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1、湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題 目 三角皮帶輪壓鑄模具設(shè)計(jì) 學(xué)院(系) 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 材料本(一)班 學(xué)生姓名 * 指導(dǎo)老師 * 45目 錄摘 要iabstractii1 緒論21.1 壓力鑄造的原理及其優(yōu)缺點(diǎn)21.2 壓力鑄造生產(chǎn)工藝過程21.3 壓鑄合金21.4 壓鑄機(jī)41.5 壓鑄模41.6 壓鑄模的設(shè)計(jì)51.7 本次設(shè)計(jì)的綱領(lǐng)62 三角皮帶輪壓鑄模設(shè)計(jì)前的工藝準(zhǔn)備62.1 鑄件毛坯的測(cè)繪72.2 對(duì)零件圖進(jìn)行工藝性分析72.2.1 壓鑄合金的選用72.2.2 壓鑄件結(jié)構(gòu)上的要求82.2.3 壓鑄件結(jié)構(gòu)工藝性的分析102.3 對(duì)模具結(jié)構(gòu)的初步

2、分析102.3.1 選擇分型面和確定型腔數(shù)量102.3.2 選擇內(nèi)澆口位置112.3.3 抽芯方案的確定112.3.4 確定推出機(jī)構(gòu)的位置,確定合理的推出方案112.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)112.4.1 內(nèi)澆口截面積的計(jì)算122.4.2 直澆道設(shè)計(jì)132.4.3 橫澆道的設(shè)計(jì)132.5 選用壓鑄機(jī)132.6 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)182.7 鑄件工藝圖的繪制183 壓鑄??傮w設(shè)計(jì)193.1 壓鑄模的模體設(shè)計(jì)193.1.1 模體設(shè)計(jì)的要點(diǎn)193.1.3 成型零件尺寸的計(jì)算203.1.4 壓鑄模的結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)203.2 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)253.2.1 抽芯機(jī)構(gòu)的主要組成253.2.2 確定抽芯力和抽芯距252

3、93.3.1 推出機(jī)構(gòu)的組成293.3.2 推出機(jī)構(gòu)的分類和選用293.3.3 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)303.4 壓鑄模技術(shù)要求313.5 壓鑄??傃b圖的技術(shù)要求373.6 繪制模具總裝圖和零件圖384 計(jì)算機(jī)繪圖394.1 計(jì)算機(jī)繪圖軟件的介紹394.2 autocad的應(yīng)用39小 結(jié)42致 謝43參考文獻(xiàn)44 摘 要壓力鑄造屬于永久型鑄造,是一種重要的鑄造方法。它的主要優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率很高,并且鑄件的尺寸精度高。在設(shè)計(jì)中,首先對(duì)三角皮帶輪的結(jié)構(gòu)、尺寸進(jìn)行了分析。由于該件屬于薄壁、中等復(fù)雜件,材質(zhì)要求為yzalsi12cu2mg1,確定該件可以壓鑄。取它的最大截面(底面)作為分型面,這樣零件齒槽可以

4、通過型芯來成型。本設(shè)計(jì)采用一模一件。然后進(jìn)行壓鑄工藝設(shè)計(jì),包括鑄造圓角、拔模斜度、分型面和澆注系統(tǒng),并選定壓鑄機(jī)為j1113c型。根據(jù)既定的壓鑄工藝,對(duì)壓鑄模的總體和各結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì),其中包括模板、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)、型芯,對(duì)導(dǎo)柱直徑、抽芯斜銷直徑、模板厚度、吊環(huán)螺釘?shù)膹?qiáng)度進(jìn)行校核,并核算推桿的截面積。利用計(jì)算機(jī)繪圖軟件autocad繪出總裝圖并拆繪全部非標(biāo)準(zhǔn)零件圖。設(shè)計(jì)過程中還全面考慮了加工、裝配的可行性和簡(jiǎn)便性,以及節(jié)約成本等問題,預(yù)測(cè)該模具能夠很好地滿足生產(chǎn)需要,且能較好地達(dá)到經(jīng)濟(jì)技術(shù)要求。關(guān)鍵詞:壓鑄模 三角皮帶輪 斜銷 鋁合金 abstractdie casting

5、 is an important foundry method, which is belonged to the permanence foundry. it has a merit of high productivity, and the precision of dimension is very high. in this design, first analyze the structure and dimension of the triangle wheel of belt, and find that it is a thin wall and moderate comple

6、x casting, and it is made of yzalsi12cu2mg1. so it can be made by die casting. the divided section is the base face, which is the maximum section. and the trough of gear can be molded by two sliding blocks core puller , it can be designed that one castings per die. then the fillet of the casting, th

7、e drafting pitch, dividing face and the gating system of the casting processing can be confirmed, and choose the type of the die casting machine, which is j1110b.on the base of the casting processing which has been designed, the entirety and individual part of the die casting can be designed, includ

8、ing the pattern plate, guiding mechanism, core puller, extrusion mechanism and cores. and the strength of the guiding pole, the oblique pin, the pattern plate, the flying rings bolt need to be checked out. and so was the crossing area of the pusher. the assemble drawing and all the non-standard part

9、s of the die can be drew with the help of autocad drawing software. during the designing, the processing, the feasibility and convenience of the assemble and the costing was considered. it was predicted that this die would be satisfied the manufacture perfectly and it would achieve the economic and

10、technical request perfectly.keywords: die casting, triangle wheel of belt, oblique pin, aluminum alloy三角皮帶輪壓鑄模設(shè)計(jì)1 緒論壓力鑄造屬于永久型鑄造工藝范疇,是一種高經(jīng)濟(jì)效益的鑄造方法。在有色金屬鑄造中,壓鑄是最為重要的生產(chǎn)方法,約60%的鋁合金鑄件是通過壓鑄生產(chǎn)的。早在1822年,這種方法就已顯示出它的生產(chǎn)潛力,威廉姆·喬奇(william church)博士制造了一臺(tái)日產(chǎn)12000-20000鉛字的鑄字機(jī)。小戴維·(david bruce jr)在1838年制造了一

11、臺(tái)每分鐘生產(chǎn)165個(gè)小鉛字的自動(dòng)機(jī)。到19世紀(jì)后期,可以看到壓鑄件在現(xiàn)金出納機(jī)、留聲機(jī)和自行車生產(chǎn)中的應(yīng)用日益增多。而1904年可能是壓鑄史上最重要的一年。因?yàn)樵谶@一年中,法蘭克林(h.h.frankin)公司開始用壓鑄方法制造汽車的連桿軸承,這就開創(chuàng)了壓鑄件在汽車工業(yè)中應(yīng)用的先例,而且一直延續(xù)至今。影響壓鑄經(jīng)濟(jì)效益的因素主要有壓鑄件的生產(chǎn)效率、壓鑄件的質(zhì)量和每件壓鑄件的成本這三個(gè)因素。在中國(guó)當(dāng)前壓鑄市場(chǎng)快速發(fā)展的情況下,能夠繼承前人的經(jīng)驗(yàn)將壓鑄技術(shù)合理地應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中并能夠有所突破,將會(huì)使生產(chǎn)工藝更為合理和高效,有利于生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,從而實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效益。1.1 壓力鑄造的原

12、理及其優(yōu)缺點(diǎn)(1)壓力鑄造的實(shí)質(zhì)是在高壓作用下,使液態(tài)金屬或半液態(tài)金屬以較高的速度充填壓鑄型型腔,并在壓力作用下凝固而獲得鑄件的方法。在壓力鑄造中高壓和高速度是其兩大特征。通常所采用的壓力為20-200mpa,充填時(shí)的速度(又稱內(nèi)澆口速度)為1570m/s,充填時(shí)間與壓鑄件的大小和結(jié)構(gòu)有關(guān),一般為0.010.2秒。(2)壓力鑄造的優(yōu)點(diǎn)有:第一,生產(chǎn)率高。在所有的鑄造方法中,壓鑄是一種生產(chǎn)率最高的方法。第二,鑄件的尺寸精度高,表面光潔度好。因此,一般壓鑄件可以不經(jīng)過機(jī)械加工或只對(duì)個(gè)別部位進(jìn)行加工就可以使用。第三,鑄件的表面硬度和強(qiáng)度都較高,抗拉強(qiáng)度一般比砂型鑄件高25%30%。第四,可以壓鑄形狀

13、復(fù)雜的薄壁鑄件。第五,壓鑄件的尺寸穩(wěn)定統(tǒng)一,互換性好。其缺點(diǎn)主要有:第一,壓鑄件易產(chǎn)生內(nèi)在氣孔,不能進(jìn)行熱處理,也不宜在高溫下工作。同樣也不希望對(duì)壓鑄件進(jìn)行機(jī)械加工,以免鑄件表面顯露出氣孔。第二,不適宜壓鑄高熔點(diǎn)金屬。第三,由于壓鑄模加工周期長(zhǎng)、成本高,但其生產(chǎn)率高,故僅限于大批量生產(chǎn)中。1.2 壓力鑄造生產(chǎn)工藝過程見工藝流程圖:圖1-1。1.3 壓鑄合金圖1-1 壓鑄工藝流程圖目前使用的大多數(shù)壓鑄件實(shí)際上是用鋁合金、鋅合金、鎂合金和銅合金制成。但有一些壓鑄件仍然采用低熔點(diǎn)合金制造。在這些壓鑄合金中鋁合金應(yīng)用最廣,而鎂合金呈增長(zhǎng)的趨勢(shì)。目前工業(yè)應(yīng)用的壓鑄鋁合金主要有以下幾大系列:al-si、a

14、l-mg、al-si-cu、al-si-mg、al-si-cu-mg、al-zn等。1.4 壓鑄機(jī)壓鑄機(jī)是壓鑄生產(chǎn)的專用設(shè)備,它是一種很復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備,包含了機(jī)械、電氣、液壓和氣動(dòng)等各種元件。常用的壓鑄機(jī)可分為:熱壓室和冷壓室兩大類。冷壓室壓鑄機(jī)又可以分為立式、臥式和全立式三種類型。壓鑄機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)有:合型力、壓射力、壓射比壓、動(dòng)模座板行程、壓鑄模厚度等。壓鑄機(jī)正得到積極的發(fā)展,并應(yīng)用了許多現(xiàn)代技術(shù),如計(jì)算機(jī)控制等。1.5 壓鑄模壓鑄模是進(jìn)行壓鑄生產(chǎn)的主要工藝裝備,壓鑄生產(chǎn)過程能否進(jìn)行、鑄件質(zhì)量能否保證,在很大程度上取決于模具結(jié)構(gòu)的合理性和技術(shù)上的先進(jìn)性。壓鑄模始終設(shè)計(jì)成由兩個(gè)半模組成(相

15、當(dāng)于砂型鑄造的上箱和下箱),壓鑄時(shí)它們相互閉合在一起。壓鑄模的各部分(包括所有的型芯),都是由鋼鐵材料制成的永久性結(jié)構(gòu)。因此,所有位于壓鑄件取出方向內(nèi)的壓鑄模部分都必須是可活動(dòng)的,以便在壓鑄結(jié)束后完整地取出壓鑄件。(1)壓鑄模的組成見圖1-2所示。圖1-2 壓鑄模結(jié)構(gòu)組成(2)壓鑄模各部分的作用靜模:靜模固定于壓鑄機(jī)工作臺(tái)上,上面設(shè)有直澆道。壓鑄時(shí),直澆道與壓鑄機(jī)上的壓室相連接,金屬液通過直澆道進(jìn)入型腔。其中靜模上的靜模襯模是壓鑄型腔的主要組成部分。動(dòng)模:動(dòng)模固定在壓鑄機(jī)的動(dòng)模壓板上。隨著壓鑄機(jī)的開合運(yùn)動(dòng),動(dòng)模與靜模分別分開和合攏。一般抽芯機(jī)構(gòu)和頂出機(jī)構(gòu)都在這一部分。成型部分:形成鑄件的幾何形

16、狀。抽芯機(jī)構(gòu):所有位于壓鑄件取出方向內(nèi)的型芯,由于影響鑄件的取出,必須做成活動(dòng)型芯,以便于鑄件的取出。另外抽芯機(jī)構(gòu)的抽芯動(dòng)作必須在鑄件頂出之前完成。頂出機(jī)構(gòu):一般設(shè)計(jì)在動(dòng)模中,用于開模后卸除鑄件對(duì)成型零件的包緊力,并使鑄件處于容易取出的位置。澆注系統(tǒng):是金屬液從壓室進(jìn)入成型部分的通道,其設(shè)計(jì)的好壞可直接影響到鑄件的質(zhì)量。排氣系統(tǒng):型腔內(nèi)的空氣、金屬液及涂料發(fā)出的氣體均由該系統(tǒng)排出。冷卻系統(tǒng):平衡模具溫度,使之在要求的溫度范圍內(nèi)工作,防止模具溫度的急劇變化。在實(shí)際生產(chǎn)中,由于鑄件的大小和技術(shù)要求不同,壓鑄模的組成也會(huì)相應(yīng)有所變化。該設(shè)計(jì)中沒有預(yù)復(fù)位專門機(jī)構(gòu),也沒有溢流槽和加熱冷卻系統(tǒng)。1.6 壓

17、鑄模的設(shè)計(jì)(1)壓鑄模的基本要求壓鑄模設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下基本要求:所生產(chǎn)的壓鑄件,應(yīng)保證產(chǎn)品圖紙所規(guī)定的尺寸和各項(xiàng)技術(shù)要求,減少機(jī)械加工部位和加工余量。模具應(yīng)適應(yīng)壓鑄生產(chǎn)的工藝要求。在保證鑄件質(zhì)量和安全生產(chǎn)的前提下,應(yīng)采用合理、先進(jìn)、簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),減少操作程序,使動(dòng)作穩(wěn)定可靠,構(gòu)件剛性良好,易損件拆換方便,便于維修。模具上各種零件應(yīng)滿足機(jī)械加工工藝和熱處理工藝的要求。選材適當(dāng),配合精度選用合理,達(dá)到各項(xiàng)技術(shù)要求。掌握壓鑄機(jī)的技術(shù)規(guī)范,發(fā)揮壓鑄機(jī)的生產(chǎn)能力,準(zhǔn)確選定安裝尺寸。在條件允許時(shí)模具應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化,以縮短設(shè)計(jì)和制造周期,管理方便。(2)鑄模設(shè)計(jì)前的工藝準(zhǔn)備對(duì)零件進(jìn)行工藝性分析(a

18、)根據(jù)零件所選用的合金種類分析零件的形狀、結(jié)構(gòu)、精度和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。(b)確定機(jī)械加工部位,加工余量和機(jī)加工的工藝措施和定位基準(zhǔn)等。對(duì)模具結(jié)構(gòu)的初步分析(a)選擇分型面和確定型腔數(shù)量。(b)選擇內(nèi)澆口進(jìn)口位置,確定澆注系統(tǒng)的總體布置方案。(c)確定抽芯數(shù)量,選用合理的抽芯方案。(d)確定推出元件的位置,選擇合理的推出方案。(e)對(duì)帶嵌件的鑄件,要考慮嵌件裝夾和固定方式。選定壓鑄機(jī)的規(guī)格(a)確定壓射比壓,根據(jù)具體的零件尺寸計(jì)算鎖模力,選定壓鑄機(jī)型號(hào)和規(guī)格。(b)選定壓鑄機(jī)所需的附件,如液壓抽芯器、通用模座等。(c)估算壓鑄機(jī)的開模距離,必要時(shí)估算鑄件所需的開模力和推出力。繪制鑄件圖(a)繪出鑄

19、件基本圖形。(b)標(biāo)出機(jī)械加工余量、加工基準(zhǔn)、拔模斜度及其它工藝方案。(c)繪出分型面位置、澆注系統(tǒng)、溢流槽、推出元件位置及尺寸。(d)定出鑄件的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。(e)注明壓鑄的合金種類和牌號(hào)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。(3)壓鑄模總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容壓鑄模總體設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下主要內(nèi)容:(a)按初步分析方案,布置分型面、型腔位置和澆注系統(tǒng),并相應(yīng)考慮溢流槽和排氣槽的布置方案。(b)確定型芯的分割位置,相關(guān)尺寸和固定方法。(c)確定成型部分鑲塊的拼鑲方法和固定方法。(d)計(jì)算抽芯力,確定抽芯機(jī)構(gòu)各部分的尺寸。(e)確定推桿、復(fù)位桿等的位置和尺寸。(f)布置冷卻和加熱管道的位置和尺寸。(g)確定動(dòng)模和定模鑲塊、動(dòng)模和定

20、模套板的外形尺寸(長(zhǎng)×高×寬),以及導(dǎo)柱、導(dǎo)套的位置和尺寸。(h)確定推出機(jī)構(gòu)和各部分尺寸,核算推出行程、預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)和尺寸。(i)確定嵌件的裝夾、固定方法和尺寸。(j)計(jì)算模具的總厚度,核對(duì)壓鑄機(jī)的最大和最小開模距離。(k)按模具的外形輪廓尺寸,核對(duì)壓鑄機(jī)拉杠間距。(l)按模具動(dòng)模和定模座板尺寸,核對(duì)壓鑄機(jī)安裝槽或孔的位置。(m)根據(jù)選用的壓射比壓,計(jì)算模具在分型面上的反壓力總和,復(fù)核壓鑄機(jī)的鎖模力。1.7 本次設(shè)計(jì)的綱領(lǐng)本設(shè)計(jì)的對(duì)象是汽車上用的的三角皮帶輪,材質(zhì)為yzalsi12cu2mg1,要求年產(chǎn)量為15萬件,依據(jù)其生產(chǎn)批量大、零件的強(qiáng)度、精度要求高等特點(diǎn)采用壓力鑄造

21、。2 汽油泵泵體壓鑄模設(shè)計(jì)前的工藝準(zhǔn)備2.1 鑄件毛坯的測(cè)繪(1)鑄件毛坯的結(jié)構(gòu)尺寸測(cè)繪應(yīng)用卡鉗、游標(biāo)卡尺、三角尺、剛尺和量角規(guī)、圓角規(guī)分別測(cè)出毛坯的結(jié)構(gòu)尺寸長(zhǎng)、寬、高、回轉(zhuǎn)面直徑、壁厚和孔深等結(jié)構(gòu)尺寸。對(duì)非整尺寸進(jìn)行取整修正,對(duì)圓徑非偶的圓徑尺寸進(jìn)行取偶校正,并繪出鑄件圖,如圖2-1所示的是汽油泵泵體的主剖視圖,圖2-2為汽油泵泵體的俯視圖。圖2-1 三角皮帶輪主剖視圖(2)重量測(cè)量用臺(tái)秤稱得三角皮帶輪鑄件重g383g。2.2 對(duì)零件圖進(jìn)行工藝性分析2.2.1 壓鑄合金的選用(1)對(duì)壓鑄合金的基本要求:過熱溫度不高時(shí)具有較好的流動(dòng)性,便于充填復(fù)雜型腔,以獲得表面質(zhì)量良好的鑄件。線收縮率和裂紋

22、傾向小,以免鑄件產(chǎn)生裂紋,并可提高鑄件尺寸精度。結(jié)晶溫度范圍小,防止產(chǎn)生縮孔和縮松,提高鑄件質(zhì)量。圖2-2 三角皮帶輪俯視圖具有一定的高溫強(qiáng)度,以防止推出鑄件時(shí)產(chǎn)生變形或破裂。在常溫下有較高的強(qiáng)度,以適應(yīng)大型薄壁復(fù)雜鑄件生產(chǎn)的需要。與金屬型腔相互之間物化作用的傾向小,以減小粘膜和相互合金化。具有良好的加工性能和一定的抗腐蝕性。(2)汽油泵泵體是汽油泵的主體部分,該零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,對(duì)強(qiáng)度、安裝精度和密封性能要求比較高。以前采用鑄鐵的砂型鑄造方法來生產(chǎn),由于生產(chǎn)率很低,不能滿足現(xiàn)代化的大批量生產(chǎn)要求,因此改用壓鑄來生產(chǎn)。由于鋁合金熔點(diǎn)低(600o左右),故可廣泛應(yīng)用于金屬型鑄造和壓力鑄造。液態(tài)鋁

23、合金流動(dòng)性好,充型能力強(qiáng),可用于制造薄壁件和復(fù)雜件。鋁合金的高溫強(qiáng)度雖低,但能滿足一般零件的需要;熱裂傾向也大,但可采取適當(dāng)措施來消除。本設(shè)計(jì)中的三角皮帶輪采用的是牌號(hào)為yzalsi12cu4mg1的鑄鋁,其代號(hào)為yl108,其主要化學(xué)成分為11.013.0%si、1.02.0%cu、0.30.9%mg、雜質(zhì)0.3%,其余為al。這種合金能夠滿足三角皮帶輪的性能要求。2.2.2 壓鑄件結(jié)構(gòu)上的要求(1)加工余量當(dāng)鑄件由于尺寸精度或成型公差達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮采用精整加工(如校平、拉光、壓光、整形等),以保留其強(qiáng)度較高的致密表層。其次考慮機(jī)械加工,但應(yīng)注意此時(shí)應(yīng)采用較小的加工余量,機(jī)械加

24、工余量見表2-1(未另注明者均來自文獻(xiàn)11)。表2-1 機(jī)械加工余量公稱尺寸30>3050>5080>80120>120180>180260>260360>360500每面余量0.30.40.50.60.70.80.91.2本鑄件因其本身為采用測(cè)繪所得的,加工余量已考慮在內(nèi)。(2)壁厚壓鑄件的合理壁厚取決于鑄件的具體結(jié)構(gòu)、合金工藝性能、壓鑄工藝參數(shù)等許多因素,為了滿足各項(xiàng)要求,以薄壁和均勻壁厚為佳。本鑄件壁厚較為均勻,壁厚在6mm左右,適宜于壓鑄。(3)鑄孔表2-2所示的是在壓鑄生產(chǎn)中能直接鑄出的孔的直徑或孔徑與深度之間的關(guān)系。表2-2 鑄孔最小孔徑以

25、及孔徑與深度的關(guān)系 由圖2-1、2-2可見三角皮帶輪有2個(gè)8mm×6mm的通孔孔,1個(gè)20mm×19mm的孔,均能夠鑄出。(4)拔模斜度拔模斜度大小與鑄件的幾何形狀、高度或深度、壁厚及型腔或型芯的表面狀況如光潔度、加工紋路方向等有關(guān)。在允許范圍內(nèi),宜采用較大的出模斜度,以減小所需要的推出力或抽芯力。推薦的拔模斜度見表2-4。對(duì)于該鑄件而言,都為非配合面,因此取其外表面拔模斜度為0°30´,內(nèi)表面拔模斜度為1°。表2-4 出模斜度2.2.3 壓鑄件結(jié)構(gòu)工藝性的分析設(shè)計(jì)壓鑄件時(shí)需充分考慮以下因素:壓鑄工藝特性。壓鑄件的結(jié)構(gòu)要素。模具結(jié)構(gòu)。鑄件清理、

26、表面處理及熱處理等后道加工工藝。因此,合理的鑄件結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu),縮短生產(chǎn)周期,并保證鑄件質(zhì)量良好,成本低廉。本鑄件的四個(gè)側(cè)孔都可以通過抽芯機(jī)構(gòu)來完成。利用型芯、鑲塊可做出中心部分的圓孔和方形凹槽以及鑄件的外輪廓。2.3 對(duì)模具結(jié)構(gòu)的初步分析2.3.1 選擇分型面和確定型腔數(shù)量(1)選擇分型面在選擇分型面時(shí)要注意以下幾點(diǎn):開模時(shí)保持鑄件隨動(dòng)模移動(dòng),脫離靜模。方便澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的布置。不影響鑄件尺寸精度。第一,分型面應(yīng)避免與鑄件基準(zhǔn)面相重合;第二,鑄件尺寸要求較高的部位設(shè)置在同一半模內(nèi);第三,盡量選用鑄件的機(jī)加工面作為分型面。此外還要注意簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu),盡量減少側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)和活動(dòng)部分,以及有礙

27、于成型零件加工的部分。綜上所述,由于三角皮帶輪的最大截面為底上100mm的圓,將分型面選在鑄件底面上比較合適,如圖2-1所示。查圖3-1可得:長(zhǎng)10mm直徑為62mm的型芯所需抽芯力為450千克;長(zhǎng)10mm直徑為8mm的型芯所需抽芯力為50千克;長(zhǎng)10mm直徑為20mm的型芯所需抽芯力為150千克。則動(dòng)模部分對(duì)鑄件推出時(shí)的摩擦阻力為450×2.1+150×1.9+50×0.6×2=1290千克,而估算靜模部分對(duì)鑄件的摩擦阻力為150×1.02=459千克。由于1290>459,則在壓鑄時(shí)整個(gè)鑄件位于動(dòng)模內(nèi),開模后鑄件留在動(dòng)模中,也便于頂出

28、機(jī)構(gòu)將鑄件頂出,方便取件。(2)確定型腔數(shù)量和抽芯數(shù)量該鑄件形狀較為簡(jiǎn)單,在靜模部分可設(shè)一個(gè)大型芯來形成底部的外形和圓形凹槽。而動(dòng)模部分比較復(fù)雜,要用一個(gè)大型芯來形成上面凹槽和中心孔。另外在大型芯上還要套兩個(gè)芯子來形成上面8mm×19mm的孔。此外,在側(cè)面還需要2個(gè)滑塊型芯來形成側(cè)面齒槽??偟恼f來一個(gè)三角皮帶輪的型腔需要1個(gè)靜模型芯、3個(gè)動(dòng)模型芯、2個(gè)滑塊型芯以及推桿、滑塊來共同成型。若采用整體式型芯,盡管通過電火花加工技術(shù)可以做出,但是在使用中卻可能會(huì)出現(xiàn)局部的磨損而導(dǎo)致需要更換整個(gè)型芯。這樣做在經(jīng)濟(jì)上反而不合算。而采用鑲拼式型芯不僅加工方便、成本低,而且易于維修、更換。2.3.2

29、 選擇內(nèi)澆口位置為避免在壓鑄時(shí)金屬液正面沖擊型芯和型腔,以減少金屬液的流動(dòng)阻力,可采用外側(cè)澆口,其具體位置見圖2-3。選用側(cè)澆口有利于提高生產(chǎn)率,且去除澆口比較方便。2.3.3 抽芯方案的確定在本設(shè)計(jì)中,鑄件側(cè)面的齒槽需要2個(gè)型芯來形成。常用的抽芯機(jī)構(gòu)有斜銷抽芯、斜楔塊抽芯和彎銷抽芯,其中斜楔塊抽芯的抽芯距離比較短。本鑄件側(cè)面齒槽最深處為12.5mm,滑塊型芯移至剛好不阻礙鑄件頂出的距離為33mm,不適合用斜楔塊抽芯。而彎銷抽芯一般用于抽出離分型面垂直距離較遠(yuǎn)的型芯。因此選用斜銷抽芯較好。2.3.4 確定推出機(jī)構(gòu)的位置,確定合理的推出方案在推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,要注意使鑄件在推出過程中受力平穩(wěn)。在

30、本設(shè)計(jì)中,鑄件上的推出位置見裝配圖。同時(shí)在澆注系統(tǒng)上視需要來設(shè)計(jì)推桿的大小、數(shù)量和位置。2.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 圖2-3 澆口圖表2-5 充填速度推薦值表2-6 充填時(shí)間推薦值2.4.1 內(nèi)澆口截面積的計(jì)算確定最合理的內(nèi)澆口截面積涉及到多方面的因素,目前尚無切實(shí)可行的精確計(jì)算方法,在生產(chǎn)實(shí)踐中可用下式計(jì)算: (2-1)式中內(nèi)澆口截面積();通過內(nèi)澆口的金屬液質(zhì)量();液態(tài)金屬的密度();內(nèi)澆口處金屬液的流速()(見表2-5);型腔的充填時(shí)間()(見表2-6)。由于對(duì)鑄件力學(xué)性能和致密度要求較高,由表2-4可取為30m/s;用proe計(jì)算出壁的截面積為1371.5,其總壁長(zhǎng)為231.4mm,故鑄

31、件的平均壁厚t=1371.5/231.4=5.93mm。所以取充填時(shí)間為0.08;則 取整為60。由表2-7選取內(nèi)澆口厚度h=2mm,則其寬度為表2-7 內(nèi)澆口厚度推薦值2.4.2 直澆道設(shè)計(jì)直澆道直徑取d=40mm;直澆道厚度一般取直徑的,則為h=15mm;保證壓射沖頭動(dòng)作順暢,有利于壓力的傳遞和金屬液的平穩(wěn)充填,壓室與澆口套內(nèi)徑應(yīng)保持同軸度,其精度等級(jí)為5級(jí)。壓室與澆口套采用連接式壓室。為防止加工誤差影響同軸度,沖頭與澆口套之間的配合為:澆口套內(nèi)徑取mm,沖頭外徑為mm;與直澆道相連接的橫澆道一般設(shè)置在澆口套的上方,防止金屬液在壓射之前流入型腔。2.4.3 橫澆道的設(shè)計(jì)橫澆道的結(jié)構(gòu)形式:采

32、用平直式。橫澆道的截面積形狀:由鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),選擇扁梯形,如圖2-4。選。則:。?。ㄊ街衪為內(nèi)澆口厚度)。為使金屬液不直接沖擊型壁,其形狀如工藝圖中所示。在與直澆道相連接的橫澆道部分將比橫澆道分道寬,取b=40mm,與直澆道的直徑相同。橫澆道與內(nèi)澆道之間的連接方式:橫澆道與內(nèi)澆道均設(shè)在動(dòng)模上,連接方式見圖2-5。 圖2-4 橫澆口截面圖 圖2-5 直澆道與內(nèi)澆道的連接2.5 選用壓鑄機(jī)不同類型的壓鑄機(jī)比較見表2-8和表2-9。冷室壓鑄機(jī)雖然熱量損失較大,操作較麻煩,生產(chǎn)率較熱壓室壓鑄機(jī)低,但它的壓力大,能獲得組織致密的鑄件,而且能壓較大的件。臥式壓鑄機(jī)的壓室簡(jiǎn)單、維修方便,充填過程的流程短、

33、金屬消耗小,能量損失也小,有利于傳遞最終壓力。而立式壓鑄機(jī)的生產(chǎn)率較低,有為臥式壓鑄機(jī)取代的趨勢(shì)。所以本設(shè)計(jì)選用臥式冷室壓鑄機(jī)。本設(shè)計(jì)采用一模一件。表2-8 熱壓室壓鑄機(jī)和冷壓室壓鑄機(jī)的比較表2-9 立式壓鑄機(jī)與臥式壓鑄機(jī)的比較(1)確定壓射比壓比壓是確保鑄件致密性的重要參數(shù)之一,一般按鑄件的壁厚、復(fù)雜程度來選取。該鑄件結(jié)構(gòu)雖不算復(fù)雜,但要承受一定的壓力,由表2-10初選壓射比壓為50mpa。表2-10 推薦壓射比壓(2)確定壓鑄機(jī)的鎖模力壓鑄機(jī)的鎖模力主要是為了克服壓鑄時(shí)的反壓力,以鎖緊模具的分型面,防止壓鑄時(shí)金屬液從分型面溢出,從而影響鑄件的精度。主漲型力的計(jì)算(a)確定鑄件(包括澆注系統(tǒng)

34、)在模具分型面上的投影面積:則(b)由于壓射比壓選用,則漲型力壓鑄時(shí)金屬液充滿型腔后所產(chǎn)生的反壓力作用于側(cè)面的活動(dòng)型芯的成型端面會(huì)使型芯后退。要使型芯不后退常在與活動(dòng)型芯相連接的滑塊的端面上采用楔緊塊,這樣就在楔緊塊的斜面上產(chǎn)生了法向力.則壓鑄機(jī)的鎖模力應(yīng)大于。圖2-6 國(guó)產(chǎn)壓鑄機(jī)比壓投影面積對(duì)照表(3)由圖2-6查得可選用j116d型,其合型力為630kn。再選用j1113c型(如圖2-7),其合型力為1250kn>661.2kn。j1113c型壓鑄機(jī)的主要參數(shù)見表2-11。圖2-7 j1113c型臥式冷室壓鑄機(jī)模板尺寸表2-11 j1113c型臥式冷室壓鑄機(jī)主要參數(shù)(4)選用壓鑄直徑

35、由于鑄件不大,因此選用較小的壓室直徑40mm,此時(shí)可通過調(diào)整壓鑄機(jī)的壓射力來達(dá)到所需的壓射比壓。(5)鎖模力的核算當(dāng)壓射力取最小為70kn時(shí),壓射比壓為,則實(shí)際壓射比壓為55mpa,實(shí)際,實(shí)際;則所需鎖模力為。由于1250kn>723kn,所以合適。(6)壓室容量的核算壓鑄機(jī)初步選定之后,壓射比壓和壓室直徑的尺寸相應(yīng)地也就確定下來了,這樣壓室可容納的金屬液的重量也為定值。在壓鑄時(shí),每次澆注的金屬液不能夠超過壓室的最大容量,否則不能壓鑄;同時(shí)金屬液也不能過少,否則帶入的空氣太多,一般以占?jí)菏业?/43/4之間為好。每次澆注時(shí)金屬液的質(zhì)量約為(余料的質(zhì)量計(jì)算在澆注系統(tǒng)中) (2-2)其中 由

36、于直澆道中的余料長(zhǎng)度l一般取直徑d的1/21/3,則(為液態(tài)鋁合金密度)用proe計(jì)算出橫澆道和內(nèi)澆口容積為5.2,則在本設(shè)計(jì)中=0,則模具的定模厚度為80mm,計(jì)算的壓室有效長(zhǎng)度為l=235+70=305mm,則當(dāng)壓室直徑為40mm時(shí),其中最多可容納的液態(tài)鋅合金質(zhì)量為:壓射時(shí)金屬液的體積占?jí)菏胰莘e的比率為綜上所述,壓鑄機(jī)應(yīng)選取j1113c型臥式冷室壓鑄機(jī)。在生產(chǎn)中其實(shí)際壓射比壓為55mpa,壓室直徑為40mm。2.6 排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 型芯的間隙以及推桿的配合間隙進(jìn)行排氣;2.7 鑄件工藝圖的繪制(1)繪出鑄件圖;(2)確定分型面位置,澆注系統(tǒng)和排氣槽位置;(3)注明壓鑄件的合金種類、牌號(hào)及各

37、項(xiàng)技術(shù)要求。3 壓鑄??傮w設(shè)計(jì)3.1 壓鑄模的模體設(shè)計(jì)模體是固定和設(shè)置成型鑲塊、澆道襯模、澆口套及抽芯機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等的基體。主要構(gòu)成有動(dòng)、定模座板,動(dòng)、定模套板,支撐板,卸料板及定位銷、緊固零件等。在總體設(shè)計(jì)時(shí)要依據(jù)已確定的設(shè)計(jì)方案對(duì)有關(guān)構(gòu)件進(jìn)行合理的計(jì)算、選擇和布置。3.1.1 模體設(shè)計(jì)的要點(diǎn)(1)模體應(yīng)有足夠的剛度,在承受鎖模力的情況下不發(fā)生變形。(2)模體應(yīng)在可能的情況下盡量小,不能太過于笨重,否則不利于裝卸、修理和搬運(yùn),同時(shí)也會(huì)增加壓鑄機(jī)的載荷。(3)反壓力的中心應(yīng)盡量接近壓鑄機(jī)的合模力的中心,以防止壓鑄機(jī)受力不均,造成鎖模不嚴(yán)。(4)模體在壓鑄機(jī)上的安裝位置應(yīng)與壓鑄機(jī)的規(guī)格或通用模

38、座規(guī)格一致。(5)為方便模體的吊運(yùn)和裝配,在動(dòng)、靜模上應(yīng)安裝吊環(huán)螺釘。(6)鑲塊到套板邊緣的距離適當(dāng),以便設(shè)置導(dǎo)柱、導(dǎo)套、銷釘、緊固螺釘。對(duì)設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)的模具,模板邊框應(yīng)滿足導(dǎo)滑長(zhǎng)度和設(shè)置楔緊塊的要求。(7)連接模板用緊固螺釘?shù)闹睆胶蛿?shù)量,應(yīng)根據(jù)受力大小選取,位置分布均勻。(8)模具的厚度一般要大于壓鑄機(jī)的最小合模間距。對(duì)于厚度小于所選壓鑄機(jī)的最小合模間距的,必須附加工作臺(tái)。3.1.2 壓鑄模成型零件的結(jié)構(gòu)壓鑄模的成型零件是指型芯和襯模,其結(jié)構(gòu)形式可分為整體式和鑲拼式。(1)設(shè)計(jì)要點(diǎn)便于加工,以達(dá)到成型部分的尺寸精度和組合部位的配合精度;保證鑲塊和型芯的強(qiáng)度,提高相對(duì)位置的穩(wěn)定性;不產(chǎn)生銳邊和

39、薄壁;鑲拼間隙方向與出模方向一致;有利于熱處理。鑲塊和型芯的結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮熱處理過程中尺寸的穩(wěn)定性,盡量避免截面相差懸殊,產(chǎn)生塌角和飛邊。對(duì)于要求清角的型腔,其鑲塊應(yīng)從清角的分界線上分割,以免熱處理變形;方便維修和調(diào)換;不妨礙鑄件外觀,有利于去除飛邊。(2)鑲塊的固定形式鑲塊一般安裝在套板或卸料板上,安裝形式有通孔和不通孔兩種形式。不通孔套板結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單,且強(qiáng)度較高,但對(duì)于一般多腔的模具要保持動(dòng)、定模鑲塊安裝孔的同軸度以及深度尺寸全部一致比較困難。而通孔的套板用臺(tái)階固定或用螺釘和壓板固定。在動(dòng)、靜模上鑲塊安裝孔的形狀和大小保持一致,便于加工,容易保持一定的同軸度。在本設(shè)計(jì)中,采用的是通孔臺(tái)階式安裝

40、套板。(3)型芯的固定形式型芯固定時(shí)必須保持與相關(guān)構(gòu)件之間有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及便于機(jī)械加工和裝卸,在金屬液的沖擊下或鑄件卸除包緊力時(shí)不發(fā)生位移、彈性變形和彎曲、斷裂等現(xiàn)象,其固定形式視需要而定。在本設(shè)計(jì)中,對(duì)于徑向?yàn)殚_模方向的型芯采用臺(tái)階壓緊式,制造安裝方便。對(duì)于滑塊上的型芯則采用銷釘式定位的方法。當(dāng)型芯磨損需要更換時(shí)易于拆卸。(4)鑲塊、型芯的止轉(zhuǎn)方式圓柱形的鑲塊、型芯,當(dāng)其成型部分為非回轉(zhuǎn)體時(shí),為保持鑄件的形狀一定,必須采用止轉(zhuǎn)措施。本設(shè)計(jì)中采用的是圓柱銷止轉(zhuǎn)形式。3.1.3 成型零件尺寸的計(jì)算(1)成型零件的尺寸主要參考表31、表32、表33進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算。在本設(shè)計(jì)中由于動(dòng)模套板厚度

41、為80mm,動(dòng)模鑲塊及大的動(dòng)模型芯可根據(jù)需要來設(shè)計(jì),其成型部分長(zhǎng)度都小于40mm,固定部分長(zhǎng)度都大于20mm,顯然可以滿足要求。另外靜模套板的厚度為50mm,而鑄件不在靜模中,其固定長(zhǎng)度都大于40mm,也可以滿足要求。(2)成型部分尺寸的計(jì)算、公差及選用標(biāo)準(zhǔn)壓鑄件的收縮率本鑄件材料為鋁合金,其實(shí)際收縮率取為0.5%。模具制造公差通常情況下,取壓鑄件的公差值的1/51/4,一般不高于gb259-89的4級(jí)精度,個(gè)別尺寸必要時(shí)取3級(jí)或2級(jí)精度。3.1.4 壓鑄模的結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)表3-1 組合式成型鑲塊固定部分長(zhǎng)度推薦值表3-2 圓型芯尺寸推薦值表3-3 圓型芯成型部分長(zhǎng)度、固定部分的長(zhǎng)度和螺孔直徑

42、的推薦值(1)模板設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)靜模和動(dòng)模的底板以及用于固定成型零件的套板和支撐板時(shí)都可參照表3-4。動(dòng)模、靜模底板設(shè)計(jì)第一,模具吊裝在壓鑄機(jī)墻板后,要留出安裝壓板或緊固螺釘?shù)奈恢?,使模具能夠壓?-4 模板標(biāo)準(zhǔn)尺寸系列緊定位。第二,底板尺寸不能大于壓鑄機(jī)拉桿之間的最大尺寸,否則在安裝時(shí)將裝不進(jìn)去。第三,定模座板的尺寸與臥式壓鑄機(jī)的壓室安裝孔能夠配合。在本設(shè)計(jì)中,兩底板的尺寸為,而j1113c型壓鑄機(jī)兩拉桿之間的尺寸為,由于,則能很好裝進(jìn)去。另外,本設(shè)計(jì)中直澆道的軸線在模板的豎直中心線上,在豎直方向比水平中心線低70mm,而j1113c型壓鑄機(jī)的壓室中心最大可以向下移動(dòng)125cm,則顯然可以滿足實(shí)

43、際生產(chǎn)需要。動(dòng)、靜模套板的設(shè)計(jì)由于本設(shè)計(jì)時(shí)采用一模一件,壓鑄模型腔、澆注系統(tǒng)都包含在一個(gè)整的鑲塊上,這樣在設(shè)計(jì)套板時(shí)套板內(nèi)框尺寸只需與鑲塊外部尺寸相配合即可。但是在設(shè)計(jì)過程中必須考慮的是滑塊抽芯的運(yùn)動(dòng)位置問題。在動(dòng)模套板左右側(cè)開導(dǎo)滑槽,設(shè)置側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),在靜模套板在相同的部位則應(yīng)該設(shè)置楔緊塊。另外,由于動(dòng)模套板上要裝滑塊,因而將動(dòng)模套板的厚度取為80mm,而靜模套板則薄一些,取為50mm。支撐板的設(shè)計(jì)支撐板的尺寸取為450mm×300mm×50mm。(2)推板與推桿固定板的設(shè)計(jì)參見表35和表36,具體設(shè)計(jì)由所選的壓鑄機(jī)及壓鑄模來確定,參見零件圖。推板厚度為32mm,推桿固定板

44、厚度為20mm.推出行程為鑄件厚度的2/3,確定為26mm。(3)動(dòng)、靜模導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的基本要求表3-5 推桿及推板固定板推薦尺寸表3-6 推板及推板固定板厚度推薦值(a)應(yīng)具有一定的剛度引導(dǎo)動(dòng)模按一定的方向移動(dòng),保證動(dòng)、靜模在安裝和合模時(shí)的正確位置。在合模過程中,保持導(dǎo)柱、導(dǎo)套起到定向作用,防止型腔、型芯錯(cuò)位。(b)導(dǎo)柱應(yīng)高出型芯高度。(c)為便于取出鑄件,導(dǎo)柱要安裝在靜模上。確定本設(shè)計(jì)中的導(dǎo)柱、導(dǎo)套由于在本設(shè)計(jì)中,推出機(jī)構(gòu)采用2根導(dǎo)柱,取導(dǎo)柱直徑d=25;動(dòng)模套板與靜模套板之間采用4根導(dǎo)柱。表3-7 導(dǎo)套的主要尺寸導(dǎo)柱、導(dǎo)套的直徑可參照。其中f為模具分型面上的表面積,k為比例系數(shù)。

45、當(dāng)f=4002000時(shí),k取0.08;則。取d為28mm,,其導(dǎo)滑段長(zhǎng)度為60mm。導(dǎo)套和導(dǎo)柱的主要尺寸見表37和表38。由于動(dòng)模套板的厚度為80mm,且導(dǎo)柱的直徑為28mm,則取其導(dǎo)滑段長(zhǎng)度為70mm。(4) 壓鑄機(jī)的開模、合模距離 表3-8 導(dǎo)柱的導(dǎo)滑段直徑及長(zhǎng)度推薦值每臺(tái)壓鑄機(jī)都有最小合模距離和最大開模距離兩個(gè)極限值,為滿足生產(chǎn)需要,模具應(yīng)能滿足下列要求:壓鑄機(jī)合模后要能嚴(yán)密地鎖緊模具分型面,因此要求模具的總厚度應(yīng)大于壓鑄機(jī)的最小合模距離,即。模具總厚度為318mm,而壓鑄機(jī)的最小合模距離為350mm,顯然模具的厚度不夠,因此要在模具上附加工作臺(tái),取其厚度為50mm,安全值k為15mm,

46、由318+50>350+15,則可以滿足要求。壓鑄機(jī)開模后,要求壓鑄件能順利取出,因此要求壓鑄機(jī)的最大開模距離減去模具總厚度后留有能取出鑄件的距離,即。式中為開模后取出鑄件(包括澆注系統(tǒng))的最小距離。該鑄件高38mm,余料厚度為15mm,總計(jì)不到60mm,此處取=100mm;對(duì)于j1113c型壓鑄機(jī)而言,=800mm;為合模后的總厚度(mm),包括附加工作臺(tái)的厚度,共為368mm。由可見模具厚度能夠滿足技術(shù)要求。3.2 抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3.2.1 抽芯機(jī)構(gòu)的主要組成其主要組成有成型零件、運(yùn)動(dòng)零件、傳動(dòng)零件、鎖緊零件和限位零件。3.2.2 確定抽芯力和抽芯距(1)確定抽芯力由圖3-1可以查得

47、:對(duì)于本設(shè)計(jì)而言,其側(cè)型芯的抽芯力很小,可以忽略不計(jì),但必須考慮側(cè)滑塊的摩擦力。圖3-1 抽芯力查用圖(2)確定抽芯距離 (3-1)式中為抽芯距離(mm);k為安全值(mm),取k=5mm;為滑塊型芯移動(dòng)至剛好不阻礙頂出鑄件的距離(mm),取為33mm,則(3)斜銷抽芯機(jī)構(gòu)斜銷抽芯機(jī)構(gòu)中滑塊的結(jié)構(gòu)形式為“t”型,穩(wěn)定可靠;斜銷的基本形式及各部分的作用分別見圖3-2和表3-9;斜銷固定端尺寸和配合精度見表3-10;斜銷角度??;斜銷直徑由表3-11查得d=16mm;斜銷長(zhǎng)度的計(jì)算和確定: 圖3-2 斜銷的基本形式 圖3-3 斜銷長(zhǎng)度的計(jì)算表3-9 斜銷各部分的作用表3-10 固定零件的配合類別和精

48、度等級(jí)由圖3-3得:表3-11 斜銷分段長(zhǎng)度查用表式中 斜銷固定端尺寸(mm); 斜銷工作段尺寸(mm);斜銷工作段導(dǎo)引段尺寸(mm);抽芯距離(mm);斜銷固定段套板的厚度(mm);斜銷傾角(°);d斜銷工作段直徑(mm);d斜銷固定段臺(tái)階直徑(mm)。(4)滑塊及滑塊限位楔緊的設(shè)計(jì)滑塊的基本形式滑塊的截面為“t”形,“t”形槽在滑塊的底部,用于較薄的滑塊型芯中心與“t”形導(dǎo)滑面較靠近,抽芯時(shí)滑塊穩(wěn)定性較好。另外在滑塊連接型芯的后面還要做工藝孔,以便于取出滑塊型芯。另外由于兩個(gè)側(cè)面的型芯截面都一樣,因此兩個(gè)滑塊可做成相同的?;瑝K的具體結(jié)構(gòu)參照?qǐng)D紙。楔緊裝置的設(shè)計(jì)楔緊塊的布置:采用整

49、體式楔緊塊結(jié)構(gòu),直接在靜模模體上加工而成;楔緊塊的楔緊角度:斜銷抽芯時(shí),楔緊角度要大于斜銷斜角,由于斜銷斜角是,因此楔緊塊的楔緊角度為。滑塊的位置關(guān)系由前面關(guān)于動(dòng)、靜模套板的設(shè)計(jì)可知,滑塊在動(dòng)模板的左右側(cè)面上。3.3 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)用于開模后卸除鑄件對(duì)成型零件的包緊力,并使鑄件處于便于取出的位置。推出機(jī)構(gòu)一般設(shè)計(jì)在動(dòng)模上。3.3.1 推出機(jī)構(gòu)的組成(1)推出元件:推出鑄件使之出模,如推桿、成型推塊等。(2)復(fù)位元件:控制推出機(jī)構(gòu)在合模狀態(tài)時(shí)回到準(zhǔn)確位置。如合模桿及能兼起作用的斜滑塊等。(3)限位元件:保證推出機(jī)構(gòu)在壓射力作用下不改變位置,起到止退的作用。如擋釘、擋圈等。(4)導(dǎo)向元件:

50、引導(dǎo)推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方向,防止推板傾斜和承受推板等構(gòu)件重量,如推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套等。(5)結(jié)構(gòu)元件:使推出機(jī)構(gòu)各元件裝配在一起,起固定作用。如推板固定板、推板,其它連接、輔助元件等。3.3.2 推出機(jī)構(gòu)的分類和選用推出機(jī)構(gòu)的基本傳動(dòng)形式有機(jī)動(dòng)推出、液壓推出器和手動(dòng)推出三種。本設(shè)計(jì)中采用機(jī)動(dòng)推出,即利用開模動(dòng)作由壓鑄機(jī)上推桿推動(dòng)并頂出鑄件。 3.3.3 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1)推出距離的確定推出距離()是指在推出元件作用下鑄件與其相應(yīng)零件表面的直線距離或角位移。在本設(shè)計(jì)中采用直線推出,推出距離選為鑄件高度的2/3,即為。(2)推出部位的選擇為防止鑄件推出時(shí)變形,鑄件被推裂,基準(zhǔn)面精度和表面美觀受到影

51、響,同時(shí)也為了避免取出鑄件困難、影響模具的制造復(fù)雜程度和使用壽命,要求推桿有適當(dāng)?shù)耐瞥鑫恢?。原則上要選擇在受鑄件收縮包緊的型芯周圍;鑄件在型腔的深陷部位以及收縮后互相拉緊的孔或側(cè)壁部位。在本設(shè)計(jì)中基本上采納了上述建議,一模兩件上共用了23根推桿。(3)推出力的核算當(dāng)模具具有較深的型腔或形狀比較復(fù)雜時(shí),一般推出鑄件時(shí)需較大的推出力,推出力按下式核算:。式中為推出力(千克),機(jī)動(dòng)推出時(shí)為壓鑄機(jī)的開模力,對(duì)于j1113c型壓鑄機(jī),其開模力約125kn,即12.5t。為鑄件對(duì)模具成型零件的包緊力及推出時(shí)鑄件外形與型腔的摩擦阻力(千克)。查圖3-1可得長(zhǎng)10mm直徑為62mm的型芯所需抽芯力為450千克

52、,長(zhǎng)10mm直徑為20mm的型芯所需抽芯力為150千克,長(zhǎng)10mm直徑為8mm的型芯所需抽芯力為50千克,則鑄件所需的抽芯力約為450×2.1+150×1.9+50×0.6×2=1290千克。k為安全值,取為1.1。由12500>1290×1.1,則合適。(4)推桿截面積的驗(yàn)算在推出過程中要使鑄件不變形必須滿足: (3-2)式中: 所有推桿前端截面積之和(mm); 推桿承受的總推力(kg); 鑄件的許用應(yīng)力,鋅合金取5。由于本設(shè)計(jì)中采用6根8mm的推桿; 則: 有 ,則在推出過程中鑄件不會(huì)產(chǎn)生變形。(5)推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位與導(dǎo)向復(fù)位與限位:采

53、用模內(nèi)復(fù)位特點(diǎn)是在合模過程中靜模分型面觸及復(fù)位桿推出機(jī)構(gòu)復(fù)位,復(fù)位精度高,使用安全。采用2個(gè)18mm的復(fù)位桿。推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向:推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向采用支柱式。該方式導(dǎo)向精度與承受力較好。3.4 壓鑄模技術(shù)要求壓鑄是在高溫下工作,因此選擇結(jié)構(gòu)零件的配合公差時(shí),不僅要求在常溫下達(dá)到一定的裝配精度,并且要求在高溫下保持各部分機(jī)構(gòu)尺寸的穩(wěn)定、動(dòng)作可靠,尤其是與金屬液接觸的部分。(1)結(jié)構(gòu)零件軸與孔的配合精度固定零件的配合精度見表3-10。本設(shè)計(jì)中套板與鑲塊之間為非圓形配合,其配合精度選為h8/h7;鑲塊和型芯、套板和澆口套之間的配合精度為h7/h6;其余依表選取?;瑒?dòng)零件的配合精度見表3-12。在本設(shè)計(jì)中對(duì)于受熱量大的推桿與推桿孔的配合精度為h7/f7,成型滑塊和鑲塊為h7/e8;受熱量不大的部位配合見表所示。(2)結(jié)構(gòu)零件的軸向配合表3-12 滑動(dòng)零件的配合類別和精度等級(jí)鑲塊、型芯、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、澆口套與靜模套板的軸向偏差見表3-13。在本設(shè)計(jì)中都選用臺(tái)階壓緊式,其數(shù)據(jù)如表所示。推板導(dǎo)套、推桿、復(fù)位桿、推板墊圈和推桿固定板的軸向配合偏差值見表3-14。在本設(shè)計(jì)中采用推桿導(dǎo)套臺(tái)階壓緊式,配合偏差值見表所示。(3)形位公差形位公差是零件表面形狀或結(jié)構(gòu)零件的基部位,其形狀及位置的偏差范圍一般均要求在尺寸的公差范圍內(nèi)。在圖樣上不再另加標(biāo)注。模樣結(jié)構(gòu)零件的形位公差見表3-15。在本設(shè)

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