壓鑄模設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、湘潭大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書題目：壓鑄件模具設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)：材料成型及控制工程學(xué)號(hào)：姓名：指導(dǎo)教師：完成日期：2015.3.16目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 .設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備工作1 HYPERLINK l bookmark6 .壓鑄工藝分析：1 HYPERLINK l bookmark8 .零件初步分析1 HYPERLINK l bookmark10 .初步確定設(shè)計(jì)方案：1 HYPERLINK l bookmark12 .壓鑄件工藝分析2 HYPERLINK l bookmark14 .壓鑄合金工藝分析：2 HYPERLINK l bookmar

2、k16 .壓鑄件工藝分析：2 HYPERLINK l bookmark18 .分型面的選擇：2 HYPERLINK l bookmark20 .澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3 HYPERLINK l bookmark22 .澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：3 HYPERLINK l bookmark24 .溢流排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：3 HYPERLINK l bookmark26 .壓鑄機(jī)的選擇4 HYPERLINK l bookmark28 .壓鑄機(jī)的種類和特點(diǎn)4 HYPERLINK l bookmark30 .選定壓射比壓5 HYPERLINK l bookmark34 .確定型腔數(shù)目及布置形式5 HYPERLIN

3、K l bookmark38 .確定模具分型面上鑄件的總投影面積6 HYPERLINK l bookmark40 .計(jì)算鎖模力：6 HYPERLINK l bookmark50 .壓鑄模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7 HYPERLINK l bookmark52 成型零件設(shè)計(jì)7 HYPERLINK l bookmark56 結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)103、各零件采用材料要求15 HYPERLINK l bookmark64 4、螺釘選用16 HYPERLINK l bookmark66 六、壓鑄模的整體結(jié)構(gòu)16 HYPERLINK l bookmark68 1、壓鑄模的技術(shù)要求16 HYPERLINK l bookmark

4、72 2、壓鑄模外形和安裝部位的技術(shù)要求17 HYPERLINK l bookmark74 七、校核模具與壓鑄機(jī)的有關(guān)尺寸18 HYPERLINK l bookmark76 1、鎖模力的校核18 HYPERLINK l bookmark80 2、鑄件最大投影面積校核18 HYPERLINK l bookmark84 3、壓室容量校核18 HYPERLINK l bookmark86 4、模具厚度的校核18 HYPERLINK l bookmark88 5、開模行程的校核18 HYPERLINK l bookmark90 八、參考文獻(xiàn)：19 圖3-1溢流槽澆注系統(tǒng)及溢流排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖所示:

5、圖3-2澆注系統(tǒng)及溢流排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖四.壓鑄機(jī)的選擇壓鑄機(jī)是壓鑄生產(chǎn)最基本的要素之一。金屬壓鑄模是通過(guò)壓鑄機(jī)的運(yùn)行而實(shí)現(xiàn)壓鑄成型的。1.壓鑄機(jī)的種類和特點(diǎn)壓鑄機(jī)的種類和型號(hào)很多。一般說(shuō)來(lái)，根據(jù)壓鑄機(jī)壓室的溫度狀態(tài)，可分為熱壓室壓鑄機(jī)和冷壓室壓鑄機(jī)。冷壓室壓鑄機(jī)又根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式分為立式壓鑄機(jī)，全立式壓鑄機(jī)和臥式壓鑄機(jī)。目前，熱壓室壓鑄機(jī)通常僅適用于壓鑄鉛、鋅等低熔點(diǎn)合金，國(guó)外正在研究鋁、鎂等較高熔點(diǎn)合金的壓鑄技術(shù)。1）立式冷壓室壓鑄機(jī)的特點(diǎn)：a）適宜于壓射可設(shè)置或必須設(shè)置中心澆口的壓鑄件。b）金屬液注入直立的壓室中，操作比較方便，占地面積少。c）在操作時(shí)，只有在澆注余量切斷后，方可開模，生產(chǎn)效率

6、較低。d）金屬液進(jìn)入型腔時(shí)，經(jīng)過(guò)90角的轉(zhuǎn)折，壓力損失較大。2）全立式冷壓室壓鑄機(jī)的特點(diǎn)：a）壓射沖頭與直澆道方向相同，金屬液進(jìn)入型腔的流程短，壓力損失和熱量損失較小。壓射沖頭垂直方向運(yùn)行，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。模具水平放置，活動(dòng)型芯和嵌件安放方便、穩(wěn)定、可靠。占地面積少。壓鑄件推出后需用手工取出，生產(chǎn)效率較低，不容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。3)臥式冷壓室壓鑄機(jī)的特點(diǎn)：壓室與壓射沖頭均為水平放置，金屬液注入型腔時(shí)，澆道轉(zhuǎn)折少，其壓力損失小，有利于發(fā)揮增壓機(jī)構(gòu)的作用。模具安裝方便，臥式壓鑄機(jī)一般設(shè)有中心和偏心多個(gè)澆注位置，或在偏心和中心間設(shè)置可任意調(diào)節(jié)位置的扁孔。便于操作，便于調(diào)整，壓鑄效率較高，是目前廣泛應(yīng)用的壓

7、鑄設(shè)備。壓室內(nèi)表面容易氧化。金屬液在壓室內(nèi)暴露在大氣的表面積較大，壓射時(shí)容易將空氣、氧化物質(zhì)及其它雜質(zhì)帶入型腔，引起壓鑄缺陷。綜合考慮鑄件的形狀及特點(diǎn)，選用臥式冷壓室壓鑄機(jī)。.選定壓射比壓表4-1壓射比壓(增壓)推薦值(MPa)壓鑄件種類鋅合金鋁合金鎂合金銅合金一般件1320305030504050承載件2030508050805080耐氣密性件或大平面溥壁件2540801208010060100電鍍件2030選定壓射比壓p=70Mpa。.確定型腔數(shù)目及布置形式根據(jù)鑄件圖樣及產(chǎn)量等要求，確定該模具的型腔數(shù)為一模一腔。4.確定模具分型面上鑄件的總投影面積2A2A鑄+%J68503（式4.1）A鑄

8、鑄件在分型面上的投影面積；A澆澆道內(nèi)澆口在分型面上的投影面積；A余余料在分型面上的投影面積；A溢流槽在分型面上的投影面積；因試模前暫時(shí)不開設(shè)溢流槽，故在計(jì)算溢時(shí)忽略。5.計(jì)算鎖模力：鎖模力是表示壓鑄機(jī)最基本參數(shù)，其作用是克服壓鑄充填時(shí)的脹型力，使模具分型面不致張開，故設(shè)計(jì)壓鑄模時(shí)，首先確定脹型力的大小來(lái)選擇壓鑄機(jī)，當(dāng)壓鑄機(jī)的鎖模力大于脹行力，則可認(rèn)為該壓鑄機(jī)可以使用。F-KF=K（F+F）（式42）鎖脹主分（式4.2）f壓鑄機(jī)應(yīng)有的鎖模力（N）鎖F脹型力（N）脹K安全系數(shù)（一般取1.25）F士一主脹型力，與分型面上金屬的投影面積有關(guān)的脹型力（N）主F分一由側(cè)面脹型力引起的沿鎖模力方向上的分力（

9、N）,本模具不含側(cè)型芯，故F=0分F主=須（式4.3）P一比壓（MPa）A壓鑄件、澆口和溢流槽三部分金屬在分型面上的總投影面積（mm2）計(jì)算可得，F(xiàn)脹=479.5kN,F鎖599.375kN;故初步選定壓鑄機(jī)為J116型臥式冷室壓鑄機(jī)，壓鑄機(jī)主要參數(shù)見下表表4-2J116型臥式冷室壓鑄機(jī)主要參數(shù)名稱數(shù)值名稱數(shù)值鎖模力（噸）63壓室最大容量（鋁）（公斤）0.6開模力（噸）7鑄件最大投影面積（厘米2）95壓射力（噸）59工作循環(huán)次數(shù)（次/小時(shí)）150180壓射回程力（噸）25管路工作壓力（公斤/厘米2）100模板最大間距（毫米）570電動(dòng)機(jī)功率（千瓦）11合模行程（毫米）320貯壓罐容積（升）10

10、0模具尺寸（毫米）360*450貯壓罐高度（毫米）2430壓射偏心距（毫米）60壓鑄機(jī)外形尺寸（毫米）3430*1200*1360壓室直徑（毫米）304045壓鑄機(jī)重量（噸）3壓射比壓（公斤/厘米2）5651270五.壓鑄模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.成型零件設(shè)計(jì)成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用鑲拼式結(jié)構(gòu)，優(yōu)點(diǎn)在于：采用整體鑲塊簡(jiǎn)化加工工藝，提高模具制造質(zhì)量，易滿足成型部位的精度要求；合理使用熱作模具鋼，降低成本；易損件有利于更換和修理；壓鑄件的局部結(jié)構(gòu)改變時(shí)，不致使整套模具報(bào)廢；可按鑄件的幾何形狀在鑲塊上構(gòu)成復(fù)雜的分型面，而在套板上仍為平直分型面；成型零件尺寸設(shè)計(jì)a）確定收縮率表5-1計(jì)算收縮率計(jì)*收率（如/若金16

11、3-必看癡合會(huì)爪-4Q.6-Ou&衲硅窘金10.3f5Q,5-Q門仇7一5？帽建合金歸限價(jià)金J主盤_1他G電子-仇再Q(mào)agLQ幅匕o.g11.】一幅才*0.6-0.iLg-id由表5-1確定鑄件收縮率為：受阻收縮率：0.6%；混合收縮率：0.8%；自由收縮率：1.0%。b）計(jì)算模具成型尺寸型腔尺寸計(jì)算公式：D+a=（D+D隼0.7A）+a（式5.1）TOC o 1-5 h z00H+a=（H+Hp0.7A）+A（式5.2）00型芯尺寸計(jì)算公式：d=（d+dP+0.7A）0（式5.3） HYPERLINK l bookmark54 -A-Ah10=（h+hp+0.7A）0（式5.4）-A-ADH

12、一型腔尺寸或型腔深度尺寸（mm）；D、H壓鑄件外形的最大極限尺寸（mm）；dh一型芯尺寸或型芯高度尺寸（mm）；d、h壓鑄件內(nèi)形的最小極限尺寸（mm）；壓鑄件計(jì)算收縮率（）；一壓鑄件公稱尺寸的偏差（mm）；一成型部分公稱尺寸的制造偏差（mm）,因?yàn)镃T8級(jí)精度與IT14級(jí)精度相似，故取=4/4；01一尺寸補(bǔ)償和磨損系數(shù)計(jì)算值（mm）；取受分型面影響的誤差補(bǔ)償值為0.05，受影響時(shí)應(yīng)減去此補(bǔ)償值。表5-2GB/T6414公差CT8級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表：基本尺寸(mm)公差帶(mm)公差(mm)1010.510161.10.5516251.20.625401.30.6540631.40.70631001.60

13、.801001601.80.9016025021.02504002.21.14006302.61.3型芯及型腔尺寸的計(jì)算結(jié)果如下表所示表5-3型芯尺寸單位(mm)零件的原始尺寸收縮率計(jì)算尺寸及偏差制造尺寸及偏差備注900.6%91.66-0.491.7-0.44600.6%61.34-0.3561.4-0.4697.51.0%99.5450,-0.499.6-0.06受分型面影響51.0%5.70-0.255.7-0.25受分型面影響97.51.0%99.5950,-0.499.6-0.01表5-4型腔的尺寸單位(mm)零件的原始尺寸收縮率型腔的尺寸制造尺寸備注1000.6%99.48+049

14、9.4+0.0897.51.0%97.305+0.497.3+0.01受分型面影響102.50.8%102.01+0.45102+0.01受分型面影響2.結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)1）動(dòng)、定模套板的設(shè)計(jì)采用圓形結(jié)構(gòu)，因?yàn)槭峭仔颓唬捎霉匠再M(fèi).（式55）計(jì)算，其中：h套板邊框厚度（cm）D鑲塊外徑（cm）p壓射比壓（105Pa）一一套板材料抗拉強(qiáng)度，材料采用45號(hào)鋼，取900*105Pa具體尺寸如下圖所示：圖5-1定模套板119圖5-2動(dòng)模套板2）動(dòng)模支承板的設(shè)計(jì)厚度計(jì)算公式：119圖5-2動(dòng)模套板2）動(dòng)模支承板的設(shè)計(jì)厚度計(jì)算公式：（式5.6）h動(dòng)模支撐板厚度（cm）;L墊塊間距（cm）；B動(dòng)模支撐板長(zhǎng)度

15、（cm）;彎一材料抗拉強(qiáng)度（105Pa）,材料采用45號(hào)鋼，。彎F動(dòng)模支撐板所受總壓力（10N）。具體尺寸如下圖所示圖5-3動(dòng)模支承板3）導(dǎo)向零件設(shè)計(jì)a）導(dǎo)柱設(shè)計(jì)導(dǎo)柱直徑d:模具設(shè)計(jì)為四根導(dǎo)柱時(shí)，有經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式dNK代=1000*105Pa=1000*105Pa；（式5.7）圖5-4導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)圖d導(dǎo)柱導(dǎo)滑段直徑（mm）；A模具分型面上的表面積（mm3）;K比例系數(shù)，0.070.09;算得d3.825mm,考慮本模具長(zhǎng)度較長(zhǎng)，且為三根導(dǎo)柱形式，取d=20mm。其他尺寸如圖所示:圖5-5導(dǎo)柱b）導(dǎo)套設(shè)計(jì)導(dǎo)套設(shè)計(jì)要求：導(dǎo)套內(nèi)孔直徑D與選用的導(dǎo)柱直徑d相同。圖5-6導(dǎo)套結(jié)構(gòu)圖表5-5導(dǎo)套設(shè)計(jì)要求導(dǎo)套內(nèi)擴(kuò)

16、孔直徑D導(dǎo)套內(nèi)擴(kuò)孔直徑D1導(dǎo)套外徑d1導(dǎo)套臺(tái)階外徑d2導(dǎo)滑段長(zhǎng)度12比例系數(shù)k導(dǎo)套總長(zhǎng)度11D1=D+0.5mmd1=D+(610)mmd2=d1+(68)mm12=kd1.31.711=模板厚度-35cm具體尺寸如下圖所示:二30120圖5-7導(dǎo)套c）推板導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計(jì)具體尺寸如圖所示：圖5-8推板導(dǎo)柱圖5-9推板導(dǎo)套4）推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)由于鑄件為圓筒形薄壁零件，且推出力較大，所以采用推管推件。推管的推出力集中在圓筒的底端，使推出有力、均勻，壓鑄件不易變形，也沒有明顯的推出痕跡。推出距離確定：為丹式溝口小時(shí)小白H-K（式5.8）當(dāng)R2cmm町（式5.9）U當(dāng)使用斜鉤推桿時(shí)仃捶2H（式5.10）

17、由式5.9，計(jì)算并取s推=90mm。a）推板設(shè)計(jì)按推薦尺寸，取推板厚度H=20mm。具體尺寸如下圖所示：圖5-10推板b）推管推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)組成及形式:1一推管2推桿固定板3推板4一整芯萬(wàn)一動(dòng)模座般！圖5-11推管推出機(jī)構(gòu)推管與鑲塊、型芯的配合按H8/7選用；推管具體尺寸如下圖所示：圖5-12推管復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)采用如圖復(fù)位機(jī)構(gòu)及限位釘形式：圖5-13復(fù)位機(jī)構(gòu)及限位釘3、各零件采用材料要求表5-6各零件材料要求模具零件名稱模具材料熱處理硬度HRC牌號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)成型型芯、定動(dòng)模鑲塊3C2W8VGB1299-8540零件推管、澆口套4Cr5MoSiV1GB1299-85非成型零件推板、復(fù)位桿等推出與復(fù)位零件

18、T8A50導(dǎo)柱、導(dǎo)套等導(dǎo)向零件和導(dǎo)滑零件T10A定模套板、動(dòng)模套板、支承板等支承與固定零件Q235-A2832定模座板、動(dòng)模座板、墊塊等模架零件45回火推出與復(fù)位機(jī)構(gòu)用板Q235-A4、螺釘選用表5-7螺釘選用型號(hào)表螺釘類型型號(hào)定模套板螺釘4*M16*60GB/T70.1動(dòng)模支承板螺釘3*M10*65GB/T70.1動(dòng)模套板螺釘4*M20*240GB/T70.1動(dòng)模型芯固定板螺釘2*M5*16GB/T70.1六、壓鑄模的整體結(jié)構(gòu)壓鑄模由定模和動(dòng)模兩大部分組成。定模固定在壓鑄機(jī)的定模安裝板上，隨動(dòng)模固定板移動(dòng)而與定模合模、開模。合模時(shí)，動(dòng)模與定模閉合形成型腔，金屬液通過(guò)澆注系統(tǒng)在高壓作用下高速充

19、填型腔；開模時(shí)，動(dòng)模與定模分開，推出機(jī)構(gòu)將壓鑄件從型腔中推出。1、壓鑄模的技術(shù)要求1）模具的外形尺寸350 x350 x515；2）選用的機(jī)器型號(hào)J116型臥式冷室壓鑄機(jī)；3）選用的壓室直徑為30mm.4）壓鑄機(jī)的頂出形式為液壓中心頂出；5）要求各個(gè)活動(dòng)部位靈活可靠，無(wú)卡死現(xiàn)象；6）澆注系統(tǒng)試模后修至填充良好，視情況開設(shè)溢流槽；7）在動(dòng)、定模的側(cè)面打鋼?。寒a(chǎn)品名稱、模具圖號(hào)、產(chǎn)品圖號(hào)等2、壓鑄模外形和安裝部位的技術(shù)要求1）各模板的邊緣均應(yīng)倒角245，安裝面應(yīng)光滑平整，不應(yīng)有突出的螺釘頭、銷釘、毛刺和擊傷等痕跡；2）在模具非工作面上的醒目的地方打上明顯的標(biāo)記，包括以下內(nèi)容：產(chǎn)品代號(hào)、模具編號(hào)、制造日期及模具制造廠家名稱或代號(hào)；3）在動(dòng)模支撐板上分別