端蓋壓鑄模設(shè)計【一模兩腔】,一模兩腔,壓鑄,設(shè)計 摘要：壓鑄工藝從上世紀(jì)90年代起在中國獲得了飛速發(fā)展，成為了金屬鑄造中的熱門產(chǎn)業(yè)。由于金屬壓鑄成型有簡短的工藝流程、工序簡單并集中、對工作場地的要求和設(shè)備的要求低；壓鑄件的質(zhì)量良好、精度較高；可節(jié)省不少的機械加工工序；壓鑄件的生產(chǎn)率較高、能源浪費極少等優(yōu)點，所以壓鑄在未來的生產(chǎn)生活中會占據(jù)較大的生產(chǎn)比例。 本次設(shè)計是端蓋壓鑄模設(shè)計。端蓋為長方體制件，考慮到安裝座的精度產(chǎn)量等因素，采用一模兩腔結(jié)構(gòu)。由于端蓋有側(cè)凹，需設(shè)計測抽芯機構(gòu)成型，采用中心澆口不易充滿型腔，所以采用外側(cè)澆口。模具采用鑲拼式結(jié)構(gòu)，便于型芯型腔磨損后的更換。利用導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合，使動模可以準(zhǔn)確地合在定模上。采用推桿推出，并設(shè)置冷卻水道以加速冷卻模具。 采用UG建模實現(xiàn)端蓋的三維建模、模具的設(shè)計及建模，建成三維模具后導(dǎo)出模具的裝配圖及零件圖。 關(guān)鍵詞：端蓋，壓鑄模，UG建模設(shè)計  目錄 1壓鑄件工藝分析 4 1.1 壓鑄件結(jié)構(gòu)分析 4 1.1.1壓鑄件特點 4 1.1.2壓鑄件基本結(jié)構(gòu) 5 1.1.3壓鑄件精度分析 5 1.2壓鑄件材料分析 5 2分型面及澆注系統(tǒng) 6 2.1確定分型面 6 2.2 初選壓鑄機 6 2.2.1型腔數(shù)量及布局 8 2.2.2鎖模力計算 8 2.2.3初選壓鑄機 9 2.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計 9 2.3.1直澆道設(shè)計 9 2.3.2橫澆道設(shè)計 10 2.3.3內(nèi)澆道設(shè)計 11 2.3.4溢流槽設(shè)計 12 3成型零件設(shè)計 13 3.1成型零件設(shè)計 13 3.2成型零件尺寸計算 14 3.1.1收縮率 15 3.1.2型腔尺寸計算 15 3.1.3型芯尺寸計算 16 3.1.4脫模斜度 16 3.1.5壓鑄件的加工余量 16 3.2成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 17 4 模架選擇及設(shè)計 19 4.1支撐及固定零件設(shè)計 19 4.2 導(dǎo)向零件設(shè)計 20 4.3 加熱及冷卻系統(tǒng)設(shè)計 22 4.3.1冷卻系統(tǒng)設(shè)計的原則 22 4.3.2冷卻系統(tǒng)設(shè)計 22 5 推出機構(gòu)設(shè)計 23 5.1 推出力的確定 23 6.2 推出零件設(shè)計 23 5.3 導(dǎo)向和復(fù)位裝置設(shè)計 23 第1章 校核壓鑄機 24 6.1 壓室容量校核 24 6.2 開模行程校核 25 6 模具零件材料和涂料的選擇 26 7 模具總體結(jié)構(gòu)及工作原理 27 8壓鑄工藝參數(shù)的選擇 27 8.1壓鑄壓力的選擇 27 8.2溫度參數(shù)的選擇 28 8.3充填、持壓和開模時間 28 9 設(shè)計心得小結(jié) 29 參考文獻(xiàn) 31  1壓鑄件工藝分析 1.1 壓鑄件結(jié)構(gòu)分析 壓鑄件的結(jié)構(gòu)分析主要從壓鑄件的特點，根據(jù)壓鑄件的基本功能結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計出合理的壓鑄件結(jié)構(gòu)，在滿足使用功能的同時還需要能夠滿足生產(chǎn)工藝要求，同時保證產(chǎn)品的質(zhì)量和使用的精度，盡量減少后續(xù)的加工。同時需要根據(jù)生產(chǎn)的批量合理的選擇壓鑄的模具。 1.1.1壓鑄件特點 根據(jù)壓鑄件的二維圖（圖1.1.1-1）和三維圖（圖1.1.1-2），我們可以看到，制件的結(jié)構(gòu)相對比較簡單，壁厚相對比較均勻，對于模具的復(fù)雜程度而言是相對簡單的。制件為電器殼壓鑄件，材料為ZN鋅合金，相對尺寸不大。 圖1.1.1-1 制件二維圖 圖1.1.1-2制件三維圖 1.1.2壓鑄件基本結(jié)構(gòu) 薄壁鑄件的致密性好，可以提高強度和耐磨性。太厚容易出現(xiàn)內(nèi)部氣孔，縮孔等缺陷，在保證鑄件有足夠的強度和剛度的前提下應(yīng)該盡量減少壁厚，并保持各個截面的厚薄均勻一致。但是太薄對于鑄件的填充有影響。 1.1.3壓鑄件精度分析 為了從根本上防止壓鑄件產(chǎn)生缺陷，比以低成本，連續(xù)不斷地生產(chǎn)高質(zhì)量的壓鑄件，必須使壓鑄件的結(jié)構(gòu)適合于壓鑄。主要對鑄件的壁厚、圓角、筋、出型斜度，孔，螺紋、加工余量、文字、標(biāo)志、圖案等進(jìn)行分析。 對次鑄件壁厚均勻適合壓鑄。鑄件本身有斜度且能減少出型時與型壁的摩擦。鑄件邊緣有孔且與型芯方向一致，所以在鑄造時鑄出。鑄件上有螺紋與型芯方向垂直，不宜在鑄造時鑄出，且螺紋的鑄造模具加工時相當(dāng)?shù)睦щy，所以螺紋在鑄件鑄出后進(jìn)行加工。 1.2壓鑄件材料分析 ZN鋁硅合金，抗拉強度250N/mm2伸長率1%、布氏硬度80HB。鋁是鋅合金中的只要元素，它使鋅合金強度提高和形成細(xì)晶粒組織。另一方面含鋁還會提高晶間腐蝕性的敏感性。因此采用貼近亞共晶成分的合金進(jìn)行壓鑄。 2分型面及澆注系統(tǒng) 2.1確定分型面 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。而模具上垂直于鎖模力方向上的接合面，即為基本分型面。此殼體鑄件的分型面選擇如圖2.1所示。 圖2.1分型面圖 2.2 初選壓鑄機 為了制造的方便性，選擇冷室壓鑄機。壓鑄機基本組成如圖2.2所示。 圖2.2臥式冷室壓鑄機 此類壓鑄機的基本結(jié)構(gòu)分為5部分： (1)壓射機構(gòu)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(gòu)。壓射壓力、壓射速度等主要工藝參數(shù)都是通過它來控制的，其中包括壓室、壓射沖頭、壓射缸、增壓器和蓄能器。 (2)合模機構(gòu)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。 (3)頂出機構(gòu)在壓鑄件冷卻固化成型并開啟模具后，頂出缸驅(qū)動壓鑄模的推出機構(gòu)，將成型壓鑄件及澆注余料從模具中頂出，并脫出模體，其中包括頂出缸和頂桿。 (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。包括電機、各種液壓泵及機械傳動裝置。 (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(yù)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(jié)合起來，完成準(zhǔn)確可靠、協(xié)調(diào)安全的運行規(guī)則。 2.2.1型腔數(shù)量及布局 根據(jù)設(shè)計要求，型腔采用一模2腔，如下圖圖2.2.1 圖2.2.1型腔圖 2.2.2鎖模力計算 鎖模力是選用壓鑄機的主要確定參數(shù)，按照鎖模力的計算公式計算如下： F鎖=K（F主+F分） F鎖——壓鑄機應(yīng)有的鎖模力，N K——安全系數(shù)，K=1.25 F主——主脹型力，N F分——分脹型力，N F主=AP p——壓射壓力，Pa A——鑄件在分型面上的投影面積，m2 查表p取20MPa，K=1.25. 計算的 F鎖=13760*2*1.3*1.25*20*106=894.4kN 2.2.3初選壓鑄機 通過查《簡明制造手冊(第三版)》在保證滿足生產(chǎn)要求的前提下，考慮生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性，在這里選擇壓鑄機臥式冷壓室壓鑄機。其型號為J1163E。 壓鑄機主要參數(shù)如下：壓射力為368～600kN；壓室直徑為70～100mm；最大澆注量（Zn）為9kg；澆注投影面積為403～1649；動模板行程為600mm；拉缸內(nèi)空間水平垂直為750mm750mm。 2.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計 壓鑄模澆注系統(tǒng)是將壓鑄機壓室內(nèi)熔融的金屬液在高溫高壓高速狀態(tài)下填充入壓鑄模型腔的通道。它包括直澆道、橫澆道、內(nèi)澆口、以及溢流排氣系統(tǒng)等。它能調(diào)節(jié)充填速度、充填時間、型腔溫度，因此它決定著壓鑄件表面質(zhì)量以及內(nèi)部顯微組織狀態(tài)，同時也影響壓鑄生產(chǎn)的效率和模具的壽命[14]。 2.3.1直澆道設(shè)計 直澆道尺寸由澆口套尺寸決定。澆口套內(nèi)徑與壓室內(nèi)徑相同，由于壓鑄機選擇型號為J113。 圖2.3.1 直澆道 直澆道直徑D(mm) 40 直澆道長度H(mm) 15 表2.3.1 直澆道數(shù)據(jù) 2.3.2橫澆道設(shè)計 （1）橫澆道的形式及尺寸 根據(jù)鑄件及內(nèi)澆口特點，選用扁梯形橫澆道，澆道形狀如2.3.2-1圖所示，尺寸如表2.3.2-1所示 圖2.3.2 橫澆道 b(mm) 5 F內(nèi)(mm2) 6.9 h(mm) 4 H平(mm) 2 α(°) 15° r(mm) 2 表2.3.2 橫澆道數(shù)據(jù) 了防止金屬液對型芯的正面沖擊，橫澆道與內(nèi)澆口采用了端面聯(lián)接的方式，見圖2.3.2-2，其數(shù)據(jù)見表2.3.2-2。 圖2.3.2-2 端面聯(lián)接方式 L1 2 h1 1 表2.3.2-2 端面聯(lián)接方式 2.3.3內(nèi)澆道設(shè)計 （1）內(nèi)澆口速度 由參考文獻(xiàn)《壓鑄模具設(shè)計實用教程》P44表3-10查得，鋅合金鑄件內(nèi)澆口充填速度Vn的推薦值為30～50m/s，選取為40m/s。 （2）充填時間 經(jīng)計算，壓鑄件的平均壁厚約為3mm，查《設(shè)計手冊》P96表4-6。 t=35(b-1) 式中t-充填時間，ms；b-壓鑄件平均壁厚，mm 可求出t=35(3-1)=135ms≈0.05s。 （3）內(nèi)澆口截面積的確定 內(nèi)澆口截面積的確定可由《設(shè)計手冊》P96公式（4-1）得出： Ag=Gρνgt=vvnt 式中：Ag—內(nèi)澆口橫截面積，； —通過內(nèi)澆口金屬液的總質(zhì)量，； —液態(tài)金屬的密度，； νg—內(nèi)澆口流速，； t—型腔的填充時間，； V—通過內(nèi)澆口金屬液的體積，cm3； Vn—型腔的充填速度，。 計算得出數(shù)值如下： Ag=13.8×1024000×0.05≈6.9cm2 (4)內(nèi)澆口厚度、長度、寬度的確定 由內(nèi)澆口厚度、寬度和長度的經(jīng)驗數(shù)值表，適當(dāng)選取此鋅合金鑄件內(nèi)澆口厚度為1.5mm，長度為2mm，寬度為8mm。 2.3.4溢流槽設(shè)計 排溢系統(tǒng)由排氣道、溢流槽、溢流口組成。 如圖2.3.4所示，選用半圓形結(jié)構(gòu)的排溢系統(tǒng)。 圖2.3.4排溢系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 溢流槽尺寸設(shè)計 溢流槽尺寸選取：溢流口厚度h=0.5mm；溢流口長度l=3mm；溢流口寬度s=6mm；溢流槽半徑r=2mm。 3成型零件設(shè)計 3.1成型零件設(shè)計 采用鑲拼式結(jié)構(gòu)，優(yōu)點在于： a) 采用整體鑲塊簡化加工工藝，提高模具制造質(zhì)量，易滿足成型部位的精度要求； b) 合理使用熱作模具鋼，降低成本； c) 易損件有利于更換和修理； d) 壓鑄件的局部結(jié)構(gòu)改變時，不致使整套模具報廢； e) 可按鑄件的幾何形狀在鑲塊上構(gòu)成復(fù)雜的分型面，而在套板上仍為平直分型面； 3.2成型零件尺寸計算 成型零件表面受高溫、高壓、高速金屬液的摩擦和腐蝕而產(chǎn)生損耗，因修型引起尺寸變化。把尺寸變大的尺寸稱為趨于增大尺寸，變小的尺寸稱為趨于變小尺寸。在確定成型零件尺寸時，趨于增大的尺寸應(yīng)向偏小的方向取值；趨于變小的尺寸應(yīng)向偏大的方向取值；穩(wěn)定尺寸取平均值。 表3.2 合金收縮率 成型零件尺寸的計算公式如下： 式中：—成型件尺寸； —成型零件制造偏差； —壓鑄件尺寸（含脫模斜度、加工余量）； —收縮率；n—補償系數(shù)； —壓鑄件尺寸偏差。 n為損耗補償系數(shù)，由兩部分構(gòu)成，其一是壓鑄件尺寸偏差的，其二是磨損值，一般為壓鑄件尺寸偏差的，因此。成型零件尺寸制造偏差=。 已知鑄件尺寸公差等級為CT5，根據(jù)參考文獻(xiàn)查表可得鑄件基本尺寸的相應(yīng)尺寸公差。由鑄件圖可知型腔尺寸有：Φ28，h10。中心尺寸有：L9。 3.1.1收縮率 成型收縮率是指鑄件收縮量與成型狀態(tài)鑄件尺寸之比，收縮分三種情況（見圖3.1.1）： （1）自由收縮在型腔內(nèi)的壓鑄件沒有成型零件的阻礙作用，圖中。 （2）阻礙收縮如圖中，有固定型芯的阻礙作用。 （3）混合收縮如圖中，這種情況較多。 圖3.3.1 壓鑄件收縮率的分類 查得鋅合金的自由收縮率為0.6%～0.8%，阻礙收縮率為0.3%~0.4%，混合收縮率為0.4%～0.6%。取ZN鋅合金的自由收縮=0.7%，阻礙收縮為，混合收縮為φ3=0.5%。 3.1.2型腔尺寸計算 型腔的尺寸是趨于增大尺寸，應(yīng)選取趨于偏小的極限尺寸。計算公式為： A0+?，=(A+Aφ-0.7?)0+?， 160-0.820:A0+Δ，=(160+160×0.5%-0.7×0.82)00.22∕5=160.8530+0.084 86-0.320:A0+Δ，=(86+86×0.5%-0.7×0.42)00.22∕5=86.540+0.084 3.1.3型芯尺寸計算 (2)型芯尺寸計算 由鑄件圖可知型芯尺寸有：，80，120。 型芯的尺寸是趨于減小的尺寸，應(yīng)選取趨于偏大的極限尺寸。計算公式為： A-?,0=(A+Aφ+0.7?)-?,0 1200+0.66:A-?,0=(120+120×0.5%+0.7×0.66)-0.16∕50=120.69-0.0720 800+0.54:A-?,0=(80+80×0.5%+0.7×0.54)-0.1∕50=80.65-0.0720 3.1.4脫模斜度 （1）脫模斜度的選取標(biāo)準(zhǔn) 1）不留加工余量的壓鑄件。為了保證鑄件組裝時不受阻礙，型腔尺寸以大端為基準(zhǔn)，另一端按脫模斜度相應(yīng)減少；型芯尺寸以小端為基準(zhǔn)，另一端按脫模斜度相應(yīng)增大。 2）兩面均留有加工余量的鑄件。為保證有足夠的加工余量，型腔尺寸以小端為基準(zhǔn)，加上加工余量，另一端按脫模斜度相應(yīng)增大；型芯尺寸以大端為基準(zhǔn)，減去加工余量，另一端按脫模斜度相應(yīng)減少。 3）單面留有加工余量的鑄件。型腔尺寸以非加工面的大端為基準(zhǔn)，加上斜度尺寸差及加工余量，另一端按脫模斜度相應(yīng)減少。型芯尺寸以非加工面的小端為基準(zhǔn)，減去斜度尺寸差及加工余量，另一端按脫模斜度相應(yīng)放大。 （2）脫模斜度的尺寸 配合面外表面最小脫模斜度α取，內(nèi)表面最小脫模斜度β取。非配合面外表面最小脫模斜度α取，內(nèi)表面最小脫模斜度β取1°。由于底座內(nèi)腔深度>50mm，則脫模斜度可取小。 3.1.5壓鑄件的加工余量 由于鑄件具有較為精確的尺寸和良好的鑄造表面，所以一般情況下，可以不進(jìn)行機械加工。同時，由于壓鑄件內(nèi)部可能有氣孔，所以應(yīng)盡量避免再進(jìn)行機械加工。但是，某些部位還是應(yīng)該進(jìn)機械加工。如裝配表面、裝配孔、成型困難沒有鑄出的一些形狀，去除內(nèi)澆口、溢流口后的多余部分等。 底座鑄件的加工余量選取推薦的加工余量選擇，平面按最大邊長確定，孔按直徑確定。 3.2成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 成型零件是與高溫金屬液接觸的零件，用于形成澆注系統(tǒng)和鑄件。成型零件由澆注系統(tǒng)成型零件和鑄件成型零件兩部分組成。 （1）澆注系統(tǒng)成型零件：澆道鑲塊、澆口套，用于形成澆注系統(tǒng)。 （2）鑄件成型零件：型芯、鑲塊、斜滑塊塊，用于形成鑄件。 成型零件的結(jié)構(gòu)形式主要可以分為整體式和組合式兩類。 1）整體式結(jié)構(gòu)型腔和型芯都由整塊材料加工而成，，即型腔或型芯直接在模板上加工成型。 2）整體組合式結(jié)構(gòu)型腔和型芯由整塊材料制成，裝入模板的模套內(nèi)，再用臺肩或螺栓固定。 3）局部組合式結(jié)構(gòu)型腔和型芯由整塊材料制成，局部鑲有成型鑲塊的組合形式。 4）完全組合式結(jié)構(gòu)由多個鑲拼件組合而成的成型空腔。 成型零件直接接觸高溫、高壓、高速的液態(tài)金屬，受機械沖擊、磨損、熱疲勞和化學(xué)侵蝕的反復(fù)作用，熱應(yīng)力和熱疲勞導(dǎo)致的熱裂紋則是破壞失效的主要原因，所以對成形零件的尺寸精度的要求尺寸精度高3-4級，對粗糙度的要求比鑄件粗糙度高2級。 3.2.1型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計 采用整體組合式型腔結(jié)構(gòu)，這樣可以節(jié)省貴重材料，節(jié)約成本。如下圖3.2.1 圖3.2.1型腔尺寸圖 3.2.2型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計 如下圖3.2.2 圖3.2.2型型尺寸圖 4 模架選擇及設(shè)計 4.1支撐及固定零件設(shè)計 構(gòu)成模體的支撐及固定零件：定模座板、定模套板、動模套板、支承板、墊塊、動模座板。 （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固定成型型腔安裝導(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固定成型型芯安裝導(dǎo)向零件的固定載體。 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 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。 （7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。 4.2 導(dǎo)向零件設(shè)計 模具的導(dǎo)向零件有導(dǎo)柱導(dǎo)套和復(fù)位桿。 模板導(dǎo)向零件的尺寸和位置，如圖4.2所示。 導(dǎo)柱導(dǎo)滑段直徑,d=20mm。 導(dǎo)柱導(dǎo)滑長度, e=25mm。 導(dǎo)向位置設(shè)置在模板的四個角上。 起模槽深度n=7mm，便于將動、定模撬開。 排氣槽c=0.5mm，以消除合模時導(dǎo)向孔內(nèi)的氣體反壓力。 圖4.2-1 導(dǎo)向機構(gòu)布置圖 圖4.2-2 模板導(dǎo)向零件 （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，排氣槽表面，其他非配合面。 （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。 4.3 加熱及冷卻系統(tǒng)設(shè)計 4.3.1冷卻系統(tǒng)設(shè)計的原則 （1）冷卻水孔的數(shù)量盡可能多，截面尺寸盡量大； （2）一般水道孔邊至型腔表面的距離應(yīng)大約為6~8mm； （3）水孔通過鑲塊時，防止鑲套管等漏水； 4.3.2冷卻系統(tǒng)設(shè)計 圖4.3.2 模具俯視水道 型腔的冷卻共設(shè)有一條水道，一條水道用于冷卻型腔鑲塊。進(jìn)水方向為，左進(jìn)右出，上進(jìn)下出。 5 推出機構(gòu)設(shè)計 5.1 推出力的確定 根據(jù)參考文獻(xiàn)查得，鋅合金的許用受推力[p]為40MPa，設(shè)計中共使用4個限位板，而F推可由公式： F推>KF包 確定，其中K=1.2，而F包=163N，因此取F推=356N。 6.2 推出零件設(shè)計 5.2.1 尺寸設(shè)計 由于鑄件為圓筒形薄壁零件，且推出力較大，所以采用推件板推件。 5.3 導(dǎo)向和復(fù)位裝置設(shè)計 采用如圖5.3-1的導(dǎo)向布局，采用導(dǎo)柱導(dǎo)套配合導(dǎo)向。 圖5.3-1導(dǎo)向布局圖 復(fù)位桿采用圖5.3-2的方式 圖5.3-2復(fù)位桿 第1章 校核壓鑄機 6.1 壓室容量校核 壓鑄機初步選定后，壓射比壓和壓室直徑相應(yīng)尺寸應(yīng)得到相應(yīng)的確定，壓室可容納的金屬液的質(zhì)量也為定值，但是否能夠容納每次澆注的金屬液質(zhì)量，必須按照公式進(jìn)行核算，即 G室>G澆 式中 G室——壓室容量，kg； G澆——每次澆注的金屬液的質(zhì)量，包括鑄件、澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)的質(zhì)量，kg。 壓室容量可按下式計算 G室=πD室2LρK/4 式中 G室——壓室容量，kg； D室——壓室直徑，m； L——壓室長度（包括澆口套長度），m； ρ——液態(tài)合金密度； K——壓室充滿度，60%~80% 取ρ=6.5×103(kg/m3)，查表得G澆=0.6kg G室=π×(35×10-3)2×320×10-3×6.5×103×80%/4=1.60kg滿足要求。 6.2 開模行程校核 通過查手冊已知J1163E臥式冷壓室壓鑄機的壓鑄模厚度最大/最小為200/450cm,設(shè)計的模具最小厚度為170cm，開模所需要的最小厚度為210cm。滿足要求。 6 模具零件材料和涂料的選擇 在金屬的壓力鑄造生產(chǎn)過程中，壓鑄模直接與高溫高壓高速的金屬液相接觸。一方面它受到金屬液的直接沖刷，磨損、高溫氧化和各種腐蝕；另一方面由于生產(chǎn)的高效率，模具溫度的升降非常的劇烈，并形成周期性變化。所以對于模具的材料要求非常高，通過查表選擇的材料如下表 零件 型腔、型芯 澆道套、分流錐 導(dǎo)柱、導(dǎo)套 復(fù)位桿 模架結(jié)構(gòu)原件 材料 3Gr2W8V 3Gr2W8V T8A T8A 45  7 模具總體結(jié)構(gòu)及工作原理 注射機開合模機構(gòu)帶動下，動模向下移動，模具從動模和定模分型面分開。制件包在凸模上隨動模一起后移，移動一定距離后在限位板的作用下，推板停止向下運動，凸模和分流錐繼續(xù)向下運動，在推件板的作用下將制件從動模中推出。模具合模時，在開合模機構(gòu)的帶動下，由于復(fù)位桿和導(dǎo)柱的作用下，進(jìn)行精確復(fù)位。 8壓鑄工藝參數(shù)的選擇 8.1壓鑄壓力的選擇 從壓鑄工藝出發(fā)，如何合理的確定和選擇壓射比壓和填充速度是一個重要的問題。為了提高鑄件的致密性，增大壓射比壓無疑是有效的。但是過高比壓會使壓鑄機模受熔融合金流的強烈沖刷和增加合金粘膜的可能性，降低壓鑄模的使用壽命。在當(dāng)前的壓鑄條件下，壓射比壓得選擇應(yīng)該根據(jù)壓鑄件的形狀、尺寸、復(fù)雜程度、壁厚、合金的特性、溫度及排溢系統(tǒng)等確定，一般在保證壓鑄件成形和使用要求的前提下選用較低的比壓。 根據(jù)《壓鑄模設(shè)計手冊》壓鑄速度的選擇15m/s。 8.2溫度參數(shù)的選擇 澆注溫度是指從壓室進(jìn)入型腔時液體金屬的平均溫度。 澆注溫度過高，合金收縮大，使鑄件容易產(chǎn)生裂紋，鑄件晶粒粗大，還能造成脆性；澆注溫度過低，易產(chǎn)生冷隔、表面流紋和澆不足等缺陷。因此，澆注溫度應(yīng)與壓力、鑄型溫度及填充速度同時考慮。根據(jù)鋅合金簡單結(jié)構(gòu)件選擇420~440度。 壓鑄模在使用前要預(yù)熱一定的溫度，預(yù)熱的作用有兩個方面：其一是避免高溫液體金屬對冷壓鑄模的“熱沖擊”，以延長壓鑄模使用壽命。 在連續(xù)生產(chǎn)中，壓鑄模溫度往往升高，尤其是壓鑄高熔點合金時，溫度升高很快。溫度過高除產(chǎn)生液體金屬粘型外，還可能出現(xiàn)鑄件因來不及完全凝固、推出溫度過高而導(dǎo)致變形、模具運動部件卡死等問題。同時過高的壓鑄模溫度會使鑄件冷卻緩慢，造成晶粒粗大而影響其力學(xué)性能。 8.3充填、持壓和開模時間 8.3.1充填時間 自液體金屬開始進(jìn)入型腔起到充滿型腔為止，所需的時間稱為充填時間。充填時間長短取決于鑄件的體積、壁厚的大小及鑄件形狀的復(fù)雜程度。在此根據(jù)制件的實際情況填充時間取0.018~0.026S 8.3.2持續(xù)時間 從液態(tài)金屬充填型腔到內(nèi)澆道完全凝固時，繼續(xù)在壓射沖頭下的持續(xù)時間為持壓時間。持壓的作用是使壓力傳遞給未凝固的金屬，保證鑄件在壓力下結(jié)晶，以獲得致密的組織。持壓時間的長短取決于鑄件的材質(zhì)和壁厚。取1.5s。 8.3.3停留時間 從壓射終了到壓鑄模打開的時間，稱為鑄件在型中的停留時間。取6s。 9 設(shè)計心得小結(jié) 光陰荏苒，白駒過隙，一周的壓鑄模課程設(shè)計即將過去。但這并不意味著結(jié)束，相反，我們覺得著僅僅是個開始，因為后面還有更大的挑戰(zhàn)等著我們迎接。 在這兩周時間里，我們設(shè)計了一套模具，我們首先定產(chǎn)品壓鑄件，材料性能，然后畫二位模具圖，繪制圖紙。每一步都經(jīng)過團(tuán)隊的思考和討論，其中也得到老師的熱心幫助，最后設(shè)計出了一套完整的模具。 在這次壓鑄模設(shè)計中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請教老師有關(guān)模具方面的問題，特別是模具在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認(rèn)識有了一個質(zhì)的飛躍。從簡單的模具到復(fù)雜的模具，我們都要一步一步的設(shè)計，所謂一步錯，步步錯，不只是設(shè)計模具，做任何事情都應(yīng)該這樣。模具在當(dāng)今社會生活中運用得非常廣泛，掌握模具的設(shè)計方法對我們以后的工作和發(fā)展有著十分重要的意義。 這次課程設(shè)計最大的特點就是計算機輔助設(shè)計，我們運用了AutoCAD二維制圖，這不僅給我們節(jié)約了時間，把我們的設(shè)想轉(zhuǎn)化為立體的模型，更讓我們進(jìn)一步熟練這些軟件，認(rèn)識到這些軟件強大的功能。除了計算機輔助設(shè)計之外，也是我們對學(xué)過的機械制圖、壓鑄工藝制作、模具設(shè)計等專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)基礎(chǔ)知識的總結(jié)和運用。 在受益的同時，我們也發(fā)現(xiàn)了自身知識的缺乏和不足。現(xiàn)在所得的知識都是來自書本上的，每個人都學(xué)得會，關(guān)鍵是能不能把學(xué)過的知識運用起來，運用得好不好是其次，最重要的是能解決企業(yè)的實際問題。對于企業(yè)來說，光有這些死知識是沒有用的，要學(xué)會運用這些知識。 最好的東西都是改進(jìn)出來的，沒有誰能一次設(shè)計出完美的產(chǎn)品，我們設(shè)計的模具難免會有不足之處，敬請老師批評指正。 課程設(shè)計按時完成了，其中的設(shè)計過程只有自己才能體會到，有成功，有失敗。受益固然良多，但能看到自身的欠缺才是最大的成功之處。 在設(shè)計過程中，我們也遇到了很多困難。我們先是小組討論研究，一般都能解決問題。自己組不能解決的問題，我們就和其它組討論，在這里要感謝同學(xué)們熱心的幫助。對于一些生產(chǎn)實際的問題，我們要特別感謝我的指導(dǎo)老師。我們遇到的實際問題，指導(dǎo)老師都一一解答，給了我們很大的幫助，對我們也是很細(xì)致的指導(dǎo)。當(dāng)然我們也查閱了大量有關(guān)資料，與同學(xué)們交流經(jīng)驗與設(shè)計心得，在整個設(shè)計過程中提高了團(tuán)隊協(xié)作能力，建立了我們工作能力的信心，使我們充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。 設(shè)計過程中雖有坎坷，但對整體來說還是蠻順利的。通過這次課程實踐項目，自身的能力得到了質(zhì)的飛躍，使我們對企業(yè)又更近了一步，這對我們以后的工作和發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)，是我們對未來前景充滿了信心。 參考文獻(xiàn) [1] 模具使用技術(shù)叢書編委會. 壓鑄模設(shè)計應(yīng)用實例[M]. 北京:機械工業(yè)出版社. 2005. 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