鋁合金機(jī)殼壓鑄模的畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 畢業(yè)論文 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)（論計(jì)（論 文）文）題題 目目 鋁合金機(jī)殼壓鑄模設(shè)計(jì)鋁合金機(jī)殼壓鑄模設(shè)計(jì) 姓姓 名名 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) 所在學(xué)院所在學(xué)院 專業(yè)班級(jí)專業(yè)班級(jí) 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 日日 期期 20082008 年年 6 6 月月 1 1 日日 畢業(yè)論文摘 要本文介紹了現(xiàn)代模具制造技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展方向，重點(diǎn)說(shuō)明了鋁合金機(jī)殼零件壓鑄模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。它主要從產(chǎn)品機(jī)殼的工藝分析（主要包括脫模斜度、壁厚、孔、尺寸精度和表面粗糙度、收縮率等） ，成型方案的確定，壓鑄機(jī)的選用與確定，有色金屬壓鑄模具的幾大系統(tǒng)（澆注系統(tǒng)、成型零部件、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)等）的分析與設(shè)計(jì)，各種技術(shù)數(shù)據(jù)的校核等方面

2、出發(fā)，詳細(xì)的介紹了壓鑄模具設(shè)計(jì)過(guò)程中的若干問(wèn)題，并簡(jiǎn)要的介紹了機(jī)殼壓鑄模具零件加工過(guò)程中的相關(guān)問(wèn)題。關(guān)鍵詞：殼體 壓鑄工藝分析 壓鑄成型設(shè)備 模具結(jié)構(gòu) 加工 畢業(yè)論文iabstractabstractthis paper has introduced the current situation of the modern mould manufacturing technology and developing direction, have proved especially that the aluminum alloy chassis parts die casting design p

3、rocess of the mould . it mainly since products craft of chassis analysis (mainly including drawing of patterns slope, wall thick, hole, size precision and surface roughness , shrinking rate ,etc.), sureness of the shaping scheme, exertion and fixing of the injecting machine, non-ferrous metal castin

4、g molds of several big analysis and design of system (pour system , shaping spare part , cooling system , exhaust system , guidance system ,etc.) of mould, the respects , such as check of different technical data ,etc. set out, the detailed introduction injects several questions in the design proces

5、s of the mould , and the brief introduction axle seat injects the relevant problem in the part processing course of the mould .keykey wordswords: chassis craft analysis apparatus of shaping mould structure processing 畢業(yè)論文ii目 錄摘摘 要要.iabstract .ii前前 言言.11 1 電子零件機(jī)殼的技術(shù)要求和工藝分析電子零件機(jī)殼的技術(shù)要求和工藝分析.21.1 電子零件機(jī)殼

6、的技術(shù)要求.21.2 電子零件機(jī)殼的工藝分析.22 2 壓鑄機(jī)設(shè)備的選擇和校對(duì)壓鑄機(jī)設(shè)備的選擇和校對(duì).72.1 壓鑄機(jī)的選擇.72.2 校核.72.3 定型.93 3 機(jī)殼壓鑄模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)殼壓鑄模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).93.1 機(jī)殼壓鑄模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì).93.2 機(jī)殼壓鑄模具成型零部件的設(shè)計(jì).143.3 機(jī)殼壓鑄模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng).183.4 機(jī)殼壓鑄模具排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì).213.5 機(jī)殼壓鑄模具脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).223.6 機(jī)殼壓鑄模具合模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì).273.7 機(jī)殼壓鑄模具緊固零部件的設(shè)計(jì).334 4 機(jī)殼壓鑄模具零件的機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)機(jī)殼壓鑄模具零件的機(jī)加工工藝設(shè)計(jì).344.1 型芯.型腔機(jī)

7、加工工藝分析.344.2 導(dǎo)柱、導(dǎo)套機(jī)加工工藝設(shè)計(jì).354.3 動(dòng)模板、定模板機(jī)加工工藝設(shè)計(jì).354.4 動(dòng)模座板，定模座板機(jī)加工工藝設(shè)計(jì).354.5 推板、推桿固定板機(jī)加工工藝設(shè)計(jì).364.6 支承板機(jī)加工工藝設(shè)計(jì).36設(shè)計(jì)小結(jié)設(shè)計(jì)小結(jié).37致致 謝謝.38參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).39 畢業(yè)論文第 頁(yè)0前 言金屬壓鑄成型技術(shù)是目前成型有色金屬結(jié)構(gòu)件的重要成型工藝方法，金屬壓鑄模是壓鑄成型的重要工藝裝備。由于金屬壓鑄成型具有高效率、高精度、低消耗以及少、無(wú)機(jī)械加工等突出的特點(diǎn)，在振興制造業(yè)的年代得到了空前的發(fā)展。由于金屬壓鑄成型有不可比擬的突出優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)技術(shù)快速發(fā)展的年代，必將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用

8、。特別是在大批量的生產(chǎn)中，雖然模具成本高一些，但總的說(shuō)來(lái)，其生產(chǎn)的綜合成本則得到大幅度的降低。在這個(gè)講究微利的競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代，采用金屬壓鑄成型技術(shù)，更有其積極和明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。近年來(lái)，汽車工業(yè)的飛速發(fā)展給壓鑄成型的生產(chǎn)帶來(lái)了機(jī)遇。處于可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的需要，汽車輕量化是實(shí)現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能、節(jié)材、高速的最佳途徑。因此，用壓鑄鋁合金件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼鐵件，可使汽車質(zhì)量減輕 30%以上。同時(shí)，壓鑄鋁合金件還有一個(gè)顯著的特點(diǎn)是熱傳導(dǎo)性能良好，熱量散失的快，提高了汽車的行車安全性。因此，金屬壓鑄行業(yè)正面臨著發(fā)展的機(jī)遇，其應(yīng)用前景十分廣闊。中國(guó)的壓鑄業(yè)經(jīng)歷了 50 多年的錘煉，已成長(zhǎng)為具有相當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，并保持每年

9、 8%-12%的增長(zhǎng)速度。但是由于企業(yè)綜合素質(zhì)還有待提高，技術(shù)開(kāi)發(fā)滯后于生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，經(jīng)營(yíng)方式滯后于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要。從總體看，我國(guó)是壓鑄大國(guó)之一，但不能是強(qiáng)國(guó)，壓鑄業(yè)的水平還比較落后。如果把中、日、德、美四國(guó)按綜合系數(shù)相比，以中國(guó)為 1，則日本為 1.75，美國(guó)則為2.4。可以看出，我國(guó)的壓鑄工業(yè)與國(guó)際上先進(jìn)國(guó)家相比還有差距。而這些差距正為我國(guó)壓鑄業(yè)發(fā)展提供了廣闊的空間。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題為電子零件機(jī)殼壓鑄模設(shè)計(jì)。該課題設(shè)計(jì)來(lái)自企業(yè)，通過(guò)此次設(shè)計(jì)，讓我了解了殼體壓鑄模具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)以及注意事項(xiàng)，掌握了壓鑄模具設(shè)計(jì)的方法和技巧。 畢業(yè)論文第 頁(yè)11 電子零件機(jī)殼的技術(shù)要求和工藝分析1.1 電子零件

10、機(jī)殼的技術(shù)要求 電子零件機(jī)殼，材料為壓鑄鋁合金，合金代號(hào)為 yz302，合金牌號(hào)為yzalmg5si1,si%0.81.3,cu%0.1,mn%0.10.4,mg%4.55.5,fe%1.2,ti%0.2,zn%0.2，抗拉強(qiáng)度 220mpa,伸長(zhǎng)率 2%（l=50mm）布氏硬度 70hbw。yz302 有較好的壓鑄性能，較好的表面粗糙度以及較小的熱裂性，在高溫和常溫下都具有良好的力學(xué)性能，尤其是沖擊韌度也很好。yz302 的成型特點(diǎn)是：粘度低，故成型壓力較高，鑄件上的脫模斜度??；yz302 有較好的流動(dòng)性，便于充填復(fù)雜型腔，能獲得表面質(zhì)量良好的鑄件，收縮率小，在常溫下強(qiáng)度高，與金屬型腔相互之

11、間物理化學(xué)作用的傾向小，所以粘模和相互合金化低。要求鑄件精度高時(shí)，模具溫度可控制在 5060。機(jī)殼技術(shù)要求為：組織致密，表面光滑無(wú)熔接痕、無(wú)飛邊，表面質(zhì)量好。1.2 電子零件機(jī)殼的工藝分析 機(jī)殼結(jié)構(gòu)的合理性、工藝性直接關(guān)系到其成型模具結(jié)構(gòu)、類型、 、生產(chǎn)周期與成本。只有符合壓鑄工藝要求的有色金屬制品的設(shè)計(jì)，才能順利的成型，確保內(nèi)在與外觀的質(zhì)量要求，達(dá)到高效率生產(chǎn)和低成本目的，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮這些因素。分析機(jī)殼的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，該鑄件結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，鑄件表面為規(guī)則曲面，但加強(qiáng)肋多，需鑄出的孔多，凹槽多，需設(shè)置側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。要選擇從鑄件的最大截面處（即鑄件上表面）分型，鑄件體積很小，因此如何正確設(shè)計(jì)澆

12、注系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)及冷卻系統(tǒng)排氣系統(tǒng)是該模具設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題。 鑄件的三維圖與二維圖如圖 1-1 和圖 1-2 所示： 畢業(yè)論文第 頁(yè)2 、 圖 1-1 零件的 3d 圖 圖 1-2 零件的 2d 圖機(jī)殼的工藝性分析主要從以下幾個(gè)方面出發(fā)。 畢業(yè)論文第 頁(yè)31.2.1 機(jī)殼的脫模斜度由于鑄件機(jī)殼在冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)緊緊包住型芯或型腔突出的部分，為了使軸座能夠順利從模具中取出或者脫模，必須對(duì)機(jī)殼的設(shè)計(jì)提出脫模斜度的要求，要求在設(shè)計(jì)鑄件時(shí)或在設(shè)計(jì)模具時(shí)給予充分的考慮，設(shè)計(jì)出脫模斜度。經(jīng)查表分析，該鑄件的脫模斜度取 1 度，側(cè)型芯部分的脫模斜度取也取為 1度。1.2.2 機(jī)殼的壁厚 壓鑄件應(yīng)該有一定的厚

13、度，這不僅是為了壓鑄年本身在使用中有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且也是為了鋁合金在成型時(shí)有良好的流動(dòng)狀態(tài)。機(jī)殼壁厚受使用要求、鋁合金材料 yl302 的性能、其幾何尺寸以及成型工藝等眾多因素的制約。根據(jù)成型工藝的要求，應(yīng)盡量使鑄件各部分壁厚均勻，否則成型后會(huì)因收縮不均勻而使制品變形或產(chǎn)生縮孔，凹陷燒傷或者冷隔等缺陷。壓鑄件壁厚的選擇如下表所示：表 11 推薦壓鑄件表面積相應(yīng)的最小壁厚 （單位：mm） 合金種類壓鑄件表面積/mm2鉛錫合金鋅合金鋁合金鎂合金銅合金25 0.5-0.90.6-1.00.7-1.00.8-1.21.0-1.525-1000.8-1.51.0-1.51.0-1.51.2-1.8

14、1.5-2.0100-2500.8-1.51.0-1.51.5-2.01.8-2.32.0-2.5250-4001.5-2.01.5-2.02.0-2.52.3-2.32.5-3.5400-6002.0-2.52.0-2.52.0-3.02.8-3.53.5-4.5600-900-2.5-3.03.0-3.53.5-4.04.0-5.0900-1200-3.0-4.03.5-4.04.0-5.0-1200-4.04.0- 畢業(yè)論文第 頁(yè)4電子零件機(jī)殼產(chǎn)品圖反映出，其最大壁厚為 4.4mm，最小壁厚為 2.4mm，壁厚均勻，在 1mm4mm 的推薦值之間，易于成型。1.2.3 機(jī)殼的加強(qiáng)肋、支撐

15、面 為使機(jī)殼即有一定的強(qiáng)度和剛性，又不使機(jī)殼截面壁太厚，而產(chǎn)生成型缺陷，行之有效的方法就是，在機(jī)殼結(jié)構(gòu)允許的位置適當(dāng)設(shè)置加強(qiáng)肋或者增設(shè)防止變形結(jié)構(gòu)。加強(qiáng)肋不僅可防止機(jī)殼變形，而且有利于改善機(jī)殼成型的充模狀況。設(shè)置加強(qiáng)肋后，可能出現(xiàn)背部塌坑，但只要位置設(shè)置得當(dāng)，壁厚合適，既可避免。1.2.4 機(jī)殼的圓角 壓鑄件的邊緣和邊角都需帶有圓角，可以增強(qiáng)壓鑄件某部位或者整個(gè)壓鑄件的機(jī)械強(qiáng)度從而改善成型時(shí)鋁合金在模腔內(nèi)流動(dòng)條件，也有利于壓鑄件的頂出和脫模；還可以使模具成型零部件加強(qiáng)，排除成型零部件熱處理或使用時(shí)可能產(chǎn)生的應(yīng)力集中問(wèn)題。因此壓鑄除了使用上的要求采用尖角或者不能出現(xiàn)圓角外，應(yīng)該盡量采用圓角特征。

16、由機(jī)殼的產(chǎn)品圖可知：軸座所有邊緣均帶有圓角特征，最大圓角特征 r=2mm，最小圓角特征 r=0.5mm。1.2.51.2.5 機(jī)殼的孔孔和槽和槽壓鑄件上孔的形狀是比較多。壓鑄件表面孔直徑和孔深相差太大，根據(jù)查表和經(jīng)驗(yàn)所知，這些孔不能鑄出，選擇機(jī)加工。側(cè)孔符合鑄孔直徑與最大深度和斜度的關(guān)系，所以直接用型芯來(lái)成型。槽也符合表的要求，可以用型芯直接來(lái)成型。 畢業(yè)論文第 頁(yè)51.2.6 機(jī)殼尺寸精度和表面粗糙 壓鑄件的尺寸精度是指成型后所獲得的壓鑄件產(chǎn)品尺寸和圖紙中尺寸的符合程度。一般而言，壓鑄件的尺寸精度是取決于成型材料和工藝條件引起的鋁合金收縮率范圍大小，模具制造精度、型腔型芯的磨損程度以及工藝控

17、制因素。而模具的某些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又在相當(dāng)大程度的影響壓鑄件的尺寸精度。本產(chǎn)品表面質(zhì)量和尺寸精度都要求比較高，圖紙未注明尺寸精度，我們?nèi)t4 級(jí)精度。1.2.7 機(jī)殼的收縮率鋁合金經(jīng)過(guò)成型后所獲得的制品從熱模具中拿出來(lái)后，因?yàn)槔鋮s及其它原因而引起尺寸減少或者體積收縮的性質(zhì)即鋁合金的收縮性。收縮性是每一種有色金屬的固有特性之一，它因合金種類以及模具條件的不同而不同。 為使壓鑄件產(chǎn)品符合圖紙要求，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，對(duì)于收縮性總是可以補(bǔ)償?shù)?。但現(xiàn)在的資料還不足以使設(shè)計(jì)者準(zhǔn)確精確的估計(jì)塑料各個(gè)部位的收縮程度。對(duì)于收縮率本身的復(fù)雜程度及造成收縮的諸多原因間的相互關(guān)系，還需進(jìn)行研究。但從前人總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)可知，影響收

18、縮率的因素大致可分為鋁合金的性質(zhì)、壓鑄件結(jié)構(gòu)、模具結(jié)構(gòu)、成型工藝條件等幾方面。對(duì)于電子零件機(jī)殼產(chǎn)品，圖紙要求為 yl302 材料，理論收縮率為38/1000，而實(shí)際與理論是有區(qū)別的。按照要求我們?nèi)?6/1000。 畢業(yè)論文第 頁(yè)62 壓鑄機(jī)設(shè)備的選擇和校對(duì)2.1 壓鑄機(jī)的選擇1.壓鑄件的尺寸為 270*158*358mm，鑄件質(zhì)量為 0.589kg。壓鑄件的生產(chǎn)屬大批量生產(chǎn)。壓射比壓 p=50mpa。 2.初選注射機(jī)根據(jù)壓鑄機(jī)選項(xiàng)用的基本原則，初選壓鑄機(jī)為臥式冷壓室壓鑄機(jī)型號(hào)為 j1113g其工藝參數(shù)如下：鎖模力：1250kn壓射力： 85150kn壓射比壓： 30120mpa壓室直徑：40，

19、50，60mm壓射位置：0100mm最大澆注量：1.6kg澆注投影面積：104416cm2 一次空循環(huán)時(shí)間：7s 壓室定位直徑：110mm壓室定位高度：10mm 動(dòng)座板行程：350mm壓鑄模厚度：200500mm 拉桿內(nèi)空間水平*垂直：420*420mm2.2 校核校核1.鎖模力的校對(duì)：一般情況下鎖模力可按下式計(jì)算f鎖kp(a件+a澆)/10 (21) 式中 f鎖-壓鑄機(jī)的鎖模力，kn; k-安全系數(shù)，一般取 k=1.25; 畢業(yè)論文第 頁(yè)7 p-壓射比壓，mpa; a件-壓鑄件在主分型面上的正投影面積，多型腔模則為各型腔下投影面積之和，cm2 a澆-澆注與溢流，排氣系統(tǒng)的正投影面積之和，一般

20、也可能取 a澆=0.3 a件, cm2在式（21）中 p(a件+a澆)為主脹型力，本壓鑄模設(shè)有側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，在主分型面上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)分脹型力 fz，這時(shí)鎖模力為 f鎖kp(a件+a澆+a芯tan)/10 (2-2)式中 a芯-側(cè)抽芯成型端面投影面積，cm2 -側(cè)抽芯楔緊快的楔緊角， 將數(shù)據(jù)代入(2-2) f鎖1.2550(51.5+51.50.3+112.3tan15)/10=673kn f鎖=1250673kn，所以鎖模力符合要求。2.注射量校核 以質(zhì)量表示，最大壓鑄質(zhì)量為 g室=1.6kg，要滿足 g室 g澆設(shè)每次澆注所需要的壓鑄合金的質(zhì)量為 g 澆，那么：g澆=（v件+v澆） （2-3） 式

21、中 g澆-每次澆注時(shí)所需的壓鑄合金質(zhì)量，g; v件-壓鑄件的體積和（cm3）; v澆-澆注（含溢流槽）系統(tǒng)的體積和(cm3); -壓鑄合金液的密度（g/cm3）,鋁合金 2.6-2.7;v澆=(36392-11.56222)/3+4163/12+（8+5.3）5334/2+4 1034/9 =12.08+4.3+4.4+5.6=26.38(cm3)v件=218.2(cm3) 畢業(yè)論文第 頁(yè)8g澆=（218.2+26.38）2.7g=660.4g,g室g澆，符合要求。5開(kāi)模行程校核壓鑄機(jī)的開(kāi)模行程是有限制的，壓鑄件從模具中取出時(shí)所需的開(kāi)模距必須小于壓鑄機(jī)的最大開(kāi)模距離，否則壓鑄件無(wú)法從模具中取出

22、。經(jīng)測(cè)得壓鑄件從模具中取出時(shí)所需的開(kāi)模距為 80mm 左右，壓鑄機(jī)的開(kāi)模行程為 350mm，符合要求。2.3 定型預(yù)選 j1113g 的壓鑄機(jī)經(jīng)各項(xiàng)校核都符合要求，所以選擇此種壓鑄機(jī)即臥式冷壓室壓鑄機(jī)型號(hào)為 j1113g。3 機(jī)殼壓鑄模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 機(jī)殼壓鑄模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1.1 概述澆注系統(tǒng)控制著壓鑄件在壓鑄成型過(guò)程中充模和補(bǔ)料兩個(gè)重要階段，對(duì)壓鑄件關(guān)系極大。多型腔模具的澆注系統(tǒng)由主流道、冷料井、分流道、澆口幾部分組成。對(duì)于單型腔模具有時(shí)可省去分流道和冷料井，簡(jiǎn)單的只有一個(gè)圓錐主流道直接和壓鑄個(gè)相連，這段流道又叫主流道澆口。機(jī)殼壓鑄模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：根據(jù)機(jī)殼大小和形狀進(jìn)行

23、流道布置、決定流道斷面尺寸、對(duì)澆口的數(shù)量、位置、形式進(jìn)行優(yōu)化。1直澆道 指緊接壓鑄機(jī)噴嘴到分流道為止的那一段流道，熔融合金進(jìn)入模具時(shí)首先經(jīng)過(guò)它。它與壓鑄機(jī)噴嘴在同一軸心線上，金屬液在主流道中不改變流動(dòng)方向，主流道形狀一般為圓錐形或圓柱形。2內(nèi)澆道 將從直澆道來(lái)的鋁合金沿分型面引入各個(gè)型腔的那一段流道，因此它開(kāi)設(shè)在分型面上。內(nèi)澆道的斷面有圓形、半圓形、正六邊形、梯形、 畢業(yè)論文第 頁(yè)9矩形、u 字型等。其中圓形、正六邊形，需在動(dòng)模和定模兩邊同時(shí)開(kāi)槽組合而成；其余斷面可只開(kāi)在定模一邊和動(dòng)模一邊。3澆口 是指緊接流道末端將金屬液引入型腔的狹窄部分，主流道型澆口以外的各種澆口，其斷面尺寸都比分流道的斷

24、面尺寸小得多，長(zhǎng)度也很短，起著調(diào)節(jié)金屬液流速度、控制補(bǔ)給時(shí)間等作用。其斷面形狀常見(jiàn)的有圓形、矩形等。3.1.2 機(jī)殼壓鑄模具主流道設(shè)計(jì)1.主流道和主流道襯套 為了有效地傳遞保壓壓力，澆注系統(tǒng)主流道及其附近的鋁合金熔體應(yīng)該最后固化。在臥式或立式壓鑄機(jī)用模具中，主流道垂直分型面，而角式壓鑄機(jī)用模具的主流道則開(kāi)設(shè)在分型面上。前者為了便于流道凝料的撥出，設(shè)計(jì)成具有錐角的圓錐形，內(nèi)壁有以240.4ram下的粗糙度，在內(nèi)壁研磨和拋光時(shí)應(yīng)注意拋光方向，不形成垂直于脫模方向的劃痕，否則會(huì)發(fā)生脫出困難而造成成型中斷。主流道與噴嘴接觸處多作成半球開(kāi)的凹坑，二者應(yīng)嚴(yán)密的結(jié)合，避免高壓鋁合金熔體溢出，凹坑球半徑應(yīng)比噴

25、嘴球頭半徑大 12mm，如若相2r1r反則主流道凝料無(wú)法脫出;如大得太多則密封作用不好。主流道小端直徑應(yīng)比壓鑄機(jī)噴嘴孔直徑約大 0.51mm，常取，視制品大小及補(bǔ)料要求決4 8mm定。大端直徑應(yīng)比分流道深度大 1.5mm 以上，其錐角不宜太大，一般取。由于主流道與壓鑄機(jī)的高溫噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，所以設(shè)計(jì)成獨(dú)產(chǎn)2 6的主流道襯套，選用優(yōu)質(zhì)鋼材制作并經(jīng) 熱處理提高硬度。主流道襯套要求承受交變應(yīng)力，其外圓盤直徑不能太大，以避免肩部彎矩過(guò)大，配合段的直徑亦不宜過(guò)大，以免注入模內(nèi)的金屬液產(chǎn)生過(guò)大的反壓力，使主流道襯套1d后退，甚至將連接螺釘拉斷。 畢業(yè)論文第 頁(yè)10 圖 3-1 噴嘴與主流道襯套接觸面的

26、尺寸關(guān)系 sr2= sr1+12（mm） d=d +0.51（mm）h=31 有的設(shè)計(jì)將主流道襯套的大圓盤設(shè)計(jì)成模具定位環(huán)，用來(lái)安裝模具時(shí)作定位作用，并高出定模表面 510mm，但當(dāng)定位環(huán)直徑 d 與配合段外徑相差1d甚大時(shí)，則應(yīng)將襯套與定位環(huán)分開(kāi)設(shè)計(jì)。機(jī)殼壓鑄模具澆口套固定形式如圖 3-2所示： 圖 3-2 機(jī)殼壓鑄模具澆口套固定形式 畢業(yè)論文第 頁(yè)1127主流道襯套 28定位環(huán)3.1.3 內(nèi)澆道系統(tǒng)設(shè)計(jì)1. 機(jī)殼壓鑄模具采用是的一模一腔，內(nèi)澆道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證各鑄型均勻地順序地充滿，并均衡地補(bǔ)料，盡量縮短流道長(zhǎng)度、降低澆注系統(tǒng)凝料重量。澆注系統(tǒng)投影面積的重心應(yīng)盡量接近注塑機(jī)鎖模力的中心，一

27、般在模板的中心上。只有滿足以上幾點(diǎn)要求，適用于生產(chǎn)高精度的制品。 。2按允許流動(dòng)阻力優(yōu)化分流道尺寸 在機(jī)殼壓鑄模具中要降低流動(dòng)阻力，應(yīng)使分流道盡量短且轉(zhuǎn)彎少。此分流道的斷面尺寸要足夠大，以降低壓力損失和溫度損失，縮短充模時(shí)間，使能生產(chǎn)出高質(zhì)量機(jī)殼壓鑄制品。但是過(guò)大的流斷面增加了澆注系統(tǒng)回頭金屬液重量，增加了回頭金屬液配用比例，不但多耗能，且會(huì)降低機(jī)殼壓鑄制品質(zhì)量。此外粗大流道要求較長(zhǎng)的冷卻時(shí)間，延長(zhǎng)了作業(yè)周期，降低了機(jī)器的效益。它在分型面上的投影面積增大，減小了作用在制品上的有效鎖模力，因此單方面地過(guò)多強(qiáng)調(diào)采用大流道來(lái)降低壓力和溫度損失是片面的。3分流道截面形狀的設(shè)計(jì) 分流道常見(jiàn)斷面形狀有圓形

28、、正六邊形、梯形、u 形、半圓形、矩形等數(shù)種，希望選取易于加工，且在流道長(zhǎng)度和流道體積相同的情況下流動(dòng)阻力和熱量損失都最小的斷面形狀。從減少熱損失的角度出發(fā)其比表面積（即單位體積所具有的表面積，約等于斷面周長(zhǎng)與斷面面積之比）應(yīng)越小越好，從減少流動(dòng)阻力的角度也有類似的結(jié)論。各種斷面形狀如圖 3-6 所示： 畢業(yè)論文第 頁(yè)12圖 3-6 流道斷面形狀圓形截面是分流道比較理想的形狀，但其加工的工藝性不佳，生產(chǎn)實(shí)際中不常用。相對(duì)而言，梯形截面易加工，故在機(jī)殼壓鑄模具中分流道截面形狀設(shè)計(jì)成半梯形（w=8mm,h=5mm）3.1.4 澆口的設(shè)計(jì)澆口直接與壓鑄件相連，把鋁合金熔體引入型腔。常用的澆口形式有直

29、接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、平縫澆口、環(huán)形澆口、盤形澆口、輪輻澆口、爪形澆口、點(diǎn)澆口、潛伏澆口、護(hù)耳澆口共 11 種。澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，澆口的形狀和尺寸對(duì)塑件質(zhì)量影響很大，澆口在大多數(shù)情況下是整個(gè)流道中斷面尺寸最小的部分，對(duì)充模流動(dòng)起控制性作用，成型后制品與澆注系統(tǒng)從澆口處分離，因此其尺寸又影響著后加工工作量的大小和鑄件外觀。電子零件機(jī)殼的模具就采用側(cè)澆口，因?yàn)榇朔N澆口加工容易，修整方便，并可根據(jù)壓鑄件形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置，它普遍使用于中小型壓鑄件模具，且對(duì)各種鋁合金的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)。其最大特點(diǎn)是可以分別調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間。澆口封閉時(shí)間即補(bǔ)料時(shí)間,主要由澆口的厚度

30、決定。當(dāng)厚度決定后,根據(jù)金屬液的流動(dòng)性能選擇適當(dāng)?shù)募羟兴俾屎土鲃?dòng)速度,再依據(jù)機(jī)殼的重量確定澆口寬度。因此矩形澆口容易調(diào)整到最佳工藝條件,被廣泛地采用。其經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式如下,澆口深度 h 為 h=k （3-1）式中 制品在澆口位置處的壁厚（mm）k材料系數(shù) 取 k=0.57澆口的寬度 a=s/h （3-2）式中 s內(nèi)澆口截面積（mm ）2 畢業(yè)論文第 頁(yè)13壓鑄件連同溢流槽所需金屬液的體積 v=218+82=300 cm2，平均壁厚 3.4mm根據(jù)壓鑄模具設(shè)計(jì)師手冊(cè)p2-37 圖 713 得出充填時(shí)間 s=70s金屬液流量 q=4.2dm3/s內(nèi)澆口充填速度 vg=50m/s內(nèi)澆口截面積 ag=8

31、0mm2本次設(shè)計(jì) 4 個(gè)內(nèi)澆口，所以每個(gè)內(nèi)澆口的截面積 s=20mm2h=0.574.4=2.5mm a=20/2.5=8mm3.2 機(jī)殼壓鑄模具成型零部件的設(shè)計(jì)3.2.1 概述型腔是模具上直接成型壓鑄件的部位。直接構(gòu)成模具型腔的所有零件都稱為成型零部件，通常包括：凹模、凸模、成型桿、成型環(huán)、各種型腔鑲嵌件等。機(jī)殼模具型腔設(shè)計(jì)步驟和主要內(nèi)容如下：1根據(jù)機(jī)殼形狀、機(jī)殼使用要求、材料 yl302 的成型性能等確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)容包括：分型面位置、進(jìn)澆位置、排氣位置、脫模方式等。2從制造角度決定型腔是否采用組合式。若需組合，決定各構(gòu)成零件之間的組合方式，詳細(xì)的確定各零件的結(jié)構(gòu)。3根據(jù)機(jī)殼尺寸和

32、成型收縮率大小計(jì)算成型零件上對(duì)應(yīng)的成型尺寸。4根據(jù)成型時(shí)的鋁合金熔體壓力，對(duì)成型零件進(jìn)行剛度和強(qiáng)度校核。3.2.2 型腔分型面位置和形狀的設(shè)計(jì)分開(kāi)模具取出鑄件的面，通稱為分型面。壓鑄模有一個(gè)分型面和多個(gè)分型面的模具。分型面設(shè)計(jì)得是否得當(dāng)，對(duì)制件質(zhì)量、操作難易、模具機(jī)構(gòu)復(fù)雜性有很大影響，主要應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)。1機(jī)殼在型腔中放置位置的確定 鑄件從模具內(nèi)取出時(shí)，一般只采用一個(gè)與壓鑄機(jī)開(kāi)模運(yùn)動(dòng)方向垂直的分型面，特殊情況下才采用多個(gè)分型面。應(yīng) 畢業(yè)論文第 頁(yè)14設(shè)法避免與開(kāi)模運(yùn)動(dòng)垂直或傾斜的側(cè)向分型和側(cè)向抽芯，因?yàn)檫@會(huì)增加模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。為此，在安排機(jī)殼在型腔中的方位時(shí)，要盡量避免與開(kāi)模運(yùn)動(dòng)相垂直或傾

33、斜的方向有側(cè)凹或側(cè)孔。2分型面形狀的決定 機(jī)殼模具分型面是與壓鑄機(jī)開(kāi)模方向相垂直的平面。但也有將分型面作成傾斜的平面，這樣的分型面雖然型腔制造和制品脫模比較容易，但加工較為困難。3分型面位置的選擇 因?yàn)榉中兔嫣幉豢杀苊獾貢?huì)在鑄件上留下溢料痕跡，或拼合不準(zhǔn)確的痕跡，故分型面最好不要選在制品光亮的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。除了必須開(kāi)設(shè)在機(jī)殼斷面輪廓最大的地方，還應(yīng)考慮以下幾種因素。 （1）從機(jī)殼的推出裝置方便考慮，分型時(shí)要盡可能地使軸座留在動(dòng)模邊。機(jī)殼上型芯形狀簡(jiǎn)單、錐度適中，機(jī)殼對(duì)型芯的包緊力不是特別大，這種型芯可以設(shè)在定模邊，而將凹模放在動(dòng)模邊。這樣開(kāi)模后，鑄件留在動(dòng)模上，型芯大部分已抽出，動(dòng)模

34、對(duì)鑄件的包緊力很小，鑄件容易脫模，故采用推桿推出鑄件，這樣不僅制造簡(jiǎn)單還節(jié)省了材料。（2）從保證鑄件機(jī)殼的尺寸精度從發(fā)，取分型面時(shí)最好把鑄件分放在模具分型面的一側(cè)。當(dāng)鑄件上某些部位不便設(shè)在分型面的同一側(cè)時(shí)，則應(yīng)設(shè)計(jì)特殊的定位裝置。（3）從排氣效果考慮，機(jī)殼模具分型面應(yīng)盡量與型腔充填時(shí)金屬液的料流末端所在的型腔內(nèi)壁表面重合。3.2.3 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)成模具型腔的零件統(tǒng)稱為成型零件，它主要包括凸模、凹模、型芯、鑲塊、各種成型環(huán)、各種成型桿。由于型腔直接與高溫高壓的金屬液相接觸，它的質(zhì)量直接影響制件殼的質(zhì)量，因此要求型腔有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性，以承受金屬液的擠壓力和流動(dòng)力、摩擦力，有

35、足夠的精度和適當(dāng)?shù)?畢業(yè)論文第 頁(yè)15表面粗糙度，以保證鋁合金質(zhì)表面的光亮美觀、容易脫模。一般來(lái)說(shuō)，成型零件都應(yīng)進(jìn)行熱處理，或預(yù)硬化處理，使其具有一定的硬度。1. 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模的結(jié)構(gòu)有整體式凹模和組合式凹模。組合式凹模按組合形式的不同可分為整體嵌入式凹模、局部鑲嵌式的凹模、四壁拼合的組合式凹模、底部大面積鑲嵌組合式凹模等。（1）整體式凹模 整體式凹模是一整塊金屬切削加工而成，特點(diǎn)是牢固、不易變形，剛度、強(qiáng)度可得到保證，但更換成型部分不方便。因此整體式凹模常用在形狀簡(jiǎn)單的中、小型模具上或大型注射力要求高的模具上。（2）整體嵌入式凹模 為了便于加工，保證型腔沿主分型面分開(kāi)的兩半合模時(shí)的對(duì)中

36、性，常將小型型腔對(duì)應(yīng)的兩半做成整體嵌入式，兩嵌塊的外廓斷面尺寸相同，分別嵌入相互對(duì)中的動(dòng)定模模板的通孔內(nèi)。為保證兩通孔的對(duì)中性良好，可將動(dòng)定模配合后一道加工，當(dāng)機(jī)床精度要求高時(shí)也可分別加工。（3）局部鑲嵌式的凹模 為了加工方便或由于型腔的某一部分容易損壞，需經(jīng)常更換者應(yīng)采取局部鑲嵌的辦法。（4）四壁拼合的組合式凹模 對(duì)于大型和形狀復(fù)雜的凹模，當(dāng)凹模的側(cè)壁上有較復(fù)雜的花紋或型狀時(shí)，可以把它的四壁和底面分別加工研磨后壓入模套中。（5）底部大面積鑲嵌組合式凹模 為了機(jī)械加工、研磨、拋光、熱處理的方便而采取大面積組合的辦法，最常見(jiàn)的是把凹模做成空通的再把鑲塊鑲?cè)胄颓坏撞俊ｈT件機(jī)殼的模具的凹模采用整體式

37、凹模，有牢固，不易變形，剛度，強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，制造也簡(jiǎn)單。 2型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯也有整體式和組合式之分，形狀簡(jiǎn)單的主型芯和模板可以作成整體式。形狀比較復(fù)雜多采用組合式型芯。固定板和型芯可分別采用不同的材料制造和熱處理，然后在連成一體， 畢業(yè)論文第 頁(yè)16最常用的連接形式即用軸肩和底版連接。電子零件機(jī)殼壓鑄模具的型芯采用組合式，型芯的尾端用六角螺母固定，非成型端配入鑲塊內(nèi)，防止型芯受金屬液沖擊產(chǎn)生位移。型芯結(jié)構(gòu)組成如下圖 3-7 和 3-7 型芯結(jié)構(gòu) 畢業(yè)論文第 頁(yè)17 3-8 型芯鑲拼形式3.3 機(jī)殼壓鑄模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)3.3.1 概述壓鑄模具型腔壁的溫度高低及其均勻性對(duì)成型效率和制品的質(zhì)量影

38、響很大。為了調(diào)節(jié)型腔的溫度，需在模具內(nèi)開(kāi)設(shè)冷卻水道，通過(guò)模溫調(diào)節(jié)機(jī)調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的溫度。以冷卻水為介質(zhì)的模溫調(diào)節(jié)機(jī)，其溫度可調(diào)節(jié)到 90以c內(nèi)，以油作冷卻介質(zhì)的模溫調(diào)節(jié)機(jī)，其溫度可調(diào)節(jié)到 100以上；也可以在c模具上插上加熱棒或用加熱套來(lái)獲得 100以上的模溫，通常推薦壓鑄模具c的工作溫度為：鋁合金 200300，鎂合金 220-320，鋅合金 150-200，銅合金 300-380。在實(shí)際生產(chǎn)中影響模型溫度的因素很多，很難精確計(jì)算其吸熱與散熱情況。一般先粗略計(jì)算，然后通過(guò)調(diào)整冷卻系統(tǒng)，冷卻介質(zhì)的流量和流速，使模型保持熱平衡。當(dāng)計(jì)算的模型散熱與吸熱基本平衡時(shí)可不善壓鑄件的順序凝固條件，使壓鑄件凝

39、固速度均勻并有利于壓力傳遞，提高壓鑄件的內(nèi)部質(zhì)量和表面質(zhì)量，穩(wěn)定壓鑄件的尺寸精度，提高壓鑄件生產(chǎn)效率，降低模具熱交變應(yīng)力，提高模具的使用壽命。3.3.2 冷卻效果對(duì)生產(chǎn)效率的影響及其提高辦法一般來(lái)說(shuō)在整個(gè)成型周期中模內(nèi)冷卻時(shí)間約占 75。因此提高冷卻效率、縮短冷卻時(shí)間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。在壓鑄成型過(guò)程中高溫合金熔體轉(zhuǎn)變成壓鑄件制品要放出潛熱和顯熱，其中約 5以對(duì)流和輻射的方式散發(fā)到大氣中，5左右通過(guò)模板傳走，其余90由冷卻介質(zhì)（水或油）帶走，要提高冷卻效率可以從以下幾方面著手。1提高模板對(duì)冷卻介質(zhì)的傳熱系數(shù) 提高傳熱系數(shù)關(guān)鍵一點(diǎn)是提高冷卻介質(zhì)在模具冷卻通道內(nèi)的流速，或采取其他方式增加擾動(dòng)使流

40、體從層流狀態(tài)轉(zhuǎn)變成為湍流狀態(tài)。據(jù)分析研究湍流時(shí)管壁和芯部的流體發(fā)生無(wú)規(guī)則的快速對(duì)流，所以湍流下的傳熱系數(shù)比層流高 1020 倍，使傳熱效果明顯加強(qiáng)，可 畢業(yè)論文第 頁(yè)18以用表示流動(dòng)狀態(tài)的雷諾準(zhǔn)數(shù) re 來(lái)校驗(yàn)冷卻介質(zhì)在流動(dòng)通道中的流動(dòng)狀態(tài)。 （3-rev d3）式中 d圓形流道直徑或非圓形流道的當(dāng)量直徑(m) 流速(m/s)v 水的運(yùn)動(dòng)粘度()2/ms當(dāng)雷諾準(zhǔn)數(shù) re 達(dá)到 4000 以上時(shí)一般可視為湍流，但有時(shí)在管壁處仍有一層滯流層，為了使冷卻介質(zhì)處于穩(wěn)定的湍流狀態(tài)，希望雷諾準(zhǔn)數(shù) re 達(dá)到600010000 以上。2降低冷卻介質(zhì)溫度增加傳熱推動(dòng)力 對(duì)于有色金屬，在合金熔體能順利充滿型腔的

41、前提下，可適當(dāng)降低冷卻介質(zhì)的溫度，以縮短降低冷卻介質(zhì)的溫度，以縮短冷卻時(shí)間，對(duì)于尺寸和性能要求不高的有色金屬壓鑄制品都可采用較低的模溫，而不必考慮后結(jié)晶等問(wèn)題。一般壓鑄模所用冷卻介質(zhì)是常溫水，若改用低溫水便可提高壓鑄成型冷卻效率，但如前所述溫度不宜低到使型腔表面發(fā)生凝結(jié)水。3增大冷卻傳熱面積 模具型腔一邊的傳熱面積是不可更改的，僅可增加冷卻水道一邊的傳熱面積。在模具上開(kāi)設(shè)尺寸盡可能大和數(shù)量盡可能多的冷卻水道，但由于模具上眾多的推桿和型芯布置以及型腔型芯的組合拼接，使水道開(kāi)設(shè)位置受到限制。因此在考慮模具總體結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)率先考慮冷卻水道布置方案，而不能等到設(shè)計(jì)的最后才來(lái)考慮水道開(kāi)設(shè)的問(wèn)題。3.3.3

42、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則為了提高冷卻效率，獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良的機(jī)殼鑄件，模具的冷卻系統(tǒng)可按下述原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。1、冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大 冷卻水孔間距越小，直徑越 畢業(yè)論文第 頁(yè)19大，則對(duì)鑄件冷卻越均勻。2、水道孔與相鄰型腔表面距離應(yīng)盡量相等 機(jī)殼壁厚不均勻，厚的地方冷卻水道到型腔表面的距離應(yīng)近一些，間距也可適當(dāng)小一些。一般水道孔邊至型腔表面的距離應(yīng)大于 10mm,常用 1215mm。 3、澆口處加強(qiáng)冷卻 熔體充模時(shí)澆口附近溫度最高，流動(dòng)末端溫度較低，因此在澆口部位應(yīng)加強(qiáng)冷卻，并將冷卻回路的入口設(shè)在澆口附近，出口設(shè)在流動(dòng)末端。 4、冷卻水道出、入口溫差應(yīng)盡量小 如果冷卻水道較長(zhǎng)，則冷卻水出、入口

43、的溫差就比較大，易使模溫不均勻。如圖 3-11（b）的形式比圖 3-11（a）的形式好，降低了出、入口水的溫差，提高了冷卻效果。本模具就采用如圖b 所示的冷卻系統(tǒng)。圖 3-11 冷卻水道的排列形式3.4 機(jī)殼壓鑄模具排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)金屬液注入型腔時(shí)，如果型腔內(nèi)原有氣體、蒸汽等不能順利地排出，將在制品上形成氣孔、灰霧、銀絲、表面輪廓不清、接縫、型腔不能安全充滿等弊病；同時(shí)還會(huì)因氣體壓縮而產(chǎn)生高溫，引起流動(dòng)前沿物料溫度過(guò)高，粘度下降，容易從分型面溢出，發(fā)生飛邊，重則灼傷鑄件，而產(chǎn)生焦痕。而且型腔內(nèi)氣體壓縮產(chǎn)生的反壓力會(huì)降低充模速度，影響壓鑄周期和產(chǎn)品質(zhì)量。因此設(shè)計(jì)型腔時(shí)必須充分地考慮排氣問(wèn)題。模具

44、成型時(shí)的排氣方法通常有以下幾種：1利用分型面或配合間隙排氣 對(duì)于一般的小型塑件，當(dāng)不采用特殊的 畢業(yè)論文第 頁(yè)20高速注射時(shí)，可利用分型面排氣或利用推桿與孔、推管與孔、脫模板與型芯、活動(dòng)型芯與孔的配合間隙排氣。其間隙為 0.030.05mm。為了增加分型面的排氣效果，可增加分型面的粗糙度，并使加工的刀痕或磨削痕順著排氣方向。為了增加推桿的排氣效果，可將推桿后方距型腔 5mm 以外處的配合間隙加大，或?qū)⑼茥U的配合圓柱面磨出一小平面。2開(kāi)設(shè)專用排氣槽 對(duì)大型鑄件或高速壓鑄模，應(yīng)開(kāi)專用的排氣槽，最常見(jiàn)的是在型腔周邊的分型面上開(kāi)排氣槽，槽深在 0.010.03mm 之間變化，寬約 510mm，隨合金種

45、類而定。3.利用排氣塞排氣 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。4.強(qiáng)制性排氣 在氣體滯留區(qū)設(shè)置排氣桿或利用真空泵抽氣，這種作法很有效，但是會(huì)在鑄件上留有桿件等痕跡，因此排氣桿應(yīng)設(shè)置在鑄件內(nèi)側(cè)。零件機(jī)殼是小型鑄件，我在設(shè)計(jì)時(shí)并沒(méi)有專門的開(kāi)設(shè)排氣槽，而是利用分型面或配合間隙排氣的。3.5 機(jī)殼壓鑄模具脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.5.1 概述壓鑄模必須設(shè)有準(zhǔn)確可靠的脫模機(jī)構(gòu)，以便在每一循環(huán)中將鑄件從型腔內(nèi)或型芯上自動(dòng)地脫出模外，脫出鑄件的機(jī)構(gòu)稱為脫模機(jī)構(gòu)或推出機(jī)構(gòu)。1.脫模機(jī)構(gòu)的典型結(jié)構(gòu) 用推桿推出的簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)是一種典型結(jié)構(gòu)。 畢業(yè)論文第 頁(yè)21

46、圖 3-13 脫模機(jī)構(gòu)1推桿；2推桿固定板；3推板導(dǎo)套；4推板導(dǎo)柱；5推板；6拉料桿；7復(fù)位桿；8 限位釘2脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則（1）讓鑄件機(jī)殼留在動(dòng)模一側(cè) 模具的結(jié)構(gòu)應(yīng)保證鑄件在開(kāi)模過(guò)程中留在具有脫模裝置的半模即動(dòng)模上。若因鑄件幾何形狀的關(guān)系，不能留在動(dòng)模時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)鑄件的外形進(jìn)行修改或在模具結(jié)構(gòu)上采取強(qiáng)制留模措施，若實(shí)在不易處理時(shí)也可讓鑄件留在定模內(nèi)，在定模上設(shè)脫模裝置。（2）不影響鑄件機(jī)殼外觀，不造成機(jī)殼變形破壞 推鑄件的位置應(yīng)盡量設(shè)在機(jī)殼內(nèi)部或隱蔽處，以免損壞機(jī)殼外觀，要保證機(jī)殼在脫模過(guò)程中不變形、不擦傷。要做到這一點(diǎn)，首先必須正確地分析脫模力的大小和集中的部位，以選擇合適的脫模方式和推

47、頂位置，使脫模力得到均勻合理的分布。由于鑄件鑄件收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近型芯。同時(shí)推出力應(yīng)施于機(jī)殼剛度強(qiáng)度最大的部位。如筋、凸緣、殼體側(cè)壁處，作用面積也應(yīng)盡可能大一些，否則會(huì)在推頂處產(chǎn)生應(yīng)力發(fā)白，甚至頂穿鑄件機(jī)殼，造成破損。（3）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單動(dòng)作可靠 推出機(jī)構(gòu)應(yīng)使推出動(dòng)作可靠、靈活，零件制造方便，配換容易。機(jī)構(gòu)本身具有足夠剛度和強(qiáng)度，以承受推出過(guò)程中的各種 畢業(yè)論文第 頁(yè)22力的作用，確保鑄件機(jī)殼順利地脫模。（4）合模時(shí)的正確復(fù)位 設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)，還必須考慮合模時(shí)機(jī)構(gòu)的正確復(fù)位，并保證不與其他模具零件相干涉。3.脫模機(jī)構(gòu)的分類 脫模機(jī)構(gòu)可按脫模動(dòng)力來(lái)源分類，也可按模具結(jié)構(gòu)分類。

48、（1）按動(dòng)力來(lái)源分類 使鑄件脫出所采用的動(dòng)力常見(jiàn)有：人力操作、機(jī)械推出、液壓推出、氣壓推出，即手動(dòng)脫模、液壓或機(jī)械脫模以及氣動(dòng)脫模。手動(dòng)脫模多用小型移動(dòng)式模具，液壓或機(jī)械脫模應(yīng)用比較廣泛，氣動(dòng)脫模用于制件比較薄的模具中。（2）按機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類 由于鑄件形狀的不同，脫模機(jī)構(gòu)可分為簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)、雙脫模機(jī)構(gòu)、順序脫模機(jī)構(gòu)、二級(jí)脫模機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)脫模機(jī)構(gòu)以及帶螺紋鑄件的脫模機(jī)構(gòu)等。下面著重講解簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)。3.5.2 簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)是應(yīng)用最廣的結(jié)構(gòu)形式，它包括推桿脫模機(jī)構(gòu)、推管脫模機(jī)構(gòu)、推板脫模機(jī)構(gòu)、活動(dòng)鑲塊及凹模脫模機(jī)構(gòu)，多元綜合推出機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)形式。1推桿脫模機(jī)構(gòu) 推桿是脫模機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)

49、單最常見(jiàn)的一種形式。由于推桿加工簡(jiǎn)單、安裝方便、維修容易、使用壽命長(zhǎng)、脫模效果好，因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，但是，因?yàn)樗c鑄件接觸面積一般比較小，設(shè)計(jì)不當(dāng)易引起應(yīng)力集中而頂穿鑄件或使鑄件變形，因此當(dāng)用于脫模斜度小和脫模阻力大的管狀或箱類鑄件時(shí)，應(yīng)增加推桿數(shù)量，增大接觸面積。推桿脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：（1）推出位置的確定、推桿數(shù)量和斷面形狀的設(shè)計(jì) 推桿的推出位置應(yīng)設(shè)在脫模阻力大的地方。如下圖 3-14 所示的蓋類或箱類鑄件，側(cè)壁是阻力最 畢業(yè)論文第 頁(yè)23大的地方，因此其端面設(shè)置推桿是合理的，而在蓋子里面設(shè)置推桿時(shí)，以靠近側(cè)壁的地方為好。如果只在中心部位推出，則鑄件可能會(huì)出現(xiàn)裂紋或頂穿的現(xiàn)象。當(dāng)鑄件

50、上設(shè)有多個(gè)推桿時(shí)，應(yīng)根據(jù)各處脫模阻力大小，將推桿合理分布，使鑄件脫模時(shí)受力均勻，避免變形。 圖 3-14 推桿推出位置推桿不宜設(shè)在鑄件最薄處，以免鑄件變形或損壞，當(dāng)結(jié)構(gòu)需要推在薄壁處時(shí)，可增大推出面積來(lái)改善鑄件受力狀況。推桿端面應(yīng)和型腔在同一平面或比型腔的平面高出 0.050.1mm,否則會(huì)影響鑄件外觀和使用。為了保證鑄件質(zhì)量，應(yīng)多設(shè)推桿，以減小各個(gè)推桿作用在鑄件上的壓力，減少變形、開(kāi)裂、應(yīng)力發(fā)白等現(xiàn)象。當(dāng)鑄件上不允許有推出痕跡時(shí)，可用推出耳的加工，脫模后將推出耳剪掉。按照鑄件的形狀，推桿的端面形狀除了最常用的圓形外，還有各種特殊的斷面形狀，這類推桿的加工和熱處理比較困難，孔的加工，可以采用電

51、加工等特殊加工手段。由于加工技術(shù)的進(jìn)步，異形推桿采用越來(lái)越多。 （2）推桿及其力學(xué)設(shè)計(jì) 包括推桿形狀尺寸設(shè)計(jì)，受力計(jì)算和材料選用等。推桿最常見(jiàn)的有直桿式圓柱形推桿，常用直徑為 1.525mm,高度不大于600mm,與推桿孔的配合段可用 h8/f7 或 h8/f8，對(duì)細(xì)長(zhǎng)的推桿為了增加其剛性，可設(shè)計(jì)成臺(tái)階形，一般擴(kuò)粗部分直徑大于或等于頂出部分直徑 2 倍。 畢業(yè)論文第 頁(yè)24（3）推桿復(fù)位裝置 推桿脫模機(jī)構(gòu)用復(fù)位桿復(fù)位是最常見(jiàn)的。復(fù)位桿應(yīng)對(duì)稱布置，常取 24 根，但最好多于 2 根。與復(fù)位桿頭部接觸的定模板應(yīng)淬火或局部鑲?cè)氪慊痂倝K。采用復(fù)位桿復(fù)位時(shí)只有當(dāng)模具完全閉合時(shí)，復(fù)位動(dòng)作才完成。某些模具要

52、求在模具完全閉合之前完成復(fù)位動(dòng)作，這時(shí)應(yīng)采用特殊的先行復(fù)位裝置。（4）推出導(dǎo)向裝置 大型模具或推桿較多的模具，為避免推板運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生偏斜，造成運(yùn)動(dòng)卡滯或推桿彎曲損壞等問(wèn)題，可設(shè)計(jì)推出導(dǎo)向裝置。中小模具常用 2 根導(dǎo)柱導(dǎo)向，大型模具可采用 4 根導(dǎo)柱，導(dǎo)向孔可設(shè)置或不設(shè)置導(dǎo)向套。2推管脫模機(jī)構(gòu) 推管脫模機(jī)構(gòu)適用于環(huán)形、筒形或中間帶孔的鑄件，其中尤以圓形截面使用比較多。其特點(diǎn)是推管的整個(gè)周邊與鑄件接觸，故鑄件受力均勻，推出時(shí)平衡可靠，制品不易變形，也不會(huì)在鑄件上留下明顯的接觸痕跡，推管需與復(fù)位桿配合使用，采用推管時(shí)主型芯和凹?？梢酝瑫r(shí)設(shè)計(jì)在動(dòng)模一側(cè)，有利于提高內(nèi)表面的同心度。該機(jī)構(gòu)按照主型芯固定方式

53、的不同常有以下三種形式：（1） 型芯固定在動(dòng)模底板上 這樣主型芯必須穿過(guò)推板，如下圖 3-15所示： 圖 3-15 推管脫模機(jī)構(gòu)為了保護(hù)型腔和型芯的成型表面，推出時(shí)推管不宜與成型表面發(fā)生摩擦， 畢業(yè)論文第 頁(yè)25為此推管配合公稱外徑宜稍小于型腔內(nèi)徑，推管配合內(nèi)徑應(yīng)稍大于型芯外徑。（2）主型芯固定在動(dòng)模型芯固定板上 如下圖 3-16 所示，這時(shí)型芯長(zhǎng)度可大大縮短，但動(dòng)模板厚度卻相應(yīng)增大，為了固定該型芯可再增加一墊板。 圖 3-16 推管脫模機(jī)構(gòu)3推件板脫模機(jī)構(gòu) 它適用于各種薄壁容器、筒形制品、大型罩殼及各種帶一個(gè)或多個(gè)孔的鑄件。推件板推出的特點(diǎn)是推出力大而均勻，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，且不會(huì)在鑄件表面留下推出

54、痕跡，因此應(yīng)用十分普遍，對(duì)于非圓形的鑄件或異形孔，推件板上的孔可用線切割加工，制作也十分方便，比推管機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。本模具采用的是推桿推出機(jī)構(gòu)，并采用的斜抽芯。機(jī)殼壓鑄模具脫模機(jī)構(gòu)如圖 3-17 所示：值得注意的是導(dǎo)柱應(yīng)足夠長(zhǎng)，斜銷長(zhǎng)度應(yīng)校對(duì)。斜銷長(zhǎng)度的校對(duì)：首先 s抽h+k 式中 s抽-抽芯距； h-側(cè)型芯的長(zhǎng)度； k-安全系數(shù)，常取 3-5mm；s抽=ltan=40*tan15h+k=7+5=12 （l-滑塊的高， 斜銷斜角）所以如下圖所示，斜銷工作長(zhǎng)度符合要求。 畢業(yè)論文第 頁(yè)26 圖 317 推桿和斜銷脫模機(jī)構(gòu) 3.6 機(jī)殼壓鑄模具合模導(dǎo)向和定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.6.1 概述壓鑄模閉合時(shí)為保證型

55、腔形狀和尺寸的準(zhǔn)確性，應(yīng)按一定的方向和位置合模，所以必須設(shè)有導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)，最常見(jiàn)的導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)是在模具型腔四周設(shè) 24 對(duì)互相配合的導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模邊或定模邊均可，但一般設(shè)在主型芯周圍。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)向、定位和承受壓射時(shí)產(chǎn)生側(cè)壓力三個(gè)作用：1.導(dǎo)向作用 動(dòng)定模合模時(shí)按導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的引導(dǎo)，使動(dòng)定模按正確方位閉合，避免凸模進(jìn)入凹模時(shí)因方位搞錯(cuò)而損壞模具或因定位不準(zhǔn)而互相碰傷，因此設(shè)在型芯周圍的導(dǎo)柱應(yīng)比主型芯高出至少 812mm。這時(shí)對(duì)于移動(dòng)式模具采用人工合模時(shí)特別重要。2.定位作用 在模具閉合后使型腔保持正確的形狀和保證動(dòng)定模和上下模位置正確，例如定位不準(zhǔn)會(huì)引起桶形鑄件壁厚不均或尺寸精度下

56、降。 畢業(yè)論文第 頁(yè)27 圖 3-18 導(dǎo)柱導(dǎo)向示意圖 1動(dòng)模；2導(dǎo)柱；3定模導(dǎo)向孔3.承受壓射時(shí)產(chǎn)生的側(cè)壓力 當(dāng)鑄件形狀不對(duì)稱或通過(guò)側(cè)澆口注入金屬液時(shí)都會(huì)產(chǎn)生單向側(cè)壓力，該力會(huì)使動(dòng)定模在分型面處產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)，當(dāng)側(cè)壓力很大時(shí)，還不能單靠導(dǎo)柱來(lái)承擔(dān)，需增設(shè)錐面或斜面進(jìn)行定位，采用圓錐面作分型面能起很好的定位作用。機(jī)殼壓鑄模具中起導(dǎo)向作用的零件是導(dǎo)柱 32 和導(dǎo)套 24。下面將詳細(xì)講解導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要領(lǐng)。3.6.2 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)包括對(duì)導(dǎo)柱和導(dǎo)向孔的尺寸、精度、表面粗糙度等的設(shè)計(jì)及導(dǎo)向零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或正確選用，導(dǎo)柱在模具上的布置和裝固方式的確定等。導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔一般為間隙配合，當(dāng)要

57、求定位精度高時(shí)，可選用緊一些的配合，但過(guò)緊的配合會(huì)引起來(lái)較快的磨損、拉傷，設(shè)計(jì)使用壽命較長(zhǎng)的模具不宜將導(dǎo)柱孔直接加工在模板上，而應(yīng)嵌入導(dǎo)套，導(dǎo)向孔磨損后，只需更換導(dǎo)套即可。導(dǎo)套表面硬度大、耐磨、易更換。1. 導(dǎo)柱導(dǎo)向的典型結(jié)構(gòu)及導(dǎo)柱設(shè)計(jì)要點(diǎn) 導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主要零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。導(dǎo)柱的典型結(jié)構(gòu)如圖 3-19 所示， 畢業(yè)論文第 頁(yè)28導(dǎo)套的典型結(jié)構(gòu)如圖 3-20 所示。 圖 3-19 導(dǎo)柱典型結(jié)構(gòu) 圖 3-20 導(dǎo)套典型結(jié)構(gòu)1）導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求（1）直徑和長(zhǎng)度 導(dǎo)柱的直徑在 1263mm 這間時(shí)，按經(jīng)驗(yàn)其直徑 d 和模板寬度 b 之比為,圓整后選標(biāo)準(zhǔn)值。導(dǎo)柱長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端/0.06 0.1d

58、 b 面的高度高出 812mm,其原因已如前述。（2）形狀 導(dǎo)柱的端部做成錐形或半球形的先導(dǎo)部分，錐形頭高度取與其相鄰圓柱直徑的 1/3，前端還應(yīng)倒角，使其能順利進(jìn)入導(dǎo)向孔。大中型模具導(dǎo)柱的導(dǎo)向段應(yīng)開(kāi)設(shè)油槽，以儲(chǔ)存潤(rùn)滑油脂。（3）材料 導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折斷的芯部，因此多采用低碳鋼（20 號(hào)鋼）滲碳（深） ，經(jīng)淬火處理（hrc5660）0.5 0.8mm或碳素工具鋼（t8a、t10a） ，經(jīng)淬火或表面淬火處理（hrc5055） 。（4）位置布置 根據(jù)模具的形狀和大小，在模具型腔的周邊要設(shè)導(dǎo)柱和導(dǎo)套，對(duì)一個(gè)分型面而言，導(dǎo)柱數(shù)量可采用二至四根等，但中大型模具以四根最常見(jiàn)，因?yàn)閷?dǎo)柱

59、和導(dǎo)向孔除導(dǎo)向定位外在吊裝模具時(shí)還起承重的作用。導(dǎo)柱的布置最好能保證模具的動(dòng)定模只能按一個(gè)方向合模，防止在裝配或合模時(shí)因方位搞錯(cuò)而使型腔損壞，對(duì)于移動(dòng)式小型模具必須這樣設(shè)計(jì)。壓鑄模具導(dǎo)柱的布置如圖 3-21 所示： 畢業(yè)論文第 頁(yè)29 圖 3-21 導(dǎo)柱布置形式（5）公差配合和粗糙度 安裝段與模板間采用過(guò)渡配合 h7/m6,表面用粗糙度；導(dǎo)向段與導(dǎo)向孔間采用間隙配合 h8/f7,表面粗糙度用。0.8 0.4ram機(jī)殼壓鑄模具導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)如圖 3-22 所示： 圖 3-22 機(jī)殼壓鑄模具導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu) 畢業(yè)論文第 頁(yè)302）導(dǎo)向孔及導(dǎo)套的典型結(jié)構(gòu)及導(dǎo)套設(shè)計(jì)要點(diǎn) 導(dǎo)向孔可以直接加工在模板上，這種結(jié)構(gòu)加工

60、簡(jiǎn)便，但未淬火模板上導(dǎo)向孔耐磨性差，用于鑄件批量小的模具，多數(shù)模具的導(dǎo)向孔鑲有導(dǎo)套，它既可淬硬以提高壽命，又可在磨損后方便更換。導(dǎo)套的典型結(jié)構(gòu)前面已經(jīng)介紹了，下面將講述導(dǎo)套的尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。（1）形狀 可分為直導(dǎo)套和帶軸肩連接的導(dǎo)套兩類。此外還有帶滾珠的導(dǎo)套。為了方便導(dǎo)套壓入模板同時(shí)便于導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套，在導(dǎo)套端面內(nèi)外倒圓角 r，模具上導(dǎo)向孔最好做成通孔，這樣合模時(shí)孔中空氣易排出，以免形成附加阻力，同時(shí)也便于排除意外落入的廢屑。當(dāng)結(jié)構(gòu)需要做成盲孔時(shí)，可在模具的側(cè)壁開(kāi)通氣孔或在導(dǎo)柱側(cè)面磨出排氣槽，導(dǎo)套上的凸肩一般是壓在模板之間，以防被導(dǎo)柱帶出模板，當(dāng)采用無(wú)凸肩的直導(dǎo)套時(shí)，為了將導(dǎo)套在模板上固緊，