【導讀】壓力鑄造是目前成型有色金屬鑄件的重要成型工藝方法。的強度和硬度較高，形狀較為復雜且鑄件壁較薄，而且生產(chǎn)率極高。壓鑄模具是壓力鑄。鑄模具的質(zhì)量和壽命。因此，模具設計是模具技術進步的關鍵，也是模具發(fā)展的重要因。根據(jù)零件的結構和尺寸設計了完整的模具。設計內(nèi)容主要包括：澆注系統(tǒng)設計、成型零。件設計、冷卻系統(tǒng)設計、推出機構設計以及模體結構設計。論知識的基礎上，借助于計算機輔助軟件繪制了各部分零件及裝配體的立體圖和工程圖,以保障模具的加工制造。的沖擊，確定了鑄造工藝參數(shù)：鑄件加工余量取～，收縮率為～﹪，脫模斜度為5′～15′。模具整體尺寸為560×315×459mm，符合所選壓鑄機安裝空間。推出機構采用11根端面直徑8mm的圓截面推桿，推桿兼復位桿作用。通過電腦模擬顯示，模具能夠正常工作，開啟靈活。castingwas～,shrinkageratewas～﹪,draftanglewas25′～45′.The

　　

【正文】 為： )%(:109 39。 ???? ??????A)% 0 71 0 7(:1 0 7 39。 ???? ??????A39。00 )%(:18 ????? ??????A 39。00 )%(:14 ???? ??????h )%(:68 39。 ???? ??????h ????????? 5/39。00 )%(:105 A ? 39。00 )%(:4 ???? ??????A (2)型芯尺寸計算 型芯的尺寸是趨于減小的尺寸，應選取趨于偏大的極限尺寸。計算公式為： 0 5/ 39。0 )%(:97 ????? ??????A 0 5/ 39。0 )%(:92 ????? ??????A 0 5/ 39。0 )%(:8 ????? ??????A 0 5/ 39。0 )%(:3 ?????? ???? A 0 39。0 )%(:108 ????? ??????A 0 5/ 39。0 )%(: ????? ??????A 25 0 5/ 39。0 )%(:69 ????? ??????A (3)中心距位置尺寸計算 中心距離尺寸是趨于穩(wěn)定的尺寸，其偏差規(guī)定為雙向等值。公式為： )(%)(39。39。:60 ?????????A 成型零件裝配圖 定模與動模合攏后形成的空腔通常稱為型腔，而構成型腔的零件即為成型零件。成型零件包括固定和活動的鑲塊與型芯。模具成型零 件裝配圖如圖 34 所示。 圖 35 鑄件成型零件裝配圖 1— 分流錐： 2— 分流錐： 3— 定模套板： 4— 大型芯： 5— 螺釘： 6— 小型芯 冷卻系統(tǒng)設計 冷卻水道的設計計算 36001 mqnQ ? （ 35） 26 式中 m 是壓 鑄金屬的質(zhì)量 )(kg ，經(jīng)測量 kgm ? ； q 是壓鑄合金從澆注溫度到壓鑄件推出溫度散發(fā)出的熱量 )/( kgkJ ，查 [2]表 713，取鋁合金的kgkJq /800? ； n 是每小時壓鑄的次數(shù)，取 50?n 。將數(shù)據(jù)代入式（ 35）得： kWm qnQ ????? ： 21 /L? （ 36） 式中 L 是冷卻水道的長度 )(cm ； 2Q 是單位長度冷卻水道從模具中吸收的熱量，查 [2]表 714，取 cmkWQ / ? （初選直徑為的冷卻水道），將數(shù)據(jù)代入式（ 36）得： cmL ??? 根據(jù)模具的實際情況，在 定 模寬度方向設置 四 根冷卻水道。 查表可以知道冷卻水道的直徑為 10cm。 第 4 章 推出機構和模體設計 推出機構設計 推出機構概述 開模后，是壓鑄件從成形零件上脫出的機構稱為推出機構。推出機構一般設置在動模部分。 推出機構一般由下列部分組成： （ 1）推出元件。直接推動壓鑄件脫落，如推桿、推管、以及卸料版、成型推塊等。 （ 2）復位元件。在合模過程中，驅(qū)動推出機構準確地回復到原來的位置，如復位桿、卸料板等。但在側抽芯機構是斜滑塊側抽芯機構時，合模時，在定模板的推動作用下，斜滑塊沿斜向?qū)Щ蹨蚀_復位，所以無需設置推出機構的復位元件。 27 （ 3）限位元件。調(diào)整和控制復位裝置的位 置，起止退限位作用，并保證推出機構在壓射過程中，受壓射力作用時不改變位置，如限位釘及擋圈等。 （ 4）導向元件。引導推出機構往復運動的移動方向，并承受推出機構等構件的重量，防止移動時傾斜，如推板導柱和推板導套等。 （ 5）結構元件。將推出機構各元件裝配并固定成一體，如推桿固定板和推板以及其它輔助元件和螺栓等連接件。 推出機構常按照推出元件的結構特征不同可分為推桿推出、推管推出、卸料板推出、推塊推出和綜合推出等多種推出形式 [22]。 推出機構的分類 (1)機動推出 是利用開模的動作，由壓鑄機上的頂 桿推動模具上的推出機構，將鑄件從模具型腔中推出。 (2)液壓推出 是利用安裝在模具上或者模座上專門設置的液壓缸。在開模時，壓鑄件隨動模移至壓鑄機的開模的極限位置，然后，再由液壓缸推動推出機構推出鑄件。 (3)手動推出 是將壓鑄機開模到極限位置，然后由人工來操作推出機構實現(xiàn)鑄件的脫模。 推桿設計 （ 1）推桿的結構 采用圓形截面的推桿結構，如圖 41 所示。 圖 41 圓形截面推桿結構 28 圖 42 推桿的整體沉入式固定 （ 3）推桿尺寸 及配合 推桿的直徑是有推桿端面在壓鑄件上允許承受的受推力決定的，由參考文獻 [16]查得，其截面積計算公式為： 式中 A— 推桿前端截面積， mm2； F 推 — 推桿承受的總推力， N； n— 推桿數(shù)量； [p]— 許用受推力。 根據(jù)參考文獻 [16]查得，鋁合金的許用受推力 [p]為50MPa，設計中共使用 6 個推桿，而 F 推 可由公式： (42) 式中， 脫F 是鑄件脫模時所需的脫模力（ N） 。 包F 是鑄件對模具成型零件的包緊力及推出鑄件外形與型腔壁間的摩擦力（ N）； K 是安全值，一般取 。 取 ApF ?包 ,則 脫F ? KpA 式中， p 是擠壓應力，對鋁合金一般 p ?。?10~12） Mpa， A是鑄件包緊型芯的側面積（ 2mm ）。 29 由圖可以算出 A= 310? 2mm ,其中 K=， 由此可 以得到 ?包F ? ，因此取 F推 = ? 。 由截面積計算公式可求出，推桿前端的截面積應不小于 116 錯誤 !未找到引用源。 m2,由于本課題壓鑄模增加了動模壓板，因此推桿較長，為保證推桿的穩(wěn)定性，將推桿的前端直徑選為20mm，配合精度為 H7/f7，具體尺寸參見附錄。 推板導向及限位裝置設計 （ 1）推板的限位裝置 選擇機構如圖 43 所示，利用限位釘對推板進行精確定位。 圖 43 推板限位釘 （ 2）推板的導向 采用圖 44 的推板導向機構，將導柱安裝在動模壓板與動模座板之間，保證了剛性要求，推板導柱尺寸見附錄。 圖 44 推板導柱及導套 復位機構設計 （ 1） 復位機構的動作過程 30 在壓鑄的每一個循環(huán)中，推出機構將鑄件推出后， 在下一個壓鑄循環(huán)前，推出元件都必須準確地回到原來的位置。這一動作通常由復位桿這個機構來實現(xiàn)。并且，檔釘在最后定位，使推出機構處 于準確可靠的位置。 合模時，復位桿與動模分型面相接觸，推動推桿板后退至檔釘相碰而止，達到精確復位。檔釘?shù)认尬辉M可能設置在鑄件的投影面積內(nèi)，復位桿、導向元件及限位元件要均勻分布，以使推桿板受力均勻。 在斜導柱抽芯的模具結構中，若采用回程桿復位推桿時，有可能發(fā)生花快快復位先于推桿復位，而使滑塊上的型芯與推桿相撞的情況。這種情況叫做干涉現(xiàn)象。 產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的必要條件是側型芯沿模具軸線的投影與推桿端面相重合。因此，磨具設計時應盡可能避免這種情況發(fā)生。不能避免時，若能在滿足下列條件，則也不會發(fā)生干涉現(xiàn)象。 復位機構的動作過程如圖 45 所示。圖（ a），開模時，復位桿隨推出機構 同時向前移動，推桿將壓鑄件推出；圖（ b），合模時，定模板觸及復位桿，推出機構復位；圖（ c），合模動作完成時，在限位釘 2 的作用下，推出機構回復到原來位置。 31 （ 2）復位桿的布置 采用如圖 46 的復位桿布置，在成型鑲塊外設置對稱的復位桿。 圖 46 復位桿的布置 推出、復位零件的表面粗糙度、材料及熱處理后的硬度 （ 1）零件表面粗糙度 根據(jù) 參考文獻 [15]，推桿與金屬液接觸表面粗糙度為 ? ，推桿，復位桿和推板導柱配合表面粗糙度為 ? ，推板和推板固定板配合表面粗糙度為 ? ，其他非工作的非配合表面 ? 。 （ 2）材料及熱處理后硬度 導柱 ,復位桿采用材料 T8A，熱處理后強度要求為 50~55HRC，推桿采用 4Cr2W8,熱處理后要求強度為 45~50HRC,推板和推板固定板采用 45 鋼，熱處理要求回火。 推出機構裝配工程圖及立體 圖 推出機構的裝配圖如圖 47: 32 圖 47 推出機構裝配圖 1— 動模壓板； 2— 內(nèi)六角螺釘； 3— 支撐板； 4— 墊塊； 5— 動模座板； 6— 推桿； 7— 內(nèi)六角螺釘； 8— 限位釘； 9— 導柱； 10— 導套； 11— 推板固定板； 12— 推板； 13— 內(nèi)六角螺 模體設計 模體設計概述 構成模體的結構件主要包括：定模座板、定模板、動模板、動模壓板、支承板、墊塊、動模座板；導柱、導套 [23]。 （ 1）定模座板 除不通孔的模體結構外，凡通孔的模體結構均應設置定模座板。 在設計定模座板時，考慮到以下問題： ①澆口套 安裝孔的位置與尺寸應與壓鑄機壓室的定位法蘭配合。 ②定模座板上應留出緊固螺釘或安裝壓板的位置。 （ 2）定模板 定模板的主要作用： ①成型鑲塊、成型型芯以及安裝導向零件的固定載體。 ②設置澆口套，形成澆注系統(tǒng)的通道。 33 ③承受金屬液填充壓力的沖擊，而不產(chǎn)生型腔變形。 ④在不通孔的模體結構中，兼起安裝和固定定模部分的作用。 （ 3）動模板 動模板的主要作用是： ①固定成型鑲塊、成型型芯、澆道鑲塊以及導向零件的載體。 ②設置壓鑄件脫模的推出元件，如推桿、推管、卸料板以及復位桿等。 ③設置側抽芯機構。 ④在不通孔的模體 結構中，起支承板的作用。 （ 4）動模壓板 動模壓板主要作用是： 在通孔的模體結構中，將成型鑲塊壓緊在動模板內(nèi)。 （ 5）動模支承板 動模支承板的主要作用是： 承受金屬液填充壓力的沖擊，而不產(chǎn)生不允許范圍內(nèi)的變形。因此，不通孔的模體結構，有時也可設置支承板。 （ 6）模座 模座是支承模體和模體承受機器壓力的構件，其主要作用是： 1)與動模板、動模支承板連成一體，構成模具的動模部分。 2)與壓鑄機的動座板連接，并將動模部分緊固在壓鑄機上。 3)模座的底端面，在合模時承受壓鑄機的合模力，在開模時承受動模部分自身重力， 在推出壓鑄件時又承受推出反力。因此，模座應有較強的承載能力。 4)壓鑄機頂出裝置的作用通道。 （ 6）推出板 推出板包括推桿固定板和推板。 在設計推出板時，主要考慮到以下幾點： 1)推出板應有足夠的厚度，以保證強度和剛度的需要，防止因金屬液的間接沖擊或脫模阻力產(chǎn)生的變形。 2)推出板各個大平面應相互平行，以保證推出元件運行的穩(wěn)定性 [24]。 34 模體尺寸 定模座板：長 560mm，寬 315mm，厚 32mm； 動模座板：長 560mm，寬 315mm，厚 32mm； 定模套板：長 560mm，寬 315mm，厚 140mm； 動模套板：長 560mm，寬 315mm，厚 80mm； 動模壓板：長 560mm，寬 315mm，厚 50mm； 支撐板： 長 560mm，寬 315mm，厚 50mm； 墊塊： 長 50mm，寬 315mm，厚 125mm。 模板導向的尺寸 模板導向零件的尺寸和位置，如圖 49 所示。 導柱導滑段直徑 ,d=40mm。 導柱導滑長度 , e=220mm。 導向位置設置在模板的四個角上。 起模槽深度 n=3mm，便于將動、定模撬開。 排氣槽 c=，以消除合模時導向孔內(nèi)的氣體反壓力。 圖 49 模板導向零件 模體構件的表面粗糙度和材料選擇 （ 1）零件表面粗糙度 模體構件件表面粗糙度選?。簞幽：投Ｗ迮c壓鑄機的安裝面 ?R ，排氣槽表面 35 ?R ，其他非配合面 ?R 。 （ 2） 材料選擇 對壓鑄模使用材料的要求 一、 具有良好的可鍛性和切削性。 二、 高溫下具有較高的紅硬性、高溫強度、高溫硬度、抗回火穩(wěn)定性和沖 擊韌度。 三、 具有良好的導熱性和抗疲勞性。 四、 具有足夠的高溫抗氧化性。 五、 熱膨脹系數(shù)小。 六、 具有高的耐磨性和耐蝕性。 導柱、導套的材料選用 T8A,熱處理要求 50~55HRC,其他零件的材料選用 45 鋼，熱處理要求 25~32HRC。 模具總裝圖 模具總裝立體圖和二維圖 模具的總裝 的二維 圖如圖 410所示。 36 圖 410 模具總裝圖 37 模具的總裝 的三維 圖如圖 411 所示 ：