【正文】 初選模具工作溫度為255℃。通常，壓鑄模具溫度控制在澆注溫度的1/3左右，薄壁、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的壓鑄件可適當(dāng)調(diào)高。（2） 壓鑄模具工作溫度。各種合金的推薦澆注溫度如表34。（1）澆注溫度。表32 不同合金常用的冷室壓鑄充型速度合金種類(lèi)鋁合金鋅合金鎂合金銅合金充型速度/(m/s)20～6030～5040～9020～50表33 基于壓鑄件壁厚的冷室壓鑄充型速度平均厚度/mm充型速度/(m/s)46~5542~5038~4634~4232~4030~3728~3426~32根據(jù)表32和表33以及此電機(jī)蓋的平均厚度，選擇充填速度為32m/s。一般應(yīng)遵循的原則：對(duì)于厚壁或者內(nèi)部質(zhì)量要求較高的鑄件應(yīng)選擇較低的充填速度，對(duì)于薄壁或者表面質(zhì)量要求高的鑄件以及復(fù)雜的鑄件應(yīng)選擇較高的充填速度[10]。充填速度過(guò)小會(huì)使鑄件的輪廓不清，甚至不能成形。 鋁合金的壓射比壓范圍如表31所示。 相關(guān)壓鑄參數(shù)的選用壓鑄工藝的基本參數(shù)包括四個(gè)方面，即壓力、速度、時(shí)間及溫度。本鑄件的材料為鋁硅合金，結(jié)合鑄件的成型要求及上述壓鑄機(jī)的選擇條件，決定選用臥室冷室壓鑄機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)。熱式壓鑄機(jī)僅適用于鋅合金、鎂合金，鋁合金及銅合金不能采用熱式壓鑄機(jī)；而冷室壓鑄機(jī)可用于壓鑄鋁、鋅、鎂、銅合金，冷室壓鑄機(jī)具有增壓機(jī)構(gòu)，使壓鑄件在高壓壓室的的條件下進(jìn)行壓鑄，所以生產(chǎn)出的產(chǎn)品致密性較好，壓鑄件強(qiáng)度也較高。在整個(gè)壓鑄模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，壓鑄機(jī)的選用非常關(guān)鍵，所以，熟知壓鑄機(jī)的特點(diǎn)、技術(shù)規(guī)格，才能選擇合適的壓鑄機(jī)從而保證壓鑄生產(chǎn)的順利進(jìn)行[9]。 壓鑄機(jī)的初選壓鑄機(jī)為壓鑄生產(chǎn)的基本設(shè)備之一，通過(guò)壓鑄機(jī)可以實(shí)現(xiàn)壓鑄過(guò)程中各種特性?？紤]到本電機(jī)蓋壁厚不均勻，且電機(jī)蓋上下端圓形開(kāi)口處都存在圓弧結(jié)構(gòu)，還有澆注系統(tǒng)的布置，因此本壓鑄件有上下兩個(gè)分型面，分型方案如圖31所示，箭頭方向?yàn)楣ぜ敵龇较颉?（5）分型面的選擇應(yīng)使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化且便于模具加工。（3）分型面的選擇應(yīng)有利于澆注和排溢系統(tǒng)的布置和排氣。確定分型面時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：（1）分型面的選擇應(yīng)便于壓鑄件的順利脫模。因此，分型面的選擇對(duì)壓鑄模的結(jié)構(gòu)合理性和制造難易程度，對(duì)壓鑄生產(chǎn)的高效和可靠性和對(duì)操作的方便和安全性等等都起著關(guān)鍵的、決定性的影響。3 分型面的設(shè)計(jì)及壓鑄機(jī)的初步確定 分型面的設(shè)計(jì)動(dòng)模與定模的接觸面，即將動(dòng)模與定模分開(kāi)的曲面，成為分型面。此外還有較好的耐腐蝕性、導(dǎo)熱性、良好的力學(xué)性能以及較低的熱膨脹性，適合壓鑄大型、薄壁、復(fù)雜及有密封性要求的壓鑄件，如液壓泵殼體、箱蓋、缸體等。其中，比強(qiáng)度和比剛度較高，高溫力學(xué)性能也較好，其表面有一層致密的氧化膜，又具有一定的耐腐蝕能力[68]。 零件材料分析選取常見(jiàn)鋁合金：ADC12作為壓鑄材料。（2） 鑄件壁厚不均，最大9mm，平均壁厚為5mm。通過(guò)查閱相關(guān)資料設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，考慮使用CAE軟件Flow3D來(lái)確定最佳的澆注方案，觀察排氣點(diǎn)，引出排氣通道，并由此設(shè)計(jì)排溢系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果運(yùn)用多指標(biāo)綜合加權(quán)評(píng)分法分析，在最佳試驗(yàn)范圍內(nèi)獲得最佳成型工藝參數(shù)組合，并且在氣流終點(diǎn)利用真空閥進(jìn)行抽真空，設(shè)計(jì)時(shí)把真空閥裝置安裝在模具的側(cè)邊，采用機(jī)械真空閥控制其的關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)真空閥工作的排氣功能，使產(chǎn)品的表面質(zhì)量和性能達(dá)到一定的要求。這會(huì)影響產(chǎn)品的后續(xù)加工以及質(zhì)量，使得該電機(jī)蓋的強(qiáng)度等力學(xué)性能達(dá)不到要求。 真空壓鑄在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用目前，真空壓鑄主要用于生產(chǎn)要求耐壓、機(jī)械強(qiáng)度高、尤其是要求熱處理的高質(zhì)量零件，如傳動(dòng)箱體、汽缸體等重要而結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件。這種技術(shù)的突破進(jìn)一步說(shuō)明了真空壓鑄在國(guó)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步與適用性[4]。同時(shí)，在壓鑄過(guò)程中系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)化地監(jiān)測(cè)模具型腔中的真空度、真空抽氣管路的堵塞情況，以確保高真空壓鑄生產(chǎn)的可靠性和穩(wěn)定性。 真空壓鑄的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀隨著國(guó)內(nèi)外壓鑄技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)壓鑄界在高真空壓鑄技術(shù)方面開(kāi)發(fā)了一套具基于PLC 和觸摸屏的、在普通壓鑄機(jī)上使用的高真空控制系統(tǒng)。真空壓鑄的缺點(diǎn)主要有以下兩點(diǎn)：（1）模具密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造及安裝較困難，因而成本較高。（5）采用真空壓鑄法可提高生產(chǎn)率10％～20％。（3）從鑄型型腔抽出空氣，顯著地降低了充填反壓力，并可在提高強(qiáng)度的條件下采用較低的比壓（較常用的比壓約低10％～15％）壓鑄出較薄的鑄件，使鑄件壁厚減小25％～50％。 真空壓鑄的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)真空壓鑄的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：（1） 經(jīng)過(guò)真空壓鑄后的鑄件其致密度較高，可進(jìn)行熱處理，它的力學(xué)性能較。本文主要從鋁合金壓鑄，特別是在真空壓鑄這一方面來(lái)介紹工業(yè)生產(chǎn)的圓形電機(jī)蓋的模具設(shè)計(jì)與制造。 在二十世紀(jì)的中期，鋁合金壓鑄件得到了很大的發(fā)展，在這之前人們經(jīng)常使用鐵來(lái)進(jìn)行壓鑄的生產(chǎn)，然而當(dāng)人們意識(shí)到鋁合金的優(yōu)點(diǎn)以后，鋁合金基本可以用來(lái)替代鐵來(lái)進(jìn)行壓鑄，因此應(yīng)該將鋁合金壓鑄件放在在最重要的地方。故鋁合金應(yīng)在冷室壓鑄機(jī)上進(jìn)行壓鑄[1]。其壓鑄件成型及切削加工性良好，是代替鋼鐵鑄件的最具潛力的壓鑄合金材料。其高溫力學(xué)性能很好，在低溫下工作的同時(shí)保持的良好的力學(xué)性能，尤其是韌性，耐久性好、適用范圍廣。 壓鑄鋁合金在工業(yè)化中的應(yīng)用及發(fā)展鋁合金保持了純鋁的質(zhì)輕的特點(diǎn)，但力學(xué)性能比純鋁明顯提高。s raw material is ADC12， which with a recessed hole and boss structure, no side corepulling, and its wall thickness is uneven . According to the structure characteristics of the motor cover, three kinds of gating system was designed, Simulated the metal flow process by Flow3D software, and determined to use the fan side gate pouring plan. According to the metal flow and the gas volume location of the plan to set the exhaust system, it has been verified by Flow3D ,and is proved reasonable. At the same time, design other structural of the mould and discuss the mounting position and manner of use of the vacuum valve. Finally, arrange the product cycle and account mold cost to circular motor cover mould.【 key words 】 the circular motor cover， Flow3D， gating system， gas volume， exhaust system目錄【摘 要】 I【關(guān)鍵詞】 I1前言 1 壓鑄的概念 1 壓鑄鋁合金在工業(yè)化中的應(yīng)用及發(fā)展 1 真空壓鑄技術(shù)介紹 1 1 真空壓鑄的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) 1 真空壓鑄的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 2 真空壓鑄在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 22 圓形電機(jī)蓋的工藝分析 3 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 3 零件工藝分析 3 零件結(jié)構(gòu)分析 3 零件材料分析 43 分型面的設(shè)計(jì)及壓鑄機(jī)的初步確定 4 分型面的設(shè)計(jì) 4 壓鑄機(jī)的初選 5 壓鑄機(jī)的分類(lèi)和選擇 5 相關(guān)壓鑄參數(shù)的選用 6 壓鑄壓力的選擇 6 壓鑄速度的選擇 6 壓鑄溫度的選擇 7 壓鑄時(shí)間的選擇 7 壓鑄機(jī)噸位的確定 9 脹型力的計(jì)算 9 鎖模力的計(jì)算 9 澆入合金液重量的計(jì)算 10 壓鑄機(jī)的選用 104 基于Flow3D的澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 內(nèi)澆口設(shè)計(jì) 11 內(nèi)澆口類(lèi)型的選擇 11 內(nèi)澆口截面積計(jì)算 11 橫澆道設(shè)計(jì) 13 直澆道設(shè)計(jì) 14 三種澆注系統(tǒng)的分析與比較 145 排溢系統(tǒng)的確定 18 溢流槽的設(shè)計(jì) 18 20 真空排氣通道的設(shè)置 23 真空裝置的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 24 246 成型零件與模架設(shè)計(jì) 25 成型零件的結(jié)構(gòu)形式 25 整體式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 25 型芯的固定及止轉(zhuǎn)形式 26 成型尺寸的確定 26 影響壓鑄件尺寸精度的主要因素 26 成型尺寸分類(lèi)及計(jì)算要點(diǎn) 26 成型尺寸的運(yùn)算 27 模架的設(shè)計(jì) 28 模具厚度與開(kāi)模行程的核算 307 其他系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 31 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 31 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 328 模具的裝配 33 模具裝配圖 33 模具結(jié)構(gòu)裝配圖 33 模具工作原理 349 主要零部件加工工藝編制 3510 模具生產(chǎn)周期估算和成本核算 39 生產(chǎn)周期 39 模具價(jià)格計(jì)算 39 39 39 工時(shí)工資 40 其他費(fèi)用 4011 結(jié)論 41致謝 41參考文獻(xiàn) 43451前言 壓鑄的概念壓鑄，換個(gè)詞來(lái)說(shuō)就是壓力鑄造，其實(shí)是指在高壓力、高速條件下將熔融的合金液體充填到模具型腔內(nèi)，然后快速冷卻，從而實(shí)現(xiàn)成型的一種精密的鑄造方法。最后，對(duì)圓形電機(jī)蓋模具的生產(chǎn)周期和生產(chǎn)成本進(jìn)行了估算。根據(jù)此方案的金屬流向和卷氣位置設(shè)置排溢系統(tǒng)，經(jīng)Flow3D驗(yàn)證合理。基于數(shù)值模擬技術(shù)的圓形電機(jī)蓋壓鑄模具設(shè)計(jì)與制造【摘 要】本設(shè)計(jì)的對(duì)象為圓形電機(jī)蓋，材料為ADC12，其壁厚不均，具有凹孔和凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，無(wú)側(cè)抽芯。根據(jù)電機(jī)蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了三種澆注系統(tǒng)，通過(guò)Flow3D軟件對(duì)整個(gè)金屬流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行模擬，確定了以扇形側(cè)澆口進(jìn)行進(jìn)澆的方案。同時(shí)，對(duì)模具的其它結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對(duì)真空閥的安裝位置和使用方式進(jìn)行了討論。【關(guān)鍵詞】圓形電機(jī)蓋，F(xiàn)low3D，澆注系統(tǒng)，卷氣，排溢系統(tǒng)Diecasting mold design and manufacturing of circular motor cover based on the numerical simulation technology【Abstract】The circular motor cover39。高壓和高速構(gòu)成了壓鑄成型的兩大特點(diǎn)，這兩大特點(diǎn)是壓鑄與低壓鑄造、差壓鑄造和重力鑄造等其他鑄造方法的最根本區(qū)別。鋁合金的密度僅為鐵、銅、鋅的1/3左右，具有較高的比強(qiáng)度和比剛度。而且，鋁合金熔鑄工藝簡(jiǎn)單，可以在多種壓鑄機(jī)上進(jìn)行壓鑄。因鋁合金與鐵有很大的親和力，容易粘模。鋁合金的鑄造用途很廣泛，主要生產(chǎn)結(jié)構(gòu)件一般都與碰撞有關(guān)，例如汽車(chē)底盤(pán)零件、車(chē)身等；另外用于離合器殼體、發(fā)動(dòng)機(jī)部件、轉(zhuǎn)向器殼體、變速器殼體、后橋殼等殼體類(lèi)零件的頻率也是相當(dāng)高的[2]。所以隨著時(shí)間的推動(dòng)，到現(xiàn)在為止鋁合金已經(jīng)成為了全球主要采用的壓鑄原始材料了。 真空壓鑄技術(shù)介紹真空壓鑄的基本原理主要是利用在設(shè)計(jì)出來(lái)的模具中開(kāi)設(shè)集渣包，然后利用在模具上的排氣通道將型腔內(nèi)部連接到集渣包里面，最后在集渣包上開(kāi)設(shè)相應(yīng)的通道與真空裝置相連接，使排氣通道完整的鏈接到外部裝置中。（2）真空壓鑄能消除由于型腔內(nèi)部氣孔造成的壓鑄件的表面缺陷，從而改善了鑄件的表面質(zhì)量。（4）可減少澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)尺寸。在現(xiàn)代壓鑄機(jī)上可以在幾分之一秒內(nèi)抽成需要的真空度，并且隨鑄型中反壓力的減少增大了鑄件的結(jié)晶速度，縮短了鑄件在鑄型中停留的時(shí)間[3]。（2）真空壓鑄法如控制不當(dāng)，效果就不是很顯著。此系統(tǒng)能和現(xiàn)有的壓鑄機(jī)相匹配，適應(yīng)于壓鑄機(jī)的普通壓鑄(無(wú)真空) 和高真空壓鑄工作模式，并且能對(duì)模具的密封狀況及真空系統(tǒng)管路進(jìn)行檢測(cè)。此系統(tǒng)現(xiàn)已在某汽車(chē)底盤(pán)保安零件的壓鑄生產(chǎn)中受到應(yīng)用，滿(mǎn)足了高真空壓鑄的要求。 目前，市場(chǎng)上對(duì)于大部分壓鑄件的質(zhì)量要求并不是很高，其中利潤(rùn)相對(duì)低薄在一定程度上限制了真空壓鑄的運(yùn)用；但是如果是高端產(chǎn)品，真空技術(shù)依靠其技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)可以有效的降低鑄件中的氣孔、優(yōu)化金屬液在型腔中的流動(dòng)、加長(zhǎng)壓鑄件和壓鑄模的工作壽命，使鑄件獲得良好的物理性能和工藝而生產(chǎn)出幾乎接近完美的壓鑄產(chǎn)品[5]。本設(shè)計(jì)中的零件結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但壁厚不均勻，在鋁合金金屬液充型過(guò)程會(huì)形成