壓鑄成形工藝與模具設(shè)計6-11章課件

12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

1第6章

澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計學(xué)如不及，猶恐失之。

----《論語·

泰伯》

12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

2【本章要點與提示】知識要點目標(biāo)要求學(xué)習(xí)方法澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)熟悉注意區(qū)分不同類型壓鑄機用澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成。通過比較不同類型澆注系統(tǒng)的特征，熟悉其各自的適用范圍。澆注系統(tǒng)的設(shè)計掌握把握老師所介紹的重點內(nèi)容，掌握適用于不同壓鑄機的三種直澆道的結(jié)構(gòu)及基本技術(shù)要求；結(jié)合不同結(jié)構(gòu)壓鑄件澆注系統(tǒng)的設(shè)計實例，理解消化澆注系統(tǒng)設(shè)計要點，初步領(lǐng)會一些相關(guān)的設(shè)計技巧。溢流、排氣系統(tǒng)掌握將溢流、排氣系統(tǒng)與澆注系統(tǒng)作為一個整體來考慮。通過對實例的分析理解，掌握溢流槽的位置選擇要求和排氣槽的結(jié)構(gòu)形式。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

3【導(dǎo)入案例

】

C區(qū)域：型腔部分，用來保證壓鑄件的形狀尺寸等要求；F區(qū)域：連接壓室（通過澆口套）和型腔并引導(dǎo)金屬液充模的通道；W區(qū)域：用來存儲涂料殘渣、混有氣體和被涂料殘余物污染的前流冷污金屬液，也作為氣體排出的通道。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

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5【主要內(nèi)容】

6.1澆注系統(tǒng)設(shè)計

6.1.1澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及分類6.1.2直澆道設(shè)計6.1.3橫澆道設(shè)計6.1.4內(nèi)澆口設(shè)計

6.2溢流與排氣系統(tǒng)設(shè)計

6.2.1溢流槽設(shè)計6.2.2排氣槽設(shè)計

6.3壓鑄件澆注系統(tǒng)的實例分析12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

66.1澆注系統(tǒng)設(shè)計定義：在壓力作用下引導(dǎo)高速金屬液充填模具型腔的通道。組成：直澆道、橫澆道、內(nèi)澆口和余料等。作用：澆注系統(tǒng)對金屬液流動的方向、溢流排氣條件、壓力的傳遞、充填速度、模具的溫度分布、充填時間的長短等各個方面都起著重要的控制與調(diào)節(jié)作用。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

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9不同類型壓鑄機用澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成1.澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)熱壓室壓鑄機立式冷壓室壓鑄機臥式冷壓室壓鑄機全立式冷壓室壓鑄機采用側(cè)澆口采用中心澆口1-直澆道;2-橫澆道;3-內(nèi)澆口;4-余料

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10按金屬液進入型腔的部位和內(nèi)澆口形狀，可分為:側(cè)澆道中心澆道頂澆道環(huán)形澆道縫隙澆道切線澆道多支澆道點澆道6.1.1澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及分類2.澆注系統(tǒng)的分類12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

11側(cè)澆道

澆口設(shè)于鑄件一側(cè)，是常見的澆口形式，適用于多數(shù)形狀的鑄件，便于在清理鑄件時除去。

(a)外側(cè)單支側(cè)澆道(b)外側(cè)雙支側(cè)澆道(c)內(nèi)側(cè)多支側(cè)澆道側(cè)澆道的幾種不同形式12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

12中心澆道頂部帶有通孔的筒類或殼體類壓鑄件，內(nèi)澆道開設(shè)在孔口處，同時在中心設(shè)置分流錐?？煽s短金屬液在充模時的流程，并有利于較深型腔內(nèi)氣體的通過分型面排出，澆注系統(tǒng)金屬液消耗少，可減少鑄件、澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)在分型面上的投影面積，減小鑄型輪廓，提高壓鑄機合模力的有效利用率。適用于立式冷室壓鑄機或熱壓室壓鑄機。

中心澆道12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

13直接澆道（或稱頂澆道）

把直澆道的底部直接作為內(nèi)澆口，故澆口面積較大，壓力傳遞很好，靠近澆口的鑄件上易生氣孔或縮松，澆道需要切除。直接澆道

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14不同形式的環(huán)形澆道環(huán)形澆道可避免金屬液充型時對型芯的正面沖擊，改善充型和排氣條件。但鑄件清理時除去澆注系統(tǒng)困難。

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15縫隙澆道

設(shè)在較高鑄件的側(cè)壁高度方向上，它有利于具有較深內(nèi)腔、在壓鑄時不易排氣鑄件的排氣，但在清理鑄件時不易除去澆注系統(tǒng)?？p隙澆道

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16切線澆道

又稱切向澆道，適用于環(huán)形鑄件，內(nèi)澆口的兩條切線方向應(yīng)注意盡量不讓導(dǎo)引的金屬液沖刷形成鑄件內(nèi)圓的型芯。切線澆道12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

17點澆道點澆口是頂澆口的一種特殊形式。一般用于直徑大于200mm的桶形零件、結(jié)構(gòu)對稱壁厚均勻且在2.0-3.5mm之間的罩殼類零件。點澆道

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18多支澆道適合于一模多腔。多支澆道12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

19直澆道的結(jié)構(gòu)與壓鑄機的類型有關(guān)，分為：熱壓室壓鑄機用直澆道臥式冷壓室壓鑄機用直澆道立式冷壓室壓鑄機用直澆道6.1.2直澆道設(shè)計12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

20由壓鑄機上的噴嘴與壓鑄模上的澆道套、分流錐組成。1.熱壓室壓鑄機用直澆道1-動模套板；2-分流錐3-定模套板；4-定模座板5-壓鑄機噴嘴；6-澆口套12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

21設(shè)計要點根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量選擇直澆道尺寸。根據(jù)內(nèi)澆道截面積選擇噴嘴口小端直徑、一般噴嘴口小端直徑面積為內(nèi)澆道截面積的1.1~1.2倍。直澆道環(huán)形截面A-A處的壁厚h，對于小型壓鑄件取2~3mm，中型壓鑄件取3~5mm。直澆道的脫模斜度一般取2°~6°。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

22為適應(yīng)熱壓室壓鑄機高效率生產(chǎn)的需要，通常在澆道套和分流錐內(nèi)部設(shè)置冷卻水道。1-澆口套2-分流錐3-冷卻水道12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

23臥式冷壓室壓鑄機用直澆道是由壓室和澆口套形成壓室和澆口套可以制成整體，也可以分別制造。若為后者，壓室是壓鑄機的附件，澆口套裝在定模上隨壓鑄零件不同而不同。2.臥式冷壓室壓鑄機用直澆道臥式冷室壓鑄機用直澆道示意圖1-壓室2-澆口套3-余料4-澆道鑲塊5-澆道推桿

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24直澆道的直徑D根據(jù)壓鑄件所需的壓射比壓和壓室充滿度確定（一般壓室的充滿度在60%~80%，常取70%左右。

）直澆道厚度H，一般取直徑D的1/3～1/2。澆口套靠近分型面一端在長度15～25mm范圍的內(nèi)孔上加工出1o30′～2o的脫模斜度。與直澆道相連接的橫澆道一般設(shè)置在澆口套的上方，防止金屬液在壓射前流入型腔。1）設(shè)計要點

1-澆口套2-壓室3-冷凝層4-金屬液5-沖頭壓室的充滿情況

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25當(dāng)臥式冷壓室壓鑄機采用中心澆口時的直澆道2）澆口套與壓室的連接12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

26立式冷壓室壓鑄機用直澆道主要組成：壓鑄機上噴嘴模具上的澆口套分流錐3.立式冷壓室壓鑄機用直澆道12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

271-動模套板；2-分流錐；3-定模套板；4-定模座板；5-澆口套；6-噴嘴；7-余料；8-反料沖頭12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

28d1為噴嘴入口小端直徑，mm；Ag為內(nèi)澆口的截面積，mm2；d3為直澆道底部分流錐的直徑，mm；d2為直澆道底部環(huán)型截面處的外徑，mm；d1為噴嘴入口小端直徑，mm。1）設(shè)計要點12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

29澆口套一般鑲在定模座板上，采用澆口套可以節(jié)省模具鋼和便于加工。澆口套一個端面A與噴嘴端面相吻合，控制好配合間隙不允許金屬液竄入接合面；澆口套的另一端面B與定模鑲塊相接，接觸面上的鑲塊孔比澆口套孔大1-2mm。應(yīng)固定牢固，拆裝方便。立式壓鑄機用澆口套示意圖2）澆口套12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

30分流錐單獨加工后裝在鑲塊內(nèi)，不允許在模具鑲塊上直接做出。分流錐的結(jié)構(gòu)應(yīng)能起到分流金屬液和帶出直澆道的作用。分流錐的結(jié)構(gòu)形式3）分流錐12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

31定義：橫澆道是金屬液從壓室通過直澆道之后流向內(nèi)澆口之間的一段通道。用于連接直澆道和內(nèi)澆口。作用：把金屬液從直澆道引入內(nèi)澆口內(nèi)；橫澆道中的金屬液還能改善模具熱平衡，在壓鑄件冷凝時起到補縮與傳遞靜壓力的作用。1.橫澆道的結(jié)構(gòu)形式橫澆道的結(jié)構(gòu)形式和尺寸，主要取決于壓鑄件的形狀、大小、型腔個數(shù)，以及內(nèi)澆道的形式、位置、方向和流入口的寬度等因素。6.1.3橫澆道設(shè)計12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

32臥式冷壓室壓鑄機用橫澆道的結(jié)構(gòu)形式“T”形式平直式扇形式圓弧收縮平直分支“T”形分支分叉圓角多支

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332.橫澆道的截面形狀和尺寸1）常用橫澆道的截面形狀

(a)梯形(b)梯形拼合(c)圓形(d)U形(e)環(huán)形12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

342）橫澆道截面尺寸的選擇（一般）α=5°~10°r=2~4

（最?。﹉——橫澆道深度，mm；w——橫澆道寬度，mm；t——壓鑄件平均壁厚，mm；Ag——內(nèi)澆口的截面積，mm2；α——脫模斜度；r——圓角半徑，mm。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

35橫澆道截面積應(yīng)從直澆道向內(nèi)澆道方向逐漸縮小。橫澆道截面積都不應(yīng)小于內(nèi)澆道截面積。橫澆道應(yīng)具有一定的厚度和長度。金屬液通過橫澆道時的熱損失應(yīng)盡可能地小，保證橫澆道比壓鑄件和內(nèi)澆口后凝固。根據(jù)工藝需要可設(shè)置盲澆道，以達到改善模具熱平衡，容納冷污金屬液、涂料殘渣和空氣的目的。3.橫澆道的設(shè)計原則

1-壓鑄件；2-橫澆道；3-盲澆道12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

36內(nèi)澆口的作用是根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)、形狀、大小，以最佳流動狀態(tài)把金屬液引入型腔而獲得優(yōu)質(zhì)壓鑄件。主要是確定內(nèi)澆道的位置、形狀和尺寸，要善于利用金屬液充填型腔時的流動狀態(tài)，使得壓鑄件的重要部位盡員減少氣孔和疏松，才保證壓鑄件的表面要光潔完整無缺陷。6.1.4內(nèi)澆口設(shè)計12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

371.內(nèi)澆口的形式12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

382.內(nèi)澆口的位置內(nèi)澆口位置的選擇是設(shè)計澆注系統(tǒng)時首先要考慮的問題。在確定內(nèi)澆口位置時要綜合考慮壓鑄件的結(jié)構(gòu)特征、壁厚大小、收縮變形情況、合金種類、壓鑄機特性、模具分型面以及壓鑄件使用性能等方面的因素，分析金屬液充填時的流動狀態(tài)、充填速度的變化，預(yù)計充填過程中可能出現(xiàn)的死角、裹氣和產(chǎn)生冷隔的部位，以便布置合適的溢流和排氣系統(tǒng)。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

39在選擇內(nèi)澆口的位置時，一般應(yīng)考慮以下原則：（1）有利于壓射壓力的傳遞，內(nèi)澆口一般設(shè)置在壓鑄件的厚壁處。（2）有利于型腔的排氣，金屬液進入型腔后應(yīng)先充填深腔難以排氣的部位，而不宜立即封閉分型面、溢流槽和排氣槽，否則會造成排氣不良。（3）流入型腔的金屬液盡量減少曲折和迂回，避免產(chǎn)生過多的渦流及減少包卷氣體；流程盡可能短，以減少金屬液的熱量損失。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

40（4）金屬液進入型腔后不宜正面沖擊型芯或型壁，尤其應(yīng)避免沖擊細(xì)小型芯或螺紋型芯，以減少動能損失，防止沖蝕及產(chǎn)生粘模。（5）盡量減少金屬液在型腔中的分流。（6）壓鑄件上精度、表面粗糙度要求較高且不加工的部位，不宜設(shè)置內(nèi)澆口。（7）內(nèi)澆口的設(shè)置應(yīng)考慮模具溫度場的分布，以便使遠(yuǎn)端充填良好。（8）內(nèi)澆口凝料應(yīng)便于切除和清理，同時考慮到清除內(nèi)澆口對壓鑄件產(chǎn)生的影響。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

41（9）不同結(jié)構(gòu)特征的壓鑄件選擇合適的內(nèi)澆口①薄壁復(fù)雜的壓鑄件，宜采用較薄的內(nèi)澆口，以保證較高的充填速度；一般結(jié)構(gòu)的壓鑄件，宜采用較厚的內(nèi)澆口，使金屬液流動平穩(wěn)，有利于傳遞壓力和排氣。②對于復(fù)雜的壓鑄件，內(nèi)澆口應(yīng)盡量位于壓鑄件型腔的中心位置上，這樣，金屬液充填的情形總是比內(nèi)澆口設(shè)置在側(cè)面有利。③帶有大肋面的壓鑄件，設(shè)置的內(nèi)澆口應(yīng)使金屬液沿著肋的方向流動，避免產(chǎn)生流線和肋的不完整。④窄而長的壓鑄件，內(nèi)澆口應(yīng)開設(shè)在端部，而不是從中間引入金屬液，防止造成旋渦，卷入氣體。⑤管狀及筒狀壓鑄件，最好在端部設(shè)置環(huán)形內(nèi)澆口，以形成良好的充填狀態(tài)和排氣條件。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

42壓鑄件內(nèi)澆口設(shè)計方案示例——盤蓋類壓鑄件

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43壓鑄件內(nèi)澆口設(shè)計方案示例——圓環(huán)類壓鑄件

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44壓鑄件內(nèi)澆口設(shè)計方案示例——導(dǎo)管類壓鑄件

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451）理論估算3.內(nèi)澆口的截面積Ag為內(nèi)澆口的截面積，mm2；V為壓鑄件與溢流槽的體積之和，即通過內(nèi)澆口的金屬液體積，mm3；

v為內(nèi)澆口處金屬液的充填速度，mm/s；t為充填時間，s；G為壓鑄件與溢流系統(tǒng)總質(zhì)量，即通過內(nèi)澆口的金屬液質(zhì)量，g；ρ為液態(tài)合金的密度，g/cm3。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

46W·Davok對內(nèi)澆道截面積和壓鑄件質(zhì)量之間的關(guān)系提出的經(jīng)驗公式：2）經(jīng)驗公式A內(nèi)—內(nèi)澆口面積（mm2）G—壓鑄件的質(zhì)量（g）

適用于質(zhì)量不大于150g的鋅合金壓鑄件和中等壁厚的鋁合金壓鑄件。適用于所有壓鑄合金的經(jīng)驗公式：Ag為內(nèi)澆口的截面積，cm2；V為壓鑄件與溢流槽的體積之和，即通過內(nèi)澆口的金屬液體積，cm3。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

47內(nèi)澆道的形狀除點澆道、直接澆道為圓形，中心澆道、環(huán)型繞道為圓環(huán)形外，基本上為扁平矩形狀。根據(jù)充填理論可知，內(nèi)澆口的厚度極大地影響著充填的形式，亦即影響著壓鑄件的內(nèi)在質(zhì)量，因此，內(nèi)澆口的厚度是一個重要尺寸。4.內(nèi)澆口的尺寸12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

48內(nèi)澆道的最小厚度不應(yīng)小于0.15mm；最大厚度一般不大于相連的壓鑄件壁厚的一半；

內(nèi)澆道過于薄，加工時則難以保證精度；壓鑄時分型面形成的披縫會使內(nèi)澆道截面積發(fā)生很大的波動；會使內(nèi)澆道處金屬液凝固過快，在壓鑄件凝固期間壓力不能有效地傳遞到壓鑄件上。1）內(nèi)澆道厚度12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

49內(nèi)澆道厚度的經(jīng)驗數(shù)據(jù)壓鑄件壁厚0.6～1.51.5～33～6＞6合金種類復(fù)雜件簡單件復(fù)雜件簡單件復(fù)雜件簡單件為壓鑄件壁厚的百分?jǐn)?shù)%內(nèi)澆口厚度鉛、錫0.4～0.80.4～1.00.6～1.20.8～1.51.0～2.01.5～2.020～40鋅鋁、鎂0.6～1.00.6～1.20.8～1.51.0～1.81.5～2.51.8～3.040～60銅-0.8～1.21.0～1.81.0～2.01.8～3.02.0～4.012四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

50內(nèi)澆道厚度與凝固模數(shù)的關(guān)系a線為鋁合金的關(guān)系線b線為鋅合金的關(guān)系線c線為鎂合金的關(guān)系線M為凝固模數(shù)，cm；V為壓鑄件體積，cm3；A為壓鑄件表面積，cm212四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

51內(nèi)澆道的厚度確定后，根據(jù)內(nèi)澆道的截面積即可計算出內(nèi)澆道的寬度。根據(jù)經(jīng)驗，矩形壓鑄件內(nèi)澆道寬度一般取邊長的0.6~0.8倍，圓形壓鑄件一般取直徑的0.4~0.6倍。金屬液充填型腔時內(nèi)澆道處的阻力最大，為了減少壓力損失，應(yīng)盡量減少內(nèi)澆道的長度，—般取2~3mm。2）內(nèi)澆道的寬度和長度12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

525.內(nèi)澆道與壓鑄件和橫澆道的連接方式12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

53溢流槽和排氣槽的采用和設(shè)置是提高壓鑄件質(zhì)量、消除局部紊流帶來的疵病的重要措施之一，有時還可以彌補由于澆注系統(tǒng)設(shè)計不合理而帶來的鑄造缺陷。6.2溢流與排氣系統(tǒng)設(shè)計效果取決于溢流槽和排氣槽在型腔周圍的布局、容量大小以及本身的結(jié)構(gòu)形式等。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

541.溢流槽的作用排除型腔中的氣體，儲存混有氣體和涂料殘渣的前流冷污金屬液，控制金屬液的流動狀態(tài)，防止局部產(chǎn)生渦流。調(diào)節(jié)模具型腔的溫度場，改善模具的熱平衡狀態(tài)。6.2.1溢流槽設(shè)計作為壓鑄件脫模時推桿推出的位置?？稍龃髩鸿T件對動模鑲塊的包緊力。作為鑄件存放、運輸及加工裝夾或定位的附加部分。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

551)設(shè)置在分型面上的溢流槽2.溢流槽的結(jié)構(gòu)形式12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

562)設(shè)置在型腔內(nèi)的溢流槽1-推桿；2-溢流槽1-型芯；2-溢流槽1-推桿；2-溢流槽；3-型芯；4-排氣鑲塊12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

57溢流槽設(shè)置的部位，通常是金屬液最先沖擊的位置、最后充填的部位、兩股或多股金屬液匯流的位置、壓鑄件局部過厚或過薄的部位等，這些都是容易裹入氣體、夾雜或產(chǎn)生渦流的位置。溢流槽的設(shè)置應(yīng)有利于排除型腔中的氣體，排除混有氣體和被涂料殘余物污染的前流冷污金屬液，改善模具的熱平衡狀態(tài)。應(yīng)便于從壓鑄件上去除溢流槽，并盡量不損壞壓鑄件的外觀。注意避免在溢流槽與壓鑄件之間產(chǎn)生熱節(jié)。一個溢流槽上不應(yīng)外設(shè)多個溢流口或一個很寬的溢流口，以免進入溢流槽的金屬液倒流回型腔。3.溢流槽的設(shè)計要點12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

58溢流槽的設(shè)置示例12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

59溢流槽的設(shè)置示例（續(xù)）1-主橫澆道；2-溢流槽；3-推桿；4-支橫澆道12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

601）溢流槽的容積按照充填型腔時金屬液的流動方向和路徑，將型腔劃分為若干個區(qū)，每個區(qū)的一端為金屬液的入口，另一端設(shè)置溢流槽。4.溢流槽的容積和尺寸在理想狀態(tài)下，流入一個區(qū)的金屬液僅停留在這個區(qū)內(nèi)，或通過這個區(qū)進入到設(shè)置在另一端的溢流槽里。各個區(qū)之間沒有明顯的金屬液流動。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

61溢流槽的容積與相鄰型腔區(qū)容積關(guān)系壓鑄件壁厚/mm溢流槽容積占相鄰型腔區(qū)容積的百分比（%）壓鑄件具有較低的表面粗糙度壓鑄件表面允許少量折皺0.90150751.30100501.8050252.5025253.20——注：1.特殊情況下，表中所列的數(shù)據(jù)應(yīng)進行調(diào)整。

2.金屬液每流過澆道和型腔250mm，溢流槽的容積還要在表中所列數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上追加20%12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

622）溢流槽的尺寸12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

63通常半圓形溢流槽用于壁厚較薄的壓鑄件，較厚的壓鑄件往往采用梯形或雙梯形溢流槽。全部溢流槽的溢流口截面積的總和應(yīng)等于內(nèi)澆口截面積的60%~75%，溢流口的厚度要小于內(nèi)澆口的厚度，以保證溢流口比內(nèi)澆口早凝固，以切斷正在凝固的金屬與外界的通道，得到最終壓射比壓的作用。設(shè)計時可根據(jù)壓鑄件內(nèi)澆口截面積確定溢流口尺寸，再按內(nèi)澆口尺寸選擇溢流槽尺寸。2）溢流槽的尺寸12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

64設(shè)置排氣槽的目的是為了在金屬液充填過程中將型腔中的氣體盡可能多地排出模具，以減少和防止壓鑄件中氣孔缺陷的產(chǎn)生。給定截面的排氣槽，其結(jié)構(gòu)和形狀對壓鑄件質(zhì)量沒有明顯的影響。6.2.2排氣槽設(shè)計12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

651）分型面上排氣槽的結(jié)構(gòu)形式1.排氣槽的結(jié)構(gòu)形式平直式曲折式1-溢流口2-溢流槽3-排氣槽12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

662）利用型芯和推桿間隙設(shè)置排氣槽的結(jié)構(gòu)形式δ約為0.05mmL取10~15mmδ取0.04～0.06mm

L取6～10mmL取8~15mmδ=0.04～0.06mm12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

67分型面上排氣槽的尺寸mm2.排氣槽的尺寸合金種類排氣槽深度排氣槽寬度備注鉛合金0.05~0.108~25鋅合金0.05~0.12鋁合金0.10~0.15鎂合金0.10~0.15銅合金0.15~0.20黑色金屬0.20~0.30排氣槽在離開型腔20~30mm后，可將其深度增大至0.3~0.4mm，以提高其排氣效果。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

68

1）排氣槽的截面積一般為內(nèi)澆道截面積的20％~50％，也可按下式進行計算：式中：Aq是排氣槽截面積(mm2)；

V是型腔和溢流槽的容積(cm3)；

τ是氣體的排出時間(s)，可近似按充填時間選??；

λ是充型過程中排氣槽的開放系數(shù)，λ＝0.1~1。3.排氣槽的設(shè)計要點12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

693.排氣槽的設(shè)計要點（2）排氣槽盡可能設(shè)置在分型面上且在同一半模上，便于制造。（3）溢流槽尾部必須開設(shè)排氣槽，以利于金屬液無阻力順利進入溢流槽。（4）排氣量大時，以增大排氣槽的寬度和數(shù)量為宜，不宜過分增加其深度，以防止金屬液向外噴出。（5）型芯或推桿與鑲塊之間的間隙也具有排氣的作用，但設(shè)計時可不列入排氣總面積。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

706.3壓鑄件澆注系統(tǒng)的實例分析6.3.1無油泵定子蓋壓鑄模澆注系統(tǒng)

12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

716.3壓鑄件澆注系統(tǒng)的實例分析6.3.2機蓋體壓鑄模澆注系統(tǒng)

12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

726.3.2機蓋體壓鑄模澆注系統(tǒng)

示意簡圖分析說明

中心澆口:金屬液流程短，充填排氣條件均較好，但由于受壓鑄件結(jié)構(gòu)所限，直澆道只能設(shè)置在壓鑄件頂面上，這樣側(cè)面抽芯均在定模部分，使得模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

外側(cè)澆口:金屬液流程較長，但可以將三面抽芯均設(shè)置在動模部分，有利于模具制造和使用，采用平直反向頂面的側(cè)澆口，使金屬液首先引向壓鑄件頂面，分型面排氣條件好，能獲得較好的成型效果。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

736.3壓鑄件澆注系統(tǒng)的實例分析6.3.3真空泵油箱壓鑄模澆注系統(tǒng)

12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

746.3壓鑄件澆注系統(tǒng)的實例分析6.3.4罩殼壓鑄模澆注系統(tǒng)

12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

756.3.4罩殼壓鑄模澆注系統(tǒng)

頂澆口，金屬液流程短而均勻，充填條件良好。模具結(jié)構(gòu)緊湊，外形較小，模具熱平衡狀態(tài)和壓鑄機受力狀態(tài)均良好，壓鑄模有效面積利用率高，澆注系統(tǒng)消耗金屬量較少。但直澆道和壓鑄件連接處熱量集中，易導(dǎo)致縮松和粘模，澆口需要切除。點澆口，除具有頂澆口的優(yōu)點外，去除澆口方便，但模具需要兩次分型，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。對于較深的型腔，采用點澆口時，四側(cè)花紋較嚴(yán)重。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

766.3.4罩殼壓鑄模澆注系統(tǒng)

端部側(cè)澆口，金屬液流程長，轉(zhuǎn)折多，遠(yuǎn)離澆口的一端充填條件不良，易產(chǎn)生流痕、冷隔。設(shè)置大容量溢流槽，可改善模具熱平衡狀態(tài)，壓鑄件質(zhì)量有所提高，去除澆口較為方便。

橫向側(cè)澆口，金屬液流程比端部側(cè)澆口短些，但轉(zhuǎn)折仍多，澆口對面的一側(cè)易產(chǎn)生流痕、冷隔。為改善頂部和對面一側(cè)的充填、排氣條件，首先將金屬液引向壓鑄件頂部，以排除深腔部位的氣體，在最后充填部位設(shè)置大容量溢流槽，效果較好。

12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

776.3壓鑄件澆注系統(tǒng)的實例分析6.3.5軸承保持器壓鑄模澆注系統(tǒng)

12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

786.3.5軸承保持器壓鑄模澆注系統(tǒng)

切線澆口，金屬液沿切線方向充填，氣體從分型面排出，此方法可用于直徑小于φ200mm的壓鑄件。分支T形澆口，延長橫澆道，內(nèi)澆口分段與壓鑄件連接。在分支橫澆道端部和型腔中金屬流匯合處設(shè)置溢流槽、排氣槽，以排出氣體、儲存冷污金屬液。內(nèi)澆口采用反注式，充填、排氣條件和模具熱平衡狀態(tài)良好，是一種比較合理的設(shè)計方案。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

796.3.5軸承保持器壓鑄模澆注系統(tǒng)

平直澆口，金屬液沖擊型腔壁，容易導(dǎo)致型腔面沖蝕而引起粘摸現(xiàn)象。

T形澆口，將內(nèi)澆口寬度增大，減小金屬液沖擊現(xiàn)象，改善充填、排氣條件，在一定情況下可以使用。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

806.3壓鑄件澆注系統(tǒng)的實例分析

根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)特性，給出內(nèi)澆道的設(shè)計方案（澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)）。

12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

81【本章小結(jié)】

壓鑄模具中連接壓室和型腔并引導(dǎo)金屬液充填型腔的通道稱為澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)一般由直澆道、橫澆道、內(nèi)澆口和余料等部分組成。根據(jù)壓鑄機的類型及引入金屬液的方式不同，壓鑄模澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也不同。

按照金屬液進入型腔的部位和內(nèi)澆口的形狀，澆注系統(tǒng)一般可分為側(cè)澆道、中心澆道、直接澆道、環(huán)形澆道、縫隙澆道和點澆道等澆注系統(tǒng)。壓鑄模中的排溢系統(tǒng)也稱溢流、排氣系統(tǒng)。排溢系統(tǒng)包括溢流槽和排氣槽，溢流槽是模具中用以排溢、容納氧化物及冷污熔融合金或用以積聚熔融合金以提高模具局部溫度的凹槽。排氣槽是為使壓鑄過程中型腔內(nèi)氣體排出模具而設(shè)置的氣流溝槽。

通常將溢流、排氣系統(tǒng)與澆注系統(tǒng)作為一個整體來考慮。12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

82【關(guān)鍵術(shù)語】

澆注系統(tǒng)（castingsystem）直澆道（sprue）橫澆道（runner）內(nèi)澆口（gate）余料（biscuit/slug）溢流槽（overflowwell）排氣槽（airvent）澆口套（spruebush）分流錐（spruespreader）12四月2024第6章澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計

83TheEnd第7章

成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計知之為知之，不知為不知，是知也。

——孔子《論語》12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計85【本章要點與提示】知識要點目標(biāo)要求學(xué)習(xí)方法成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計熟悉首先要理解老師在教學(xué)過程中的講解及閱讀教材相關(guān)的內(nèi)容，從而熟悉一些基本結(jié)構(gòu)的典型特征，然后進行針對性的課外查閱，結(jié)合實踐中的成型零件結(jié)構(gòu)示例舉一反三、融會貫通，尤其注意領(lǐng)會實踐中的一些技巧。成型零件工作尺寸計算掌握通過對壓鑄件尺寸精度的主要影響因素的理解，掌握成型零件工作尺寸的計算要點和要求，結(jié)合教材中的應(yīng)用實例學(xué)會運用相關(guān)公式進行計算。12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計86【本章要點與提示】知識要點目標(biāo)要求學(xué)習(xí)方法結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計掌握熟悉模具的基本框架，結(jié)合具體模具結(jié)構(gòu)理解相關(guān)零件的設(shè)計要點。加熱與冷卻系統(tǒng)掌握在熟悉常用模具預(yù)熱方式的基礎(chǔ)上，掌握電加熱系統(tǒng)的基本設(shè)計要求；通過比較分析，領(lǐng)會型芯和型腔的冷卻方式、冷卻水道的布置及設(shè)計要求等。12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計87【導(dǎo)入案例】基本零件（成型零件）：13-動模鑲塊；14-活動型芯；18-澆口套；15-定模鑲塊；21-型芯基本零件（結(jié)構(gòu)零件）：3-墊塊；16-定模座板；22-定模套板；17、26、30-內(nèi)六角螺釘；19-導(dǎo)柱；20-導(dǎo)套；23-動模套板；24-支承板；27-圓柱銷；29-限位釘；35-動模座板推出機構(gòu)：1-推板；2-推桿固定板；33-推板導(dǎo)套；25、28、31-推桿；32-復(fù)位桿；34-推板導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機構(gòu)：4-限位塊；5-拉桿；6-墊片；7-螺母；8-彈簧；9-滑塊；10-楔緊塊；11-斜銷；12-圓柱銷

12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計88【主要內(nèi)容】7.47.17.27.3成型零件的結(jié)構(gòu)和分類

7.1.1整體式結(jié)構(gòu)7.1.2鑲拼式結(jié)構(gòu)成型零件工作尺寸計算

7.2.1影響壓鑄件尺寸精度的主要因素7.2.2成型零件工作尺寸的計算要點7.2.3成型零件工作尺寸的計算公式結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.1支承與固定零件7.3.2導(dǎo)向零件加熱與冷卻系統(tǒng)

7.4.1加熱與冷卻系統(tǒng)的作用7.4.2加熱系統(tǒng)設(shè)計7.4.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計897.1成型零件的結(jié)構(gòu)和分類

(a)型腔部分(b)型芯部分成型零件的實例圖片12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計907.1成型零件的結(jié)構(gòu)和分類

7.1.1整體式結(jié)構(gòu)1．成型部分直接在模板上加工而成

整體式成型零件結(jié)構(gòu)形式（一）(a)型芯直接在模板上加工(b)型腔直接在模板上加工結(jié)構(gòu)特性？適用范圍？12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計917.1成型零件的結(jié)構(gòu)和分類

7.1.1整體式結(jié)構(gòu)2．成型部分為整體，嵌入到模板上

整體式成型零件結(jié)構(gòu)形式（二）12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計927.1成型零件的結(jié)構(gòu)和分類

7.1.1整體式結(jié)構(gòu)2．成型部分為整體，嵌入到模板上

整體式成型零件結(jié)構(gòu)形式（二）12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計937.1成型零件的結(jié)構(gòu)和分類

7.1.2鑲拼式結(jié)構(gòu)

(a)鑲拼式型芯(b)鑲拼式型腔1、2—型芯鑲塊；3—壓鑄件；4—型腔底部鑲塊結(jié)構(gòu)特性？適用范圍？12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計947.1成型零件的結(jié)構(gòu)和分類

7.1.2鑲拼式結(jié)構(gòu)

鑲拼式結(jié)構(gòu)的設(shè)計示例12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計957.1成型零件的結(jié)構(gòu)和分類

7.1.2鑲拼式結(jié)構(gòu)

鑲拼式結(jié)構(gòu)的設(shè)計示例12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計967.1成型零件的結(jié)構(gòu)和分類

7.1.2鑲拼式結(jié)構(gòu)

鑲拼式結(jié)構(gòu)的設(shè)計示例12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計977.1成型零件的結(jié)構(gòu)和分類

7.1.2鑲拼式結(jié)構(gòu)

鑲拼式結(jié)構(gòu)的設(shè)計示例12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計987.1成型零件的結(jié)構(gòu)和分類

7.1.2鑲拼式結(jié)構(gòu)

鑲拼式結(jié)構(gòu)的設(shè)計示例12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計997.1成型零件的結(jié)構(gòu)和分類

7.1.2鑲拼式結(jié)構(gòu)

鑲拼式結(jié)構(gòu)的設(shè)計示例12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1007.1成型零件的結(jié)構(gòu)和分類

試對圖示的成型零件結(jié)構(gòu)方案進行評析

(a)壓鑄件(b)(c)12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1017.1成型零件的結(jié)構(gòu)和分類

試對圖示的成型零件結(jié)構(gòu)方案進行評析

(a)壓鑄件(b)(c)

12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1027.2成型零件工作尺寸計算7.2.1影響壓鑄件尺寸精度的主要因素壓鑄件收縮率

成型零部件的制造偏差

成型零部件的使用磨損

模具結(jié)構(gòu)

壓鑄工藝

壓鑄件結(jié)構(gòu)

壓鑄件尺寸精度12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1037.2成型零件工作尺寸計算

7.2.1影響壓鑄件尺寸精度的主要因素

1.壓鑄件的收縮率1）實際收縮率與計算收縮率ks為壓鑄件的實際收縮率；Am為室溫下模具的成形尺寸，mm；Ap為室溫下壓鑄件的實際尺寸，mm。

kj為壓鑄件的計算收縮率；A為通過計算的模具的成形尺寸，mm；Ap為壓鑄件的公稱尺寸，mm。12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1047.2成型零件工作尺寸計算

常用壓鑄合金壓鑄件的計算收縮率kj

（%）

自由收縮阻礙收縮混合收縮鉛錫合金0.4~0.50.2~0.30.3~0.4鋅合金0.6~0.80.3~0.40.4~0.6鋁硅合金0.7~0.90.3~0.50.5~0.7鋁硅銅合金0.8~1.00.4~0.60.6~0.8鋁鎂合金鎂合金黃銅0.9~1.10.5~0.70.7~0.9鉛青銅1.0~1.20.6~0.80.8~1.012四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1057.2成型零件工作尺寸計算

2）壓鑄收縮率的確定（1）不同合金的收縮率從大到小的順序依次是銅合金、鎂合金、鋁合金、鋅合金、鉛錫合金；（2）壓鑄件包住型芯的徑向尺寸因處于受阻方向，故收縮率較小，而與型芯軸線平行方向尺寸處于自由收縮方向，收縮率較大；（3）形狀復(fù)雜、型芯多的壓鑄件收縮率較小，形狀簡單、無型芯的壓鑄件收縮率較大；壓鑄件的收縮率應(yīng)根據(jù)壓鑄件結(jié)構(gòu)特點、收縮受阻條件、收縮方向、壓鑄件壁厚、合金成分以及工藝因素等確定。12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1067.2成型零件工作尺寸計算

2）壓鑄收縮率的確定（續(xù)）（4）薄壁壓鑄件的收縮率較小，厚壁壓鑄件的收縮率較大；（5）脫模時壓鑄件的溫度與室溫的差值愈大，收縮率也愈大；（6）壓鑄件收縮率也受模具熱平衡的影響，同一壓鑄件的不同部位，在收縮受阻條件相同的情況下，模溫不同，收縮率也不一致，例如，離澆口近的一端收縮率大，遠(yuǎn)離澆口的一端收縮率小，這對于尺寸較大的壓鑄件尤為顯著。12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1077.2成型零件工作尺寸計算

7.2.1影響壓鑄件尺寸精度的主要因素

2.成型零部件的制造偏差δz

一般情況下，型腔和型芯尺寸的制造偏差δz按下列規(guī)定選?。寒?dāng)壓鑄件尺寸精度為IT11～IT13時，δz取Δ/5，當(dāng)壓鑄件尺寸精度為IT14～IT16時，δz取Δ/4；中心距離、位置尺寸的制造偏差δz按下列規(guī)定選?。寒?dāng)壓鑄件尺寸精度為IT11～IT14時，δz取Δ/5，當(dāng)壓鑄件尺寸精度為IT15～IT16時，δz取Δ/4。12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1087.2成型零件工作尺寸計算

7.2.1影響壓鑄件尺寸精度的主要因素

3.成型零部件的使用磨損δc

工作尺寸的磨損量δc（亦即磨損引起壓鑄件的尺寸偏差）在壓鑄件產(chǎn)品公差Δ的1／6左右選取。對于同一個壓鑄件，分型面選取不問，其在模具中的位置就不同，壓鑄件上同一部位的尺寸精度也有差異。另外，選用活動型芯還是固定型芯，抽芯部位及滑動部位的形式與配合精度對該處壓鑄件的尺寸精度也有影響。4．模具結(jié)構(gòu)12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1097.2成型零件工作尺寸計算

7.2.1影響壓鑄件尺寸精度的主要因素

壓鑄件結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，計算精度就越難把握。5．壓鑄工藝6．壓鑄件結(jié)構(gòu)在壓射過程中，采用較大的壓射比壓時，有可能使分型面脹開而出現(xiàn)微小的縫隙，因而從分型面算起的尺寸將會增大。涂料涂刷的方式、滌科涂刷的量及其均勻程度也會影響壓鑄件尺寸精度。12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1107.2成型零件工作尺寸計算

7.2.2成型零件工作尺寸的計算要點

1.工作尺寸的分類及計算要點型腔尺寸（包括型腔徑向尺寸和深度尺寸）型芯尺寸（包括型芯徑向尺寸和高度尺寸）成型部分的中心距離和位置尺寸成型零件工作尺寸主要可分為：12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1117.2成型零件工作尺寸計算

7.2.2成型零件工作尺寸的計算要點

（1）型腔磨損后尺寸增大，故計算型腔尺寸時應(yīng)使得壓鑄件外形接近于最小極限尺寸。（2）型芯磨損后尺寸減小，故計算型芯尺寸時應(yīng)使得壓鑄件內(nèi)形接近于最大極限尺寸。（3）兩個型芯或型腔之間的中心距離和位置尺寸與磨損量無關(guān)，應(yīng)使得壓鑄件尺寸接近于最大和最小兩個極限尺寸的平均值。1.工作尺寸的分類及計算要點工作尺寸的計算要點如下：12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1127.2成型零件工作尺寸計算

7.2.2成型零件工作尺寸的計算要點

（1）壓鑄件的外形尺寸采用單向負(fù)偏差；對應(yīng)型腔尺寸采用單向正偏差。2.工作尺寸標(biāo)注形式及偏差分布的規(guī)定

12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1137.2成型零件工作尺寸計算

7.2.2成型零件工作尺寸的計算要點

（2）壓鑄件的內(nèi)形尺寸采用單向正偏差；與之相應(yīng)的型芯尺寸采用單向負(fù)偏差。2.工作尺寸標(biāo)注形式及偏差分布的規(guī)定

12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1147.2成型零件工作尺寸計算

7.2.2成型零件工作尺寸的計算要點

（3）壓鑄件的中心距離、位置尺寸采用雙向等值正、負(fù)偏差；對應(yīng)的模具中心距尺寸也采用雙向等值正、負(fù)偏差。2.工作尺寸標(biāo)注形式及偏差分布的規(guī)定

12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1157.2成型零件工作尺寸計算7.2.2成型零件工作尺寸的計算要點

3.脫模斜度的處理

12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1167.2成型零件工作尺寸計算7.2.2成型零件工作尺寸的計算要點

4.分型面與滑動部位的尺寸修正

(a)受分型面影響的尺寸計算結(jié)果減小0.05~0.2mm計算結(jié)果增加0.05~0.2mm(b)受滑動部位影響的尺寸12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1177.2成型零件工作尺寸計算7.2.2成型零件工作尺寸的計算要點

5.關(guān)于螺紋型環(huán)和螺紋型芯的工作尺寸

參數(shù)：螺紋外徑、螺紋中徑、螺紋內(nèi)徑、螺距、牙尖角。一般不考慮螺距p的收縮（P的制造偏差可取±0.02mm），適當(dāng)減小螺紋型環(huán)的徑向尺寸和增大螺紋型芯的徑向尺寸，一般螺紋旋合不超過6~7牙。最小配合間隙Xmin取螺距P的0.02~0.04。脫摸斜度一般取0.5°，同時成型部分的外徑、中徑和內(nèi)徑各尺寸均以大端為基準(zhǔn)。螺紋的牙尖角保持不變。12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1187.2成型零件工作尺寸計算7.2.3成型零件工作尺寸的計算公式

成型零件的工作尺寸，普遍采用平均收縮率法進行計算，不同類型的尺寸采用不同的公式。型腔尺寸的計算型芯尺寸的計算中心距尺寸的計算從模內(nèi)中心線到某一成型面的距離尺寸的計算螺紋型芯和螺紋型環(huán)工作尺寸的計算。12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1197.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

壓鑄模模架的基本結(jié)構(gòu)1-定模座板；2-定模鑲塊；3-定模套板；4-動模鑲塊；5-動模套板；6-導(dǎo)套；7-導(dǎo)柱；8-支承板；9-復(fù)位桿；10-推桿；11-墊塊；12-動模座板；13-限位釘；14-推桿固定板；15-推板；16-推板導(dǎo)柱；17-推板導(dǎo)套；18-內(nèi)六角螺釘12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1207.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1217.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.1支承與固定零件壓鑄模具的支承與固定零件主要包括：定模座板、定模套板、動模座板、動模套板、支承板、固定板、墊塊等12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1227.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.1支承與固定零件1.模板的設(shè)計要點模板是壓鑄模的主要結(jié)構(gòu)零件，模具的各個部分按照一定規(guī)律和位置在模板內(nèi)加以安裝和固定。模板按其組合的位置及作用分為座板、套板和支承板等。12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1237.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.1支承與固定零件1）模板尺寸的估定K=0.5~0.67C=20~50mmS屬于關(guān)鍵尺寸，S邊須滿足強度要求。通過計算確定S邊模套側(cè)壁的尺寸，同時考慮澆口套所需的尺寸，即可確定模體尺寸B。同理，側(cè)邊S1只要滿足導(dǎo)向零件、復(fù)位零件以及連接螺釘?shù)任恢靡?，即可確定模體尺寸A。12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1247.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.1支承與固定零件2）模板的強度模板主要受力變形示意圖12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1257.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.1支承與固定零件2.動模座板和墊塊的設(shè)計

12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1267.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.1支承與固定零件2.動模座板和墊塊的設(shè)計

12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1277.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.2導(dǎo)向零件1.導(dǎo)柱

12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1287.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.2導(dǎo)向零件1.導(dǎo)柱

1）導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)（之一）帶肩導(dǎo)柱GB/T4678.4—200312四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1297.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.2導(dǎo)向零件1.導(dǎo)柱

1）導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)（之二）帶頭導(dǎo)柱GB/T4678.5—200312四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1307.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.2導(dǎo)向零件1.導(dǎo)柱

1）導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)（之三）推板導(dǎo)柱A型GB/T4678.9—200312四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1317.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.2導(dǎo)向零件1.導(dǎo)柱

1）導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)（之四）推板導(dǎo)柱B型GB/T4678.9—200312四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1327.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.2導(dǎo)向零件1.導(dǎo)柱

2）導(dǎo)柱的安裝導(dǎo)柱在模板上的布置

12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1337.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.2導(dǎo)向零件1.導(dǎo)柱

2）導(dǎo)柱的安裝推板導(dǎo)柱的安裝形式

12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1347.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.2導(dǎo)向零件1.導(dǎo)柱

3）導(dǎo)柱的尺寸

導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的直徑按下述經(jīng)驗公式選擇：d為導(dǎo)柱導(dǎo)向部分的直徑，mmA為模具分型面的表面積，mm2k為系數(shù)A＜0.4×105mm2（0.4~2）×105mm2＞2×105mm2k0.090.080.0712四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1357.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.2導(dǎo)向零件1.導(dǎo)柱

3）導(dǎo)柱的尺寸

導(dǎo)柱的導(dǎo)向長度通常比分型面上的最長型芯長10~15mm，以免型芯在合模、搬運中損壞，而最小長度應(yīng)取導(dǎo)柱導(dǎo)向部分直徑d的1.5~2倍。12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1367.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.2導(dǎo)向零件

4）導(dǎo)柱的技術(shù)要求

導(dǎo)柱應(yīng)有良好的韌性和抗彎強度，其工作表面應(yīng)有較高的硬度且耐磨。推薦采用T10A、GCr15。也可采用20鋼表面滲碳處理或采用T8、T10鋼淬火，回火后硬度約為50~55HRC。固定部分的表面粗糙度Ra為0.8μm，導(dǎo)向部分的表面粗糙度Ra為0.8~0.4μm。固定部分與模板的配合常用H7/m6的過渡配合。其他應(yīng)符合GB/T4679-2003的規(guī)定。12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1377.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.2導(dǎo)向零件2.導(dǎo)套

12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1387.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.2導(dǎo)向零件2.導(dǎo)套

1）導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)之一

帶頭導(dǎo)套GB/T4678.6—200312四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1397.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.2導(dǎo)向零件2.導(dǎo)套

1）導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)之二

直導(dǎo)套GB/T4678.7—200312四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1407.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.2導(dǎo)向零件2.導(dǎo)套

1）導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)之三

推板導(dǎo)套GB/T4678.10—200312四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1417.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

7.3.2導(dǎo)向零件

2）導(dǎo)套的技術(shù)要求

材料推薦采用T10A、GCr15，或20鋼表面滲碳處理，或T8、T10鋼淬火，或銅合金等耐磨材料。導(dǎo)套的導(dǎo)向部分表面硬度應(yīng)比導(dǎo)柱略低，便于磨損后更換導(dǎo)套。導(dǎo)套固定部分的表面粗糙度Ra為0.8μm，導(dǎo)向部分的表面粗糙度Ra為0.8~0.4μm。導(dǎo)套與動模套板或定模套板的配合為H7/k6。其他應(yīng)符合GB/T4679-2003的規(guī)定。12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1427.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計

3.導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合

(a)帶頭導(dǎo)柱與帶頭導(dǎo)套的配合(b)帶頭導(dǎo)柱與直導(dǎo)套的配合

(c)帶肩導(dǎo)柱與帶頭導(dǎo)套的配合(d)帶肩導(dǎo)柱與直導(dǎo)套的配合12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1437.3

結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計3.導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合應(yīng)保證動、定模在合模時的正確位置，且在開、合模過程中運動靈活無卡死現(xiàn)象。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合精度，壓鑄鋅、鋁合金時，常用H7/e8的配合；壓鑄銅合金時，常用H7/d8的配合。在導(dǎo)套四周應(yīng)低于分型面3~5mm，一方面有利于模具分型面的緊密結(jié)合，一方面可以作為動、定模分開的撬口。12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1447.4

加熱與冷卻系統(tǒng)一個壓鑄循環(huán)中模具型腔內(nèi)的溫度變化曲線12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1457.4

加熱與冷卻系統(tǒng)7.4.1加熱與冷卻系統(tǒng)的作用（1）使模具達到較好的熱平衡，改善壓鑄件的順序凝固條件，并有利于補縮壓力的傳遞，提高壓鑄件的內(nèi)部質(zhì)量。（2）保持壓鑄合金充填時的流動性及良好的成型性，提高壓鑄件的表面質(zhì)量。（3）穩(wěn)定合金的成型收縮率及壓鑄件的尺寸，保證壓鑄件的尺寸精度。（4）保證壓鑄件凝固速度均勻，縮短成型周期，提高壓鑄生產(chǎn)率。（5）降低模具熱交變應(yīng)力，提高模具使用壽命。

12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1467.4

加熱與冷卻系統(tǒng)7.4.2加熱系統(tǒng)設(shè)計加熱系統(tǒng)主要用于

壓鑄模具的預(yù)熱對模溫較低區(qū)域的局部加熱特別是需要對成型零件進行預(yù)熱12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1477.4

加熱與冷卻系統(tǒng)7.4.2加熱系統(tǒng)設(shè)計1.壓鑄模預(yù)熱的作用（1）避免金屬液因受激冷而使流動性急劇降低，導(dǎo)致壓鑄件出現(xiàn)欠鑄或表面粗糙度增加，或因激冷使壓鑄件產(chǎn)生大的線收縮，引起收縮裂紋。（2）減少模具的熱疲勞應(yīng)力，避免模具因激熱而脹裂。（3）調(diào)整模具滑動配合部分的熱膨脹間隙，以免金屬液穿入間隙，影響生產(chǎn)的正常進行。（4）溫度的提高可降低型腔中空氣的密度，有利于型腔中氣體的排出。12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1487.4

加熱與冷卻系統(tǒng)7.4.2加熱系統(tǒng)設(shè)計2.壓鑄模預(yù)熱的方式燃?xì)饣鹧婕訜幔ㄓ米灾频拿簹饣蛱烊粴饧訜崞鳎嗍怯脟姛?。）電加熱（感?yīng)式和電阻式）加熱介質(zhì)加熱（將熱油、熱蒸汽等加熱介質(zhì)通入壓鑄模的冷卻通道內(nèi)并使之循環(huán)。）低熔點合金加熱（對于鋅合金等低熔點合金的壓鑄成形，直接用澆入的金屬液預(yù)熱壓鑄模。）12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1497.4

加熱與冷卻系統(tǒng)7.4.2加熱系統(tǒng)設(shè)計3.模具預(yù)熱所需功率的估算P為預(yù)熱所需的功率，kW；m為需預(yù)熱的模具質(zhì)量，kg；c為比熱容，kJ/（kg·℃），鋼的比熱容取c=0.46kJ/（kg·℃）；T為模具所需的預(yù)熱溫度，℃；T0為模具初始溫度（室溫），℃；k為補償系數(shù)，一般取1.2~1.5，模具尺寸大時取較大的值；t為預(yù)熱時間，h。12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1507.4

加熱與冷卻系統(tǒng)7.4.2加熱系統(tǒng)設(shè)計4.模具預(yù)熱的注意事項（1）加熱要均勻，并且預(yù)熱時須將推桿退回到模內(nèi)的成型位置。（2）其中型芯（固定型芯與活動型芯）的預(yù)熱溫度應(yīng)盡量達到連續(xù)生產(chǎn)時的溫度。（3）壓室和壓射沖頭也要進行預(yù)熱，且不宜用高溫金屬液預(yù)熱。（4）預(yù)熱后的壓鑄模應(yīng)進行必要的清理和潤滑。（5）預(yù)熱之前及時通入冷卻液，否則壓鑄模將因激冷而產(chǎn)生裂紋甚至破裂。12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1517.4

加熱與冷卻系統(tǒng)7.4.2加熱系統(tǒng)設(shè)計5.電加熱系統(tǒng)的設(shè)計1）管狀電熱元件的基本結(jié)構(gòu)12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1527.4

加熱與冷卻系統(tǒng)7.4.2加熱系統(tǒng)設(shè)計5.電加熱系統(tǒng)的設(shè)計2)

設(shè)計要點（1）加熱孔的布置1-定模座板；2-定模套板；3-動模套板；4-支承板12四月2024第7章成型零件和結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計1537.4

加熱與冷卻系統(tǒng)7.4.2加熱系統(tǒng)設(shè)計5.電加熱系統(tǒng)的設(shè)計2)

設(shè)計要點（2）單端加熱元件可裝入沉孔，