【正文】 壓鑄成型過程及壓鑄機選用 9 臥式冷室壓鑄機結構 9 壓鑄成型過程 10 11 澆注系統(tǒng)設計 11 帶澆注系統(tǒng)鑄件立體圖 12 內澆口設計 13 橫澆道設計 14 直澆道設計 15 排溢系統(tǒng)設計 15 壓鑄模具的總體結構設計 16第3章 成型零件及斜滑塊結構設計 19 成型零件設計概述 19 19 鑄件成型零件設計 21 成型收縮率 21 脫模斜度 21 壓鑄件的加工余量 22 22 成型零件裝配圖 24 冷卻水道的設計 25第4章 推出機構和模體設計 26 推出機構設計 26 推出機構概述 26 推桿機構的分類 26 復位機構設計 27 復位機構的設置 29 推出、復位零件的表面粗糙度、材料及熱處理后的硬度 31 推出機構裝配工程圖.................................................................................... 31 模體設計........................................................................................................................... 32 模體設計概述 32 模體尺寸 33 33 34 模具總裝圖 34 模具總裝立體圖和二維圖 35第5章 模具的估價 37第6章 總結.............................................................................................................................38參考文獻 39致 謝 41第1章 緒論 壓力鑄造的特點高壓力和高速度是壓鑄中熔融合金充填成型過程的兩大特點。壓鑄中常用的壓射比壓在幾兆帕至幾十兆帕范圍內，有時甚至高達500MPa。因此，利用這種方法生產的產品有著其獨特的優(yōu)點。其壓鑄出的最小壁厚：；。鑄件的尺寸精度和表面粗糙度要求很高。因此，個別壓鑄件可以不經(jīng)過機械加工或僅是個別部位加工即可使用[1]。由于壓鑄模的激冷作用，又在壓力下結晶，因此，壓鑄件表面層晶粒極細，組織致密，所以表面層的硬度和強度都比較高。(2)生產率較高。雖然壓鑄生產的優(yōu)勢十分突出，但是，它也有一些明顯的缺點：(1)壓鑄件表層常存在氣孔。因此，一般壓鑄件不能進行熱處理，也不宜在高溫條件下工作。同樣，也不希望進行機械加工，以免鑄件表面顯露氣孔。目前只適用于鋅、鋁、鎂、銅等合金的壓鑄。至于某一種合金類別，由于壓鑄時的激冷產生劇烈收縮，因此也僅限于幾種牌號的壓鑄。由于壓鑄機成本高，壓鑄模加工周期長、成本高，因此壓鑄工藝只適用于大批量生產[2]。因收到壓鑄機鎖模力及裝模尺寸的限制而不能壓鑄大型壓鑄件。模具是壓鑄件生產的主要工具，因此在設計模具時應盡量注意使模具總體結構及模具零件結構合理，安全可靠，便于制造生產，壓鑄模澆排系統(tǒng)需合理設計。壓鑄模具的優(yōu)良程度很大程度上取決澆注系統(tǒng)以及排溢系統(tǒng)的設計。而對澆道和排溢口的形狀、大小、位置以及壓鑄機壓射工藝參數(shù)經(jīng)過優(yōu)化后可以大大減少這些缺陷[3]。、現(xiàn)狀及趨勢壓鑄始于19世紀，其最初被用于壓鑄鉛字。喬奇（Willam Church）～2萬鉛字的鑄造機，已顯示出這種工藝方法的生產潛力。1885年默根瑟（Mersenthaler）研究了以前的專利，發(fā)明了印字壓鑄機，開始只用于生產低熔點的鉛、錫合金鑄字，到19世紀60年代用于鋅合金壓鑄零件生產。1904年英國的法蘭克林（H. H. Franklin）公司開始用壓鑄方法生產汽車的連桿軸承，開創(chuàng)了壓鑄零件在汽車工業(yè)中應用的先例。隨后瓦格納（Wagner）設計了鵝頸式氣壓壓鑄機，用于生產鋁合金鑄件。但這種設計是生產鋁合金鑄件的第一次嘗試。1927年捷克工程師約瑟夫20世紀50年代大型壓鑄機誕生，為壓鑄業(yè)開拓了許多新的領域。我國壓鑄工業(yè)在近半個世紀的發(fā)展中有了長足的進步。目前，我國擁有壓鑄廠點及相關企業(yè)2600余家，壓鑄機近萬臺，年產壓鑄件50余萬噸。我國的壓鑄廠點及相關企業(yè)中，壓鑄廠點2000余家，占企業(yè)總數(shù)的80%以上，壓鑄機及輔助設備企業(yè)、模具企業(yè)、原輔材料企業(yè)近398家，%，科研、大專院校、學會等其他單位合計112個，%[5]。其中的中小型壓鑄機的質量較好，大型壓鑄機、實時控制的高性能的壓鑄機仍需進口，2000噸以上的壓鑄機正在研制中[5]。但是，與壓鑄強國相比，中國的壓鑄業(yè)還有著較大的差距。雖然與美國、日本等壓鑄先進國家相比，我國壓鑄件的生產占有一定的數(shù)量優(yōu)勢，但我國壓鑄企業(yè)以小型工廠為主，因此在管理水平和工作效率上，較之有很大的差距。由此可見，我國不能算作壓鑄強國，只能是壓鑄大國。以中國的轎車工業(yè)壓鑄市場為支柱，中國的壓鑄業(yè)已經(jīng)向摩托車行業(yè)、農用車行業(yè)、基礎設施建設市場、玩具市場、家電產業(yè)等多個方向快速拓展，其勢頭方興未艾[7]。例如，為了消除壓鑄件內部的氣孔、縮孔、縮松，改善鑄件的質量，出現(xiàn)了雙沖頭（或稱精、速、密）壓鑄；為了壓鑄帶有鑲嵌件的鑄件及實現(xiàn)真空壓鑄，出現(xiàn)了水平分型的全立式壓鑄機；為了提高壓射速度和實現(xiàn)瞬時增加壓射力以便對熔融合金進行有效地增壓，以提高鑄件的致密度，而發(fā)展了三級壓射系統(tǒng)的壓鑄機。它們是壓射力、壓射速度的顯示監(jiān)控裝置和合型力自動控制裝置以及電子計算機的應用等[8]。(1)真空壓鑄真空壓鑄是利用輔助設備將壓鑄型腔內的空氣抽除且形成真空狀態(tài)，并在真空狀態(tài)下將金屬液壓鑄成形的方法。而對于薄壁與復雜的鑄件，真空度應該更高。目前，真空壓鑄只用于生產要求耐壓、機械強度高或要求熱處理的高質量零件，其今后的發(fā)展趨向是解決厚壁鑄件和消除熱節(jié)部位的縮孔，從而更有效地應用于可熱處理和可焊接的零件。消除了氣孔造成的表面缺陷，改善了鑄件的表面質量。由于現(xiàn)代壓鑄機可以在幾分之一秒內抽成需要的真空度，并且隨著鑄型中反壓力的減小，增大了鑄件的結晶速度，縮短了鑄件在鑄型中的停留時間。（2）充氧壓鑄國外在分析鋁合金壓鑄件的氣泡時發(fā)現(xiàn)，其中氣體體積分數(shù)的90%為氮氣，而空氣中的氮氣體積分數(shù)應為80%，氧氣的體積分數(shù)為20%。因此出現(xiàn)了充氧壓鑄的新工藝[9]。所謂充氧壓鑄是在鋁液充填型腔，用氧氣充填壓室和型腔，以置換其中的空氣和其他氣體，當鋁金屬液充填時，一方面通過排氣槽排出氧氣，另一方面噴散的鋁液與沒有排除的氧氣發(fā)生化學反應而產生三氧化二鋁質點，分散在壓鑄件內部，從而消除不加氧時鑄件內部形成的氣孔。（3）精速密壓鑄精速密壓鑄是一種精確地、快速的和密實的壓鑄方法，又稱套筒雙沖頭壓鑄法。精密速壓鑄法在很大程度上消除了氣孔和縮松這兩種壓鑄件的基本缺陷，從而提高了壓鑄件的使用性能，擴大了壓鑄件的應用范圍。半固態(tài)壓鑄的出現(xiàn)，為解決鋼鐵材料壓鑄模壽命低的問題提供了一個方法，而且對提高鑄件質量、改善壓鑄機鴨舌系統(tǒng)的工作條件，都有一定的作用，所以是用途的一種新工藝[11]。主要設計方法為：運用proe個模具的裝配圖、立體圖和具體的零件圖、立體圖。第2章 壓鑄模具的整體設計 鑄件工藝性分析 鑄件立體圖及工程圖所用零件為鋁合金底盤座，鑄件中心是一個較深的型腔，型腔的頂端有4個通孔，通孔向里邊申進來了一些，從鑄件的外觀上看，有一個兩級臺階。圖21 鑄件立體圖 22 鑄件工程圖 鑄件分型面確定壓鑄模的定模與動模表面通常稱為分型面，分型面是由壓鑄件的分型線決定的。分型面的設計是壓鑄模具設計中的一項重要內容。分型面的確定對壓鑄模的結構和壓鑄件質量將產生很大的影響。選擇Ｉ面，鑄件位于動模和定模中間，鑄件的同軸度不易保證。選擇Ⅲ面，由于合模不嚴會使分型面處產生飛邊，不易清除痕跡，也不利于澆注系統(tǒng)的放置。由于壓鑄機動模部分設有頂出裝置，因此，必須保證壓鑄件在開模時隨著動模移動而脫出定模。保證壓鑄件的尺寸精度和表面質量，分型面應避免與壓鑄件的基準面響吻合，尺寸精度要求高的部位和同軸度要求高的外形或內孔，應盡可能設置在同一半模內。同一幾何尺寸的壓鑄件，因壓鑄合金不同，而分型面位置也不同。 圖23 鑄件分型面選擇 澆注位置的確定鑄件中心有型芯，所以不宜采用中心澆注，因此采用底端澆注，澆注位置選在平臺的端面。圖24 臥式冷室壓鑄機1—增壓器；2—蓄能器；3—壓射缸；4—壓射沖頭；5—壓室；6—定座板；7—拉桿；8—動座板；9—頂出缸；10—曲肘機構；11—支承座板；12—模具高度；13—合模缸；14—機體；15—控制柜；16—電機及泵此類壓鑄機的基本結構分為5部分：(1)壓射機構 主要作用是在高壓力下將熔融的金屬液壓入型腔的壓射機構。(2)合模機構 其作用是實現(xiàn)壓鑄模的開啟和閉合動作，并在壓射成型過程中具有足夠而可靠的鎖模力，以防止在高壓壓射時，模具被推開或發(fā)生偏移。(4)傳動系統(tǒng) 通過液壓傳動或機械傳動完成壓鑄過程中所需要的各種動作。(5)控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)控制柜指令液壓系統(tǒng)和機械系統(tǒng)的傳動元件，按壓鑄機壓射過程預定的工藝路線和運行程序動作，將液壓動作和機械動作有機的結合起來，完成準確可靠、協(xié)調安全的運行規(guī)則[12]。 (a)合模過程　 (b)壓射過程 (c)開模過程 　　 (d)鑄件推出過程圖25 壓鑄成型過程(a)合模過程 壓鑄模閉合后，壓射沖頭1復位至壓室2的端