【導(dǎo)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。強度和硬度較高，形狀較為復(fù)雜且鑄件壁較薄，而且生產(chǎn)率極高。壓鑄模具是壓力鑄造。模具的質(zhì)量和壽命。因此，模具設(shè)計是模具技術(shù)進步的關(guān)鍵，也是模具發(fā)展的重要因素。設(shè)計內(nèi)容主要包括：澆注系統(tǒng)設(shè)計、成。型零件設(shè)計、抽芯機構(gòu)設(shè)計、推出機構(gòu)設(shè)計以及模體結(jié)構(gòu)設(shè)計。程圖,以保障模具的加工制造。模具整體尺寸為900×640×835mm，符合所選壓鑄機安裝空間。用斜滑塊機構(gòu)，拼合形式為兩瓣式。推出機構(gòu)采用4根端面直徑26mm的圓截面推桿，推桿兼復(fù)位桿作用。經(jīng)計算，推桿受力符合要求。通過電腦模擬顯示，模具能夠正常工。castingwas～,shrinkageratewas～﹪,draftanglewas25′～45′.The

　　

【正文】 。 (2) 斜滑塊側(cè)抽芯機構(gòu)。 如圖 37 所示， (a)為合模狀態(tài)， (b)開模 ， (c)抽出型芯。在定模板的推動下，斜滑塊復(fù)位。 本課題根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點 選擇 了 斜滑塊側(cè)抽芯機構(gòu)。 圖 36 斜銷側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)工作過程 （ a） 合模狀態(tài) （ b） 開模狀態(tài) 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 25 (c)抽芯狀態(tài) 圖 37 斜滑塊機構(gòu)工作過程 斜滑塊機構(gòu)基本結(jié)構(gòu) 斜滑塊 抽芯機構(gòu)，主要由定位銷和斜滑塊組成。特點是：結(jié)構(gòu)緊湊，動作可靠， 常用于側(cè)成型面積較大，側(cè)孔、側(cè)凹較淺，所需抽芯力不大的情況。斜滑塊抽芯基本結(jié)構(gòu)如圖 38 所示 。 圖 38 斜滑塊抽芯基本結(jié)構(gòu) 1－定模板； 2－限位銷； 3－斜滑塊； 4－動模套板； 5－型芯； 6－推桿； 7－動模固定板 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 26 斜滑塊的拼合形式 斜滑塊拼合形式如圖 39 所示。 在圖 39 中， （ a）、（ b）、（ c） 是兩瓣式的拼合形式。 （ a） 是常用形式， （ b）可能產(chǎn)生溢料現(xiàn)象， （ c） 能解決溢料問題。 （ d）、（ e）、（ f） 為三瓣式或多瓣式的拼合形式 [21]。 由于本課題設(shè)計的底 盤 座鑄件比較簡單，因此選用圖 39 中 （ a） 兩瓣式 的拼合形式，不但滿足要求而且設(shè)計比較簡單。 圖 39 斜滑 塊拼合形式 斜滑塊的導(dǎo)滑形式 斜滑塊導(dǎo)滑形式如圖 310 所示。 T 形槽形式加工比較簡單，因此本課題選用 T 形槽形式。 斜滑塊尺寸設(shè)計 （ 1）抽芯距離計算 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 27 根據(jù)參考文獻 [16]的 公式 ： 其中 — 外形內(nèi)凹成形深度（ mm）； K— 安全值，斜滑塊機構(gòu)一般取 3～ 5mm。 本課題鑄件的 =24， K 取 5mm，因此， =29mm。 圖 310 斜滑塊導(dǎo)滑形式 （ a） T 形槽 ； （ b）燕尾槽 （ 2）推出高度 l 確 定 推出高度是斜滑塊在推出是軸向運動的全程，即抽芯行程后推出行程，根據(jù)參考文獻 [16]可知，斜滑塊的可推出高度不可大于斜滑塊厚度 L 的 55%，留在套版內(nèi)的長度需大于 30mm。因此，選取推出高度 l=108mm。 （ 3）倒向斜角 的確定 導(dǎo)向角計算公式為： 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 28 由參考文獻 [15]可知倒向斜角一般在 ～ 間選取，一般不超過 ，根據(jù)前面所得計算結(jié)果，可以計算出 = 。 斜滑塊抽芯機構(gòu)表面粗糙度和材料選擇 （ 1）零件表面粗糙度 側(cè)抽芯機構(gòu)零件愛你表面粗糙度選?。盒被瑝K的外表面 ?R ，型腔表面 ?R ，其他非配合面 ?R 。 （ 2）材料選擇 斜滑塊的材料選用 4Cr5MoSiV1,熱處理要求 44~48HRC,斜滑塊限位釘?shù)牟牧线x用 45 鋼，熱處理要求 25~32HRC。 彈簧限位銷設(shè)計 由于定模型芯的包緊力較大 ,開模時 ,斜滑塊和逐漸可能被留在定模型芯上 ,或斜滑塊受到定模型芯的包緊力而產(chǎn)生位移 ,使鑄件變形。此時應(yīng)設(shè)置強制裝置，確保開模后斜滑塊穩(wěn)定地留在動模套板內(nèi)。本課題即考慮到定模型芯的包緊力作用，安裝了 4 個彈簧限位銷，以避免斜滑塊徑向移動，從而強制斜滑塊留在動模套板內(nèi)。 根據(jù)參考文獻 [24]。 采用的彈簧限位銷的彈簧中徑 D=40mm，彈簧絲直徑d=8mm，有效圈數(shù) n=7，采用材料為硅錳彈簧鋼 60Si2MnA，具體尺寸見附錄。 斜滑塊抽芯機構(gòu) 立體圖和 裝配圖 斜滑塊側(cè)抽芯機構(gòu)由斜滑塊、動模套板以及推桿等零件組成。由瓣合組成的斜滑塊鑲嵌在動模套板的導(dǎo)滑槽內(nèi)。合模時，定模套板的分型面與斜滑塊的上端面接觸，使瓣合斜滑塊分別推入動模套板的斜面內(nèi)定位。斜滑塊各側(cè)向的密封面，在壓鑄機鎖模力的作用下鎖緊。開模后，壓鑄機的頂出裝置推動模具的推出機構(gòu)，驅(qū)動推桿并推動斜滑塊向脫模方向移動。在這個過程中，由于動模套板內(nèi)斜導(dǎo)滑槽的導(dǎo)向作用，使斜滑塊在推動壓鑄件向前運動時，分別向上下側(cè)分型，即在推出壓鑄件的同時，抽出壓鑄件側(cè)面的凹凸部分，完成側(cè)抽芯動作 [21]。 圖 311 為斜滑塊機構(gòu)立體 圖，圖 312 為斜滑塊機構(gòu)裝配圖。 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 29 圖 311 斜滑塊抽芯機構(gòu) 立體圖 圖 312 斜滑塊機構(gòu)裝配圖 1小型芯； 2定模鑲塊； 3定模套板； 4斜滑塊； 5限位釘； 6動模套板； 7推桿； 8壓板； 9支撐板； 10鑲塊； 11主型芯； 12彈簧限位銷 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 30 第 4 章 推出機構(gòu)和模體設(shè)計 推出機構(gòu)設(shè)計 推出機構(gòu)概述 開模后，是壓鑄件從成形零件上脫出的機構(gòu)稱為推出機構(gòu)。推出機構(gòu)一般設(shè)置在動模部分。 推出機構(gòu)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(fù)位元件。在合模過程中，驅(qū)動推出機構(gòu)準確地回復(fù)到原來的位置，如復(fù)位桿、卸料板等。但在側(cè)抽芯機構(gòu)是斜滑塊側(cè)抽芯機構(gòu)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(fù)位，所以無需設(shè)置推出機構(gòu)的復(fù)位元件。 （ 3） 限位元件。調(diào)整和控制復(fù)位裝置的位置，起止退限位作用，并保證推出機構(gòu)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(dǎo)向元件。引導(dǎo)推出機構(gòu)往復(fù)運動的移動方向，并承受推出機構(gòu)等構(gòu)件的重量，防止移動時傾斜，如推板導(dǎo)柱和推 板導(dǎo)套等。 （ 5） 結(jié)構(gòu)元件。將推出機構(gòu)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(gòu)常按照推出元件的結(jié)構(gòu)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]。 推桿 設(shè)計 （ 1）推桿的結(jié)構(gòu) 采用圓形截面的推桿結(jié)構(gòu)，如圖 41 所示。 （ 2）推桿的固定形式 固定形式 為 整體沉入 式 ，如圖 42 所示。 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 31 圖 41 圓形截面 推桿結(jié)構(gòu) 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 ， ； — 推桿承受的總推力， N； n— 推桿數(shù)沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 32 量； [p]— 許用受推力。 根據(jù)參考文獻 [16]查得，鋅合金的許用受推力 [p]為 40MPa，設(shè)計中共使用 4個推桿，而 可由公式 ： 確定，其中 K=，而 =9000N，因此取 =12020N。 由截面積計算公式可求出，推桿前端的截面 積應(yīng)不小于 75 ,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 26mm，配合精度為 H7/f7，具體尺寸參見附錄。 推板導(dǎo)向及限位裝置設(shè)計 （ 1）推板的限位裝置 選擇機構(gòu)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(dǎo)向 采用圖 44 的推板導(dǎo)向機構(gòu)，將導(dǎo)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(dǎo)柱尺寸見附錄。 復(fù)位機構(gòu)設(shè)計 （ 1）復(fù)位機構(gòu)的動作過程 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 33 復(fù)位機構(gòu)的動作過 程如圖 45 所示。圖（ a），開模時，復(fù)位桿隨推出機構(gòu) 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(fù)位桿，推出機構(gòu)復(fù)位；圖（ c），合模動作完成時，在限位釘 2 的作用下，推出機構(gòu)回復(fù)到原來位置。 圖 44 推板導(dǎo)柱及導(dǎo)套 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 34 （ 2）復(fù)位桿的布置 采用如圖 46 的復(fù)位桿布置，在成型鑲塊外設(shè)置對稱的復(fù)位桿。 圖 46 復(fù)位桿的布置 推出、復(fù)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(fù)位桿和推板導(dǎo)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(dǎo)柱 ,復(fù)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(gòu)裝配工程 圖及立體圖 推出機構(gòu)的裝配圖如圖 47，立體圖如圖 48。 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 35 圖 47 推出機構(gòu)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(dǎo)柱； 10— 導(dǎo)套； 11— 推板固定板； 12— 推板； 13— 內(nèi)六角螺釘 圖 48 推出機構(gòu)立體圖 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 36 模體設(shè)計 模體設(shè)計概述 構(gòu)成模體的結(jié)構(gòu)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(dǎo)柱、導(dǎo)套 [23]。 （ 1）定模座板 除不通孔的模體結(jié)構(gòu)外，凡通孔的模體結(jié)構(gòu)均應(yīng) 設(shè)置定模座板。 在設(shè)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(yīng)與壓鑄機壓室的定位法蘭配合。 ②定模座板上應(yīng)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(dǎo)向零件的固定載體。 ②設(shè)置澆口套，形成澆注系統(tǒng)的通道。 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(jié)構(gòu)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(dǎo)向零件的載體。 ②設(shè)置壓鑄件脫模的推出元件，如推桿、推管 、卸料板以及復(fù)位桿等。 ③設(shè)置側(cè)抽芯機構(gòu)。 ④在不通孔的模體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，有時也可設(shè)置支承板。 （ 6）模座 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 37 模座是支承模體和模體承受機器壓力的構(gòu)件，其主要作用是： 1)與動模板、動模支承板連成一體，構(gòu)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(yīng)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(shè)計推出板時，主要考慮到以下幾點： 1)推出板應(yīng)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(yīng)相互平行，以保證推出元件運行的穩(wěn)定性 [24]。 模體尺寸 定模座板：長 900mm，寬 640mm，厚 50mm； 動模座板：長 900mm，寬 640mm，厚 55mm； 定模套板：長 900mm，寬 640mm，厚 130mm； 動模套板：長 900mm，寬 640mm，厚 250mm； 動模壓板：長 900mm，寬 640mm，厚 75mm； 支撐板： 長 900mm，寬 640mm，厚 100mm； 墊塊： 長 640mm，寬 175mm，厚 90mm。 模板導(dǎo)向的尺寸 模板導(dǎo)向零件的尺寸和位置，如圖 49 所示。 導(dǎo)柱導(dǎo)滑段直徑 ,d=40mm。 導(dǎo)柱導(dǎo)滑長度 , e=170mm。 導(dǎo)向位置設(shè)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(dǎo)向孔內(nèi)的氣體反壓力。 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 38 圖 49 模板導(dǎo)向零 件 模體構(gòu)件的表面粗糙度和材料選擇 （ 1）零件表面粗糙度 模體構(gòu)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 ?R ，其他非配合面 ?R 。 （ 2）材料選擇 導(dǎo)柱、導(dǎo)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。 模具總裝圖及工作過程