鋁合金箱體壓鑄模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)2015屆機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)題目：鋁合金箱體壓鑄模具的設(shè)計(jì)子題：學(xué)生姓名: 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師:理稱：所在系（教研室）下達(dá)日期：2014年7月4日完成日期：2015年5月8日摘要壓鑄模具是鑄造液態(tài)模鍛的一種方法，一種在專用的壓鑄模鍛機(jī)上完成的工藝。 它的基本工藝過(guò)程是：金屬液先低速或高速鑄造充型進(jìn)模具的型腔內(nèi)，模具有活動(dòng)的型 腔面，它隨著金屬液的冷卻過(guò)程加壓鍛造，既消除毛坯的縮孔縮松缺陷，也使毛坯的內(nèi) 部組織達(dá)到鍛態(tài)的破碎晶粒。毛坯的綜合機(jī)械性能得到顯著的提高。本文運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，了解壓鑄模具的工作原理，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一款鋁 合金箱體壓鑄模具。通過(guò)查找相關(guān)資料，了解

2、鋁合金箱體壓鑄模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原 理，構(gòu)建了鋁合金箱體壓鑄模具組成結(jié)構(gòu)的總的指導(dǎo)思想，從而得出了該鋁合金箱體壓 鑄模具的優(yōu)點(diǎn)是高效，經(jīng)濟(jì)，并且運(yùn)行效果好，運(yùn)行平穩(wěn)的結(jié)論。關(guān)鍵詞：鋁合金箱體壓鑄模具;型腔；效率；模具abstractthe environment of global economic development, china industries affected by other countries advanced technology at the same time, foreign enterprises and brand spread to more and mor

3、e chinese has become an opportunity. cap pressing machine in industry through a variety of ways have been working with the relevant technology, and constantly improve their own strength and core competitiveness, and narrow the gap with developed countries.in the new market demand, update the sleeve

4、pressing machine is a pressing matter of the moment. the production of pipe pressing machine equipment manufacturing enterprises to fully tap the potential of the market, vigorously develop the sleeves of large low cost pressing special machinery and equipment, plays a positive role in the evolution

5、 of automatic assembly, the assembly of mechanical equipment. there is a large pipe equipment on equipment safety index has strict requirements of production. in the production equipment of enterprises，give full consideration to the possible problems in the operation of the equipment, so as to reduc

6、e the noise pollution caused by vibration or improper operation of equipment phenomenon and manufacturing of domestic pipe pressing equipment with global appeal, economic, security and stability of the theme consistent. increase and production pipe pressing equipment of new energy saving.key word: p

7、neumatic manipulator； cylinder； pneumatic loop； fout degrees of freedom.目 錄摘要1abstract2第一章緒論31.1模具介紹41.2模具在加工工業(yè)中的地位錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。1.3模具的發(fā)展趨勢(shì)41. 4本課題的意義41.5我國(guó)模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景4第二章鋁合金箱體壓鑄模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)112. 1材料的選擇132.2壓鑄件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)152.2. 1脫模斜度152.2.2產(chǎn)品斜度152.2.3產(chǎn)品壁厚152.2.4加強(qiáng)筋152. 2. 5 圓角152.2.6壓鑄件的精度152.3分型面的確定152.4壓鑄機(jī)的初步選擇15

8、2.4. 1壓鑄機(jī)鎖模力的確定152.4.2核定投影面積152.4.3實(shí)際容量的核算152.4.4選擇壓鑄機(jī)15第三章模具設(shè)計(jì)173. 1確定型腔數(shù)目及排列方式193.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)203.3內(nèi)澆口的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.4直澆道的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.5橫澆道的設(shè)計(jì)23第四章 成型零部件的設(shè)計(jì)23第五章 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)23結(jié)論24致謝25參考文獻(xiàn)26xx2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第一章緒論1.1模具介紹當(dāng)今社會(huì)，模具工業(yè)無(wú)所不在，各種各樣的的產(chǎn)品都需要模具來(lái)生產(chǎn)，因?yàn)槭褂?模具生產(chǎn)，可以大大地提高生產(chǎn)效率和制造成本，同時(shí)，產(chǎn)品的加工精度等等都能夠得 到保證。在各個(gè)行業(yè)應(yīng)用模具

9、的場(chǎng)合非常廣泛，例如飛機(jī)，輪船，以及一個(gè)機(jī)械零部件 等各個(gè)領(lǐng)域都有用到。人類社會(huì)工業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)模具這樣一個(gè)重要的生產(chǎn)工具。隨著 社會(huì)的進(jìn)步，工業(yè)的發(fā)展，模具工業(yè)同樣會(huì)日新刀異，隨著時(shí)間的推移，相信會(huì)迎來(lái)一 個(gè)新的革新時(shí)期。1.2模具在加工工業(yè)中的地位在當(dāng)今社會(huì)，工業(yè)越來(lái)越發(fā)達(dá)，模具產(chǎn)業(yè)也在不斷地飛速發(fā)展著，隨著科技的發(fā) 展，模具工業(yè)的進(jìn)步，模具在當(dāng)今工業(yè)化大生產(chǎn)中起到了越來(lái)越重要的作用。因?yàn)橛辛?模具，使工業(yè)產(chǎn)品的加工精度和效率得到了保障，大大減少了人工繁雜的勞動(dòng)強(qiáng)度，提 高了工業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。1.3模具的發(fā)展趨勢(shì)隨著工業(yè)的發(fā)展，模具工業(yè)也在飛速發(fā)展著，針對(duì)當(dāng)今社會(huì)的工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，模 具的發(fā)展

10、主要體現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：(1) 模具的加工與制造的自動(dòng)化程度將會(huì)繼續(xù)提高。(2) 結(jié)構(gòu)零部件的材料的制造費(fèi)用將會(huì)慢慢下降，同時(shí)加工結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)備的精度 將會(huì)提咼很多。(3) 模具的樣式將會(huì)越來(lái)越多，從單工序模具到復(fù)合模具，一次性成型復(fù)雜工件的模 具將會(huì)越來(lái)越多地被應(yīng)用和生產(chǎn)。xx2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)(4) 熱流道模具在模具工業(yè)中的位置和作用將會(huì)越來(lái)越突擊，應(yīng)用的領(lǐng)域也將會(huì)越來(lái) 越廣泛。(5) 工業(yè)的發(fā)展將會(huì)引領(lǐng)高壓鑄模具也不斷地發(fā)展，模具生產(chǎn)工藝和加工工藝也會(huì)逐 漸走向自動(dòng)化。(6) 模具的結(jié)構(gòu)領(lǐng)部件將會(huì)更多地利用標(biāo)準(zhǔn)零件來(lái)代替非標(biāo)零部件，這樣就增加了模 具之間的互換性。同時(shí)，也

11、可以更好地保證模具加工出來(lái)的產(chǎn)品的精度，維修和使用也 更加方便快捷。(7) 隨著社會(huì)的發(fā)展和工業(yè)的進(jìn)步，車輛的不斷增多，所以壓鑄模具，沖壓模具也 將會(huì)越來(lái)越普遍地應(yīng)用到各個(gè)生產(chǎn)加工領(lǐng)域。從單工序模到復(fù)合模的過(guò)渡是模具發(fā)展的 必然趨勢(shì)。1.4本課題的意義在傳統(tǒng)壓鑄模具設(shè)計(jì)屮，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，一般要二到三個(gè)月的時(shí)間；設(shè)計(jì)成本高， 需要往返數(shù)次制模，修模；產(chǎn)品質(zhì)量不能保證，對(duì)流體在模腔內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)，冷卻狀況 缺乏了解。本文以鋁合金箱體的壓鑄模具設(shè)計(jì)為例，運(yùn)用ug軟件智能分模，不但保證了模具的精確性，而且分模簡(jiǎn)單，是設(shè)計(jì)者可以節(jié)約時(shí)間，集中精力拆模做型腔；運(yùn)用cae 分析功能，對(duì)壓鑄過(guò)程進(jìn)行模擬分析，包括

12、充模流動(dòng)模擬、保壓過(guò)程模擬、冷卻過(guò)程模 擬及翹曲模擬分析。通過(guò)模擬分析可以預(yù)測(cè)制品填充不足、熔接線、氣泡和翹曲變形等 缺陷，還可以測(cè)定最佳澆口數(shù)量和位置，測(cè)定壓鑄時(shí)注射壓力以及注射吋間，溶體流動(dòng) 前鋒的溫度變化等系列參數(shù)；運(yùn)用專家模架系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)直接選取標(biāo)準(zhǔn)模架，構(gòu) 造模具三維實(shí)體。這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的模具具有更高的質(zhì)量，更大的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)代的模具設(shè)計(jì)在計(jì)算機(jī)的平臺(tái)上，運(yùn)用cad/cae/cam等軟件，使現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)具有了高質(zhì)量，高效率，低成木等特點(diǎn)。5我國(guó)模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景經(jīng)過(guò)1990年代的高速發(fā)展，中國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)已經(jīng)達(dá)到一定的水平，生產(chǎn)能力也有了相當(dāng)大的提高，模具市場(chǎng)的規(guī)模也正在逐步擴(kuò)

13、大。過(guò)去十年，中國(guó)模具工業(yè)（主要集 中在汽車、電子信息以及電器）以每年15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展。到2005年，全國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已達(dá)3萬(wàn)多家，從業(yè)人員50多萬(wàn)人；模具銷售總額高達(dá)610億元，比上年增長(zhǎng)25%；模具生產(chǎn)企業(yè)總體上任務(wù)飽滿、訂單充足。2006 年，業(yè)界預(yù)測(cè)中國(guó)汽車的年度銷售數(shù)量將會(huì)比前一年增長(zhǎng)15%,年度銷售數(shù)量將會(huì)達(dá)到 640萬(wàn)臺(tái)。而汽車零部件市場(chǎng)比汽車整車的市場(chǎng)更大，可以預(yù)測(cè)汽車相關(guān)模具產(chǎn)業(yè)將會(huì) 有高速發(fā)展。與2004年相比，2005年中國(guó)的模具牛產(chǎn)值增加了 125%,以610億人民幣居世界第三位。其屮，出口比前一年增加了 150%,達(dá)到了 7.4億美元。目前，國(guó)內(nèi)模具行業(yè)正

14、隨著我國(guó)制造業(yè)特別是汽車和電子產(chǎn)業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展而逐漸步入“黃金期”。近年來(lái)，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，主要表現(xiàn)為人型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模 具和模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于行業(yè)的總體發(fā)展速度；壓鑄模和壓鑄模比例增大；面向市 場(chǎng)的專業(yè)模具廠家數(shù)量及能力增加較快。隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深入，“三資”及民 營(yíng)企業(yè)的發(fā)展較快。在注塑模具方面，2006年，注塑模具比例進(jìn)一步上升，熱流道模具和氣輔模具水 平進(jìn)一步提高，注塑模具在量和質(zhì)方面都有較快的發(fā)展，我國(guó)最人的注塑模具單套重量 已超過(guò)50噸，最精密的注塑模具精度已達(dá)到2微米。在cad/cam技術(shù)得到普及的同 時(shí)，cae技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣，cad/cam/ca

15、e -體化得到發(fā)展，模具新結(jié)構(gòu)、新品種、 新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，專利數(shù)量增多。xx2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)據(jù)業(yè)內(nèi)人上分析，未來(lái)我國(guó)模具發(fā)展趨勢(shì)包括10個(gè)方面：模具口趨大型化。(2) 模具的精度將越來(lái)越高。10年前精密模具的精度一般為5微米，現(xiàn)已達(dá)到23微 米，1微米精度的模具也將上市。(3) 多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān) 負(fù)疊壓、攻絲、釧接和鎖緊等組裝任務(wù)，對(duì)鋼材的性能要求越來(lái)越高。(4) 熱流道模具在壓鑄模具中的比重也將逐漸提高。(5) 隨著壓鑄成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓注塑成型等工藝的模 具也將隨之發(fā)展。(6)

16、 標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將r益廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制 造周期，還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成木。(7) 快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。(8) 隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高。同時(shí)對(duì)壓鑄模 的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來(lái)越高的要求。(9) 以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程進(jìn)一步加快，壓鑄模具的比例將不斷增大。由于機(jī)械 零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高，對(duì)壓鑄模具的要求也越來(lái)越高。(10) 模具技術(shù)含量將不斷提高。從應(yīng)用趨勢(shì)方面分析，受用戶要求模具的生產(chǎn)周期縮短影響；快速經(jīng)濟(jì)模具的開(kāi) 發(fā)將被重視，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛，口采用計(jì)算機(jī)控制和機(jī)械手操作的快速換

17、模裝置、快速試模裝置技術(shù)也會(huì)得到發(fā)展和提高。第二章鋁合金箱體壓鑄模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.1材料的選擇壓鑄鋁合金的使用性能和工藝性能都優(yōu)于其他壓鑄合金，而且來(lái)源豐富，所以在 各國(guó)的壓鑄生產(chǎn)中都占據(jù)極重要的地位，其用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他壓鑄合金。鋁合金的特點(diǎn) 是：比重小、強(qiáng)度高；鑄造性能和切削性能好；耐蝕性、耐磨性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性好。 鋁和氧的親和力很強(qiáng)，表面牛成一層與鋁結(jié)合得很牢固的氧化膜，致密而堅(jiān)固，保護(hù)下 面的鋁不被繼續(xù)氧化。鋁硅系合金在雜質(zhì)鐵含量較低的情況下，粘模傾向嚴(yán)重。鋁合金 體收縮值大，易在最后凝固處形成大的集中縮孔。用于壓鑄生產(chǎn)的鋁合金主要是鋁硅合 金、鋁鎂合金和鋁鋅合金三種。純鋁鑄造性能差，

18、壓鑄過(guò)程易粘模，但因它的導(dǎo)電性好, 所以在生產(chǎn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子時(shí)使用。鋁合金中主要合金元素及雜質(zhì)對(duì)其性能影響如下：硅。硅是大多數(shù)鋁合金的主要元素。它能改善合金在高溫時(shí)的流動(dòng)性，提高合金 抗拉強(qiáng)度，但使壓鑄性下降。硅與鋁能生成固熔體，它在鋁中的溶解度隨溫度升高而增 加，溫度577°c吋溶解度為1.65%,而室溫吋僅為0.2%。在硅含量增加到11.6%口寸，硅 與其在鋁中的i古i溶體形成共品體，提高了合金高溫流動(dòng)性，收縮率減小，無(wú)熱裂傾向。 二元系鋁硅合金耐蝕性高、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性良好、比重和膨脹系數(shù)小。硅能提高鋁鋅系 合金的抗蝕性能。當(dāng)合金中硅含量超過(guò)共晶成分，而銅、鐵等雜質(zhì)又較多時(shí)，就會(huì)產(chǎn)

19、生 游離硅，硅含量越高，產(chǎn)生的游離硅就越多。游離硅的硬度很高，由它們所組成的質(zhì)點(diǎn) 的硬度也很高，加工時(shí)刀具磨損厲害，給切削加工帶來(lái)很大的困難。此外，高硅鋁合金 對(duì)鑄鐵i甘鍋熔蝕嚴(yán)重。硅在鋁合金中通常以粗針狀組織存在，降低合金的力學(xué)性能，為 此，需要進(jìn)行變質(zhì)處理。銅和鋁組成固溶體，當(dāng)溫度為54fc時(shí)，銅在鋁屮的溶解度為5.65%,室溫時(shí)降至 0.1%左右。銅含量的增加可提高合金的流動(dòng)性、抗拉強(qiáng)度和硬度，但降低了耐蝕性和壓 鑄性，熱裂傾向增大。壓鑄通常不用鋁銅合金，而用鋁硅銅合金。該產(chǎn)品的成型材料是 鋁硅合金，合金牌號(hào)yzalsil2,該材料鑄造性能好，密度小，強(qiáng)度高，耐蝕性、耐磨性、 導(dǎo)熱性和導(dǎo)

20、電性好。2.2壓鑄件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)合金壓鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性是指壓鑄件結(jié)構(gòu)對(duì)成型工藝方法的適應(yīng)性。在壓鑄件牛 產(chǎn)過(guò)程屮，一方面成型會(huì)對(duì)壓鑄件的結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸精度等諸方面提出要求，以便降低模 具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和制造難度，保證生產(chǎn)出價(jià)廉物美的產(chǎn)品；另一方面，模具設(shè)計(jì)者通過(guò) 對(duì)給定壓鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性進(jìn)行分析，弄清壓鑄件生產(chǎn)的難點(diǎn)，為模具設(shè)計(jì)和制造提供依 據(jù)。2. 2. 1脫模斜度壓鑄件從凹模型腔屮脫出或從型芯上推出時(shí)，為了防止受阻力及劃傷其表面，在壓 鑄件上所有與模具脫模方向平行的表面，須設(shè)計(jì)脫模斜度，脫模斜度的大小取決于壓鑄 件的合金材料、壓鑄件的形狀及型芯或型腔的粗糙度等。鋁合金脫模斜度推薦的最小 脫

21、模斜度外表面為0015吶表面為0030-,非配合面的最小脫模斜度外表面為0030吶表 面為10o2. 2.2產(chǎn)品壁厚壓鑄件應(yīng)該設(shè)計(jì)成合理的薄壁件，盡量壁厚均勻，同一壓鑄件上，最大壁厚與最 小壁厚之比不要大于3： 1.根據(jù)固定座各個(gè)面的面積大小和盡量使壁厚均勻得原則， 設(shè)定【古i定座基本壁厚為2.5mm,兩空心圓筒之間的連接部位厚度為3mm。2.2.3加強(qiáng)筋螺栓固定座容易被拉斷，要設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋來(lái)增加它的強(qiáng)度和剛度。加強(qiáng)筋的高度為一毫米。2.2.4 圓角壓鑄件應(yīng)該設(shè)計(jì)成合理的圓角，以避免在壓鑄件上造成應(yīng)了力集中而產(chǎn)生裂紋， 大大的降低壓鑄件的強(qiáng)度。圓角可以顯著提高壓鑄件的性能和壓鑄模具的強(qiáng)度，還可

22、以使金屬液流動(dòng)暢通，少產(chǎn)生紋亂，減少壓力損失，使氣體容易排出等。2. 2.5壓鑄件的精度尺寸精度是壓鑄件的結(jié)構(gòu)工藝的關(guān)鍵特征z,它影響到壓鑄模的設(shè)計(jì)，壓鑄工 藝的選擇和壓鑄的制造，從而關(guān)系到壓鑄件的質(zhì)量和成本。影響壓鑄件的尺寸精度的 因素有：成型零件的制造誤差；合金收縮率導(dǎo)致的誤差；壓鑄模具在使用過(guò)程中磨損 引起的誤差；壓鑄模的安裝和配合引起的誤差；壓鑄件在模具中不同的位置引起的誤 差；壓鑄工藝變化引起的誤差等等。固定座產(chǎn)品圖如圖225所示：2.3分型面的確定分型面的定義：壓鑄模的定模與動(dòng)模接合表面通常稱為分型面，分型面是由壓鑄 件的分型線所決定的，而模具上垂直于鎖模力方向的接合面，即為基本分

23、型面。壓鑄件分型面設(shè)計(jì)的原則：（1）開(kāi)模時(shí)，能保持鑄件隨動(dòng)模移動(dòng)方向脫出定模；使鑄件保留在動(dòng)模內(nèi)；并且 為便于從動(dòng)模內(nèi)取出鑄件，分型面應(yīng)取在鑄件的最大截面上。（2）有利于澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)的合理布置。（3）為保證鑄件的尺寸精度，應(yīng)使尺寸精度要求高的部分盡可能位于同一半壓鑄 模內(nèi)。（4）使壓鑄模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化并有利于加工。（5）其他：如考慮鑄造合金的性能，避免壓鑄機(jī)承受臨界負(fù)荷（或避免接近額定 投影面積）。由于固定座上下結(jié)構(gòu)對(duì)稱，在對(duì)稱面的斷面輪廓最大，同吋型芯放置在動(dòng)模上， 可以做到壓鑄件對(duì)動(dòng)模上型芯的包緊力大于對(duì)定模的包緊力，所以選擇直線分型面，并 且分型面設(shè)置在固定座中間的對(duì)稱面上。2.4壓鑄

24、機(jī)的初步選擇2.4. 1壓鑄機(jī)鎖模力的確定在一般情況下，壓鑄機(jī)的鎖模力可按下式計(jì)算：f 鎖2kp （a 件+a 澆）/102（2.1）式中f鎖一壓鑄機(jī)的鎖模力，kn；k 安全系數(shù)，一般取k=1.25；p 壓射比壓，mpa；a件一壓鑄件在主分型面上的投影面積，cm2；a澆一澆注與溢流、排氣系統(tǒng)的正投影面積之和，一般也可取a澆=0.3a件， cm2；查表得，鋁合金常用壓射比壓的推薦范圍值為5080mpa,取p=60mpa, a件 =55cm2 求得 f 鎖2536kn。2.4.2核定投影面積應(yīng)滿足a總va澆 （2.2）式中a總為實(shí)際澆注的正投影面積，cm2； a澆為壓鑄機(jī)標(biāo)定的最大投影面積，cm2

25、。 經(jīng)計(jì)算得a總=71.5 cm2, a澆二110 cm2。滿足要求。2.4.3壓室實(shí)際容量的核算應(yīng)滿足g澆v （0.60.8）室2（2.3）g 澆二（v 件+v 澆+v 余）p=126gg室=700g,滿足要求。2.4. 4選壓鑄機(jī)根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,經(jīng)查資料可選用選用j116d型臥式冷室壓鑄機(jī)，相關(guān)技術(shù)參數(shù)如 表2所示型號(hào)規(guī)格j116d型號(hào)規(guī)格j116d鎖模力/kn630液壓頂出器頂出力kn拉桿內(nèi)空間（水平彳 垂直）/mm3053 305最大澆注£ / kg0. 7壓室定仿直徑/mm85一次空循環(huán)時(shí)間./s5動(dòng)模座行程/mm250壓射比壓/mpa57為4壓鑄模厚度/呃150350壓

26、室定何高度/mm10壓射位置nun0飛0樂(lè)室盲徑mm35： 40壓射力/kx35汝壓頂出器定出行程100第三章模具設(shè)計(jì)3.1確定型腔數(shù)目及排列方式1）由于該工件較小，然后考慮到注射機(jī)的成型鎖模力，我們采用一模一腔的設(shè)計(jì)思 路來(lái)設(shè)計(jì)該模具。2）同時(shí)考慮到注射機(jī)的額定注射量以及產(chǎn)品的制作精度，模具的型腔數(shù)不能太多, 所以在這里綜合以上因素，決定采用一模一腔來(lái)制作該產(chǎn)品，故模具的型腔數(shù)目為一個(gè)。一模一腔的模具所需要的鎖模力和注射量都在注射機(jī)額定的范闔內(nèi)，且制作出來(lái)的 產(chǎn)品精度比較容易控制，外形不易變形，所以采用該型腔數(shù)目來(lái)制作加工鋁合金箱體這 個(gè)產(chǎn)品。3.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)將金屬液引入到型腔的通道為澆

27、注系統(tǒng)。它是從壓室開(kāi)始到內(nèi)澆口為止的進(jìn)料通 道的總稱。一般有四部分組成：直澆道、橫澆道、內(nèi)澆口、余料。選用的壓鑄機(jī)不同, 采用不同的澆注系統(tǒng)。圖3.2是各類型壓鑄機(jī)所采用的澆注系統(tǒng)。a)b)c)8）熱室壓鑄機(jī)用澆注系統(tǒng)c）臥式壓鑄機(jī)用澆注系統(tǒng)b）立弍壓鑄機(jī)用澆注系統(tǒng)d）全立式壓鑄機(jī)用澆注系統(tǒng)1 -直澆這2-橫澆這3-內(nèi)澆口對(duì)澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)遵循如下基本原則：（1）了解鋁合金的成型性能（2）盡量避免或減少熔接痕（3）有利于型腔中氣體排出（4）防止型芯的變形和嵌件的位移（5）盡量采用較短的流程充滿型腔（6）流動(dòng)距離比和流動(dòng)面積比的校核為了提高成型效率和綜合考慮以上的基本設(shè)計(jì)原則并結(jié)合制件

28、質(zhì)量要求，本模具應(yīng) 采用潛伏澆口，由產(chǎn)品底部進(jìn)料。澆口直徑可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算d二（0.140.20） 師a式中d一澆口直徑（mm）力一壓鑄件在澆口處的壁厚（mm）a型腔的表面積mm 2d= （0.140.20） 必7 x20303.8l.0mm （澆口直徑也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值取d= 1.0mm） 澆口錐角取 0 = 30°；澆口傾斜角取 4 = 15°。3.3內(nèi)澆口的設(shè)計(jì)內(nèi)澆口是指橫澆道到型腔的一段澆道，其作用是是使橫澆道輸送出來(lái)的低速 金屈液加速并形成理想的流態(tài)而順序地填充型腔，它直接影響金屈液的填充形式 和鑄件質(zhì)量，因此是一個(gè)主要澆道。設(shè)計(jì)內(nèi)澆口時(shí)，主要是確定內(nèi)澆口的位置和

29、方向，并預(yù)計(jì)合金充填過(guò)程的流態(tài)， 可能出現(xiàn)的死角區(qū)和裹氣部位，以便設(shè)置適當(dāng)?shù)囊缌鞑酆团艢獠?。?nèi)澆口設(shè)計(jì)吋應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1、從內(nèi)澆口進(jìn)入型腔的金屈液，應(yīng)首先填充深腔處難以排氣的部位，然后充填 其他部位，并注意不要過(guò)早的封閉分型面、排氣槽，以便于型腔中的氣體能夠順 利排除。2、金屬液進(jìn)入型腔后，不正面沖擊型壁和型芯，力求減少動(dòng)能損耗，避免因沖 擊而受侵蝕發(fā)生粘模現(xiàn)象，致使該處過(guò)早損壞。3、應(yīng)盡可能采用單個(gè)內(nèi)澆口 而少用分支澆口（大型鑄件、箱體和框架類以及結(jié)構(gòu)形式特殊的鑄件除外），以 避免多路金屬液匯流互相撞擊，形成渦流，產(chǎn)牛裹氣和氧化物夾雜等缺陷。對(duì)有 加強(qiáng)肋的鑄件，應(yīng)使內(nèi)澆口導(dǎo)入金屬液的流向和

30、加強(qiáng)肋方向一致。4、形狀復(fù)雜的薄壁鑄件，應(yīng)采用較薄的內(nèi)澆口，以保證有足夠的填充速度。對(duì) 一般結(jié)構(gòu)形狀的鑄件，以保證最終靜壓力的傳遞作用，應(yīng)采用較厚的內(nèi)澆口，并 設(shè)在鑄件的厚處。5、內(nèi)澆口設(shè)置位置應(yīng)使金屬液充填壓鑄型腔各部分時(shí)，流程最短，流向改變小， 以減少填充過(guò)程屮能量的損耗和溫度降低。此外，還要考慮到鑄件的加工、粗糙度及切除澆口是否對(duì)技術(shù)要求有影響等有關(guān) 問(wèn)題。內(nèi)澆口的主要形式如圖3.6所示。其中圖a因除去內(nèi)澆口時(shí)易損傷鑄件，因此較少采用。圖b、c適應(yīng)于平板類鑄件。圖d適用于壁厚鑄件，圖b、c> d在去除 澆口時(shí)都不會(huì)損傷鑄件。圖e、f、g、h適用于深腔鑄件（其中圖f制造較困難）， 因

31、為它們具有合理的金屬液引入方向，有利于型腔排氣及避免金屬液進(jìn)入型腔時(shí) 沖擊型芯。a)b)c)d)g)h)an二180g(3. 1)式中an為內(nèi)澆口面積，mm2）g為壓鑄件質(zhì)量，kg求得an約為11. 34nim2內(nèi)澆口的厚度，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為1.01. 8mm：內(nèi)澆口的寬度，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為壓鑄件邊長(zhǎng)的0.60.8倍。選用內(nèi)澆口的厚度為1.5mm,寬度為16.5mm, 長(zhǎng)度為2mmo直澆道是指從澆口套到橫澆道為止的一段澆道，它是傳遞金屬液壓力的首要 澆道，其尺寸大小可以影響金屬液的流動(dòng)速度、充型時(shí)間、氣體的儲(chǔ)存空間和壓 力損失的大小，起著能否使金屬液平穩(wěn)引入橫澆道和控制金屬液充型條件的作 用。選用

32、壓鑄機(jī)的類型不同，直澆道的結(jié)構(gòu)也不同。圖3.5為臥式冷室壓鑄機(jī)用直澆道的結(jié)構(gòu)，它又壓鑄機(jī)上的壓室和壓鑄模上的澆口套組成，在直澆道上的 一段稱為余料，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：1、根據(jù)所需壓射比壓和壓室充滿度選定壓室和澆口套的內(nèi)徑do2、澆口套的長(zhǎng)度應(yīng)不小于壓鑄機(jī)壓射沖頭的跟蹤距離，便于余料從壓室中 脫出。3、橫澆道入口應(yīng)開(kāi)設(shè)在壓室上部?jī)?nèi)徑三分之二以上部分，避免金屬液在重 力作用下進(jìn)入橫澆道，提前開(kāi)始凝固。4、分流器上形成余料的凹腔的深度等于內(nèi)澆道的深度，直徑與澆口套相等, 沿圓周的脫模斜度約為5。o5、有時(shí)將壓室和澆口套制成一體，形成整體式壓室。整體式壓室內(nèi)孔精度 高，壓射時(shí)阻力小，但加工復(fù)雜，通用性差

33、。6、采用深導(dǎo)入式直澆道（圖3.4）,可以提高壓室的充滿度，減小深型腔 壓鑄模的體積，當(dāng)使用整體式壓室時(shí)，有利于采用標(biāo)準(zhǔn)壓室或先有的壓室。圖3. 47、壓室和澆口套的內(nèi)孔，應(yīng)在熱處理和精磨后，在沿軸線方向進(jìn)行研磨， 其表面粗糙度不大于ra0.2o直澆道部分澆口套的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3.5。圖a裝拆方便，壓室同澆口套同軸度偏 差較大。圖b裝拆方便，壓室同澆口套同軸度偏差小，但澆口套耗料較多。圖c 裝卸不便，壓室同澆口套同軸度偏差較大。圖d澆口套通冷卻水，模具熱平衡好,有利于提高生產(chǎn)率。圖e采用整體壓室時(shí)點(diǎn)澆口的澆口套。圖f用于臥式冷壓室 壓鑄機(jī)，采用中心澆口的澆口套。圖3. 53. 5橫澆道設(shè)計(jì)橫澆道是指

34、由直澆道到內(nèi)澆口的一段澆道，它的作用是將金屬液引入內(nèi)澆 口，并可以借助橫澆道中的打體積金屬液來(lái)預(yù)熱模具，當(dāng)鑄件冷卻收縮時(shí)用來(lái)補(bǔ) 縮和傳遞靜壓力。橫澆道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1、橫澆道的的截面積應(yīng)從育澆道其到內(nèi)澆道為止逐漸縮小，如在橫澆道中出現(xiàn)截 面積擴(kuò)大的情況，金屬液流過(guò)這里時(shí)則會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓，必會(huì)吸收分型面上的空氣， 增加金屬液流動(dòng)過(guò)程中的渦流。2、橫澆道應(yīng)具有一定得厚度和長(zhǎng)度，若橫澆道過(guò)薄，則熱量損失大；若過(guò)厚是冷 卻速度慢，影響生產(chǎn)率，增大金屬消耗。保持一定長(zhǎng)度的目的在于對(duì)金屈液起到 穩(wěn)流和導(dǎo)向的作用。3、橫澆道截面積在任何情況下都不應(yīng)小于內(nèi)澆口截面積。多腔壓鑄模主橫澆道截 面積應(yīng)大于各分支橫澆道面積

35、之和。4、根據(jù)工藝上的需要可布置盲澆道，以改善模具熱平衡條件，容納冷污金屬液、 余料殘?jiān)蜌怏w。5、對(duì)于臥式冷室壓鑄機(jī)，在一般情況下，橫澆道入口應(yīng)位于直澆道的上方，防止 壓室屮的金屬液過(guò)早流入橫澆道。6、對(duì)于熱室壓鑄機(jī)，橫澆道截面積應(yīng)小于噴嘴口小端截面積。第四章成型零部件的設(shè)計(jì)4.1成型零件的性能要求經(jīng)查有關(guān)資料可知zznai4culy的收縮率是0. 3%0. 8%平均收縮率為：s二（0. 3%+0. 8%） /2二0.55%型腔工作部位的尺寸:型腔徑向尺寸 型腔深度尺寸 型芯徑向尺寸 型芯高度尺寸 屮心距尺寸gj(l + s) x匸 /芽=(1 + s)a-xa； /,息=(l+s"

36、;$+xr" 詁廣(1 + s)4 + x<|；c,”±q/2 = (l + s)c$±q/2式中l(wèi)壓鑄件外型徑向基本尺寸的最大尺寸（inm）1 一壓鑄件內(nèi)型徑向基本尺寸的最小尺寸5m）h壓鑄件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm）h壓鑄件內(nèi)型徑向基木尺寸的最小尺寸（mm）c壓鑄件中心距基本尺寸的平均尺寸（mm）x修正系數(shù)，取0.50.75壓鑄件公差（mm）力一模具制造公差，?。?/31/4） ao各工作部位尺寸計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)相應(yīng)零件圖紙所標(biāo)明4.2成型零部件的強(qiáng)度與剛度計(jì)算為了方便加工和熱處理，其型芯整體鑲嵌式，型腔為整體鑲嵌式。因此，型 腔的強(qiáng)度和剛度按型腔整

37、體式計(jì)算。由于型腔壁厚計(jì)算比較麻煩，也可參考經(jīng)驗(yàn) 推薦數(shù)據(jù)。4. 3.強(qiáng)度、剛度計(jì)算設(shè)計(jì)好一套模具，必須考慮到它的強(qiáng)度和剛度方面，因?yàn)槟＞呤窃诟邷叵旅孀鳂I(yè)的，并且高壓，所以校核各個(gè)結(jié)構(gòu)零部件的強(qiáng)度和剛度是必須的。只有這樣, 才能更好地使模具應(yīng)用的時(shí)間長(zhǎng)，使用方便，維修少。壓鑄件成型過(guò)程中不產(chǎn)生溢料保證壓鑄件的尺寸精度壓鑄件尺寸經(jīng)驗(yàn)公式6<10a i/310 50a i/3(l+a i)>50200 i/5(l+a i)xx2015屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第五章脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)5.1脫模力的估算脫模力的估算：tf=kxpxa(3.4)式中tf壓鑄件脫模所需的脫模力，n；p擠壓力，鋁合金

38、一般取(1012);a壓鑄件的包緊型芯的側(cè)面積，cm2；k一安全系數(shù)，一般取1. 2左右；tf=l. 23 (1p610) =392. 7n;壓鑄成型每一循環(huán)中，壓鑄必須準(zhǔn)確無(wú)誤的從模具的凹模中或型芯上脫出， 完成模具脫模。脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下述原則：1、壓鑄件滯留于動(dòng)模邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作, 致使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。2、推桿設(shè)置不能影響模具的強(qiáng)度。防止壓鑄件結(jié)構(gòu)變形或損壞，正確分析 壓鑄件對(duì)模腔的粘附力的大小及所部位，有針 對(duì)性的選擇合適的脫模裝置，使 推出重心與脫模阻力中心相重合。3、推桿應(yīng)設(shè)置在壓鑄件受包緊力最大的地方。由于壓鑄件收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡量

39、靠近型芯，同時(shí)推出力應(yīng)施于壓鑄件剛性 和強(qiáng)度最大部位，作用面積也盡可能大一些，以防壓鑄件變形或損壞。4、推桿應(yīng)與型芯的表面齊平。力求良好的壓鑄件外觀，在選擇頂相互位置時(shí)，應(yīng)盡量設(shè)在壓鑄件內(nèi)部或?qū)鸿T件影響不大的部位。在采用推桿脫 模時(shí)，尤其要注意這個(gè)問(wèn)題。5、結(jié)構(gòu)合理可靠，脫模結(jié)構(gòu)應(yīng)工作可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，更換容易, 口有足夠的強(qiáng)度和剛度。 根據(jù)制件的形狀，本模具可以設(shè)計(jì)為推桿推出。結(jié) 論通過(guò)這段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知 識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會(huì)遇到不 清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度。本文所設(shè)計(jì)的是鋁合金 箱體壓鑄模具的設(shè)計(jì)，通過(guò)初期的定稿，查資料和開(kāi)始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到 了所學(xué)知識(shí)的重要性，從而讓我更加深刻地體會(huì)到做一門(mén)學(xué)問(wèn)不易，需要不斷鉆研，不 斷進(jìn)取才可要做的好，總之，本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下