壓鑄模類畢業(yè)設計-電梯踏板的壓鑄模具設計

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文檔簡介

1、　　本科生畢業(yè) 設計　　姓　　名：　　學　　號：&

2、lt;b>　　學　　院：　　專　　業(yè)：　　設計題目：

3、　　電梯踏板的壓鑄模設計　　專　　題：　　指導教師：　　職

4、　　稱：　　20**　　摘　　要　　隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經越來越認<p&

5、gt;　　識到產品質量、成本和新產品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最　　基礎的要素之一，模具制造技術現(xiàn)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標　　志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。　　雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工　　業(yè)

6、發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，CAD/CAE/CAM技術的普及率不高；許多　　先進的模具技術應用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型、精密、復雜和長壽命　　模具依賴進口。　　本說明書結合電梯踏板的模具設計系統(tǒng)地闡述了壓鑄與模鍛技術的基本原<p&g

7、t;　　理，分析了壓鑄與模鍛工藝主要參數(shù)的確定方法，論述了壓鑄模與鍛模主要零部　　件設計方法，并介紹了模具的加工制造及維修保養(yǎng)。　　關鍵詞：壓鑄模具加工制造維修保養(yǎng)　　With the nation of　　ABSTRACT</b&g

8、t;　　footstep join to the world continuously ,market　　competition is　　turning worse　　,people is　　already known<

9、/p>　　the　　important of　　quality　　,cost　　,and&l

10、t;/p>　　the　　ability　　of　　develop　　new

11、　　product　　.　　but　　the　　manuf

12、acturing　　to the　　molding is　　one of　　the　　most basal</

13、p>　　factors　　in the　　whole　　chain　　,t

14、he　　molding　　tool　　manufacturing　　technique<b

15、>　　has　　become　　to　　measure the important marking of　　a national manufacturing indust

16、ry level　　now ,and decide the existence space of the business enterprise to a large　　extent .　　Although in the passed ten years of develop

17、ment ,the Chinese molding　　tool industry gain the harvest ,but compare to developed country we still　　have something to study .for example ,the universality rate of the

18、　　technical of CAD/CAE/CAM is not high ;many of molding tool technique is　　not applied enough etc, caucus to import a larger number the　　complica

19、tions and the longevity life molding tool .　　This manual systematically combined the molding tool to die-casting　　with the mold technical basic principle by introduce the design

20、of the　　elevator pedal, analyze the method to make certain to the main parameter　　of die-casting and the mold craft, introduce the method to process and　　mai

21、ntain .　　Keyword:　　Die-casting　　mould　　process　　m

22、aintain　　目　　錄　　1　　壓鑄工藝概論　　………

23、……………………………………………………………1　　1.1　　壓鑄生產過程和特點　　1.1.1　　………………………………………………………1</p&g

24、t;　　1　　2　　1.2　　1.3　　1.4</p&

25、gt;　　壓鑄生產過程…………………………………………………………　　1.1.2 壓鑄特點 ……………………………………………………………1　　壓鑄合金的基本要求和種類 ……………………………………………… 2　　1.2.1 對壓鑄合金的基本要求 ……………………………………………

26、…2　　1.2.2 壓鑄合金的種類 ………………………………………………………2　　壓鑄件的結構工藝性…………………………………………………………4　　1.3.1 壁厚 ……………………………………………………………………4　　1.3.2 鑄孔 …………………………………

27、…………………………………4　　1.3.3 鑄造圓角和脫模斜度 ………………………………………………4　　1.3.4 螺紋、齒輪和槽隙 …………………………………………………5　　1.3.5 圖案、文字和標志 …………………………………………………6

28、1.3.6 鑲嵌件 ………………………………………………………………6　　壓鑄主要工藝參數(shù)的選擇與調整 …………………………………………7　　1.4.1 壓力 ……………………………………………………………………7　　1.4.2 速度 ……………………………………………………………………9</p&

29、gt;　　1.4.3 溫度 …………………………………………………………………10　　1.4.4 時間 …………………………………………………………………12　　1.4.5 涂料 …………………………………………………………………12　　14&

30、lt;/p>　　壓鑄機　　…………………………………………………………………………　　2.1　　壓鑄機的種類和工作原理…………………………………………………14　　2.

31、1.1 壓鑄機的型號和種類…………………………………………………14　　2.1.2 壓鑄機結構形式和壓鑄過程…………………………………………13　　2.1.3 壓鑄機的主要技術參數(shù) ……………………………………………18　　3&l

32、t;b>　　踏板的壓鑄模具設計　　3.1　　…………………………………………………………20　　20　　壓鑄機的選用</p&g

33、t;　　……………………………………………………………　　3.1.1 鎖模力計算　　3.1.2　　…………………………………………………………20　　22

34、　　3.1.3　　3.1.4　　壓室容量　　開模距離　　裝模尺寸</b&g

35、t;　　……………………………………………………………　　……………………………………………………………23　　……………………………………………………………23　　3.2 澆鑄系統(tǒng)和溢流、排氣系統(tǒng)的設計　　……………………………

36、…………23　　3.2.1　　3.2.2　　內澆口的設計　　直澆道的設計　　…

37、……………………………………………………24　　………………………………………………………26　　3.2.3　　橫澆道的設計…………………………………………………………27　　4

38、;　　3.2.4 溢流槽和排氣槽的設計………………………………………………28　　3.2.5 動、定模導柱和導套的設計…………………………………………29　　3.2.6 模板的設計……………………………………………………………30　　3.2.7 抽芯結構的設計…………………………………………

39、……………34　　3.2.8 推出機構的設計 ……………………………………………………35　　3.2.9 模具厚度與動模座板行程的核算 …………………………………37　　壓鑄模的技術要求及選材 …………………………………………………… 3939　　4.l

40、壓鑄?？傃b的技術要求…………………………………………………39　　4.1.1 壓鑄模裝配圖上需注明的技術要求…………………………………39　　4.1.2 壓鑄模外形和安裝部位的技術要求 …………………………………40　　4.1.3 總體裝配精度的技術要求 ……………………………………………41</p&

41、gt;　　4.2 結構零件的公差與配合…………………………………………………41　　4.2.1 結構零件軸與孔朗配合和精度 ………………………………………41　　4.2.2 滑動零件的配合 ………………………………………………………41　　4.3 零件的表面粗糙度 ……………………

42、…………………………………42　　4.4 壓鑄模零件的材料選擇及熱處理要求 …………………………………43　　4.4.1 壓鑄模所處的工作狀況及對模具的影響……………………………43　　4.4.2 影響壓鑄模壽命的因素及提高模具壽命的措施 ……………………44

43、4.4.3 壓鑄模材料的選擇和熱處理 ……………………………………46　　模具的加工制造及維修保養(yǎng)　　……………………………………………47　　5.1　　金屬模具的加工制造</p&g

44、t;　　……………………………………………………　　47　　5.1.1　　金屬?？h毛坯的獲取方法　　……………………………………………47<p&

45、gt;　　5.1.2 模樣及鑄型　　……………………………………………………………47　　5.1.3　　金屬模具的機械加工　　…………………………………………………50&l

46、t;p>　　5.2 模具的快速制造　　……………………………………………………………60　　5.2.1　　5.2.2　　快速成形技術的原理、主要方法及特點……………………………</p&

47、gt;　　模具毛坯的快速制造方法 …………………………………………　　60　　62　　5.3　　鑄造模具的維護保養(yǎng)&l

48、t;/b>　　……………………………………………………64　　5.3.1 鑄模的預防性維護保養(yǎng)　　……………………………………………　　64　　5.3.2 鑄模的修復性維護</p&

49、gt;　　…………………………………………………65　　5.3.3 工裝模具的清洗技術…………………………………………………　　68　　參考文獻　　…………………………………

50、……………………………　　71　　第 7頁　　1　　壓鑄工藝概論　　壓力鑄造是

51、將熔融合金在高壓、高速條件下充型，并在高壓下冷卻凝成形的精密鑄造　　方法，簡稱比鑄。在壓鑄生產中，壓鑄合金、壓鑄模和壓鑄機是最基本的三大要素，而壓　　鑄生產就是將此三大要素加以組合、調整和正確實施的過程。　　1..1

52、　　壓鑄生產過程和特點　　1..1..1　　壓鑄生產過程　　壓鑄生產過程包括壓鑄模在壓鑄機上的安裝與調整、對模具必要部位噴涂涂料、模具　　預熱、安放鑲嵌件、閉模、將熔融合金舀取

53、倒入壓室、壓射 (高壓高速)成型、鑄件冷卻后　　脫模和壓鑄件清理等過程。　　1..1..2 壓鑄特點　　由于壓鑄時熔融合金在高壓高速下充型，冷卻速度快，因此有如下優(yōu)點：　　1．壓鑄件尺寸精度高壓鑄件尺寸精度一般可達 IT11~IT13，最高可達 IT9，表面粗<

54、;/p>　　糙度可達 Ru 3.2 ~ Ra0.4?m 。因此，壓鑄件可不經機械加工或個別表面只需少量機械加工就　　可直接使用，既提高了金屬利用率，又節(jié)省了機械加工工時。　　2．壓鑄件組織致密、硬度和強度較高由于熔融合金在壓鑄模內冷卻迅速，同時又　　在高壓下結晶，因此在壓鑄件上靠

55、近表面的一層金屬晶粒較細，組織致密，表面硬度和強　　度較高，但伸長率較低。　　3．可生產薄壁、形狀復雜和輪廓清晰的鑄件鋅合金壓鑄件最小壁厚可為 0.3mm，　　鑄孔孔徑最小值可達 0.7mm，螺紋的最小螺距能達 0．75mm。同時，也可以壓鑄清晰的文

56、;　　字、圖案和符號等。　　4．可采用鑲鑄法簡化裝配和制造工藝將事先準備好的與澆注金屬不同材料零件，　　放入壓鑄模中規(guī)定部位，壓鑄后零件被固定在壓鑄件中，這種壓鑄方法稱為鑲鑄法(又稱嵌　　鑄法)。它既可滿足特定部位的使用要求，又可簡化裝配和制造工藝。<p&g

57、t;　　5．生產效率高，易實現(xiàn)機械化和自動化生產 —般冷壓室壓鑄機每小時可壓鑄 75~80　　次，熱壓室壓鑄機平均每小時可壓鑄 370~870 次，當采用“一模多腔”時，產量還可以成　　倍增加。尤其是壓鑄過程是在壓鑄機上實現(xiàn)的，故易實現(xiàn)生產過程的機械化和自動化。　　盡管壓鑄生產有上述優(yōu)點，但也存在以下缺點：&

58、lt;/p>　　1．壓鑄件易出現(xiàn)氣孔和縮松由于充型時間短，金屬液在壓鑄模內凝固速度快，因　　此，型腔中的氣體很難完全排出，補縮也困難，致使鑄件容易產生氣孔和縮松，鑄件壁越　　厚越嚴重，故壓鑄件壁厚一般在 4.5~6mm 以下。有氣孔的鑄件在熱處理時，氣孔內氣體在　　高溫下膨脹會使

59、鑄件表面鼓泡，所以這種壓鑄件不能進行熱處理。　　2．對內凹復雜的鑄件壓鑄較困難內凹復雜的鑄件所需模具結構復雜，且出件脫模　　也困難。　　3．高熔點合金壓鑄時，模具壽命低，影響了壓鑄生產的擴大應用。　　4．不宜小批量生產由于

60、壓鑄模結構復雜，制造成本高且準備周期長，因此只適應　　于定型產品的大量生產。　　第 8頁　　1..2　　壓鑄合金的基本要求和種類　　1..2..1 對壓鑄

61、合金的基本要求　　為了滿足壓鑄件的使用要求，保證壓鑄件質量，對壓鑄合金提出如下要求：　　(1)密度小，導電和導熱性好；　　(2)強度和硬度高，塑性好；　　(3)性能穩(wěn)定，耐磨和抗腐蝕性好；　　(4)熔點低，不易吸氣和氧化；<

62、/p>　　(5)收縮率小，產生熱裂、冷裂和變形的傾向小。　　(6)流動性好，結晶溫度范圍小，產生氣孔縮松的傾向小。　　1..2..2 壓鑄合金的種類　　壓鑄用合金可分為鑄造鐵合金和非鐵合金兩大類。　　鑄造鐵合金又分為鑄鐵和鑄鋼兩類。鑄鐵類如灰鑄

63、鐵、可按鑄鐵和球墨鑄鐵等；鑄鋼　　類如碳鋼、不銹鋼和各種合金鋼等。由于上述合金熔點高、易氧化和開裂，且模具壽命低，　　因此鐵合金鑄件的壓鑄生產還不普遍。　　鑄造非鐵合金又分低熔點合金和高熔點合金。低熔點合金如鉛合金、錫合金和鋅合金　　等，高熔點合金如鋁合金、鎂合金和銅合金

64、等。非鐵合金壓鑄件中比例最大的是鋁合金，　　其次為鋅合金、銅合金和鎂合金，常見壓鑄鋅合金、鋁合金、鎂合金的化學成分和力學性　　能可參考表 1-1、表 1-2、表 1-3。　　第 9頁　　1..3 壓鑄件的結構工藝性

65、　　壓鑄件的結構工藝性好，可以簡化模具結構，保證壓鑄件質量，降低成本，提高經濟效　　益。否則，不僅模具結構復雜，且質量無法保證，甚至造成生產困難。壓鑄件的結構工藝　　性主要包括如下內容：　　1..3..1 壁厚　　實踐證明，壓鑄件壁厚超過某一值時，其

66、強度和致密性隨壁厚的增加而下降，這是因　　第 10頁　　為厚壁鑄件易產生氣孔和縮松等缺陷。因此在保證強度和剛度的條件下，鑄件應盡可能減　　小其壁厚，通常工藝條件下以不超過 4.5mm 為宜。在壁厚相差較大時，應盡可能使各截面　　的壁厚

67、均勻，在較厚部分可采用減薄壁厚增設加強肋的方法，如圖 1—l 所示．以防鑄件產　　生外表面凹陷、內部縮松和裂紋等缺陷。鑄件有鑲嵌件時，鐐嵌件周圍金屬層厚度為(1．5　　—3．5)mm．以提高金屬基體與鑲嵌件的包緊力。由于工藝出案的影響，壓鑄件壁厚也不　　能太小，以免產生澆不足和冷隔現(xiàn)象。最小壁厚可參考表 1-4

68、選取。　　1..3..2　　鑄孔　　壓鑄法的最大優(yōu)點之一就是能壓鑄出較小的孔，但必須考慮到壓鑄合金在冷卻過程中　　向鑄件中心逐漸收縮時，對型芯會產生很大的包緊力，因此為防止型芯變形和斷裂、考慮&l

69、t;/p>　　抽芯方便等，對鑄孔的孔徑、孔深和孔與孔之間的距離應加以限制。一般孔徑不小于 2.0mm，　　孔深不大于孔徑的 4—8 倍，孔間距在 10mm 以上。　　1..3..3 鑄造圓角和脫模斜度　　在壓鑄件壁與壁連接處，都應設計成圓角．它不僅有利于金屬流動，便于成型，減小<

70、/p>　　渦流，而且可以防止在尖角處產生應力集中，有利于保證鑄件質量。對模具來說，可以消　　除尖角處應力集中而延長壽命。通常，鑄造圓角半徑最小值可取相鄰兩壁厚之和的 0.5~1.0　　倍。　　為便于壓鑄件脫模，防止表面劃傷，延長模具壽命，壓鑄件應有

71、合理的脫模斜度。脫　　模斜度與鑄件壁厚、合金種類等有關。鑄件壁厚越厚。合金對型芯的包緊力也越大，脫模　　斜度就越大。收縮率越大，熔點越高，脫模斜度也越大。此外，鑄件內表面或孔比外表面　　的脫模斜度要大。一般脫模斜度取為 20 ~1.0???！?lt;/p>　　1..3..4 螺紋、齒輪

72、和槽隙　　壓鑄外螺紋時，需留有(0．2—0．3)mm 的加工余量；內螺紋雖可鑄出，但必需考慮螺　　第 11頁　　紋旋出裝置的復雜性，故一般先鑄出底孔，再由機械加工成內螺紋。螺紋長度不宜過長，　　因收縮時，長度方向有較人的積累誤差。&l

73、t;/p>　　壓鑄齒輪的最小模數(shù) m=0.3~1.5，對精度要求高的齒輪，齒面應留有(0.2~0.3)mm 的加　　工余量。槽寬、槽深原則上可參考鑄孔，但不能太大。通常槽寬最小值為(1.0~1.5)mm，槽　　深最大值為（10~12）mm。　　1..3..5 圖案、文字和標志</

74、p>　　壓鑄文字大小一般不小于 GB4457．3—84 規(guī)定的 5 號字體。文字凸出高度應大于　　(0.3~0．5)mm，線條寬度一般為凸出高度的 1.5 倍，線條間最小距離為 0.3mm，脫模斜度　　為10??~ 15??。圖案、文字和標志在壓鑄件上勻采用凸體，且避免尖角。　　1..

75、3..6 鑲嵌件　　鑲嵌件在鑄件內必須穩(wěn)固牢靠，故其鑄入部分可采用滾花、切槽、銑扁和壓凸等方式，　　使金屬基體包緊。鑲嵌件包緊部分不允許有尖角等，以免鑄件發(fā)生開裂。帶鑲嵌件的壓鑄　　件最好不進行熱處理，以免鑲嵌件松動。圖 1—2 為鑲嵌件在鑄件中的固定方法。　　總之，壓鑄

76、件的結構應盡可能避免側凹、深腔以便于脫模，壁厚均勻，減少尖角，消　　除鑄造應力，以確保壓鑄件質量。圖 1—3 為壓鑄件結構修改實例。圖 1—3a、b、c 的 1　　分別為輪形、矩形、箱形零件壁太厚產生氣孔情況；圖中的 2 分別為修改后情況。圖 d 是　　把尖角修改為圓角。因 e 的修改是為增大脫模料度、圖 f 的

77、 2 修改后顯然比圖 f 的 l 起模方　　便，達到簡化模具結構的目的。　　第 12頁　　1..4　　壓鑄主要工藝參數(shù)的選擇與調整　　壓鑄生產時熔融合金充

78、型的過程，是許多矛盾著的因素得以統(tǒng)一的過程。在影響充型　　的許多因素中，主要是壓力、速度、溫度和時間等，時間則是有關工藝參數(shù)的協(xié)調和綜合　　的結果。因此，只有對這些工藝參數(shù)進行正確選擇、控制和調整，才能保證在其他條件良　　好的情況下，生產出合格的壓鑄件。　　1..4..1

79、壓力　　（一）壓射力　　壓鑄機的壓射缸內工作液作用于壓射沖頭使其推動熔融合金充填模具型腔的力，稱為　　壓射力。它反映壓鑄機功率大小，其計算式為：　　F ??p<p&

80、gt;　　1　　4　　第 13頁　　??D　　式中<

81、p>　　F——壓射力(N)；　　p——壓射缸內工作液的壓力(MPa)　　D——壓射缸直徑〔mm〕。　　(二)比壓　　比壓是指壓射沖頭作用于熔融合金單位面積上的壓力。其計算式為：<b

82、>　　A　　式中 p——比壓 (MPa)；　　F——壓射力(N)；　　A——壓射沖頭截面積( mm )。　　將填充階段的比壓稱填充比壓，充型結束時的比壓稱壓射比壓。比壓的選擇，應根據　　壓鑄件的強度、

83、致密性和壁厚等進行。一般壓鑄件要求強度越高，致密性越好，比壓就越　　大。對于薄壁鑄件，因充型困難，故填充比壓就要人些；對于厚壁鑄件，因疑團時間長，　　故填充比壓可小些，但壓射比壓要大。值得注意的是，由于比壓過高會使模具受到熔融合　　金的強烈沖刷和增加枯模的可能性，降低模具壽命，且模具易脹開，因此必須合理選擇比&l

84、t;/p>　　壓?，F(xiàn)壓鑄機上調整比壓的辦法有：調節(jié)壓射力的大小和更換不同直徑的壓射沖頭。一般　　常用比壓可參考表 I—6 選用。　　(三)脹型力和鎖模力　　由于壓射比壓的作用，使正在凝固的熔融合金將壓射比壓傳遞給型腔壁面的壓力稱　　為脹型力。脹

85、型力總是力圖使模具脹開，鑄件在脹型刀作用下易產牛飛邊，為避免此現(xiàn)象　　發(fā)生，壓鑄機的鎖摸機構對模具合模后有一個夾緊力。故在充型過程中，為保證動、定模　　相互緊密閉合，沿合模方向上施加在模具上的夾緊力，此力稱為鎖摸力。鎖模力必須大于　　脹型力在合模方向上的合力，其計算式為：

86、　　F鎖 ≥?KpA　　鎖　　p——壓射比壓 (MPa)；　　第 14頁　　A——鑄件(包括澆注系統(tǒng)、排氣槽、溢流槽)在合模方向垂直面上的投影面積( mm&l

87、t;/p>　　其中 pA 項為脹型力的大?。?lt;/p>　　K——安全系數(shù)，一船取 1．1—1．3，小鑄件取下限，大鑄件取上限。　　1..4..2 速度　　(一)壓射速度　　2&l

88、t;/p>　　)，　　壓射沖頭在特定條件下運動的線速度稱為照射速度，一般壓射速度為（ 0.3~5）m/s。　　壓射速度可通過壓鑄機調節(jié)閥無級調速。　　(二)充填速度

89、在壓射沖頭作用下，熔融合金充型時通過內澆口的線速度稱為充填速度。充填速度偏　　低，鑄件易造成輪廓不清晰；充填速度偏高，型腔中氣體排出困難，熔融合金成噴霧狀態(tài)　　進入型腔并粘附型壁，降低鑄件表面質量或形成內部疏松，且沖刷模具，嚴重降低模具壽　　命。<

90、;p>　　一般壓鑄件形狀復雜、澆注溫度低、內澆口較厚和模具導熱性好時，充填速度要高些，　　反之則低些。實踐證明，充填速度在(15—40)m 眾時可獲得優(yōu)質鑄件。對厚壁或內部質量　　要求高的鑄件，應選擇低的充填速度和高的比壓，對薄壁或表面質量要求高以及復雜的鑄　　件，應選擇高的充填速度和低的比壓。充填速度可參

91、照表 1—7 選擇。調整充填速度的方　　法有：調整壓射速度、改變比壓和調整內澆口的截面積。　　1..4..3 溫度　　(一)澆注溫度　　澆注溫度是指熔融合金從壓室進入型腔時的平均溫度。由于壓室內的熔融合金溫度&

92、lt;p>　　不便測量，故一般用保溫爐內的熔融合金溫度表示。　　澆注溫度過高，合金收縮大，鑄件易產生變形和裂紋，鑄件晶粒粗大，且易粘模；　　澆注溫度過低，充型困難，鑄件易產生冷隔、表面流紋和澆不足等缺陷。　　實踐證明，在壓力較高的條件下，應盡可能采用低的澆注溫度，最好使熔融合金呈粘&

93、lt;p>　　稠的“粥狀”時壓鑄，這樣可以減小型腔表面的溫度波動和對型腔的沖刷，延長模具壽命，　　減小氣體卷入和產生渦流的可能性，同時也減小了凝固時的體積收縮，減小縮孔縮松傾向。　　但對含硅量高的鋁合金不宜呈“粥狀”壓鑄，否則會析出大量的游離硅，使加工性能變壞。　　各種合金的澆注溫度可參考表 1—8 選取。

94、　　值得指出的是，充填速度超大，熔融合金因摩擦作用而升溫的數(shù)值也越大，當充填速　　度為 40m/s 時，鋁合金進入型腔時的溫度將增加 8℃，因此充填速度大時．可適當降低澆　　注溫度，以保證鑄件質量。　　第 15頁

95、　　(二)模具溫度　　模具溫度是指模具的工作溫度。壓鑄模在壓鑄前要預熱到一定溫度，預熱的作用如下：　　(1)避免模具因激熱面脹裂。　　(2)避免熔融合金因激冷而充型困難或產生冷隔，或因線收縮加大而使鑄件開裂。　　(

96、3)降低型腔中的氣體密度，有利于排氣。　　但模具溫度也不宜太高，否則易造成粘模、鑄件頂出變形、模具局部卡死甚至損壞，　　且會延長開模時間，降低生產串等。　　模具預熱一般可采用煤氣噴燒、噴燈、電熱器和感應加熱，當模具溫度過高時應采用　　冷卻措施，如采用水冷卻。但冷卻液應在模

97、具預熱以前及時通入，否則，將因激冷而使模　　具產生裂紋。模具工作溫度按下式計算：　　式中　　t　　t

98、;　　模　　澆　　——模具工作溫度(℃)；　　——合金澆注溫度(℃)o　　(三)模具的熱平衡　　在壓鑄的每—個循環(huán)中，單位時間內模具從

99、熔融合金中吸收的熱量和傳遞散發(fā)到外界　　的熱量相等時的熱平衡就稱為模具的熱平衡。對于中小型模具來說，模具吸收的熱量總是　　來不及向外界散發(fā)就進入到下一個循環(huán)，故須在模具內設置冷卻裝置調節(jié)模具熱平衡。對　　大型模具，因體積大，熱容量大，且循環(huán)時間也長，模具升溫較慢，這時型腔附近可以不<

100、p>　　設冷卻通道，而只在澆口套周圍設置冷卻通道即可達到模具熱平衡的目的。有時型腔復雜，　　不同部位溫差較大，故模具內不僅設有冷卻通道，而且也設有加熱通道，從而形成一個冷　　卻—加熱系統(tǒng)來調節(jié)模具熱平衡，此時，工作介質多為油。　　1..4..4 時間

101、;　　(一)充填時間　　壓鑄時熔融合金從進入模具型腔開始到充滿型腔為止所需的時間稱為充填時間，大多　　在（0.01~0.2）s 之間。充填時間的長短取決于鑄件的體積和復雜程度，實踐證明，中小型　　鋁合金壓鑄件的充填時間為 0.1s 左右。充填時間的調節(jié)方法與充填速度的調節(jié)方法相似。</p

102、>　　(二)保壓時間　　壓鑄時在熔融金屬充型后保持壓力的時間稱為保壓時間。保持一定壓力下凝固，一方　　第 16頁　　面可以加強補縮，另一方面可使組織更致密。一般保壓時間為(1—2)s，對結晶溫度范圍大</

103、p>　　和厚壁鑄件，保壓時間為(2—3)s。但保壓時間過長，起不到很大效果，且易造成立式壓鑄　　機的切料困難。　　(三)冷卻時間　　壓射保比作用完成后到壓鑄模開模推出鑄件時的這段時間稱為冷卻時間，又稱留模時&l

104、t;/p>　　間。冷卻時間的長短對生產影響較大，苦冷卻時間短，則鑄件強度還較低時就脫模，鑄件　　易金形，對強度低的合金還可能因內部氣孔的膨脹而產生表面鼓泡。冷卻時間太長．則收　　縮大．推出鑄件困難，熱脆性大的合金還會引起開裂，且壓鑄生產率也降低。一般冷卻時　　間按每毫米壁厚為 3s 計

105、算，且通過試模適當調整。　　1..4..5 涂料　　壓鑄過程中，使模具易磨損部分在高溫下具有潤滑性能，并減小活動件阻力防止粘模　　所用的潤滑材料和稀釋劑的混合物，統(tǒng)稱為壓鑄涂料。　　(一)涂料的作用<p&

106、gt;　　壓鑄用涂料主要有如下作用：　　(1)改善模具工作條件。涂料可避免熔融合分直接沖刷型腔和型芯表面。　　(2)改善成型條件，減小模具的熱導率，保持合金的流動性。　　(3)提高鑄件質量和延長模具壽命，減小鑄件與模具成型部分的摩擦防止粘模（對鋁合　　金

107、而言）。　　但值得提出的是涂料使用不當會導致鑄件產生氣孔和夾渣等缺陷。　　(二)對涂料的要求　　壓鑄用涂料應滿足下列要求：　　(1)高溫時具有良好的潤滑作用。　　(2)揮發(fā)

108、點低，在(100~150)℃時，稀釋劑能很快揮發(fā)。　　(3)涂敷性好，民對模具及鑄件無腐蝕作用。　　(4)性能穩(wěn)定，在空氣中稀釋劑揮發(fā)小，存放期長，五毒、臭氣體放出。　　(5)配方工藝簡單，來源豐富，價格低廉。　　(6)在型腔表面不產生積垢。<

109、;p>　　(三)涂料的種類　　壓鑄用涂料的種類繁多，其中較理想的成分、配方、配制方法和適用范圍列表于 1-9　　中，供選用時參考。　　第 17頁<

110、b>　　(四)涂料的使用　　涂料使用時市注意用量不淪是涂刷還是噴涂，都要避免厚薄不均改太厚，噴除或涂刷　　后，待稀釋劑揮發(fā)歷才能合模澆注，否則型腔或壓室氣體增加，會增加氣孔產生的可能性，　　甚至形成高的反壓力而使充型困難。排氣槽不應被涂料堵死，以免排氣不暢。型腔轉折、

111、　　凹角部位不應有涂料沉積，以確保鑄件輪廓清晰。一般沖頭和壓室每壓鑄 3—5 次后應噴　　涂涂料一次，澆汗系統(tǒng)和成形部分每壓鑄 3—8 次后應噴涂—次．大中型壓鑄件生產時每　　次壓鑄后應噴涂一次。　　第 18頁&

112、lt;b>　　2　　壓鑄機　　壓鑄機是壓鑄生產的基本設備，在選用壓鑄機時，必須熟悉壓鑄機的種類、工作原理、　　基本參數(shù)和壓鑄機的特點等。　　2..1

113、　　壓鑄機的種類和工作原理　　2..1..1 壓鑄機的型號和種類　?。ㄒ唬鸿T機型號　　目前，國產壓鑄機已經標準化，其型號主要反映壓鑄機類型和鎖模力大小等基本參數(shù)。　　壓鑄機型號表示方法為“J x x x”，其意義

114、是“J”表示“金屬型鑄造設備”，J 后第一位阿　　拉伯數(shù)字表不壓鑄機所屬“列”，壓鑄機有兩大列，分別用“1”和“2”表示，“1”表示　　“冷壓室”，“2”表示“熱壓室”。J 后的第二位阿拉伯數(shù)字表示壓鑄機所屬“組”，共有九　　組，目前使用的有三組，“1”表示“臥式”“2”表示“熱壓室”，“5”表示“立式”。第二&

115、lt;/p>　　位以后的數(shù)字表示鎖模力的 1/100kN，在型號后加有 A、B、C、D……字母時，表示第幾　　次改型設計，例如：　　在國產壓鑄機型號巾，普遍采用的主要有 J213B、J1113C、J113A、J116D、J1163 等<b&g

116、t;　　型號。　　(二)壓鑄機的種類　　壓鑄機一般分為熱壓室和冷壓室兩大類，冷壓室壓鑄機按壓室結構和布置方式又分為　　臥式和立式(包括全立式)壓鑄機兩種。　　2..1..2&l

117、t;/p>　　第 19頁　　2..1..2 壓鑄機結構形式和壓鑄過程　　(一)熱壓室壓鑄機結構形式和壓鑄過程　　熱壓室壓鑄機結構形式如圖 2—1 所示，其壓室與柑堝聯(lián)成一體．壓鑄過程如圖 2—2　　所承。壓

118、射沖頭上升時，熔融合金通過進口人壓室內，合模后，在壓射沖頭作用下，熔融　　合金由壓室經鵝頸管、噴嘴和澆注系統(tǒng)進入模具型膠、冷卻凝固成壓鑄件，動模移動與定　　模分離而開模，通過推出機構推出鑄件而脫模，取出鑄件即完成一個壓鑄循環(huán)。　　(二)立式冷壓空壓鑄機結構形式和壓鑄過程

119、　圖 2—3 為立式冷壓室壓鑄機的結構形式，其壓室和壓射機構是處于垂直位置，壓室　　中心與模具運動方向垂直。壓鑄過程如圖 2—4 所爾：合模后，澆入壓室中的熔融合金被　　已封住噴嘴孔的反料沖頭托住，當壓射沖頭向下運動壓至熔融合金液面時，反料沖頭開始　　下降，打開澆口道孔，熔融合金進入模具型腔。凝固后，壓射沖頭退回

120、，反料沖頭上升切　　除余料并頂出壓室，取走余料后反料沖頭降至原位，然后開模取出鑄件，即完成一個壓鑄　　循環(huán)。　　第 20頁　?。ㄈ┡P室冷壓室壓鑄機結構形式和壓鑄過程<

121、;p>　　臥式冷壓室壓鑄機的結構形式如圖 2—5 所示，其壓室和壓射機構處于水平位置，壓　　室中心線平行于模具運功方向，其壓鑄過程如圖 2—6 所示：合模后，熔融合金澆入壓至，　　壓射沖頭向前推動，熔融合金經澆道壓人模具型腔，凝固冷卻成壓鑄件，動模移功與定模　　分外而開模．在推出機構作用下推出鑄件，取出壓鑄

122、件，即完成一個壓鑄循環(huán)。　　第 21頁　　2..1..3 壓鑄機的主要技術參數(shù)　　目前，壓鑄機的主要技術參數(shù)已經標準化，征壓鑄機產品說明書上均能查到。表 2—1　　為國產部分壓鑄機的主要技術參數(shù)。圖 2—9 為 J116D 壓鑄機的模

123、具安裝尺寸，圖 2—10　　為 J1113C 壓鑄機的模具安裝尺寸。　　第 22頁　　第 23頁　　3　　踏板的壓鑄

124、模具設計　　本次壓鑄模設計的零件是電梯踏板，零件的外形結構如圖所示：使用的材料為鋁合金　　ZL102。壓鑄模采用兩模腔。　　3..1 壓鑄機的選用　　在實際生產中，并不是每臺壓鑄機都能滿足壓鑄各種產品的需要．而要根據具體情況

125、進行選用。選用壓鑄機時應考慮下述兩個方面的問題。　　首先，應考慮壓鑄件的石同品種和批量。在組織多品種、小批量生產時，一般選用液　　壓系統(tǒng)簡單、適應性強和能快速進行調整的壓鑄機。如果組織少品種大量生產時，則應選　　用配備各種機械化和自動化控制機構的高效率壓鑄機。對單一品種大量生產時，可選用專

126、　　用壓鑄機。　　其次，應考慮壓鑄件的不同結構和工藝參數(shù)。壓鑄件的外形尺寸、質量、壁厚以及工　　藝參數(shù)的不同。對壓鑄機的選用有重大影響。　　下面主要根據上述諸因素，介紹壓鑄機選用時對鎖模力、壓室容量和開模距離等參數(shù)&

127、lt;b>　　的確定。　　3.1.1 鎖模力計算　　根據條件，本踏板模具采用斜銷抽芯和斜滑塊抽芯機構，因此按以下計算公式計算：　　1 0 0 0　　反鑄澆

128、余溢　　法法　　法　　鎖　　第 24頁　　P—

129、—壓射比　　澆　　溢　　??——鍥形塊的鍥形角　　K——安全系數(shù)　　反<

130、/b>　　鑄　　余　　根據計算和現(xiàn)有條件，這里選擇 J1125 型臥室冷壓室壓鑄機，其技術規(guī)格如下：　　3..1..2 壓室容量　　壓鑄機初步選定后

131、，壓射比壓和壓室直徑的尺寸相應地得到確定，壓室可容納的金屬　　液的重量也為定值，但是否能夠容納每次澆注的金屬液重量，必須時需按下面核算：　　G壓室 ??∑?G　　1000　　壓室

132、　　V1 ——壓鑄件的體積　　V2 ——澆注系統(tǒng)的總容積　　V3 ——余料體積　　??——合金密度　　3.1.3 開模距離<

133、/p>　　第 25頁　　壓鑄模合模后應能嚴密地鎖緊分型面，因此，要求合模后的模具總厚度大于(一般大　　20mm)壓鑄機的最小合模距離。開模后應能順利地取出鑄件，最大開模距離減去模具總厚　　度的數(shù)值，即為取出鑄件(包括澆注系統(tǒng))的空間。上述關系可用圖

134、 2—12 加以說明，由圖 2　　—12 可知：　　H合 ??h1 ??h2　　合　　合　　1

135、 2　　式中 h1 ——定模厚度(mm)；　　h2 ——動模厚度(mm)；　　合　　Lmin ——最小合模距離(mm)；　　max

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