模具畢業(yè)設(shè)計(jì)論文電鉆頭殼壓鑄模具設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：電鉆頭殼壓鑄模具設(shè)計(jì)摘要壓力鑄造是目前成型有色金屬鑄件的重要成型工藝方法。壓鑄的工藝特點(diǎn)是鑄件的強(qiáng)度和硬度較高，形狀較為復(fù)雜且鑄件壁較薄，而且生產(chǎn)率極高。壓鑄模具是壓力鑄造生產(chǎn)的關(guān)鍵，壓鑄模具的質(zhì)量決定著壓鑄件的質(zhì)量和精度，而模具設(shè)計(jì)直接影響著壓鑄模具的質(zhì)量和壽命。因此，模具設(shè)計(jì)是模具技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵，也是模具發(fā)展的重要因素。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)說明了鋁合金電鉆頭殼零件壓鑄模具的設(shè)計(jì)過程。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

2、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)的校核等方面出發(fā)，詳細(xì)的介紹了壓鑄模具設(shè)計(jì)過程中的若干問題。關(guān)鍵詞：壓鑄工藝分析壓鑄成型設(shè)備模具結(jié)構(gòu)AbstractDie-casting molding technology is playing a key role in non-ferrous metal structure forming processes. Die-casting process s features are the strength and hardness of die casting on high, thin-walled cast

3、ings with complex shape can be cast, and the production is efficient.The die-casting die is the key for the process of die casting, its quality decides the quality and accuracy of castings, and the design of the die-casting die affects its quality and operating life directly. Therefore, designing th

4、e die-casting die is the key to technological progress; it is also an important factor in the development of mold.This paper has introduced the current situation of the modern mould manufacturingtechnology and developing direction, have proved especially that the aluminumalloy electric drill shell d

5、ie casting design process 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-f

6、errous metal casting 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 i

7、n the design process of the mould.key words :Craft analysisApparatus of shapingMould structure目錄摘要.IIAbstract.III第 1 章 緒論 .11.1課題意義 .11.2壓鑄發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) .11.2.1我國壓鑄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 .21.2.2壓鑄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì) .31.3畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容 .4第 2 章 壓鑄模具的總體方案設(shè)計(jì) .42.1鑄件工藝性分析 .52.1.1鑄件立體圖 .52.1.2鑄件型腔數(shù)及分型面確定 .52.1.3澆注位置的確定 .62.2壓鑄機(jī)設(shè)備的選擇和校對(duì) .62.2.1壓

8、鑄機(jī)的選擇 .62.2.2校核 .62.2.3定型 .82.3澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) .82.3.1內(nèi)澆口設(shè)計(jì) .82.3.2橫澆道設(shè)計(jì) .92.3.3直澆道設(shè)計(jì) .102.3.4排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì) .102.4壓鑄模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .11第 3 章 成型零件及側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .123.1成型零件設(shè)計(jì)概述 .123.2澆注系統(tǒng)成型零件設(shè)計(jì) .123.3鑄件成型零件設(shè)計(jì) .143.3.1成型收縮率 .143.3.2脫模斜度 .153.3.3壓鑄件的加工余量 .153.3.4鑄件成型尺寸的計(jì)算 .163.4側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .173.4.1側(cè)抽芯系統(tǒng)概述 .173.4.2斜銷機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu) .173.4.3斜銷傾斜

9、角的選擇 .183.4.4抽芯力的確定 .183.4.5斜銷直徑的計(jì)算 .193.4.6抽芯距及斜銷長度的確定 .193.4.7抽芯機(jī)構(gòu)表面粗糙度和材料選擇 .錯(cuò)誤！未定義書簽。3.5模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) .173.5.1冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) .錯(cuò)誤！未定義書簽。第 4 章 推出機(jī)構(gòu)和模體設(shè)計(jì) .224.1推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .224.1.1推出機(jī)構(gòu)概述 .224.1.2推桿設(shè)計(jì) .224.1.3推板限位裝置設(shè)計(jì) .234.1.4復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) .244.1.5推出、復(fù)位零件的表面粗糙度、材料及熱處理后的硬度.254.2模體設(shè)計(jì) .264.2.1模體設(shè)計(jì)概述 .264.2.2模體尺寸 .274.2.3模體構(gòu)件的表

10、面粗糙度和材料選擇 .274.3模具總裝圖 .274.3.1模具總裝圖 .27第 5 章 結(jié)論 .29參考文獻(xiàn) .30致 謝 .31第1章緒論1.1 課題意義本課題是研究對(duì)象是電鉆頭殼鑄件，電鉆是電動(dòng)工具中的常規(guī)產(chǎn)品，也是需求量最大的電動(dòng)工具類產(chǎn)品，每年的產(chǎn)銷數(shù)量占中國電動(dòng)工具的35%。由于市場需求大所以必須大批量生產(chǎn)，而對(duì)作為電鉆重要配件的電鉆頭殼的研究與設(shè)計(jì)就相當(dāng)?shù)谋匾?，故立題研究。所謂壓鑄，就是壓力鑄造的簡稱，其實(shí)質(zhì)是在高壓作用下，使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填壓鑄模型腔，并在壓力下成形和凝固而獲得鑄件的方法 1 。高壓力和高速度是壓鑄中熔融合金充填成型過程的兩大特點(diǎn)。鑄件的尺寸精度

11、和表面粗糙度要求很高。鑄件的尺寸精度為IT12 IT11 面粗糙度一般為3.2 0.8 m，最低可達(dá) 0.4 m。因此，個(gè)別壓鑄件可以不經(jīng)過機(jī)械加工或僅是個(gè)別部位加工即可使用 1 。模具是壓鑄件生產(chǎn)的主要工具，因此在設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)盡量注意使模具總體結(jié)構(gòu)及模具零件結(jié)構(gòu)合理，安全可靠，便于制造生產(chǎn)，壓鑄模澆排系統(tǒng)需合理設(shè)計(jì)。模具的加工、裝配要到位，配合需適當(dāng)，壓鑄模具的優(yōu)化也是一個(gè)重要方面。壓鑄模具的優(yōu)良程度很大程度上取決澆注系統(tǒng)以及排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。壓鑄生產(chǎn)中，因?yàn)槟＞邼驳佬螤睢部谂c排溢口位置及壓鑄力等控制參數(shù)選擇不合理導(dǎo)致壓鑄件縮孔、冷隔或者氣孔等缺陷的情況常有出現(xiàn)。而對(duì)澆道和排溢口的形狀、大小

12、、位置以及壓鑄機(jī)壓射工藝參數(shù)經(jīng)過優(yōu)化后可以大大減少這些缺陷 3 。綜上所述，壓鑄模具的合理設(shè)計(jì)對(duì)于生產(chǎn)出高質(zhì)量的鑄件具有重要意義。1.2 壓鑄發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)1.2.1 我國壓鑄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀我國壓鑄工業(yè)在近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展中有了長足的進(jìn)步。作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，其每年都以 8%12%的良好勢(shì)頭快速發(fā)展。 目前，我國擁有壓鑄廠點(diǎn)及相關(guān)企業(yè)2600 余家，壓鑄機(jī)近萬臺(tái)，年產(chǎn)壓鑄件50 余萬噸。其中鋁壓鑄件占67.0%、鋁壓鑄件 31.2%、銅壓鑄件 1.0%、鎂壓鑄件 0.8%。我國的壓鑄廠點(diǎn)及相關(guān)企業(yè)中，壓鑄廠點(diǎn) 2000 余家，占企業(yè)總數(shù)的80%以上，壓鑄機(jī)及輔助設(shè)備企業(yè)、模具企業(yè)、原輔材料企業(yè)近3

13、98 家，占 13.7%，科研、大專院校、學(xué)會(huì)等其他單位合計(jì)112 個(gè)，占總數(shù)的 3.8 %5。壓鑄機(jī)生產(chǎn)方面，我國約有壓鑄機(jī)生產(chǎn)企業(yè)20 多個(gè)，年生產(chǎn)能力超過1000 臺(tái)，壓鑄機(jī)的供應(yīng)能力很強(qiáng)。其中的中小型壓鑄機(jī)的質(zhì)量較好，大型壓鑄機(jī)、實(shí)時(shí)控制的高性能的壓鑄機(jī)仍需進(jìn)口，2000 噸以上的壓鑄機(jī)正在研制中。種種情況表明，中國的壓鑄產(chǎn)業(yè)已經(jīng)相當(dāng)龐大。但是，與壓鑄強(qiáng)國相比，中國的壓鑄業(yè)還有著較大的差距。中國壓鑄企業(yè)的規(guī)模較小，企業(yè)素質(zhì)不高，技術(shù)水平落后，生產(chǎn)效率較低。雖然與美國、日本等壓鑄先進(jìn)國家相比，我國壓鑄件的生產(chǎn)占有一定的數(shù)量優(yōu)勢(shì)，但我國壓鑄企業(yè)以小型工廠為主，因此在管理水平和工作效率上，較

14、之有很大的差距。另外，雖然我國生產(chǎn)的中小型壓鑄機(jī)質(zhì)量較好，但大型壓鑄機(jī)、實(shí)時(shí)控制的高性能的壓鑄機(jī)仍需進(jìn)口，每年進(jìn)口壓鑄機(jī)100 臺(tái)以上 6 。由此可見，我國不能算作壓鑄強(qiáng)國，只能是壓鑄大國。近年來，由于中國工業(yè)的迅速發(fā)展，壓鑄產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐漸向很多市場邁進(jìn)。以中國的轎車工業(yè)壓鑄市場為支柱，中國的壓鑄業(yè)已經(jīng)向摩托車行業(yè)、農(nóng)用車行業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)市場、玩具市場、家電產(chǎn)業(yè)等多個(gè)方向快速拓展，其勢(shì)頭方興未艾 7 。1.2.2 壓鑄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)壓鑄成形技術(shù)今后的發(fā)展方向： （1）向大型化發(fā)展隨著市場經(jīng)濟(jì)的繁榮，新產(chǎn)品開發(fā)的勢(shì)頭迅猛。為了滿足大型結(jié)構(gòu)件的需要，無論是壓鑄機(jī)還是壓鑄模，向大型化方向發(fā)展勢(shì)在必行

15、。 （ 2）提高壓鑄生產(chǎn)的自動(dòng)化水平（3）逐步改進(jìn)和提高壓鑄工藝水平（ 4）提高模具的使用壽命。提高模具成形零件的制造精度和表面粗糙度，對(duì)延長模具壽命也有積極的意義 6 。1.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容本課題設(shè)計(jì)內(nèi)容是鋁合金鑄件壓鑄模具設(shè)計(jì)，主要包括澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)，成形零件，抽芯機(jī)構(gòu)，推出機(jī)構(gòu)以及模體結(jié)構(gòu)等，其設(shè)計(jì)步驟如下：（1）設(shè)計(jì)壓鑄模具總體結(jié)構(gòu)；（2）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)；（3）設(shè)計(jì)成型零件系統(tǒng)；（4）設(shè)計(jì)抽芯系統(tǒng)機(jī)構(gòu)；（5）設(shè)計(jì)模體、頂出及復(fù)位機(jī)構(gòu)。主要設(shè)計(jì)方法為：運(yùn)用UG繪制整個(gè)模具的裝配圖、立體圖然后導(dǎo)出dwg文件并完善。第 2 章 壓鑄模具的總體方案設(shè)計(jì)2.1 鑄件工藝性分析2.1.1鑄件立體

16、圖該零件結(jié)構(gòu)較簡單，形狀對(duì)稱，尺寸不大，材料為鋁合金，鑄件精度CT5，鑄件中心是一個(gè)較深的型腔，殼體的底端有4 個(gè)直徑為 6mm的小孔，鑄件平均壁厚 2.1mm，其立體圖如圖2-1 。圖 2-1 鑄件立體圖2.1.2鑄件型腔數(shù)及分型面確定本模具考慮到大批量生產(chǎn)，工廠設(shè)備及壓鑄件精度要求，綜合各方面因素，選擇一模腔式結(jié)構(gòu)。分開模具取出鑄件的面，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。此殼體鑄件的分型面選擇現(xiàn)有三種方案如圖2-2 所示。選擇面，不便于完成側(cè)抽芯。選擇面，不便于完成側(cè)抽芯，不便于定模的加工，且影響鑄件的外觀。選擇面，便于完成側(cè)抽芯分型面是最大投影面。圖 2-2 鑄件分型面

17、選擇綜上分析決定選取 -面為該鑄件的分型面。2.1.3澆注位置的確定鑄件結(jié)構(gòu)對(duì)稱，采用側(cè)面澆注，澆注位置選在側(cè)面的分型面處。2.2 壓鑄機(jī)設(shè)備的選擇和校對(duì)2.2.1壓鑄機(jī)的選擇1. 本課題設(shè)計(jì)的壓鑄件在分型面的投影面積為 37.96cm2,考慮到澆注系統(tǒng)與溢流排氣系統(tǒng)的存在，增加 30%，總投影面積為 49.34 cm2，壓鑄件的重量為170g,壓射比壓 P=60MPa。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：85 170kN壓室直徑：40,50,60mm壓射位置：0，60，120mm最大澆注量：2

18、kg一次空循環(huán)時(shí)間： 7s動(dòng)座板行程： 340mm壓鑄模厚度： 200550mm 拉桿內(nèi)空間水平* 垂直： 420 mm× 420mm2.2.2校核1. 由參考 3, 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;p-A件-壓射比壓， MPa;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，2cmA澆-澆注與溢流，排氣系統(tǒng)的正投影面積之和，一般也可能取A澆=0.3 A件 , cm 2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)

19、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，2cm-側(cè)抽芯楔緊快的楔緊角，將數(shù)據(jù)代入 (2-2) F鎖 1.25 ×60(49.34+58.22×tan15)/10=49.3kNF鎖 =1250 kN >49.3kN ，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 =2kg，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澆 +G件（2-3 ）式中G澆-每次澆注時(shí)所需的壓鑄合金質(zhì)量，g;G件-壓鑄件的質(zhì)量（

20、g）;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 2.4; V 澆 = 30(cm 3)G件 =170(g)G澆 = V 澆 +G件 =30×2.4g+170g=242g,G 室>G澆 ，符合要求。5開模行程校核壓鑄機(jī)的開模行程是有限制的，壓鑄件從模具中取出時(shí)所需的開模距必須小于壓鑄機(jī)的最大開模距離，否則壓鑄件無法從模具中取出。經(jīng)測得壓鑄件從模具中取出時(shí)所需的開模距為120mm左右，壓鑄機(jī)的開模行程為 340mm，符合要求。2.2.3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

21、號(hào)為J1113G。2.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓鑄模澆注系統(tǒng)是將壓鑄機(jī)壓室內(nèi)熔融的金屬液在高溫高壓高速狀態(tài)下填充入壓鑄模型腔的通道。它包括直澆道、橫澆道、內(nèi)澆口、以及溢流排氣系統(tǒng)等。它能調(diào)節(jié)充填速度、充填時(shí)間、型腔溫度，因此它決定著壓鑄件表面質(zhì)量以及內(nèi)部顯微組織狀態(tài)，同時(shí)也影響壓鑄生產(chǎn)的效率和模具的壽命3 。2.3.1內(nèi)澆口設(shè)計(jì)（1）內(nèi)澆口速度由參考文獻(xiàn) 3 查得，鋁合金鑄件內(nèi)澆口充填速度 的推薦值為 20 60m/s，選取為 60m/s。（2）充填時(shí)間經(jīng)計(jì)算，壓鑄件的平均壁厚約為 2.1mm，利用參考文獻(xiàn)中的充填時(shí)間 t 推薦值為 0.020.06/s,取 0.05s。（3）內(nèi)澆口截面積的確定內(nèi)澆口

22、截面積的確定可根據(jù)以下公式式中： 內(nèi)澆口橫截面積，cm2 ； G 通過內(nèi)澆口金屬液的總質(zhì)量， g ；液態(tài)金屬的密度， g / cm3 ；內(nèi)澆口流速， m/s； 型腔的填充時(shí)間，；s 。計(jì)算得出數(shù)值如下：2=221/2.4x60x0.05=30mm(4)內(nèi)澆口厚度、長度、寬度的確定由內(nèi)澆口厚度、寬度和長度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值表，適當(dāng)選取此鋁合金鑄件內(nèi)澆口厚度為 1.5mm，寬度為 20mm，長度為 L1=23mm,取 2 mm。2.3.2橫澆道設(shè)計(jì)（1）橫澆道的形式及尺寸根據(jù)鑄件及內(nèi)澆口特點(diǎn)，選用平直式澆道，截面為梯形。圖 2-3由圖 2-3 算出各值， D=5mm,W=30由公式D 直澆道導(dǎo)入口處直徑，

23、 mm圖 2-4計(jì)算橫澆道的長度L=55mm（2）橫澆道與內(nèi)澆口的連接方式由于內(nèi)澆口和壓鑄件在一側(cè)，橫澆道在另一側(cè)，故采用下圖的聯(lián)接的方式，見圖 2-5。圖 2-5 聯(lián)接方式2.3.3直澆道設(shè)計(jì)直澆道尺寸由澆口套尺寸決定。澆口套內(nèi)徑與壓室內(nèi)徑相同，由于壓鑄機(jī)選擇型號(hào)為 J1113G，其壓室直徑為 40,50,60 。選取 40 為澆口套內(nèi)徑，其他尺寸根據(jù)情況自行設(shè)計(jì)。2.3.4排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)排溢系統(tǒng)由排氣道、溢流槽、溢流口組成。選用矩形形結(jié)構(gòu)的排溢系統(tǒng)。（1）溢流槽排氣道尺寸設(shè)計(jì)溢流槽尺寸選?。篈=16 mm,a=6 mm,H=7 mm,h=0.8 mm,b=10 mm,B=16 mm（2）排氣

24、道設(shè)計(jì)根據(jù)參考文獻(xiàn) 4, 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?。煌瑫r(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題。根據(jù)制件特點(diǎn)，排氣道尺寸確定如下：深度 0.2 mm，寬度 8 mm，長度 15 mm，2.4 壓鑄模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壓鑄模由定模和動(dòng)模兩個(gè)主要部分組成。定模固定在壓鑄機(jī)壓室一方的定模座板上，是金屬液開始進(jìn)入

25、壓鑄模型腔的部分，也是壓鑄模型腔的所在部分之一。定模上有直澆道直接與壓鑄機(jī)的噴嘴或壓室連接。動(dòng)模固定在壓鑄機(jī)的動(dòng)模座板上，隨動(dòng)模座板向左、向右移動(dòng)與定模分開和合攏，一般抽芯和鑄件頂出機(jī)構(gòu)設(shè)于其內(nèi)。壓鑄模具的基本結(jié)構(gòu)，根據(jù)參考文獻(xiàn)4 ，它通常包括以下六個(gè)部分。（1）成型零件部分。（2）澆注系統(tǒng)。（3）模體結(jié)構(gòu)。（4）頂出和復(fù)位機(jī)構(gòu)。（5）側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。（6）其它。除以上各結(jié)構(gòu)單元外，模具內(nèi)還有其它用于固定各相關(guān)零件的內(nèi)六角螺栓以及銷釘?shù)?3 。第 3 章 成型零件及側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 成型零件設(shè)計(jì)概述構(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

26、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，有足夠的精度和適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙?，以保證鋁合金質(zhì)表面的光亮美觀、容易脫模。一般來說，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。成型零件由澆注系統(tǒng)成型零件和鑄件成型零件兩部分組成。3.2 澆注系統(tǒng)成型零件設(shè)計(jì)（1）澆口套的結(jié)構(gòu)在澆口套中形成直澆道，常用澆口套的結(jié)構(gòu)形式如圖3-1 所示。圖（ a）由于制造和裝卸比較方便，在中小型模具中應(yīng)用比較廣泛。圖（ b）是利用臺(tái)肩將澆口套固定在兩模板之間，裝配牢固，但拆裝均不方便。圖（ c）是將壓鑄模

27、的安裝定位孔直接設(shè)置在澆口套上。圖（ d）、（e）型式用于中心進(jìn)料圖（ f）是導(dǎo)入式直澆道的結(jié)構(gòu)型式。本課題選用圖（ c）的形式。圖 3-1 澆口套結(jié)構(gòu)形式（2）澆口套與壓室的連接方式連接方式如圖 3-2 所示。圖 3-2（ a）為平面對(duì)接：為了保證同軸度應(yīng)提高加工精度和裝配精度。圖 3-2（ b）保證了它們的同軸度要求。圖 3-2 澆口套與壓室連方式接本課題采用（ a）類連接，即平面對(duì)接的方式，此類連接便于裝卸。（3）澆口套的尺寸與配合精度澆口套尺寸根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)。配合精度： D1 取 H 7 h6 、 D 2 取 e8、 D 取 F 8 、 D 0 取 H 7 、 d 取 e8。（4）澆

28、注系統(tǒng)成型零件的材料和硬度的要求壓鑄模具的澆注系統(tǒng)成型零件直接與高溫、高壓、高速填充的液態(tài)金屬液接觸，在短時(shí)間內(nèi)溫度變化很大，壓鑄模的工作環(huán)境十分惡劣，因此對(duì)澆注系統(tǒng)成型零件材料的選擇應(yīng)慎重。底座鑄件模具設(shè)計(jì)按國家標(biāo)準(zhǔn)選取的材料為4Cr5MoSiV1, 熱處理要求為 44 48HRC。3.3 鑄件成型零件設(shè)計(jì)3.3.1成型收縮率成型收縮率是指鑄件收縮量與成型狀態(tài)鑄件尺寸之比，收縮分三種情況 （見圖 3-3）：（1）自由收縮在型腔內(nèi)的壓鑄件沒有成型零件的阻礙作用，圖中L1 。（2）阻礙收縮如圖中 L2 ，有固定型芯的阻礙作用。（3）混合收縮如圖中 L3 ，這種情況較多。圖 3-3 壓鑄件收縮率的

29、由參考文獻(xiàn) 7 中查0.6% 0.8%，阻礙收縮分類得鋁合金的自由收縮率為率為 0.3%0.4%，混合收縮率為 0.4%0.6%。取鋁合金的自由收縮 1 =0.7%，阻礙收縮為 2 0.4% ，混合收縮為 =0.5%。3.3.2脫模斜度（1）脫模斜度的選取標(biāo)準(zhǔn)1）不留加工余量的壓鑄件。為了保證鑄件組裝時(shí)不受阻礙，型腔尺寸以大端為基準(zhǔn)，另一端按脫模斜度相應(yīng)減少；型芯尺寸以小端為基準(zhǔn)，另一端按脫模斜度相應(yīng)增大。2）兩面均留有加工余量的鑄件。為保證有足夠的加工余量，型腔尺寸以小端為基準(zhǔn)，加上加工余量，另一端按脫模斜度相應(yīng)增大；型芯尺寸以大端為基準(zhǔn)，減去加工余量，另一端按脫模斜度相應(yīng)減少。3）單面留有

30、加工余量的鑄件。型腔尺寸以非加工面的大端為基準(zhǔn)，加上斜度尺寸差及加工余量，另一端按脫模斜度相應(yīng)減少。型芯尺寸以非加工面的小端為基準(zhǔn)，減去斜度尺寸差及加工余量，另一端按脫模斜度相應(yīng)放大。（2）脫模斜度的尺寸配合面外表面最小脫模斜度取 0 15 ，內(nèi)表面最小脫模斜度 取 0 30 。非配合面外表面最小脫模斜度取 0 30 ， 內(nèi)表面最小脫模斜度 取 1°。由于底座內(nèi)腔深度 >50mm，則脫模斜度可取小 8 。3.3.3壓鑄件的加工余量由于鑄件具有較為精確的尺寸和良好的鑄造表面，所以一般情況下，可以不進(jìn)行機(jī)械加工。同時(shí)，由于壓鑄件內(nèi)部可能有氣孔，所以應(yīng)盡量避免再進(jìn)行機(jī)械加工。但是，某

31、些部位還是應(yīng)該進(jìn)機(jī)械加工。如裝配表面、裝配孔、成型困難沒有鑄出的一些形狀，去除內(nèi)澆口、溢流口后的多余部分等。鑄件的加工余量選取根據(jù)參考文獻(xiàn) 3 中推薦的加工余量選擇，平面按最大邊長確定，孔按直徑確定。3.3.4 鑄件成型尺寸的計(jì)算成型零件表面受高溫、高壓、高速金屬液的摩擦和腐蝕而產(chǎn)生損耗，因修型引起尺寸變化。把尺寸變大的尺寸稱為趨于增大尺寸，變小的尺寸稱為趨于變小尺寸。在確定成型零件尺寸時(shí)，趨于增大的尺寸應(yīng)向偏小的方向取值；趨于變小的尺寸應(yīng)向偏大的方向取值；穩(wěn)定尺寸取平均值。根據(jù)參考文獻(xiàn) 1 ，成型零件尺寸的計(jì)算公式如下：A（AAn）式中： A' 成型件尺寸；成型零件制造偏差；A 壓鑄

32、件尺寸（含脫模斜度、加工余量）；收縮率； n補(bǔ)償系數(shù)；壓鑄件尺寸偏差。n 為損耗補(bǔ)償系數(shù)，由兩部分構(gòu)成，其一是壓鑄件尺寸偏差的1 2 ，其二是磨損值，一般為壓鑄件尺寸偏差的1 4 ，因此 n0.7。成型零件尺寸制造偏差 =（151 4）。已知鑄件尺寸公差等級(jí)為 CT5，根據(jù)參考文獻(xiàn)查表可得鑄件基本尺寸的相應(yīng)尺寸公差。由鑄件圖可知型腔尺寸有： 42， h40，81.8， 72.4，64，。型芯尺寸有： 32，80，46，h22,h40,h2,。中心尺寸有： L54.8，L59.9。成型零件尺寸計(jì)算見表型腔和型芯工作尺寸計(jì)算類模具制件尺別零寸件/mm計(jì)算公式型腔或型芯的工作尺寸名/mm稱型42腔40的77.4計(jì)型腔算72.464型32芯80的型芯6計(jì)22算40241.910 0.10039.890 0.10077.490 0.11272.440 0.11263.990 0.