畢業(yè)設計---減振器接頭壓鑄模具設計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1前言.......................................................................................................................... 1</p><p>　　1.1課題內容....

2、.......................................................................................................... 1</p><p>　　1.2課題背景..................................................................................

3、............................. 1</p><p>　　1.3課題的來源及要求............................................................................................... 2</p><p>　　1.4模具國內外發(fā)展概況.......................

4、.................................................................... 2</p><p>　　2總體方案設計........................................................................................................... 4</p>

5、<p>　　2.1零件工藝分析....................................................................................................... 4</p><p>　　2.1.1鑄件尺寸精度............................................................

6、....................................... 5</p><p>　　2.1.2模具材料的選擇............................................................................................... 5</p><p>　　2.1.3脫模斜度...............

7、............................................................................................ 6</p><p>　　2.2 壓鑄機的選擇.............................................................................................

8、......... 6</p><p>　　2.3 繪制鑄件毛坯圖.................................................................................................. 8</p><p>　　2.4對模具結構的初步分析.......................................

9、................................................ 9</p><p>　　2.4.1分型面的選擇................................................................................................... 9</p><p>　　2.4.2 澆注系統(tǒng)的設

10、計.............................................................................................10</p><p>　　2.5排溢系統(tǒng)設計............................................................................................

11、......... 11</p><p>　　2.6減振器接頭壓鑄模具總體方案設計............................................................. ....13</p><p>　　2.6.1設計壓鑄模的基本要求.............................................................

12、.................... 13</p><p>　　2.6.2總體方案的設計............................................................................................. 14</p><p>　　2.7模架與成型零件的設計..............................

13、....................................................... 14</p><p>　　2.7.1冷卻系統(tǒng)設計................................................................................................. 14</p><p>　　2.7.2

14、導柱和導套的設計..........................................................................................15</p><p>　　2.7.3模板的設計.......................................................................................

15、.............. 17</p><p>　　2.8推出機構的設計................................................................................................. 18</p><p>　　2.9推出機構的復位與導向..................................

16、................................................... 20</p><p>　　2.10側抽芯的設計....................................................................................................21</p><p>　　2.11確定各模

17、板尺寸................................................................................................21</p><p>　　2.12成形零件尺寸計算....................................................................................

18、........24</p><p>　　3 型腔工藝分析及加工仿真.................................................................................... 27</p><p>　　4三維裝備圖及爆炸視圖.....................................................

19、.................................... 30</p><p>　　5結論......................................................................................................................... 32</p><p>　　參考文獻....

20、................................................................................................................ 33</p><p>　　致謝................................................................................

21、............................................ 34</p><p><b>　　1 前言</b></p><p><b>　　1.1課題內容</b></p><p>　　設計一套減振器接頭壓鑄模具。</p><p><b>　　1.2課題背景&l

22、t;/b></p><p>　　壓鑄是壓力鑄造的簡稱，是鑄造液態(tài)模鍛的一種方法。 壓鑄模鍛工藝是一種在專用的壓鑄模鍛機上完成的工藝。它的基本工藝過程是：金屬液先低速或高速鑄造充型進模具的型腔內，模具有活動的型腔面，它隨著金屬液的冷卻過程加壓鍛造，既消除毛坯的縮孔縮松缺陷，也使毛坯的內部組織達到鍛態(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，

23、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。高壓力和高速度是壓鑄時熔融合金充填成形過程的兩大特點，也是壓鑄與其其他鑄造方法最根本的區(qū)別所在。作為壓鑄成型加工的主要工具之一的壓鑄模具，在質量、精度、制造周期以及壓鑄成型過程中的生產效率等方面水平的高低，直接影響產品的質量、產量、成本及產品的更新?lián)Q代，同時也決定著企業(yè)在市場競爭中的反應能力和速度。隨著合金新品種的不斷出現以及合金制品在結構、外觀上要求的日益提高，使產品的

24、設計和模具設計過程變得越來越復雜。而傳統(tǒng)的模具設計是在二維環(huán)境下采用手工繪圖的方式進行的，已經很難滿足這種發(fā)展變化的需要。過去模具設計工作主要依靠設計人員的經驗，模具的加工制造又在很</p><p>　　壓鑄模具CAD／CAM技術的應用，從根本上改變了傳統(tǒng)的產品開發(fā)和模具加</p><p>　　工方式，大大地提高了產品的質量、縮短了開發(fā)周期、降低了生產成本、強有力</p>&

25、lt;p>　　地推動了模具工業(yè)的發(fā)展。一些大型的商品化CAD／CAM軟件，如Pro／Engineer、Cimatron、Flow-3D等，都已開發(fā)出專門用于壓鑄模具設計的功能模塊，為模具設計提供了十分方便的工具。有資料統(tǒng)計表明，采用CAD技術可以使模具設計時間縮短50％。在歐美一些工業(yè)發(fā)達的國家，CAD／CAM已經成為模具行業(yè)一種普遍應用的技術。在CAD應用方面，已經超越了甩掉圖板、二維繪圖的初級階段。在模具設計中采用三維CAD軟

26、件的企業(yè)已經接近90％。目前，國內也有不少企業(yè)開始應用CAD軟件進行模具設計。</p><p>　　Pro／E、Flow-3D等軟件在壓鑄模具設計中的應用，成功地彌補了傳統(tǒng)設計</p><p>　　方法的不足，制品幾何造型、分型面的創(chuàng)建、模具的結構設計，都是基于同一數</p><p>　　據庫進行的，既方便，又易保證制品的精度。</p><p&g

27、t;　　1.3課題的來源及要求</p><p>　　本課題來源于鹽城市江動集團。</p><p>　　A、產品的壓鑄加工工藝；</p><p>　　B、制品測繪、工程圖繪制、三維造型及結構優(yōu)化；</p><p>　　C、制品模具設計（全套工程圖及三維造型）；</p><p>　　D、上下型腔的加工工藝分析、工藝規(guī)程、數

28、控仿真加工及下型腔的工藝卡片；</p><p>　　1.4模具國內外發(fā)展概況</p><p>　　模具,是工業(yè)生產的基礎工藝裝備，在電子、汽車、電機、電器、儀表、家</p><p>　　電和通訊等產品中，60％～80％的零部件都依靠模具成形，模具質量的高低決定</p><p>　　著產品質量的高低，因此，模具被稱之為“百業(yè)之母”。模具又是“效

29、益放大器”，</p><p>　　用模具生產的最終產品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。</p><p>　　壓鑄是一種精密的鑄造方法，經由壓鑄而鑄成的壓鑄件之尺寸公差甚小,表</p><p>　　面精度甚高，在大多數的情況下，壓鑄件不需再車削加工即可裝配應用，而且表</p><p>　　面處理有多種方法可供選擇例如電著、電鍍噴沙等

30、，螺紋的零件亦可直接鑄出。</p><p>　　從一般的照相機件、打字機件、電子計算機件、衛(wèi)星零件及裝飾品等小零件，以</p><p>　　及汽車、機車、等交通工具的復雜零件大多是利用壓鑄法制造的。</p><p>　　壓鑄法有上述的優(yōu)點，但亦有下列缺點：</p><p>　　(a)壓鑄合金受限制</p><p>　　

31、目前的壓鑄合金只有鋅、錫、鉛、銅、鎂、鋁等六種，其中以銅合金的熔點最高。最近亦有鑄鐵壓鑄的報告，但為了經濟上的因素，仍須研究有關之材質，模具材料及作業(yè)方法等。</p><p><b>　　(b)設備費用昂貴</b></p><p>　　壓鑄生產所需之設備諸如壓鑄機、熔化爐、保溫爐及壓鑄模等費用都相當的昂貴。</p><p>　　(c)鑄件之氣密

32、性差</p><p>　　由于熔液經高速充填至壓鑄模內時，會產生亂流之現象，局部形成氣孔或收縮孔，影響鑄件之耐氣密性。</p><p>　　根據國內和國際模具市場的發(fā)展狀況，有關專家預測，未來我國的模具經過</p><p>　　行業(yè)結構調整后，將呈現十大發(fā)展趨勢：一是模具日趨大型化；二是模具的精度</p><p>　　將越來越高；三是多功能復

33、合模具將進一步發(fā)展；四是熱流道模具在塑料模具中</p><p>　　的比重將逐漸提高；五是氣輔模具及適應高壓注射成型等工藝的模具將有較大發(fā)</p><p>　　展；六是模具標準化和模具標準件的應用將日漸廣泛；七是快速經濟模具的前景</p><p>　　十分廣闊；八是壓鑄模的比例將不斷提高，同時對壓鑄模的壽命和復雜程度也將</p><p>　　

34、提出越來越高的要求；九是塑料模具的比例將不斷增大；十是模具技術含量將不</p><p>　　斷提高，中高檔模具比例將不斷增大，這也是產品結構調整所導致的模具市場未</p><p><b>　　來走勢的變化。</b></p><p><b>　　2總體方案設計</b></p><p>　　根據減振器接

35、頭壓鑄模結構特點，為了滿足客戶能更快更換近似產品，低成本要求，成型部分采用了鑲塊結構，這樣除了更換成型零件外，其余模具零件可以重復使用。因為壓鑄件壁厚較大，要使零件致密，所用壓鑄機型號要遠大于計算值，以使鑄件在低速高壓充填條件下成型。為了減少加工和轉配過程中側向分型于抽芯機構的累積誤差，便于側向抽芯機構的裝配維護和順暢導滑，側滑塊和側型芯的定位孔沒有采用精密配合設計，而是采用單邊留取0.8mm間隙浮動裝配設計。在開模時使用側型芯遠離模具

36、中心高溫區(qū)進行噴涂冷卻，使該區(qū)域的金屬液凝固時致密，降低氣孔率。</p><p>　　2.1 零件工藝分析 </p><p>　　圖2-1 減振器接頭零件圖</p><p>　　圖所示為一種減振器接頭零件，該壓鑄件主體形狀為旋轉體，其中A、B 、C三面和直徑22、直徑l4在成形后需進行精加工， 直徑6孔擴孔后進行攻絲，加工后不能有孔洞。但這幾個部位壁厚較大，極易出

37、現氣孔和縮孔。按照生產效率和設備的要求，經計算模具采用為1模4件，直徑50、直徑24的形狀通過側型芯成型。根據尺寸對零件進行三維造型，采用Pro/E三維軟件，參數與文獻相關數據一致，造型圖2-2如下：</p><p>　　圖2-2 減振器接頭三維圖</p><p>　　綜合零件的使用和鑄造工藝性能方面的要求，產品選用的是具有優(yōu)良鑄造和力學性能的Al-Si-Cu系鋁合金ZL101。</

38、p><p>　　2.1.1鑄件尺寸精度</p><p>　　鑄件的尺寸精度一般是根據使用要求確定的，但還必須充分考慮鋁合金的性</p><p>　　能及成型工藝的特點。由于該鑄件要求其外表面光滑，既不會在使用過程中對人</p><p>　　造成傷害，還要必須考慮其外形的美觀。因此該鑄件取精度等級為3級。</p><p>　

39、　2.1.2模具材料的選擇</p><p>　　壓鑄模具結構比較復雜，組成一套模具的零件數目較多，而且由于各零件在</p><p>　　工作中所處的地位、作用不同，對材料的性能要求也不同?？偟恼f來，用于制作</p><p>　　壓鑄模具的材料，在質量上首先要求具有一定的硬度和耐磨性，其次是有一定的</p><p>　　強度和韌性，再次是易于加

40、工。因此，應根據模具的結構、性能要求和使用條件、</p><p>　　模具的制造方法，合理地選用模具材料。模具中各個零件的材料選擇如下：</p><p>　　a．導向零件的材料選擇包括導套和導柱，由于在開、合模時有相對運動，</p><p>　　成型過程中要承受一定的壓力，或偏載負荷，因此要求表面耐磨性好，心部具有</p><p>　　一定的

41、韌性，本設計中的導向零件選用T8A，經過滲碳淬火后表面硬度應達到46-</p><p><b>　　48HRC；</b></p><p>　　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</p><p>　　蝕性和熱硬性，本設計中的澆注系統(tǒng)零件選用T10A，經過滲碳淬火后表面硬度應達到46-48HRC；</p>

42、<p>　　c．頂出機構零件的材料選擇包括推桿和復位桿，要求表面耐磨性好，并具</p><p>　　有足夠的機械強度，本設計中推桿選用20CrMnMo,淬火處理后表面硬度達到40-45HRC；復位桿選用20CrMnMo，淬火處理后表面硬度達到46-48HRC；</p><p>　　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</p><

43、;p>　　要求具有足夠的機械強度，在本設計中選用20CrMnMo，經淬火處理后表面硬度達到40-45HRC，可滿足上述要求；</p><p>　　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械強度，</p><p>　　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到50-55HRC；</p><p><b>　　螺釘選用

44、45鋼。</b></p><p><b>　　2.1.3脫模斜度</b></p><p>　　脫模斜度主要是為了便于脫模。脫模斜度的大小與鑄件的形狀，脫模方向的</p><p>　　長度，鑄件表面質量有密切關系。一般規(guī)律為：</p><p>　　a．鑄件的壁厚大時，成形收縮大，脫模斜度要大；</p>

45、;<p>　　c．形狀復雜的部分要比形狀簡單的部分有較大的脫模斜度；</p><p>　　d．型腔的深溝槽部分——如加強筋、突臍，需要較大脫模斜度。一般選取3°～5°。</p><p>　　為了使鑄件易于從模具內脫出，在設計時必須保證鑄件的內外壁具有足夠的</p><p>　　脫模斜度。由于目前還沒有比較精確的脫模斜度計算公式，在選

46、擇脫模斜度時，</p><p>　　主要還是參照經驗數據，根據ZL101的性質在設計中選用3°的拔模斜度。</p><p>　　2.7型腔數目的確定</p><p>　　按照生產效率和設備的要求，經計算模具采用為1模4件的設計，型腔數目為4</p><p>　　2.2 壓鑄機的選擇</p><p>　　本設計

47、中采用的是臥式冷室壓鑄機。</p><p>　　a) 計算鎖模力 鎖緊壓鑄模使之不被脹型力脹開的力，稱為鎖模力。為了防止壓鑄模被脹開，鎖模力要大于脹型力在合模方向上的合力，參見《壓鑄模成形工藝及模具》壓鑄機的選用，其計算公式為：</p><p>　　F1≧K（F2+F3） （2-2）式中 F1 —— 壓鑄機應有的鎖模力（KN）；<

48、/p><p>　　K —— 安全系數，K=1.25；</p><p>　　F2 —— 主脹型力、鑄件在分型面上的投影面積，包括澆注系統(tǒng)、溢流、排氣系統(tǒng)的面積乘以比壓（KN）；</p><p>　　F3 —— 分脹型力，作用在滑塊鎖緊面上的法向分力引起脹型力之和（KN）。</p><p><b>　　主脹型力計算公式為</b&g

49、t;</p><p>　　F2=Ap/10 （2-3）</p><p>　　式中 F2—— 主脹型力（KN）</p><p>　　p —— 壓實壓力（MPa），見表2.3；</p><p>　　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)

50、與溢流排氣系統(tǒng)的面積。</p><p>　　表2-3 壓實壓力推薦值</p><p>　　在這里壓射比壓選40MPa。</p><p>　　F2=Ap/10=1320KN</p><p>　　綜合考慮斜滑塊部分所需的鎖模力，模具的空間尺寸，選用國產的中等型號冷室臥式壓鑄機J113進行生產。</p><p>　　表2-

51、4 J113型冷室臥式壓鑄機的主要參數</p><p>　　2.3 繪制鑄件毛坯圖</p><p>　　對產品零件圖的工藝分析、對模具型腔結構的分析、對壓鑄設備配置的選擇，這些方面的綜合考慮及供需各方的協(xié)商結果，都反映在壓鑄毛坯圖的圖形、數字、文字和符號的表達中。</p><p>　　用AUTOCAD進行毛坯圖的二維繪制</p><p>　　

52、繪制毛坯圖需要表述的主要內容如下：</p><p>　　a） 壓鑄件的形狀、尺寸及精度；</p><p>　　b） 指明留有加工余量的表面；</p><p>　　c） 機械加工時定位用的毛坯基準表面，可用網狀細實線表示范圍和用特定符號指明位置；</p><p>　　d） 鑲嵌件的圖號及鑲鑄的位置和尺寸；</p><p>

53、;　　e） 主要分型面位置、動模及定模的開模方向；</p><p>　　f） 推桿位置坐標及其頂端尺寸；</p><p>　　g） 余留澆口、溢流槽殘根的位置及大??；</p><p>　　h） 壓鑄工藝附加物形狀及尺寸（如肋、凸臺、過道、補貼）；</p><p>　　i） 壓鑄工藝上圖案、文字、制造標記、廠家代號、生產年月等的形狀、尺寸及位置

54、；</p><p>　　g） 未注明出模斜度的數值及其取值方向；</p><p>　　k） 未注明圓角半徑的數值；</p><p>　　l） 未注明尺寸公差的標準代號及所屬公差級別；</p><p>　　m） 壓鑄件驗收的標準代號、要求的類別及允許的缺陷級別；</p><p>　　n） 壓鑄件需進行特殊檢驗的內容，如力

55、學性能、承壓致密性試驗等；</p><p>　　o） 合金種類、牌號及其技術標準代號；</p><p>　　p） 壓鑄毛坯重量；</p><p>　　q） 所屬的產品零件圖號及名稱；</p><p>　　r） 訂貨單位的名稱或代號。</p><p>　　2.4 對模具結構的初步分析</p><p&g

56、t;　　2.4.1 分型面的選擇</p><p>　　分型面是從模具中取出鑄件和凝料的動、定模接觸面，通常指的是壓鑄模的定模與動模表面，分型面是由壓鑄件的分型線所決定的。而模具上垂直與鎖模力方向上的接合面，即為基本分型面。壓鑄模的分型面同時還是在制造壓鑄模時的基準面。因此，在選擇分型面時，除根據壓鑄件的結構特點，并結合澆注系統(tǒng)安排形式外，還應對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。

57、</p><p>　　確定分型面主要根據以下的原則：</p><p>　　a) 開模時，能保持鑄件隨動模移動方向脫出定模，使鑄件保留在動模內。</p><p>　　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。</p><p>　　c) 要求不影響鑄件的尺寸精度。</p><p>　　d) 使壓鑄模的結構簡化并有

58、利于加工。</p><p>　　e) 其他：如考慮鑄造合金的性能、避免壓鑄機承受臨界負荷。</p><p>　　f) 應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。</p><p>　　根據減振器接頭零件的形狀特點和使用要求， 將動模和定模的分模線取在動模鑲塊和定模鑲塊的連接位置， 在帶有長圓孔的側面， 采用側向滑塊分型抽芯機構， 圖2-6顯示

59、了側向型芯及鑲塊的構成?；瑝K工作行程較短， 斜銷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 .</p><p>　　圖2-6 斜滑塊機構</p><p>　　模具的工作零件加工采用鑲塊結構。</p><p>　　2.4.2 澆注系統(tǒng)的設計</p><p>　　澆注系統(tǒng)的主要作用是把金屬從熱室壓鑄機的噴嘴或冷室壓鑄機的壓室

60、導入型腔內。澆注系統(tǒng)和溢流、排氣系統(tǒng)與金屬液進入型腔的部位、方向、流動狀態(tài)，型腔內氣體的排出等密切相關，并能調節(jié)充填速度、充填時間、型腔溫度等充型條件，其設計是壓鑄模設計的重要環(huán)節(jié)。</p><p><b>　　澆注系統(tǒng)的設計</b></p><p>　　壓鑄模的澆注系統(tǒng)是金屬液在壓力作用下充填型腔的通道。由直流道、橫流道、內澆口所組成。</p><

61、;p>　　壓鑄模的澆注系統(tǒng)是金屬液在壓力作用下充填型腔的通道。臥式冷壓室壓鑄機普通澆注系統(tǒng),由直澆道、橫澆道、內澆口組成,余料與直澆道合為一體,開模時,整個澆注系統(tǒng)和壓鑄件隨動模一起脫離定模; 臥式冷壓室壓鑄機采用中心澆口時的澆注系統(tǒng),由直澆道、橫澆道、內澆口及余料組成,在設計模具時,定模部分必須增加一個分型面,開模時,定模部分首先分型,在分型的過程中將余料切斷或拉斷,然后再在另一個分型面分型,將鑄件脫出。 </p&

62、gt;<p>　　澆注系統(tǒng)的主要作用是把金屬液從熱壓室壓鑄機的噴嘴或冷壓室壓鑄機壓室導入到型腔內。澆注系統(tǒng)的和溢流、排氣系統(tǒng)與金屬液進入型腔的部位、方向、流動狀態(tài)，型腔內氣體的排出等密切相關，并能調節(jié)充填速度、充填時間、型腔溫度等充型條件，其設計是壓鑄模設計的重要環(huán)節(jié)。</p><p>　　澆注系統(tǒng)設計的主要內容</p><p>　　A. 分析鑄件的結構特點和壓鑄工藝性。&l

63、t;/p><p>　　B. 根據鑄件的外形尺寸和復雜程度，合金種類、鑄件重量和投影面積等，確定所采用的壓鑄機的種類和型號，為確定澆注系統(tǒng)總體結構提供依據。</p><p>　　C. 了解鑄件的使用場合、內部和表面質量要求、尺寸精度、承受負荷狀況以及耐壓要區(qū)別鑄件上有特殊要求的尺寸，基準面和機械加工要求。</p><p>　　D. 確定金屬液進入型腔的位置和流向。<

64、/p><p>　　E. 確定澆注系統(tǒng)的總體結構和各組成部分的尺寸。</p><p>　　整個澆注系統(tǒng)的設計中最重要的是內澆口的設計。由于鑄件的形狀復雜多樣，涉及的因素很多，設計時難以完全滿足應遵循的原則，內澆口的截面積目前尚無切實可行的精確計算方法，因此進行內澆口設計時，經驗是很重要的因素。</p><p>　　澆注系統(tǒng)按金屬液進入型腔的部位和內澆口形狀，大體可分為下列

65、幾種形式：側澆口、中心澆口、頂澆口、環(huán)形澆口、縫隙澆口、多支點澆口和點澆口，以適應不同壓鑄件的需要。</p><p>　　a)側澆口 側澆口的特點是金屬液流入型腔部位的適應性強，可靈活利用鑄件的形狀特點選擇位置，也適用于多型腔模具，去澆口方便，可以設計成切線方式改善流動條件。</p><p>　　b)中心澆口 中心澆口的特點是金屬液進入型腔后，從型腔深處推向分型</p>

66、<p>　　面，有利于排氣；流程均勻，有利于熱平衡；流程短，動能損失少，有利于壓力傳遞；澆道金屬消耗少，壓鑄機受力狀況好，能提高壓鑄模有效面積利用率；但一般只適用于單型腔模具，去澆口較困難。</p><p>　　c)頂澆口 頂澆口的特點與中心澆口相似，不同之處是沒有分流錐，直澆口與鑄件連接處即為內澆口，截面大，有利于靜壓力傳遞，但同時會有金屬液沖擊型芯產生飛濺。當鑄件頂部面積大、壁較薄時易引起鑄件變形

67、，去澆口困難。</p><p>　　d)環(huán)形澆口 環(huán)形澆口的特點是金屬液沿型腔壁填充型腔，流動通暢，排氣條件好。環(huán)形澆口和溢流槽處可設推桿，有利于鑄件外觀。但這種澆口金屬消耗多，去澆口困難。</p><p>　　e)縫隙澆口 縫隙澆口的特點是它相當于側澆口的方向與分型面垂直狀態(tài)，內澆口從型腔深處填充型腔，有利于排氣和壓力傳遞，但澆口需要切除。</p><p>　

68、　f)點澆口 點澆口的特點是金屬液從頂部填充型腔，流程短且均勻，能改善壓鑄機的受力狀況，提高壓鑄模有效面積利用率。適用于外形基本對稱的薄壁鑄件，但金屬液直接沖擊型芯，產生飛濺，容易粘模，模具結構較復雜。</p><p>　　澆注系統(tǒng)的設計原則：填充時，應盡可能不產生渦流、紊流、噴霧，避免卷入空氣；填充時，首先進入的金屬液不應封閉排氣槽；在滿足排氣條件下，應減少彎、折，選取最短流程；應盡可能避免金屬液正面沖擊型芯

69、或型腔，防止產生粘模；應盡可能避免金屬液進入型腔后因受阻停滯，產生回流；薄壁框形鑄件，開設澆口時，要防止鑄件產生變形；一般選擇在鑄件厚壁處開設澆口，有利于壓力傳遞，減少或避免產生縮孔；在某些情況下，應開設盲澆道，以改善模具熱平衡條件，更有利于填充成形。</p><p>　　2. 5 排溢系統(tǒng)設計</p><p><b>　　溢流槽的設計 </b></p>

70、<p><b>　　溢流槽的作用 </b></p><p>　　A. 排除型腔中的氣體，存儲混有氣體和涂料的冷污金屬液，與排氣槽配合，迅速引出型腔內的氣體，增強排氣效果。</p><p>　　B. 控制金屬液充填流態(tài)，防止局部產生渦流。</p><p>　　C. 轉移縮孔、縮松、渦流裹氣和產生冷隔的部位。</p>&l

71、t;p>　　D. 調節(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象。</p><p>　　E. 作為鑄件脫模時推桿推出的位置，防止鑄件變形或在鑄件表面留有推桿痕。</p><p>　　F. 當鑄件在動、定模型腔內的包緊力接近相等時，為了防止鑄件在開模時留在定模內，在動模上部置溢流槽，增大對動模的包緊力，使鑄件在開模時隨動模帶出。</p>&l

72、t;p>　　G. 采用大容量的溢流槽，置換先期進入型腔的冷污金屬液，以提高鑄件的內部質量。</p><p>　　H. 對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。</p><p>　　溢流槽的設計要點如下：</p><p>　　A.設計溢流槽時要注意便于從壓鑄件上去除后盡量不損壞鑄件的外觀。</p><p>　　B.在溢

73、流槽上開設排氣槽時，應合理設計溢流槽，避免過早堵塞排氣槽。</p><p>　　C.注意避免在溢流槽和鑄件之間產生熱節(jié)。</p><p>　　D.不應在同一溢流槽上開幾個溢流口或一個很寬的溢流口，以免金屬液產生倒流，部分金屬液從溢流槽流回型腔。</p><p>　　E.溢流口的截面積應大于連接在溢流槽或的排氣槽截面積，否則排氣槽的截面積將被削減。</p>

74、<p>　　F.溢流槽的布置應有利于排除型腔中的氣體，排除混有氣體、氧化物、分型劑殘渣的金屬液，改善模具的熱平衡狀態(tài)。</p><p><b>　　排氣槽的設計</b></p><p>　　排氣槽是充型過程中型腔內受到排擠的氣體得以溢出的通道。其主要作用是將型腔中的氣體排溢到型腔外面去。</p><p>　　排氣槽的位置選擇原則上

75、與溢流槽基本相同，但還應注意以下幾點：</p><p>　　A. 排氣槽應盡量分布在分型面上，以便脫模。</p><p>　　B. 排氣槽應盡可能開設在一個半模上，以便于制造。</p><p>　　C. 當需要增加排氣量時，可增加排氣槽的數量和寬度，切忌增加其深度，以免造成金屬液堵塞或向外噴射。</p><p>　　D. 溢流槽尾部應開排氣槽

76、。</p><p>　　E. 在型腔深處可利用型芯和推桿的間隙排氣。</p><p>　　根據排氣槽的設計要點,壓鑄模的排氣槽的設置方案主要有以下三個方面:</p><p>　　a) 利用配合間隙排氣 通常中小型模具的簡單型腔可利用推桿、活動型芯以及雙支點的固定型芯端部與模板的配合間隙排氣，其間隙為0.03mm～0.05mm。 </

77、p><p>　　b) 分型面上開設排氣槽排氣 分型面上開設排氣槽的形式與尺寸有兩種，A是排氣槽在離開型腔的5～8mm后設計成開放的燕尾式，以使排氣順利、通暢；B是為了防止在排氣槽對著操作工人的情況注射時，熔料從排氣槽噴出而發(fā)生人身事故，因此將排氣槽設計成轉彎的形式，這樣還能降低熔料溢出時的動能。</p><p>　　c) 用排氣塞排氣 如果型腔最后充填的部位不在分型面上，其附近又無可供排氣

78、的推桿或活動型芯時，可在型腔深處鑲排氣塞，排氣塞可用燒結金屬塊制成。</p><p>　　根據參考文獻本模具取排氣槽寬度為10mm，深度取0.15mm。</p><p>　　表2-7 排氣槽尺寸</p><p>　　綜上所述設計合理的澆注系統(tǒng)， 排氣和溢流系統(tǒng)是壓鑄模設計中的重要環(huán)節(jié)。減振器接頭零件中心無條件設置澆道， 現將側澆道設在了零件邊緣較長的一側， 從圖2

79、-8所示的模具結構中可以看出， 金屬液由壓鑄機的冷壓室流經下方的直澆口套向上流經扇形的橫澆道， 通過側內澆道導入型腔， 從而首先充填型腔較深的部位。5個扁梯形的溢流槽設在了兩股合金匯流且最后充填的薄筋處， 在溢流槽后面設計了排氣系統(tǒng)。</p><p>　　2.6 減振器接頭壓鑄模具總體方案設計</p><p>　　工作原理： 模具采用側澆口的澆注形式， 運用了斜滑塊抽芯及鉸鏈拉出機構。模

80、具的動作過程如下: 合模，定模板推動斜滑塊復位; 臥式冷室壓鑄機壓射; 冷凝; 開模， 固定在定模上的導銷將斜滑塊及側型芯抽出; 通過推桿推動推板， 從而推動推桿、大小推桿將鑄件頂出動模型芯， 制件完全從模具中脫出。為了提高工作效率，模具設計了水冷系統(tǒng)， 縮短了鑄件冷凝時間。</p><p>　　2.6.1 設計壓鑄模的基本要求</p><p>　　壓鑄模設計時應考慮如下的基本要求：<

81、;/p><p>　　a）所生產的壓鑄件，應符合壓鑄毛坯圖上所規(guī)定的形狀尺寸及各項術要求，特別是要保證高精度和高質量部位達到要求；</p><p>　　b）模具應適合壓鑄生產工藝的要求，并且技術經濟性合理；</p><p>　　c）在保證壓鑄件質量和安全生產的前提下，應采用合理、先進、簡單的結構，使動作準確可靠、構件剛性良好、易損件拆換方便，并有利于延長模具工作壽命；&l

82、t;/p><p>　　d）模具上各種零件應滿足機械加工工藝和熱處理工藝的要求。</p><p>　　e）掌握壓鑄機的技術特性，充分發(fā)揮設備的技術功能和生產能力，模具與壓鑄機的連接安裝要既方便又準確可靠；</p><p>　　f）選用模具零件時，盡可能推廣標準化、通用化、系列化。</p><p>　　2.6.2 總體方案的設計</p>

83、<p>　　從零件的形狀進行初步的分析,該零件為扇形狀殼體零件,有大的內側凹,所以初步確定需要一面?zhèn)瘸樾?根據《壓鑄模設計手冊》壓鑄模架尺寸系列,選擇了模具的基本模架,確定了基本模架，然后再根據零件形狀特點選擇相應的抽芯機構。</p><p>　　2.7 模架與成形零件的設計</p><p>　　壓鑄模的模架是固定和設置成形鑲塊、澆道鑲塊、澆口套以及抽芯機構、導向零件等的基體。

84、主要構件有定模座板，動、定模套板，卸料板以及定位銷，緊固零件等。</p><p><b>　　模架的設計要點有：</b></p><p>　　a) 模架應有足夠的剛度，在承受壓鑄機鎖模力時，不發(fā)生變形。</p><p>　　b) 模架不宜笨重，一便裝卸、運輸和修理，并減輕壓鑄機負荷。</p><p>　　c) 模架在壓鑄

85、機上的安裝位置應與壓鑄機規(guī)格或者通用模座規(guī)格相一致,安裝必須牢固可靠。 </p><p>　　d) 型腔的反壓力中心應盡可能接近壓鑄機合模力中心，防止壓鑄機受力不均，導致鎖模不嚴；推出機構的受力中心要求與壓鑄機的推出裝置基本一致，當推出機構偏心時，應加強推板導柱的剛度，確保在推出工件時平穩(wěn)。</p><p>　　e) 鑲塊到模架邊緣的模面應留有足夠的部位設置導柱、導套、銷釘、緊固螺釘的

86、位置，模架邊緣的寬度應進行計算，對設有抽芯機構的模具，模板邊框應滿足導滑長度和設置楔緊塊的要求。</p><p>　　f) 連接模板用的緊固螺釘和定位銷釘的直徑和數量應根據受力大小來選取，位置分布均勻。</p><p>　　g) 為了便于壓鑄模的吊運和裝配，在動、定模模架上設有吊環(huán)螺釘，對于大、中型壓鑄模，在模板兩側均鉆有螺孔，以擰入握柄或吊環(huán)螺釘。</p><p>

87、;　　h) 壓鑄模的總厚度必須大于所選用的壓鑄機的最小合模間距。</p><p>　　2.7.1冷卻系統(tǒng)的設計</p><p>　　在高效生產及大型厚壁鑄件壓鑄時，往往要用強制冷卻來保持模具的熱平衡。合理地設計冷卻系統(tǒng)，對提高壓鑄生產率、改善鑄件質量及延長模具使用壽命是十分重要的，根據保護蓋的設計要求，選擇水冷的模具冷卻方法。</p><p>　　冷卻水道設計注意事

88、項：</p><p>　　a） 同一模具盡量采用較少的冷卻水道和水嘴的規(guī)格，以避免增加設計和制造的復雜性。</p><p>　　b） 冷卻水道的直徑一般為6-14mm。采用數條直徑小的水道，冷卻效果要比一條大直徑的水道好。</p><p>　　c） 水道之間的距離和水道與型腔之間距離，鋅合金A值取15-20mm，鋁合金和鎂合金取20-30mm. </p>

89、<p>　　2.7.2導柱和導套的設計</p><p>　　1) 動、定模導柱和導套的設計</p><p>　　導柱和導套設計的基本要求</p><p>　　a）應具有一定的剛度引導動模按一定的方向移動，保證動、定模在安裝和合模時的正確位置。在合模過程中保持導柱，導套首先起定向作用，防止型腔、型芯錯位。</p><p>　　b）

90、導柱應高出型芯高度，以避免模具搬運時型芯受到損壞。</p><p>　　c）為了便于取出鑄件，導柱一般裝置在定模上。</p><p>　　d）如模具采用卸料板卸料時，導柱必須安裝在動模上。</p><p>　　e）在臥式壓鑄機上采用中心澆口的模具，則導柱必須安裝在定模座板上。</p><p>　　由圖2-9可知導柱的主要尺寸為:</p&

91、gt;<p>　　圖2-9 導柱的基本形式和尺寸</p><p>　　導套的基本形式和尺寸如圖2-10</p><p>　　圖2-10 導套的基本形式和尺寸</p><p>　　導柱、導套必須有足夠的剛度，當導柱為四根時，選取導柱導滑段直徑的公式參見參考資料[19]，第244頁公式如下：</p><p><b>　　（

92、2-5）</b></p><p>　　式中 D——導柱導滑段直徑（cm）；</p><p>　　A——壓鑄模分型面上的表面積（cm）；</p><p>　　K——比例系數，一般K=0.07-0.09,當A>2000cm時,K取0.07；A=400-2000cm時，k取0.08；A〈400cm時，K取0.09。</p><p&g

93、t;　　根據《壓鑄成形工藝及模具》P115-116，再根據所設計模具的需要，分別選取了導柱的固定段的直徑D1=20mm，導柱的臺階段的直徑D2=30mm，臺階h=6mm。導套的尺寸：導套內孔直徑D=20mm，導套外徑D1=30mm,導套外徑臺階的尺寸D2=35mm，臺階的高度h=6mm。</p><p>　　導柱、導套一般都布置在模板四個角上，保持導柱之間有最大開檔尺寸，便于取出鑄件。</p>&l

94、t;p>　　B) 推板導柱和導套的設計 </p><p>　　將推板導柱安裝在動模座板上，與動模支撐板上采用間隙配合或不伸入到支承板內，可以避免或減少因支承板與推板溫度造成熱膨脹不一致的影響，推板導柱安裝在動模支承板上，不宜于合模力大于6000KN的壓鑄機。推板導柱間的距離大于1500mm的大型壓鑄模，為避免熱膨脹不同對導向精度的影響，最好采用方導柱和導塊，并布置在推板對稱線上。</p>&l

95、t;p>　　同樣根據〈〈壓鑄模設計手冊〉〉P118-120，選取推板導柱、導套的尺寸：導柱的固定段的直徑D1=12mm導柱的臺階段的直徑D2=18mm，臺階h=5mm；導套的尺寸：導套的內孔直徑D=16mm，導套外徑D1=22mm。 </p><p>　　2.7.3 模板的設計</p><p>　　A) 定模座板的設計</p><p>　　定模座板一般不作強度

96、計算，設計時應考慮以下幾點：</p><p>　　a) 定模座板上要留出緊固螺釘或安裝壓板的位置，借此使定模固定在壓鑄機定模安裝板上。使用緊固螺釘時，應在定模座板上設置“U”形槽，“U”形槽的尺寸視壓鑄機定模板的“T”形槽尺寸而定。</p><p>　　b) 澆口套安裝孔的位置與尺寸要與素選用的壓鑄機精確配合。</p><p>　　c) 當定模套板為不通孔時，要在定

97、模套板上設置安裝槽。</p><p>　　根據〈〈壓鑄成形工藝及模具〉〉P120模板標準尺寸系列表5-10，定模座板尺寸：A=380mm,B=342mm,H=20mm。</p><p>　　B) 動、定模套板的設計 </p><p>　　套板一般受拉伸、彎曲、壓縮三種壓力，變形后會影響型腔的尺寸精度。因此，在考慮套版尺寸時，應兼顧模具結構與壓鑄生產中的工藝因素。&l

98、t;/p><p>　　當采用滑塊時，動、定模套板邊緣厚度應增加到h。h計算如下：</p><p>　　h’ （2-6） </p><p>　　式中 h’——動、定模套版邊緣增加厚度（mm）；</p><p>　　——抽芯距離（mm）；</p><p>　　L——包括端面鑲塊中

99、T形槽成形部分在內的滑塊總長度（mm）。</p><p>　　根據〈〈壓鑄成形工藝及模具〉〉P122表5-12，定模套板的尺寸：長為380mm，寬為282mm，高為75mm；動模套板的尺寸：長為380mm，寬為282mm，高為65mm。</p><p>　　C) 推板與推板固定板的設計 </p><p>　　推板與推板固定板的厚度尺寸參照下表：</p>

100、<p>　　表 2-11 推板與推桿固定板的厚度推薦尺寸</p><p>　　根據〈〈壓鑄成形工藝及模具〉〉P127推板與推桿固定板的標準尺寸系列表5-16以及本模具的機構特點和輪廓尺寸需要，設計中選取推板和推桿固定板的長為200mm，寬為219mm,推板的厚度尺寸為20mm，選取推桿固定板的厚度尺寸為12mm。</p><p><b>　　D）模座的設計</

101、b></p><p>　　模座是支承模體承受機器壓力的構件，其一端與動模體結合組成動模部分，另一端則緊固在壓鑄機的動模安裝板上。模座的兩端面在合模時承受壓鑄機的合模力，所以兩端面應有足夠的受壓面積。推出鑄件時模座又受較大的推出反力，因此模座與壓鑄機動模安裝板及模具動模支承板或套板的緊固必須可靠。</p><p>　　模座的墊塊（或整體模座的相應部位）應沿動模支承板或套版的長邊設置，必

102、要時沿四周設置，以提高動模支承板或套板的剛度。</p><p>　　模座的設計應滿足推出距離的要求，必要時還可用以調整模具的總高度，滿足壓鑄機對最小高度的要求。</p><p>　　a）模座的基本形式：角架式，組合式，整體式，此保護套壓鑄模具選用組合式模座形式，此形式由墊塊和動模座板組合而成，安裝推板導柱和限位釘方便。</p><p><b>　　b）安裝

103、槽的設置</b></p><p>　　動模應能可靠地固定于壓鑄機的動模安裝板上，如使用緊固螺釘，可在模座上設置“U”形槽，如使用壓板固定，則在模座上設置安裝槽。安裝槽的尺寸及定位根據J113型壓鑄機模板尺寸確定。</p><p>　　2.8 推出機構的設計</p><p>　　壓鑄模中使鑄件從模具的成形零件中脫出的機構，稱為推出機構。推出機構一般設置于動

104、模上。</p><p>　　2.8.1 推出機構的組成</p><p>　　推出機構一般由推出元件（推桿、推管、卸料、成形推塊、斜滑塊等）、復位元件、限位元件、導向元件、結構元件組成。</p><p>　　2.8.2 推出機構的分類</p><p>　　推出機構的基本傳動形式有機動推出、液壓推出器推出和手動推出三種。推出機構的結構形式，按動作

105、分為直線推出、旋轉推出和擺動推出；按機構形式分為推桿推出、推管推出、推板推出、斜滑塊推出和齒輪傳動推出機構等。此保護蓋壓鑄模具設計中采用的是機動推出形式，機動推出形式的特點是：</p><p>　　A. 利用開模動作，由壓鑄機上推桿推出機構；</p><p>　　B. 推出時，對于鑄件有沖擊，但在正常情況下，不會產生不良后果。</p><p>　　開模、鑄件隨動模移

106、動，壓鑄機推桿與推板接觸，動模繼續(xù)后移，鑄件被推出。</p><p>　　2.8.3 推出機構的設計要點</p><p>　　a） 推出距離的確定 在推出元件的作用下，鑄件與相應的成形零件表面的直線位移或角位移稱為推出距離。當抽芯或壓鑄模結構等方面需要增大推出距離時，允許推出距離響應增大。</p><p>　　b） 推出力的確定 推出過程中，使壓鑄件脫出成形零件時所

107、需要的力，稱為推出力。</p><p>　　c） 受推面積和受推力 在推出力的 推動下，鑄件受推出零件所作用的面積，稱為受推面積。而單位面積上的壓力稱為受推力。</p><p>　　根據本模具設計的適用性和經濟性，同時也結合設計零件的結構的特點，考慮推出元件形狀較簡單,制造維修方便；推出動作簡單、準確，不易發(fā)生故障，安全可靠；可根據壓鑄件對模具包緊力的大小，選擇推桿直徑和數量，使推出力均衡

108、；推桿設置在動?；蚨Ｉ钋徊课唬嫫鹋艢?、溢流作用。因此，本模具采用了推桿與復位彈簧兩種方法綜合運用。</p><p>　　2.8.4 推桿的設計</p><p>　　推桿推出部位設置要點：</p><p>　　a) 推桿應合理分布，使鑄件各部位的受推壓力均衡。</p><p>　　b) 推桿應設在深腔和包緊力大的部位，要選擇推桿的直徑和數量

109、，同時推桿兼排氣、溢流作用。</p><p>　　c) 避免在鑄件重要表面和基準表面設置推桿，可以在增設的溢流槽上設置推桿。</p><p>　　d) 推桿的推出位置盡可能避免與活動型芯發(fā)生干涉。</p><p>　　e) 必要時，在澆道上合理布置推桿；有分流錐時，在分流錐部位應設置推桿。</p><p>　　f) 推桿的布置應考慮成型零件有

110、足夠的強度。</p><p>　　g) 推桿直徑d應比成型尺寸小0.4～0.6mm；推桿邊緣與成型立壁保持一個小距離；形成一個小臺階，可以避免竄入金屬。</p><p>　　根據《壓鑄成形工藝及模具》，常用推桿形式有Ⅰ型，Ⅱ型，Ⅲ型三種形式，結合本模具的設計特點，推桿的基本形式如圖2-12和尺寸：</p><p>　　圖2-12 推桿的基本形式和尺寸</p&

111、gt;<p>　　常見推桿的尺寸系列參照《壓鑄成形工藝及模具》，再根據零件機構形狀，推桿分別選用了工作段直徑d為6mm、8mm、10mm三個系列的推桿。</p><p>　　2.9 推出機構的復位與導向</p><p>　　在壓鑄生產過程的每一次循環(huán)中，推出元件推出壓鑄件后，都必須準確地回到原來的位置。這個動作通常是借助復位桿來實現的，并用擋釘作最后定位，使推出機構在合模狀態(tài)

112、下處于準確可靠的位置。推出機構的復位形式有模外和模內復位兩種，其復位是在合模過程中，定模分型面推動復位桿使推出機構復位。</p><p>　　圖2-13復位桿的基本形式和尺寸</p><p>　　2.10 側抽芯機構的設計</p><p>　　鑄件上具有與開模方向不同的內側凹或側孔等阻礙壓鑄件直接脫模時，必須</p><p>　　將成形側孔或