【正文】 ........................................................................ 30 5結(jié)論 ......................................................................................................................... 32 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................... 33 致謝 ............................................................................................................................ 34 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2021 11 前言 課題內(nèi)容 設(shè)計(jì)一套減振器接頭壓鑄模具。 課題背景 壓鑄是壓力鑄造的簡(jiǎn)稱(chēng)，是鑄造液態(tài)模鍛的一種方法。它的基本工藝過(guò)程是：金屬液先低速或高速鑄造充型進(jìn)模具的型腔內(nèi)，模具有活動(dòng)的型腔面，它隨著金屬液的冷卻過(guò)程加壓鍛造，既消除毛坯的縮孔縮松缺陷，也使毛坯的內(nèi)部組織達(dá)到鍛態(tài)的破碎晶粒 壓鑄是將熔融狀態(tài)或半熔融狀態(tài)合金澆入壓鑄機(jī)的壓室，在高壓力的作用下，以極高的速度充填在壓鑄模的型腔內(nèi)，并在高壓下使熔融合金冷卻凝固而成形的高效益、高效率的精密鑄造方法。作為壓鑄成型加工的主要工具之一的壓鑄模 具，在質(zhì)量、精度、制造周期以及壓鑄成型過(guò)程中的生產(chǎn)效率等方面水平的高低，直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量、成本及產(chǎn)品的更新?lián)Q代，同時(shí)也決定著企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的反應(yīng)能力和速度。而傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)是在二維環(huán)境下采用手工繪圖的方式進(jìn)行的，已經(jīng)很難滿足這種發(fā)展變化的需要。 壓鑄模具 CAD／ CAM 技術(shù)的應(yīng)用，從根本上改變了傳統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和模具加 工方式，大大地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量、縮短了開(kāi)發(fā)周期、降低了生產(chǎn)成本、強(qiáng)有力 地推動(dòng)了模具工業(yè)的發(fā)展。有資料統(tǒng)計(jì)表明，采用 CAD 技術(shù)可以使模具設(shè)計(jì)時(shí)間縮短 50％。在 CAD 應(yīng)用方面，已經(jīng)超 越了甩掉圖板、二維繪圖的初級(jí)階段。目前，國(guó)內(nèi)也有不少企業(yè)開(kāi)始應(yīng)用 CAD 軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。 減振器接頭壓鑄模具設(shè)計(jì) 2 課題的來(lái)源及要求 本課題來(lái)源于鹽城市江動(dòng)集團(tuán)。模具又是“效益放大器”， 用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。 從一般的照相機(jī)件、打字機(jī)件、電子計(jì)算機(jī)件、衛(wèi)星零件及裝飾品等小零件，以 及汽車(chē)、機(jī)車(chē)、等交通工具的復(fù)雜零件大多是利用壓鑄法制造的。最近亦有鑄鐵壓鑄的報(bào)告，但為了經(jīng)濟(jì)上的因素，仍須研究有關(guān)之材質(zhì)，模具材料及作業(yè)方法等。 (c)鑄件之氣密性差 由于熔液經(jīng)高速充填至壓鑄模內(nèi)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生亂流之現(xiàn)象，局部形成氣孔或收縮孔，影響鑄件之耐氣密性。 減振器接頭壓鑄模具設(shè)計(jì) 4 2 總體方案設(shè)計(jì) 根據(jù)減振器接頭壓鑄模結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為了滿足客戶能更快更換近似產(chǎn)品，低成本要求，成型部分采用了鑲塊結(jié)構(gòu)，這樣除了更換成型零件外，其余模具零件可以重復(fù)使用。為了減少加工和轉(zhuǎn)配過(guò)程中側(cè)向分型于抽芯機(jī)構(gòu)的累積誤差，便于側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的裝配維護(hù)和順暢導(dǎo)滑，側(cè)滑塊和側(cè)型芯的定位孔沒(méi)有采用精密配合設(shè)計(jì)，而是采用單邊留取 間隙浮動(dòng)裝配設(shè)計(jì)。 零件工藝分析 圖 21 減振器接頭零件圖 圖所示為一種減振器接頭零件， 該壓鑄件主體形狀為旋轉(zhuǎn)體，其 中 A、 B 、C三面和 直徑 2直徑 l4在成形后需進(jìn)行精加工， 直徑 6孔擴(kuò)孔后進(jìn)行攻絲，加工后不能有孔洞。按照生產(chǎn)效率和設(shè)備的要求，經(jīng)計(jì)算模具采用為 1模 4件，直徑 50、直徑 24 的形狀通過(guò)側(cè)型芯成型。 鑄件尺寸精度 鑄件的尺寸精度一般是根據(jù)使用要求確定的，但還必須充分考慮鋁合金的性 能及成型工藝的特點(diǎn)。因此該鑄件取精度等級(jí)為 3 級(jí)?？偟恼f(shuō)來(lái)，用于制作 壓鑄模具的材料，在質(zhì)量上首先要求具有一定的硬度和耐磨性，其次是有一定的 強(qiáng)度和韌性，再次是易于加工。模具中各個(gè)零件的材料選擇如下： a．導(dǎo)向零件的材料選擇包括導(dǎo)套和導(dǎo)柱，由于在開(kāi)、合模時(shí)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 成型過(guò)程中要承受一定的壓力，或偏載負(fù)荷，因此要求表面耐磨性好，心部具有 減振器接頭壓鑄模具設(shè)計(jì) 6 一定的韌性，本設(shè)計(jì)中的導(dǎo)向零件選用 T8A，經(jīng)過(guò)滲碳淬火后表面硬度應(yīng)達(dá)到 46 48HRC； b．澆注系統(tǒng)零件的材料選擇包括澆口套等，要求具有良好的耐磨表面、耐 蝕性和熱硬性，本設(shè)計(jì)中的澆注系統(tǒng)零件選用 T10A，經(jīng)過(guò)滲碳淬火后表面 硬度應(yīng)達(dá)到 4648HRC； c．頂出機(jī)構(gòu)零件的材料選擇包括推桿和復(fù)位桿，要求表面耐磨性好，并具 有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，本設(shè)計(jì)中推桿選用 20CrMnMo,淬火處理后表面硬度達(dá)到4045HRC；復(fù)位桿選用 20CrMnMo，淬火處理后表面硬度達(dá)到 4648HRC； d．模體零件的材料選擇包括各種模板、推板、固定板、墊塊等，這些零件 要求具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，在本設(shè)計(jì)中選用 20CrMnMo，經(jīng)淬火處理后表面硬度達(dá)到 4045HRC，可滿足上述要求； e．定位零件的材料選擇包括定位圈和螺釘，要求其具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度， 耐磨性好，考慮上述要求，定位圈選用 T8A，并表面淬火使硬度達(dá)到 5055HRC； 螺釘選用 45鋼。脫模斜度的大小與鑄件的形狀，脫模方向的 長(zhǎng)度，鑄件表面質(zhì)量有密切關(guān)系。一般選取3176。 為了使鑄件易于從模具內(nèi)脫出，在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證鑄件的內(nèi)外壁具有足夠的 脫模斜度。的拔模斜度。 a) 計(jì)算鎖模力 鎖緊壓鑄模使之不被脹型力脹開(kāi)的力，稱(chēng)為鎖模力。 主脹型力計(jì)算公式為 F2=Ap/10 （ 23） 式中 F2—— 主脹型力（ KN） p —— 壓實(shí)壓力（ MPa），見(jiàn)表 ； A —— 鑄件在分型面上的投影面積（ cm ），多腔模則為各腔投影面積之和，一般另加 30%作為澆注系統(tǒng)與溢流排氣系統(tǒng)的面積。 F2=Ap/10=1320KN 綜合考慮斜滑塊部分所需的鎖模力，模具的空間尺寸，選用國(guó)產(chǎn)的中等型號(hào)冷室臥式壓鑄機(jī) J113 進(jìn)行生產(chǎn)。 用 AUTOCAD 進(jìn)行毛坯圖的二維繪制 繪制毛坯圖需要表述的主要內(nèi)容如下： a） 壓鑄件的形狀、尺寸及精度； b） 指明留有加工余量的表面； c） 機(jī)械加工時(shí)定位用的毛坯基準(zhǔn)表面，可用網(wǎng)狀細(xì)實(shí)線表示范圍和用特定符號(hào)指明位置； d） 鑲嵌件的圖號(hào)及鑲鑄的位置 和尺寸； e） 主要分型面位置、動(dòng)模及定模的開(kāi)模方向； f） 推桿位置坐標(biāo)及其頂端尺寸； g） 余留澆口、溢流槽殘根的位置及大小； h） 壓鑄工藝附加物形狀及尺寸（如肋、凸臺(tái)、過(guò)道、補(bǔ)貼）； i） 壓鑄工藝上圖案、文字、制造標(biāo)記、廠家代號(hào)、生產(chǎn)年月等的形狀、尺寸及位置； g） 未注明出模斜度的數(shù)值及其取值方向； k） 未注明圓角半徑的數(shù)值； l） 未注明尺寸公差的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)及所屬公差級(jí)別； m） 壓鑄件驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)、要求的類(lèi)別及允許的缺陷級(jí)別； n） 壓鑄件需進(jìn)行特殊檢驗(yàn)的內(nèi)容，如力學(xué)性能、承壓致密性試驗(yàn)等 ； o） 合金種類(lèi)、牌號(hào)及其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)； p） 壓鑄毛坯重量； q） 所屬的產(chǎn)品零件圖號(hào)及名稱(chēng)； r） 訂貨單位的名稱(chēng)或代號(hào)。而模具上垂直與鎖模力方向上的接合面，即為基本分型面。因此，在選擇分型面時(shí)，除根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并結(jié)合澆注系統(tǒng)安排形式外，還應(yīng)對(duì)壓鑄模的加工工藝合裝 配工藝以及壓鑄件的脫模條件等諸多因素統(tǒng)籌考慮確定。 b) 有利于澆注系統(tǒng)、溢流系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的合理布置。 d) 使壓鑄模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化并有利于加工。 f) 應(yīng)選在壓鑄件外形輪廓尺寸的最大斷面處 ,使壓鑄件順利從模具型腔中取出?；瑝K工作行程較短， 斜銷(xiāo)與滑塊上與之相配的滑孔均取滑移斜角 20 度， 滑塊鎖緊角為 25 度 . 圖 26 斜滑塊 機(jī)構(gòu) 模具的工作零件加工采用鑲塊結(jié)構(gòu)。澆注系統(tǒng)和溢流、排氣系統(tǒng)與金屬液進(jìn)入型腔的部位、方向、流動(dòng)狀態(tài)，型腔內(nèi)氣體的排出等密切相關(guān)，并能調(diào)節(jié)充填速度、充填時(shí)間、型腔溫度等充型條件，其設(shè)計(jì)是壓鑄模設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。由直流道、橫流道、內(nèi)澆口所組成。臥式冷壓室壓鑄機(jī)普通澆注系統(tǒng) ,由直澆 道、橫澆道、內(nèi)澆口組成 ,余料與直澆道合為一體 ,開(kāi)模時(shí) ,整個(gè)澆注系統(tǒng)和壓鑄件隨動(dòng)模一起脫離定模 。 澆注系統(tǒng)的主要作用是把金屬液從熱壓室壓鑄機(jī)的噴嘴或冷壓室壓鑄機(jī)壓室導(dǎo)入到型腔內(nèi)。 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 A. 分析鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和壓鑄工藝性。 C. 了解鑄件的使用場(chǎng)合、內(nèi)部和表面質(zhì)量要求、尺寸精度、承受負(fù)荷狀況以及耐壓要區(qū)別鑄件上有特殊要求的尺寸，基準(zhǔn)面和機(jī)械加工要求。 E. 確定澆注系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和各組成部分的尺寸。由于鑄件的形狀復(fù)雜多樣，涉及的因素很多，設(shè)計(jì)時(shí)難以完全滿足應(yīng)遵循的原則，內(nèi)澆口的截面積目前尚無(wú)切實(shí)可行的精確計(jì)算方法，因此進(jìn)行內(nèi)澆口設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)驗(yàn)是很重要的因素。 a)側(cè)澆口 側(cè)澆口的特點(diǎn)是金屬液流入型腔部位的適應(yīng)性強(qiáng)，可靈活利用鑄件的形狀特點(diǎn)選擇位置，也適用于多型腔模具，去澆口方便，可以設(shè)計(jì)成切線方式改善流動(dòng)條件。 c)頂澆口 頂澆口的特點(diǎn)與中心澆口相似，不同之處是沒(méi)有分流錐，直澆口與鑄件連接處即為內(nèi)澆口，截面大，有利于靜壓力傳遞，但同時(shí)會(huì)有金屬液沖擊型芯產(chǎn)生飛濺。 d)環(huán)形澆口 環(huán)形澆口的特點(diǎn)是金屬液沿型腔壁填充型腔，流動(dòng)通暢，排 氣條件好。但這種澆口金屬消耗多，去澆口困難。 f)點(diǎn)澆口 點(diǎn)澆口的特點(diǎn)是金屬液從頂部填充型腔，流程短且均勻，能改善壓鑄機(jī)的受力狀況，提高壓鑄模有效面積利用率。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則：填充時(shí)，應(yīng)盡可能不產(chǎn)生渦流、紊流、噴霧，避免卷入空氣；填充時(shí)， 首先進(jìn)入的金屬液不應(yīng)封閉排氣槽；在滿足排氣條件下，應(yīng)減少?gòu)潯⒄?，選取最短流程；應(yīng)盡可能避免金屬液正面沖擊型芯或型腔，防止產(chǎn)生粘模；應(yīng)盡可能避免金屬液進(jìn)入型腔后因受阻停滯，產(chǎn)生回流；薄壁框形鑄件，開(kāi)設(shè)澆口時(shí)，要防止鑄件產(chǎn)生變形；一般選擇在鑄件厚壁處開(kāi)設(shè)澆口，有利于壓力傳遞，減少或避免產(chǎn)生縮孔；在某些情況下，應(yīng)開(kāi)設(shè)盲澆道，以改善模具熱平衡條件，更有利于填充成形。 B. 控制金屬液充填流態(tài)，防止局部產(chǎn)生渦流。 D. 調(diào)節(jié)模具各部位的溫度，改善模具熱平衡狀態(tài)，減少鑄件流痕、冷隔和澆鑄不足的現(xiàn)象。 F. 當(dāng)鑄件在動(dòng)、定模型腔內(nèi)的包緊力接近相等時(shí)，為了防止鑄件在開(kāi)模時(shí)留在定模內(nèi)，在動(dòng)模上部置溢流槽，增大對(duì)動(dòng)模的包緊力，使鑄件在開(kāi)模時(shí)隨動(dòng)模帶出。 H. 對(duì)于真 空壓鑄和定向抽氣壓鑄，溢流槽處常作為引出氣體的氣始點(diǎn)。 ，應(yīng)合理設(shè)計(jì)溢流槽，避免過(guò)早堵塞排氣槽。 ，以免金屬液產(chǎn)生倒流，部分金屬液從溢流槽流回型腔。 ，排除混有氣體、氧化物、分型劑殘?jiān)慕饘僖?，改善模具的熱平衡狀態(tài)。其主要作用是將型腔中的氣體排溢到型腔外面去。 B. 排氣槽應(yīng)盡可能開(kāi)設(shè)在一個(gè)半模上，以便于制造。 D. 溢流槽尾部應(yīng)開(kāi)排氣槽。 根據(jù)排氣槽的設(shè)計(jì)要點(diǎn) ,壓鑄模的排氣槽的設(shè)置方案主要有以下三個(gè)方面 : a) 利用配合間隙排氣 通常中小型模具的簡(jiǎn)單型腔可利用推桿、活動(dòng)型芯以及雙支點(diǎn)的固定型芯端部與模板的配合間隙排氣，其間隙為 ～ 。 c) 用排氣塞排氣 如果型腔最后充填的部位不在分型面上，其附近又無(wú)可供排氣的推桿或活動(dòng)型芯時(shí)，可在型腔深處鑲排氣塞，排氣塞可用燒結(jié)金屬塊制成。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2021