變速箱體壓鑄模設(shè)計

1、變速箱體壓鑄模設(shè)計Gearbox housing die-casting die design學(xué)生姓名學(xué)號所在學(xué)院班級所在專業(yè)申請學(xué)位指導(dǎo)教師職稱副指導(dǎo)教師職稱答辯時間目 錄目目 錄錄設(shè)計總說明 .IINTRODUCTION.II1緒論.11.1壓鑄技術(shù).11.1.1壓鑄技術(shù)的特點與原理.11.1.2壓鑄的社會地位.21.2汽車的變速箱分類.22鑄件的工藝分析.22.1壓鑄合金的基本要求.22.2鑄件材料的各項特性.32.3壓鑄件精度.32.3.1壓鑄件的尺寸精度.32.3.2壓鑄件的壁厚尺寸公差.32.3.3壓鑄件的壁厚尺寸公差.42.4壓鑄件結(jié)構(gòu)分析.43對壓鑄機(jī)的選用計算.53.1壓射比

2、壓的確定.53.2這鎖模力的計算.63.3壓鑄機(jī)的初選定及其參數(shù).73.4壓室額定額定容積的校核.83.5核定投影面積.83.6對所設(shè)計模具厚度的計算.84型腔與分型面.84.1型腔的確定.84.2分型面設(shè)計與計算.94.3分型面具體安排.95設(shè)計模具的澆注系統(tǒng).105.1設(shè)計所要的內(nèi)澆口.105.1.1內(nèi)澆口的設(shè)計原則.115.1.2充填速度和充填時間的綜合設(shè)計.115.1.3內(nèi)澆口截面積的計算.115.1.4設(shè)計合適的橫澆道.12目 錄5.1.5設(shè)計合適的直澆道.135.1.6設(shè)計合適的溢流系統(tǒng).155.1.7設(shè)計合理的排氣槽.176設(shè)計合理的抽芯結(jié)構(gòu).176.1抽芯力.176.2抽芯距離

3、.186.3滑塊受力的計算.186.4安裝形式.187結(jié)構(gòu)零件的技術(shù)和設(shè)計.197.1動模，定模導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計.197.2推板導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計.197.3模板的選用.197.4動模支承板的選擇.207.5墊塊的計算和選用.208推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計和選擇.208.1推出距離的計算.208.2推出力的計算.218.3動模支承板的選擇.219成型零件的基本設(shè)計.22鳴 謝.26參考文獻(xiàn).27設(shè)計總說明I設(shè)計總說明本次的設(shè)計課題是為了滿住現(xiàn)代汽車生產(chǎn)行業(yè)的生產(chǎn)需要的。目前,汽車配件制造是重要的制造產(chǎn)業(yè)，汽車配件制造已經(jīng)成為了一個技術(shù)性很強(qiáng)的行業(yè)。本設(shè)計課題正是研究變速箱箱體的壓鑄模具的設(shè)計。設(shè)計任務(wù)是對

4、壓鑄模具結(jié)構(gòu)功能和生產(chǎn)的設(shè)計，以相關(guān)的國家設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為最為主要的標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計過程的壓鑄模具的結(jié)構(gòu)合理，能生產(chǎn)出在尺寸精度、物理性能等方面均達(dá)到要求的產(chǎn)品，力求壓鑄模具的生產(chǎn)制造容易、成本低廉，操作簡便，力求做到結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單緊湊，工藝性好，經(jīng)濟(jì)性好。由于壓鑄模具影響著鋁合金制品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率，所以必須嚴(yán)格根據(jù)變速箱體的結(jié)構(gòu)及精度要求對模具型腔形狀、尺寸和表面光潔度進(jìn)行合理選擇。合理分布分型面、澆口、澆道、溢流排氣槽的位置以及脫模方式。設(shè)計中必須確定壓鑄機(jī)的型號和規(guī)格，在壓鑄中考慮到渣包等防欠鑄造分析、設(shè)計用此來提高制件尺寸精度與形狀精度等。在生產(chǎn)中減少制件上所產(chǎn)生的氣泡、凹痕、燒焦等各種缺陷

5、；對壓鑄模具必須要采用自動開合模和自動頂出機(jī)構(gòu)，并要保證制件能自動從模具上脫落，盡可能地減少開模、合模和取制件等各過程中的人工勞動提高效率。本次設(shè)計主要是讓本人在設(shè)計中掌握壓鑄模的設(shè)計方法和設(shè)計步驟。 本模具采用了冷式臥式壓鑄機(jī)，采用側(cè)澆口，扇型橫澆道，有利于鑄件的壓鑄，分型面是較為常使用的復(fù)合型分型面這種類型。關(guān)鍵詞：變速箱箱體；壓鑄模具；汽車配件； ABSTRACTIIINTRODUCTIONThe design of the subject is full of the production of modern automobile production needs of the ind

6、ustry. At present, the automobile parts manufacturing is the important manufacturing industry, the automobile spare parts manufacture is already become a highly technical industry. This design is the research of the design of the die for the gearbox box.Task design for the design of die casting die

7、structure features and production, with relevant national design standard for the main criteria, in the design process the design of die structure is reasonable, produced in dimensional accuracy and physical properties have reached the requirements of the products, strive to die-casting mold manufac

8、turing is easy, low cost, simple operation, and strive to achieve a simple and compact structure design, good manufacturability and economic good. The die casting aluminum alloy products affect the quality and production efficiency, so we must strictly according to the requirements of precision gear

9、 box structure and reasonable selection of mould cavity shape, size and surface finish, reasonable distribution of the parting surface, gate, sprue, overflow vent position and demoulding mode, the design must be determined die casting machine types and specifications, in die casting into slag proof

10、casting, designed with this under analysis to improve the size accuracy and shape accuracy, the decrease in production of bubble, dent, generated on the burning parts and other defects; the die casting mould must adopt automatic clamping and automatic ejection institutions, and to ensure that the wo

11、rkpiece can automatically fall off from the mold, as far as possible to reduce the mold, mold and parts in the process of labor efficiency.This design is mainly to let me master the design method of die and the design steps in the design. The die adopts the cold type horizontal die casting machine,

12、adopting the side gate, the fan type horizontal runner way, is advantageous for the casting die casting, the parting surface is the compound type which is used frequently this type.KEYWORDS: GEAR-BOX; DIE CASTING MOULD; AUTO PARTS畢業(yè)設(shè)計 1 畢業(yè)設(shè)計題目畢業(yè)設(shè)計說明書1緒論近年來，汽車行業(yè)的巨大的發(fā)展也給壓鑄成型技術(shù)的發(fā)展來了機(jī)遇，特別是當(dāng)今的社會正處在可持續(xù)發(fā)展和

13、環(huán)境與生態(tài)保護(hù)的需要。正因為這樣，社會中的材料變化也由壓鑄合金件代替社會中較為傳統(tǒng)的鋼鐵件，在生產(chǎn)會使汽車的實際質(zhì)量減輕 30左右。與此同時，壓鑄合金件不同于鋼鐵見是熱傳導(dǎo)性能良好，熱量散失快，這正在實際使用中極大的提高了現(xiàn)在的汽車的行車安全性。因此，金屬壓鑄行業(yè)在汽車行業(yè)面前正面臨著空前的發(fā)展的機(jī)遇，壓鑄行業(yè)必要把握好這次機(jī)會。1.1壓鑄技術(shù)1.1.1 壓鑄技術(shù)的特點與原理金屬壓鑄成型是將熔融的金屬液在較高的壓力下，以一定高的速度填充入壓鑄模型腔，并使金屬液在高壓狀態(tài)下凝固而形成金屬壓鑄件的過程。最顯著的特點是：不管的壓件的成型形狀復(fù)雜、壁薄的有色金屬結(jié)構(gòu)件壓鑄都可以很好的做出到來的。由于金

14、屬壓鑄成型技術(shù)有著其他成型技術(shù)不可比擬的突出優(yōu)點，在工業(yè)技術(shù)極速發(fā)展的現(xiàn)在，得到了越來越多的應(yīng)用與越來越多的發(fā)展。同時還是一種互換性、精度、效率都是十分的高的制造技術(shù)，特別是在的大批量的生產(chǎn)中。盡管壓鑄模具的制造成本較高，但回顧眾多的實際生產(chǎn)的實例中，壓鑄技術(shù)的應(yīng)用其生產(chǎn)的綜合成本則會達(dá)到大幅度的降低。在各種各樣的生產(chǎn)案例中在很大的程度上分析出來壓鑄模具制造費(fèi)用特別較高，投入生產(chǎn)以后如果真的要進(jìn)行大的修改是好困難的事情。壓鑄模具難的制造技術(shù)及其使用壽命長短，在極大程度上受制與壓鑄模具設(shè)計，所以模具設(shè)計人員在實踐的各種各樣的設(shè)計中應(yīng)當(dāng)對壓鑄技術(shù)透徹而且深入的了解，并細(xì)致地分析產(chǎn)品，才能在壓鑄模設(shè)

15、計上順利地達(dá)到預(yù)期的效果。畢業(yè)設(shè)計 2 1.1.2 壓鑄的社會地位據(jù)的現(xiàn)在的大概的了解，壓鑄模具自問世以來，因為其是一種很接近最后形狀尺寸的精密加工工藝，還有著節(jié)省原材料和節(jié)能等優(yōu)點，這些年來該技術(shù)得到了相當(dāng)大的發(fā)展。在的壓鑄設(shè)備及其控制、壓鑄工藝及壓鑄合金等方面不斷取得新的突破。由于汽車工業(yè)、電子通訊和家用電器、玩具等產(chǎn)業(yè)不斷進(jìn)步，于此同時這些行業(yè)要求市場出現(xiàn)大量復(fù)雜薄壁和美觀的金屬零件，在一定的程度上促進(jìn)了壓鑄行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。特別是近年來，一些國家依靠技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)鑄件薄壁化，輕量化，并給社會帶來了極大的受益和進(jìn)步。 在世界的制造發(fā)展史上看過來壓鑄技術(shù)是的最先進(jìn)的金屬成型方法之一，目前壓

16、鑄合金已經(jīng)不只是在非鐵合金的鋁，銅鋅這些較為輕質(zhì)的材料了啊，而且正在漸漸得礦大到用來壓鑄鑄鐵或者是用來壓鑄鑄鋼。1.2汽車的變速箱分類現(xiàn)在的社會上的變速箱很多的情況會分類為以下幾種：手動變速箱；普通的自動變速箱/普通的自動變速箱并帶手自一體；CTV 的無級的變速箱/CTV 的帶檔位的變速箱；雙離合的變速箱。設(shè)計時采用的變速箱體是 mq200 手動變速箱體，手動變速器，也稱手動擋，英文全稱為 manual transmission，簡稱 MT。2鑄件的工藝分析2.1壓鑄合金的基本要求在壓鑄過程中生產(chǎn)的壓鑄件的金屬材料是鋁合金或純鋁，有時候是鎂合金或鉛合金，同時鋅合金，銅合金、錫合金也有著很大的應(yīng)

17、用?；仡欉^來鋁合金應(yīng)用最廣，但時代的發(fā)展鎂合金呈增長趨勢。由于各種各樣的原因社會中黑色金屬僅有很少量應(yīng)用，由于現(xiàn)在壓鑄技術(shù)的發(fā)展鑄鐵和鑄鋼的壓鑄也在逐漸增加。很多的時候會對壓鑄合金基本要求如下：1）的材料的密度要足夠的小，導(dǎo)電各導(dǎo)熱性好；2）的材料的強(qiáng)度和硬度要高，塑性要比較好；3）耐磨性和抗腐蝕性好、加工性能、材料力學(xué)性能和其他性能符合的產(chǎn)品工件工作條件要求；畢業(yè)設(shè)計 3 4）熱裂傾向小。合金在固相線下必須的有較高的高溫強(qiáng)度的性質(zhì)，這樣會很大的程度中避免的壓鑄時產(chǎn)生各種熱裂；5）材料液態(tài)的流動性必須較好。結(jié)晶溫度范圍盡可能的要小、結(jié)晶的潛熱大的合金又出色的流動性，這樣就有機(jī)會為實現(xiàn)復(fù)雜壓鑄件

18、的薄壁化創(chuàng)造很優(yōu)良的條件；6）收縮率小，產(chǎn)生的熱裂、冷裂各變形的傾向小以免脫模時鑄件產(chǎn)生變形及裂紋，并有助于保證壓鑄尺寸精度；7）材料的熔點要較低。較低的合金的壓鑄溫度會有利于延長的壓鑄模的使用壽命；8）盡可能的考慮的當(dāng)?shù)氐呢浽闯渥悴⑶以趩挝毁|(zhì)量的性能成本比較中價格低廉。2.2鑄件材料的各項特性由于的壓鑄件為變速箱箱體，需要承受一定的力矩和震動，因此其需要一定的強(qiáng)度與硬度，經(jīng)查壓鑄模具設(shè)計師手冊后確定本次設(shè)計中驅(qū)動端蓋的材料選取YZAlSi9Cu4（ADC12） ，其合金代號為 YL112。所選的壓鑄鋁合金 YL1122 的牌號、代號、化學(xué)成分及力學(xué)性能如下表。表 2-1 YL112 的化學(xué)成

19、分加力學(xué)性能表化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） （%）力學(xué)性能（不低于）合金牌號合金代號SiCuMnMgFePbSnZnAl/bMPa（%）硬度HBYZAlSi9Cu4YL1127.5 9.53 40.50.301.20.10.11.2其余2401852.3壓鑄件精度2.3.1 壓鑄件的尺寸精度由表 64（壓鑄模具設(shè)計師手冊 ，P2-4 頁） ，對于成批的和大量生產(chǎn)的壓鑄件設(shè)計在正常情況下所達(dá)到的等級公差，可選用以下參數(shù)。鎂，鋁合金為 CT5CT7，本設(shè)計的壓鑄材料為鋁合金，故選 CT7。 2.3.2 壓鑄件的壁厚尺寸公差由表 67（壓鑄模具設(shè)計師手冊 ，P2-5 頁） ，由于本次變速箱箱體的壁厚尺寸畢業(yè)

20、設(shè)計 4 都大于 6mm,鑄件的壁厚尺寸公差為-0.5+0.5。2.3.3 壓鑄件的壁厚尺寸公差由表 612（壓鑄模具設(shè)計師手冊 ，P2-6 頁） ，由于鑄件公稱尺寸為 730mm，所以其整形前公差為 2.2mm，整形后公差為 0.5mm。由表 615（壓鑄模具設(shè)計師手冊，P2-7 頁） ，由于鑄件最大外廓尺寸為 730mm，所以其翹曲公差為 0.6mm。2.4壓鑄件結(jié)構(gòu)分析壓鑄件為箱體結(jié)構(gòu)，箱頂?shù)目诪橹饕陌惭b部位，是的變速箱的軸承的安裝位置，此處為主要受力部分應(yīng)局部加厚其尺寸，箱體有一定的油密性對箱體底面與頂面要進(jìn)行后續(xù)加工，所以工件的底面與頂面的邊緣處應(yīng)相對突出，這樣可以減少后續(xù)加工的加

21、工面積。箱體的后部為懸臂結(jié)構(gòu)，為了保證的力學(xué)要求必須設(shè)計加強(qiáng)肋，保證工件的安全工作。工件的邊緣與相交處盡可能也圓角過度，這樣可以避免尖角的出現(xiàn)，尖角會導(dǎo)致壓鑄模具容易損壞，減少模具壽命。同時還會影響壓鑄的質(zhì)量。圖 2-1 工件的三維視圖 1畢業(yè)設(shè)計 5 圖 2-1 工件的三維視圖 23對壓鑄機(jī)的選用計算壓鑄機(jī)可分為冷室和熱室兩類，冷室與熱室壓鑄機(jī)可細(xì)分為立式、臥式兩種型式。在實際生產(chǎn)中臥式壓鑄機(jī)應(yīng)用最為廣。在實際生產(chǎn)中，并不是現(xiàn)有的壓鑄機(jī)都能滿足壓鑄生產(chǎn)工藝的需要，而需要在對生產(chǎn)工件的具體分析后進(jìn)行選用。選用壓鑄機(jī)現(xiàn)在的也是必須考慮以下的兩個大的方面。1、壓鑄件的不同的品種與生產(chǎn)批量；2、壓鑄

22、件的不同的結(jié)構(gòu)與工藝參數(shù)。主要根據(jù)所計算的鎖模力來進(jìn)行選用壓鑄機(jī)是當(dāng)今行業(yè)傳統(tǒng)而且被行業(yè)廣泛地采用的對壓鑄機(jī)的選用方法，但很多時候還是不足，按能量供求關(guān)系選用壓鑄機(jī)的方法是一種較為先進(jìn)合理的的壓鑄機(jī)選用方法。本設(shè)計為簡化計算采用根據(jù)鎖模力選用壓鑄機(jī)的方法對壓鑄機(jī)進(jìn)行選擇。3.1壓射比壓的確定壓鑄件為變速箱體采用的為 YL112 鋁合金，鑄件為承載件并要求有一定的水密性。由此查表 42（壓鑄模具設(shè)計師手冊 ，P1-43 頁） ，由此確定壓射比壓為 50MPa 至80MPa 之間，所以本次設(shè)計選用壓射比壓 p=70MPa。畢業(yè)設(shè)計 6 3.2這鎖模力的計算根據(jù)公式先計算主型脹力，再計算分脹型力，可

23、得到現(xiàn)在的鎖模力計算主型脹力用公式（3-1） 。 F （3-1）主10pA式中 F要的主脹型力，鑄件在模具的分型面上的投影面積，其中還有包括澆主注，溢流、排氣等一系列系統(tǒng)的面積乘以比壓（kN） ；A鑄件在模具分型面上所形成的投影面積，一般會加 30作為要的模具中澆注系統(tǒng)的面積（c） ； p壓力比壓（Mpa） 。由計算可得到要的變速箱體在分型面的投影面積為 713 c。F=6488 kN主10703 . 01713）（滑塊抽芯時的分脹型力由公式（3-2）計算。 （3-2）tgapAF10芯分上式 F 要的工件的法向分力引出來的脹型力（kN） ；A側(cè)向活動型芯其在成型端面上的投影面積（c） ；芯p

24、要的壓力比壓（Mpa） ，p80Mpa；a鍥緊塊的鍥緊角度（） ，a20。F*0.36=4.7KN分10709 . 3按公式（3-1）求得脹型力后再要乘上一個安全系數(shù) K（這個 K 取 1.25） ，便得到所要的壓鑄該壓鑄件說所壓鑄機(jī)的鎖模力。 （3-3） FK FF分鎖主式中 壓鑄機(jī)應(yīng)有的鎖模力（kN） ； F鎖 K 所選用的安全系數(shù)（一般取 K=1.25） ；壓鑄時主脹型力、鑄件在分型面上的所有的投影面積，包括澆注、溢流、F主排氣等一系列系統(tǒng)的面積乘以比壓（kN） ；分脹型力，主要是工件作用在滑塊鎖緊面上的發(fā)向分引力所能引起脹型力F分畢業(yè)設(shè)計 7 之和（kN） 。最終求得要的=8110KN

25、。F鎖3.3壓鑄機(jī)的初選定及其參數(shù)根據(jù)要的鎖模力，按表 9-7（壓鑄技術(shù)手冊 ，P315 頁）查得 J1190 臥室冷室壓鑄機(jī)主要參數(shù)，其鎖模力為 9000kN。所以，初步選用 J1190 臥室壓鑄機(jī)作為本設(shè)計的壓鑄設(shè)備，所選壓鑄機(jī)具體參數(shù)如下表 3-1。表 3-1 J1190 型臥式冷室壓鑄機(jī)主要參數(shù)壓鑄機(jī)型號J1190合型力KN9000拉桿之間的內(nèi)尺寸(水平 x 垂直)mm2910910動模座板行程Mm750拉桿直徑Mm-壓射位置Mm0,-140,1280壓鑄模厚度Mm450/1000壓室比壓Mpa57-94壓射直徑Mm90/100/110/125壓射力KN830最大金屬注入量Kg(鋁)1

26、8 壓鑄件投影面積 cm22380沖頭跟蹤距離Mm80一次空循環(huán)時間S-液壓頂出器頂出力kN-液壓頂出器頂出行程Mm-管路工作壓力MPa-機(jī)器總重t48機(jī)器外形尺寸(長寬高)Mm1000029003000按公式 3-4 和上表 3-1，取壓室直徑為=90mm，選壓射力取 850kN，則對應(yīng)的壓射比壓應(yīng)該按公式（3-4）計算。P= (3-4) 6210*max4DF式中 p-所選的壓鑄件的最大壓射比壓（MPa） ；D-壓鑄件的壓室直徑（m） ；Fmax壓鑄件最大壓射力（） ，查得Fmax35kN ；所以 P=MPa=120MPa。6210*max4DF6210*07. 08304所以取 p=70

27、MPa,滿足要的鎖模力的要求。畢業(yè)設(shè)計 8 3.4壓室額定額定容積的校核由上表 3-1，J1190 型壓鑄機(jī)一次最大金屬注入量為 19KG。在利用樣件 PROE 中的模型分析（Model analysis）對進(jìn)行鑄件質(zhì)量估算而得 M=6.5KG。所以，所選用的壓鑄機(jī)已經(jīng)可以滿足要求。3.5核定投影面積由上表 3-1，J1190 型壓鑄機(jī)一次最大壓鑄面積為 2000 cm2。在利用 PROE 中的模型分析（Model analysis）進(jìn)行鑄件分型面的投影面積為 713 cm2。所以，所選用的壓鑄機(jī)已經(jīng)可以滿足要求。3.6對所設(shè)計模具厚度的計算為了在機(jī)器合模時能鎖緊模具分型面，開模后能方便地從分

28、型面間取出鑄件，所要必須對模具厚度以及動模座板行程進(jìn)行核算。（1）模具真實厚度校核可以通過調(diào)整合模機(jī)構(gòu)位置來適應(yīng)本次設(shè)計模具的厚度，調(diào)整范圍不超過說明書中所要求必須遵守的最大和最小的模具厚度。根據(jù)分型面一般情況下在合模時必須貼緊的要求模具厚度一定是不得小于機(jī)器說明書中所要求必須遵守的最小模具厚度，也不能大于中所要求必須遵守的最大的模具厚度。據(jù)此，在設(shè)計模具時，按公式（3-5）核算所設(shè)計的模具厚度。 （3-minmax1010HmmHHmm設(shè)5）式中：H 設(shè) 設(shè)計模具厚度 （mm） ；Hmin 說明書中所要求必須遵守的模具最小厚度 （mm） ；Hmax 說明書中所要求必須遵守的最大模具厚度 （m

29、m） 。其中，Hmin=450mm，Hmax =1000mm，H 設(shè) =800mm，滿足要求。4型腔與分型面畢業(yè)設(shè)計 9 4.1 型腔的確定本次壓鑄為鋁合金箱體的壓鑄，其長度為 734mm，寬度為 322mm，高度為 156mm,壓鑄體積相對較大，根據(jù)制件的幾何形狀及生產(chǎn)批量基本確定壓鑄型腔為一模一腔。4.2 分型面設(shè)計與計算把壓鑄模的動模與壓鑄模的定模的結(jié)合面統(tǒng)稱為分型面。一個模具正常是只有一個的分型面，但有一些時候在鑄件結(jié)構(gòu)的特殊性，在要的實際生產(chǎn)中為了滿足要的壓鑄生產(chǎn)的工藝要求，往往會需要再在模具的其中增設(shè)一個或者多個輔助的分型面。壓鑄模分型面是模具設(shè)計和制造中的基準(zhǔn)面。很多的時候其將直

30、接影響著要的實際的模具加工的工藝與壓鑄成型的效果和效率等眾多的方面。分型面的不同的選擇，將會設(shè)計出來很多不同結(jié)構(gòu)的壓鑄模，同時也得到很多不同質(zhì)量的壓鑄件?？梢赃@樣說吧，分型面的設(shè)計和選擇是在模具設(shè)計中對壓鑄模結(jié)構(gòu)和壓鑄尺寸精度等眾多的方面有著決定性的影響。在實踐設(shè)計中分型面設(shè)計原則一般為如下。（1）要的壓鑄件在開模時盡量的保持隨動模移動方向來脫出定模；（2）要的分型面的設(shè)計必須是有利于澆注、溢流及排氣等系統(tǒng)的布置；（3）要求分型面盡可能不影響鑄件的尺寸精度；（4）是力求簡化模具結(jié)構(gòu)，同時也是要便于模具加工；（5）分型面應(yīng)有利于填充成型。4.3 分型面具體安排壓鑄中的分型面主要是安排在箱體的內(nèi)表

31、明，這樣可以確保壓鑄后鑄件收縮后會跟隨型芯一起，可以確保要的鑄件隨動模移動，同時分型面設(shè)在箱體內(nèi)表明合意避免出現(xiàn)較大體積的抽芯結(jié)構(gòu)。鑄件分型面的邊緣設(shè)在鑄件底平面的邊緣，主要在鑄件的后續(xù)處理中可以容易去除飛邊和渣包等。分型面較長，這樣可以保證在壓鑄過程中不會出現(xiàn)由于分型面不會過早被封閉而導(dǎo)致的排氣不順的情況。畢業(yè)設(shè)計 10 圖 4-1 模具分型面視圖5設(shè)計模具的澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)作用是把所需要的壓鑄金屬從壓鑄液熱室壓鑄機(jī)的噴嘴或從冷室壓鑄機(jī)的壓室導(dǎo)入型腔內(nèi)。設(shè)計的澆注系統(tǒng)應(yīng)有溢流、排氣與金屬進(jìn)入型腔的部位、方向，型腔內(nèi)氣體的排出等眾多的方面有著很密切相關(guān)。正常澆注系統(tǒng)能調(diào)節(jié)壓鑄過程中的充填速度、

32、時間和型腔溫度等眾多的充型條件，在其設(shè)計的時候壓鑄模具應(yīng)特別注意其影響。將金屬液引入型腔的通道特稱澆注系統(tǒng)。它是從壓鑄機(jī)的壓室開始直到鑄件的內(nèi)澆口為止的進(jìn)料通道的總稱。其一般大是由以下四個大部分來一起組成：直澆道、橫澆道、內(nèi)澆口及壓室中的余料。5.1 設(shè)計所要的內(nèi)澆口內(nèi)澆口的設(shè)計是用來確定內(nèi)澆口的位置、尺寸和其實際的形狀。很多時候因為所設(shè)計的鑄件的形狀復(fù)雜，同時涉及的因素極多，在內(nèi)澆口設(shè)計時是很難以做到完全滿足其全部應(yīng)遵循的原則。內(nèi)澆口的截面積至今也尚無切實可行的精確的計算方法，所以一般在進(jìn)行壓鑄模具的內(nèi)澆口的設(shè)計時，平時所積累的經(jīng)驗就是一個很重要的決定性的因素。畢業(yè)設(shè)計 11 5.1.1內(nèi)澆

33、口的設(shè)計原則1）從內(nèi)澆口進(jìn)入型腔的金屬液，理應(yīng)首先讓其充填深腔處難以排氣的一些必須的部位，然后慢慢充填其他的部位，注意設(shè)計中不能過早地封閉模具的分型面、模具的排氣槽，這樣才可以確保在型腔中大部分的氣體能夠順利排除。2）金屬液不能正面沖擊模具壁和型芯，盡量減少在壓鑄過程中動能損耗，盡可能避免因沖擊而讓模具受侵蝕而發(fā)生粘膜現(xiàn)象，這會很容易致使該處模具過早損壞;設(shè)計的澆口的設(shè)置位置應(yīng)便于切除,且避免在澆口部位產(chǎn)生熱節(jié)。3）應(yīng)該應(yīng)盡可能采用單個內(nèi)澆口從而少用分支澆口（對于大型鑄件和框架類箱體以及結(jié)構(gòu)形狀特殊的壓鑄件除外） ，以免多路金屬液匯流在型腔內(nèi)互相撞擊，從而會形成渦流，也可能產(chǎn)生裹氣和氧化物夾雜

34、等缺陷。對有鑄件中設(shè)計有加強(qiáng)肋，在設(shè)計是應(yīng)使內(nèi)澆口導(dǎo)入的金屬液的流向和加強(qiáng)肋的主要的方向一致。4）在設(shè)計一些形狀復(fù)雜的薄壁鑄件事特別的應(yīng)采用較薄內(nèi)澆口，這樣就可以保證有足夠充填速度。在設(shè)計一些一般結(jié)構(gòu)形狀鑄件，在壓鑄時為保證最終靜壓力的傳遞，很多的時候應(yīng)采用相對較厚的內(nèi)澆口，并盡可能的設(shè)在鑄件的厚處。5）內(nèi)澆口設(shè)置位置理應(yīng)可以使金屬液在充填壓鑄模型腔各處時，保證壓鑄流程最短，壓鑄流向改變少，以達(dá)到減少充填過程時能量的損耗和溫度降低。5.1.2充填速度和充填時間的綜合設(shè)計考慮到變速箱壓鑄件在正常的工作下對力學(xué)性能，如在對抗拉強(qiáng)度和致密度要求較為高，因此選用中等的充填速度，根據(jù)表 72（壓鑄模具設(shè)

35、計師手冊 ，P2-36 頁）可以確定鋁合金壓鑄件的填充速度為 40m/s。經(jīng)一定的計算鑄件平均壁厚為 11.25mm，從表 73（壓鑄模具設(shè)計師手冊 ，P2-36 頁）確定鋁合金壓鑄件的充填時間為 0.080.30 秒， ，本設(shè)計取0.15 秒。5.1.3內(nèi)澆口截面積的計算采用流量計算法估算內(nèi)澆口面積由公式 5- 1 計算。 Ag= （5-1）tvGg式中 Ag 設(shè)計的內(nèi)澆口截面積（mm2） ；G通過設(shè)計的內(nèi)澆口的金屬液質(zhì)量（g） ；采用的液態(tài)金屬的密度(g/cm3),見表 7-1；查得密度為 2.4 g/cm3；Vg充填時間(m/s)；選用 35m/s；t型腔的填充時間(s)，根據(jù)鑄件特點選

36、用填充時間為 0.15s。畢業(yè)設(shè)計 12 所以，Ag=mm2=451.4mm2。tvGg15. 0*40*4 . 26505內(nèi)澆口厚度的計算過程如下面的步驟。壓鑄件的凝結(jié)系數(shù)由公式（5-2）計算。M=V/A （5-2）M凝結(jié)系數(shù) cm；V壓鑄體積 cm；A壓鑄件的表面積 cm2；M=2044.9/4678.8=0.43cm。根據(jù)圖 7-14（壓鑄模具設(shè)計師手冊 ，P2-38 頁）由于壓鑄件的形狀較為復(fù)雜取較小的厚度，選擇內(nèi)澆口厚度為 2.3mm。內(nèi)澆口寬度為 451/2.3196mm。5.1.4 設(shè)計合適的橫澆道橫澆道是從從直澆道末端至內(nèi)澆道之間的一段必須的通道。橫澆道的作用是將金屬液從直澆道

37、引入到內(nèi)澆口，同時橫澆道可以保證在其中的金屬液還能改善模具平衡。因此，橫澆道的正確設(shè)計對獲得很優(yōu)質(zhì)的壓鑄件起著重要的作用。本壓鑄件采用漏斗形扇形橫澆道，設(shè)計的的步驟根據(jù)表 7-28 漏斗形漏斗形扇形橫澆道的設(shè)計步驟（壓鑄模具設(shè)計師手冊 ，P2-38 頁）計算。又已知的內(nèi)澆口尺寸面積=100 mm2，深度=2.3mm；寬度=196mm。扇形澆道的入口面積和內(nèi)澆口面積比為 1.5:1，所以扇形澆道面積為 676.5mm2。扇形澆道的厚度和扇形澆道的寬度比 1:3，所以取扇形澆道的寬度為 45mm，扇形澆道的深度為 15mm。扇形澆道的長度大于內(nèi)澆口寬度，其寬度所以取 200mm。根據(jù)適當(dāng)?shù)谋壤峙?/p>

38、扇形澆道的寬度和深度，經(jīng)計算后可確定其寬度數(shù)據(jù)如圖 5-2，其厚度投影形狀為圖 5-1 其深度尺寸為 15mm,7.4mm,4.6mm,3.7mm,2.3mm。畢業(yè)設(shè)計 13 圖 5-1 扇形澆道的側(cè)面投面形狀圖 5-2 扇形澆道的水平投面尺寸5.1.5設(shè)計合適的直澆道直澆道主要由所選定的壓鑄機(jī)的噴嘴和所設(shè)計的模具的澆口套組成，留存直澆道上的一小段稱金屬料為余料，其結(jié)構(gòu)與大小與所選用的壓鑄機(jī)有著重大的關(guān)系。余料的主要作用是保證壓射沖頭動作正常，同時還可以有利于傳遞壓力和金屬液充填平穩(wěn)。在設(shè)計直澆道是必須要注意以下幾個要點。 直澆道的直徑根據(jù)鑄件其所需壓鑄比壓而定，同時還要考慮到考慮金屬液在壓室

39、中充滿度不能過于低。 直澆道的一般厚度 H，一般取直徑的 1/2 至 1/3 之間即 H=(1/31/2)D。在設(shè)計時為了便于直澆道脫模，直澆道一般取的起模斜度應(yīng)取 1302。 澆道套的長度必須是要小于壓鑄機(jī)點的壓射沖頭的正常跟蹤距離，這樣才可以便于將余料從所設(shè)計的澆道推出。 設(shè)計的直澆道在橫澆道上的正常入口處應(yīng)開在澆道套的上方，這樣可以防止金屬液在未壓射前就流入型腔。澆口套、壓室和壓射沖頭的配合尺寸查表 421，422，423（壓鑄模設(shè)計手冊，P106 頁）得。壓室基本尺寸 D 90120，其尺寸偏差，澆口套尺寸和分流器尺寸為表 5-2，5-0畢業(yè)設(shè)計 14 3,5-4。表 5-2 壓室的尺

40、寸偏差表 53 澆口套尺寸表5-4 分流器尺寸基本尺寸90D（F8）偏差-0.046基本尺寸110D1偏差+0.027l37b2030R20L視需要定5.1.6設(shè)計合適的溢流系統(tǒng)溢流槽的設(shè)置不僅只是為了提高壓鑄件質(zhì)量，并且可以為填充過程中盡量排盡型腔中的存在的氣體或那些儲存混有氣體和涂料殘渣的冷污金屬液這樣就可以達(dá)到改善熱平衡同時也消除某反面的缺陷。在設(shè)計壓鑄模的溢流槽的時候可以注意以下的要領(lǐng)。(1) 設(shè)計的溢流槽要便于從壓鑄件上去除渣包，并在去除后盡量不損壞鑄件外觀。(2) 很多時候會在溢流槽中開設(shè)排氣槽這些排氣系統(tǒng)的，所有合理設(shè)計溢流口，這樣就可以避免溢流口會過早的堵塞影響到排氣槽。(3)

41、 注意避免在設(shè)計的溢流槽和壓鑄件之間而產(chǎn)生的熱節(jié)。尺寸偏差壓室基本尺寸澆口套 D（F8）壓室 D (H7)0壓射沖頭 d(e8)90120+0.076+0.030+0.0300-0.060-0.106基本尺寸90D（F8）偏差+0.076+0.030基本尺寸110D1偏差-0.046b2030h12L視需要定畢業(yè)設(shè)計 15 (4) 必修要避免在同一個的溢流槽上開幾個溢流口或是一個很寬的溢流口,因為這樣做的話可以免金屬液的在溢流口倒流或一部分金屬液從溢流槽流回型腔中，這樣會影響到鑄件的產(chǎn)品質(zhì)量。(5) 所設(shè)計的溢流口的截面積理應(yīng)大于溢流槽上所連接的排氣槽截的面積，如果這樣做的話排氣槽的截面積將削

42、減這樣壓鑄過程中可以保持壓鑄壓力。在設(shè)計時在考慮到溢流槽的設(shè)計是要使用標(biāo)準(zhǔn)溢流槽，設(shè)置在分型面上，結(jié)構(gòu)簡單 。 由表 7-42（壓鑄模具設(shè)計師手冊 ，P2-70 頁）采用其尺寸如表 5-4，形狀如下圖 5-3，其分布如下圖 5-4。圖 5-3 溢流槽的形狀表 5-4 梯形溢流槽的尺寸A/mmA/mmH/mmh/mmc/mmb/mmB/mmF /mm2V /mm2畢業(yè)設(shè)計 16 3510141.51254016.4921.1圖 4-5 溢流槽分布的位置5.1.7設(shè)計合理的排氣槽排氣槽主要用于在型腔內(nèi)空氣的排除及壓鑄分型劑揮發(fā)產(chǎn)生的其他氣體的排除等。設(shè)置的排氣槽的主要位置與內(nèi)澆口的位置以及壓鑄材料

43、的流態(tài)有很大的關(guān)系。很多時候為了使設(shè)計的型腔內(nèi)的氣體在壓射中盡可能的被所排出，正常時候會將排氣槽設(shè)置在壓鑄件最后被填充的部分。排氣槽一般與溢流槽相配合，排氣槽布置的位置與溢流槽后端結(jié)合這樣可以加強(qiáng)溢流的效果。但在有些特殊情況下也是可在型腔比較必要的部位單獨(dú)地設(shè)置排氣槽。畢業(yè)設(shè)計 17 設(shè)計中有利用推桿的配合間隙來進(jìn)行壓鑄時的排氣，同時也是在壓鑄最后的四個溢流槽后設(shè)置四個排氣槽，這些截面積為內(nèi)澆口截面積的 2045的排氣槽。表 7-45（壓鑄模具設(shè)計師手冊 ，P2-72 頁）取其深度為 0.15mm，寬度為 25mm，排氣槽分布位置如下圖 5-5。圖 5-5 排氣槽的位置6設(shè)計合理的抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計

44、中根據(jù)變速箱的結(jié)構(gòu)特點模具在設(shè)計時設(shè)有抽芯機(jī)構(gòu)，采用采用液壓抽芯機(jī)構(gòu)，抽芯機(jī)構(gòu)中的各個零件屬于滑動配合件。6.1 抽芯力設(shè)計為了簡化計算過程，采用查抽芯力查用圖的方法獲取抽芯力，查圖 11-7（壓鑄模具設(shè)計師手冊 ，P2-148 頁）得。型芯直徑為 50mm 長度為 10mm 的抽芯力為 3.5KN。型芯直徑為 70mm 長度為 10mm 的抽芯力為 5.3KN。設(shè)計的型芯為一段長度為 5mm 直徑為 50mm 的型芯接在長度為 2mm 直徑為 70mm 的型芯上所以抽芯力 F=3.55/10+5.32/10=2.81KN6.2 抽芯距離在抽芯中只有在活動型芯完全地脫離了鑄件的成形表面時，這個

45、時候才可以使鑄件才能順利推出型腔，本次側(cè)抽芯距離 S抽芯距離的計算如下式（6-1）所計算。抽 Sh+K (6-1)抽式中S設(shè)計的抽芯處鑄件壁厚和其真實成形深度（mm） 。抽畢業(yè)設(shè)計 18 K安全值查表 11-2（壓鑄模具設(shè)計師手冊 ，P2-149 頁） 。由壓鑄件的真實尺寸和結(jié)構(gòu)尺寸可知，滑塊完全脫出成型出的距離計算后為 7mm,此時對應(yīng)的安全值范圍為 0mm，取 K0mm，故 S7+07mm。抽6.3 滑塊受力的計算當(dāng)抽芯器設(shè)置在動模上，活動型芯的成形投影面積較大時，為防止壓鑄時滑塊后移，應(yīng)設(shè)鍥緊塊。其作用力大小按下式（6-2）計算。 (N) (6-2)cos鎖FpAKF式中F壓鑄時的反壓力

46、（N） ；p壓射比壓（Mpa） ；A受壓鑄反力的投影面積（mm） ；F抽芯器鎖芯力（N）a滑塊楔緊角（）因為本次抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計在定模，在開模前 2 必須先抽芯，不得設(shè)計鍥緊塊。抽芯力的計算見上，當(dāng)抽芯力及抽芯距離決定選用抽芯器時應(yīng)按所算得的抽芯器乘以 1.3 的安全值。6.4 安裝形式選用的通用抽芯器座作為抽芯機(jī)構(gòu)的安裝形式。通用抽芯器座是一般標(biāo)注件，橫斷面是呈半圓形，它的一端與抽芯器相連接，而另一端與模具相連接。設(shè)計是根據(jù)抽芯器最大的抽芯行程來設(shè)計的，如需選用較短的抽芯行程時，另設(shè)抽芯器座固定板，以便調(diào)整抽芯距離。7結(jié)構(gòu)零件的技術(shù)和設(shè)計7.1 動模，定模導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計模架的導(dǎo)柱、導(dǎo)套一定要有

47、足夠的剛性，本次設(shè)計采用的為四條導(dǎo)柱，當(dāng)導(dǎo)柱為四根的時候，所選用的導(dǎo)柱段直徑的經(jīng)驗公式這是下式（7-1） 。 (7-1)FkD 式中D所要選用的導(dǎo)柱導(dǎo)滑段的直徑（mm） ；畢業(yè)設(shè)計 19 F所設(shè)計的模具分型面上的表面積（mm） ；K比例系數(shù)，一般取 0.070.09。經(jīng)過代入數(shù)據(jù)后得到：42.9mm。26250008. 0D查閱表 638（壓鑄模設(shè)計手冊，P217 頁） ，所取推薦的尺寸系列，所要本次設(shè)計中導(dǎo)柱直徑為 50mm。導(dǎo)柱所選用的導(dǎo)滑段長度必須要大于高出分型面的型芯和鑲塊長度與所選用的導(dǎo)柱的導(dǎo)滑段直徑 D 之和。7.2 推板導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計推板導(dǎo)柱主要是引導(dǎo)推板帶動所有推出元件作往復(fù)

48、運(yùn)動。推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套基本是一起配合使用，這樣可以以減少滑動摩擦。將推板導(dǎo)柱安裝在動模套板上與動模支撐板采用間隙配合?；蚩梢赃x擇不伸入到支撐板，因為這樣可以很大程度上避免和減少因支撐板與推板溫度差造成的熱膨脹所導(dǎo)致的影響。推板導(dǎo)柱和導(dǎo)套的 其中推板導(dǎo)柱導(dǎo)滑段長度 320mm，直徑 40mm，固定端直徑50mm。 7.3 模板的選用設(shè)計中為了提高模具的生產(chǎn)效率也考慮減少模具的制造成本，設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn)模架。并且在標(biāo)準(zhǔn)模架的基礎(chǔ)上加以一定程度的修改，以此讓模架可以更加的符合本設(shè)計的要求。定模座板一般不做強(qiáng)度計算，設(shè)計時主要考慮兩點：一是座板上要留出緊固螺釘或者安裝壓板的位置，借此使定模固定在壓鑄機(jī)定

49、模安裝板上；二是澆口安裝孔的位置與尺寸要與所用的壓鑄機(jī)精確配合。而動模座板的尺寸與支撐板的投影面相同，厚度不同，有強(qiáng)度的要求。這次的模板是采用表 6-49 模板標(biāo)準(zhǔn)系列（壓鑄模設(shè)計手冊 P228） ，模板尺寸為長 1000mm，寬度為 850mm，厚度為 40mm。7.4 動模支承板的選擇支承板厚度是與壓鑄過程中所受壓力有關(guān)，承受壓力越大，則支承板的厚度應(yīng)越大動模支承板主要是固定動模和固定所設(shè)計的推出機(jī)構(gòu)，并加強(qiáng)動模的承載能力減少其變形，改良壓鑄的精度。本次動模支承板是根據(jù)表 6-49（壓鑄模設(shè)計手冊 P227） ，其厚度為 110mm。其長度和寬度經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)模具架的推算后確定為長度為 1000m

50、m，寬度為730mm。畢業(yè)設(shè)計 20 7.5 墊塊的計算和選用在模具中墊塊在壓鑄機(jī)合模的時候承受了合模力而會產(chǎn)生一定的壓射變形，變形量一般是可以通過公式計算出來的。壓鑄工程中一般情況下墊板的變形量應(yīng)小于0.05mm，當(dāng)計算時所選用的墊塊的變形量過大，則可以增大其受壓面積。 (7-2)310EFPBB式中選用的墊塊高度的變形量（mm） ；BP壓鑄機(jī)在壓鑄時的合模力（N） ；B選用的墊塊高度；E彈性模量；F所選用的墊塊的受壓面積。經(jīng)計算，根據(jù)壓鑄機(jī)的性能參數(shù)，結(jié)合墊塊的推薦尺寸，確定墊塊的長、寬、高分別為 1000mm，750mm，200mm。8推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計和選擇設(shè)計中其設(shè)計推出機(jī)構(gòu)是選用推桿推

51、出機(jī)構(gòu)。推桿機(jī)構(gòu)一般有推出元件，復(fù)位元件，限位元，導(dǎo)向元件還有是結(jié)構(gòu)元件組成。8.1 推出距離的計算一般情況下鑄件與其相應(yīng)成形零件的表面的直線位移或者角位移，一般稱為推出距離。在計算推出距離是參考 表 8-2（壓鑄模設(shè)計手冊 P334）由公式（8-1）計算。 （8-1）1203HmmHSH推時,式中 H滯留鑄件時的最大成形長度（mm） ；推出機(jī)構(gòu)的直線推出距離(mm)； S推K安全值(一般取 35mm)。 :根據(jù)本設(shè)計實際情況，H=155mm20mm，所以按公式進(jìn)行120,3HmmHSH推時計算，得到 H 的取值范圍是大于 51mm 小于 155 。取80mm。S推畢業(yè)設(shè)計 21 8.2 推出力的計算在設(shè)計的推出過程中，為了使鑄件可以成功脫出成形零件時所需要的力，一般是稱為推出力。其推出力按