pg电子模拟器方形支架体压铸模具设计[三维UG图]【16张CAD图纸+WORD毕

　　在现代工业发展的进程中，模具的地位及其重要性日益被人们所认识。模具工业作为进入富裕社会的原动力之一，正推动着整个工业技术向前迈进！模具就是“高效益”，模具就是“现代化”之深刻含意，也正在为人们所理解和掌握。金属压铸成型所用的模具称为压铸模，是用于成型金属压铸件的模具，它是型腔模中的一种类型。随着机械工业，尤其是汽车、摩托车工业、航空工业和仪器仪表工业的发展，金属压铸件的需求量越来越大，精度等质量要求也愈来愈高，这就要求压铸模具的开发、设计与制造的水平也必须越来越高。随着我国经济与国际的接轨，汽车工业、摩托车工业和航空工业的飞速发展，压铸件的应用大有快速上升的趋势。压铸的应用在世界范围内的情况是：汽车部件约占70%；摩托车部件约占10%；农业机械约占8%；电讯电器约占7%；其他约占5%。以上实际统计的数字表明，压铸成型工业在基础工业中的地位和对国民经济的影响显得日益重要。对于一个模具专业的毕业生来说，对压铸模的设计已经有了一个大概的了解。此次毕业设计，培养了我综合运用多学科理论、知识和技能，以解决较复杂的工程实际问题的能力，主要包括设计、实验研究方案的分析论证，原理综述，方案方法的拟定及依据材料的确定等。它培养了我树立正确的设计思想，勇于实践、勇于探索和开拓创新的精神，掌握现代设计方法，适应社会对人才培养的需要。毕业设计这一教学环节使我独立承担实际任务的全面训练，通过独立完成毕业设计任务的全过程，培养了我的实践工作能力。另外，本次毕业设计还必须具备一定的计算机应用的能力，在毕业设计过程中都应结合毕业设计课题利用计算机编制相应的工程计算、分析和优化的程序，同时还具备必要的计算机绘图能力，如利用AutoCAD2007软件进行二维图的绘制。此次毕业设计除了对知识和能力培养的收获感受外，还得到思想道德方面的锻炼。通过这次毕业设计，让我感受到了作为一名高级工程技术人员应该具备的基本精神，需要强化的工程实践意识，以及对设计工作的质量要负责，具有高度的责任感，树立实事求是的科学作风，并严格遵守规章制度。本次毕业设计我主要是完成产品零件的造型以及其模具设计。在本设计中，从金属原材料的选用出发，对成型设备的选择、对成型模具的设计与制造和成型工艺的制定等几个必要的环节进行了设计。由于设计水平有限、时间仓促，此设计说明书中难免有错误和欠妥之处，恳请各位老师批评指正。

　　第1章 绪论众所周知，材料被分为金属与非金属两大类。采用材料液态成形技术成型机器的零部件或各类产品，而且被广为应用在非金属中的，数塑料的注射成型和挤出成型为多；而在金属材料中，数铸造为最多。1.1 铸造成型注射成型和铸造成型通常称之为型腔成型法。铸造的过程是将金属熔炼成具有一定的流动性的液态合金，然后浇入具有一定几何形状和尺寸大小的型腔中，在重力场或外力场的作用下，液态合金充满型腔，待凝固冷却后就成为所需要的机器零件或毛坯。铸造是一门科学技术，也是历史上最悠久的一种金属成形工艺，它促进了社会生产力的发展。（一）、铸造的种类：铸造的方法可分为：砂型铸造和特种铸造两大类。(二)铸造合金铸造合金有：铝合金、镁合金、铜合金、锌合金、铅、锡、铸铁、铸钢等的铸造。1.2 金属压铸成型在工业生产中的重要地位如前所述，模具是工业生产中的重要工艺装备，是国民经济各部门发展的重要基础之一。金属压铸成型所用的模具称为压铸模，是用于成型金属压铸件的模具，它是型腔模中的一种类型。随着机械工业，尤其是汽车、摩托车工业、航空工业和仪器仪表工业的发展，金属压铸件的需求量越来越大，精度等质量要求也愈来愈高，这就要求压铸模具的开发、设计与制造的水平也必须越来越高。压铸件的质量与压铸模、压铸设备和压铸工艺这三项因素密切相关。压铸模质量最为关键，它的功能是双重的，赋予熔化后的金属液以期望的形状、性能、质量；冷却并推出压铸成形的铸件。模具是决定最终产品性能、规格、形状及尺寸精度的载体，压铸模是使压铸生产过程顺利进行，保证压铸件质量不可缺少的

　　设计说明书前 言在现代工业发展的进程中，模具的地位及其重要性日益被人们所认识。模具工业作为进入富裕社会的原动力之一，正推动着整个工业技术向前迈进！模具就是“高效益”，模具就是“现代化”之深刻含意，也正在为人们所理解和掌握。金属压铸成型所用的模具称为压铸模，是用于成型金属压铸件的模具，它是型腔模中的一种类型。随着机械工业，尤其是汽车、摩托车工业、航空工业和仪器仪表工业的发展，金属压铸件的需求量越来越大，精度等质量要求也愈来愈高，这就要求压铸模具的开发、设计与制造的水平也必须越来越高。据资料表明，各类模具占模具总量的比例大致如下：冲压模、塑料模约各占35%40%；压铸模约占10%15%；粉末冶金模、陶瓷模、玻璃模等其他模具约占10%左右，压铸模在各类模具的应用中占有“老三”的位置。随着我国经济与国际的接轨，汽车工业、摩托车工业和航空工业的飞速发展，压铸件的应用大有快速上升的趋势。压铸的应用在世界范围内的情况是：汽车部件约占70%；摩托车部件约占10%；农业机械约占8%；电讯电器约占7%；其他约占5%。以上实际统计的数字表明，压铸成型工业在基础工业中的地位和对国民经济的影响显得日益重要。对于一个模具专业的毕业生来说，对压铸模的设计已经有了一个大概的了解。此次毕业设计，培养了我综合运用多学科理论、知识和技能，以解决较复杂的工程实际问题的能力，主要包括设计、实验研究方案的分析论证，原理综述，方案方法的拟定及依据材料的确定等。它培养了我树立正确的设计思想，勇于实践、勇于探索和开拓创新的精神，掌握现代设计方法，适应社会对人才培养的需要。毕业设计这一教学环节使我独立承担实际任务的全面训练，通过独立完成毕业设计任务的全过程，培养了我的实践工作能力。另外，本次毕业设计还必须具备一定的计算机应用的能力，在毕业设计过程中都应结合毕业设计课题利用计算机编制相应的工程计算、分析和优化的程序，同时还具备必要的计算机绘图能力，如利用AutoCAD2007软件进行二维图的绘制。此次毕业设计除了对知识和能力培养的收获感受外，还得到思想道德方面的锻炼。通过这次毕业设计，让我感受到了作为一名高级工程技术人员应该具备的基本精神，需要强化的工程实践意识，以及对设计工作的质量要负责，具有高度的责任感，树立实事求是的科学作风，并严格遵守规章制度。本次毕业设计我主要是完成产品零件的造型以及其模具设计。在本设计中，从金属原材料的选用出发，对成型设备的选择、对成型模具的设计与制造和成型工艺的制定等几个必要的环节进行了设计。由于设计水平有限、时间仓促，此设计说明书中难免有错误和欠妥之处，恳请各位老师批评指正。II设计说明书目 录前 言I第1章 绪论- 3 -1.1 铸造成型- 3 -1.2 金属压铸成型在工业生产中的重要地位- 3 -1.3 压铸技术的现状及发展趋势- 4 -1.3.1 压铸模的现状- 4 -1.3.2 压铸模技术的发展趋势- 5 -第二章 铸件及其材料分析- 8 -2.1压铸零件的分析- 8 -2.2 材料的成型特性与工艺参数- 9 -3.1拟定模具结构形式- 11 -3.2压铸工艺分析及计算- 11 -第4章 模具结构的设计- 13 -4.1 金属铸件在模具中的位置- 13 -4.2 分型面的设计- 13 -4.3浇注系统的设计- 14 -4.3.1内浇口的设计- 14 -4.3.2 横浇道的设计- 17 -4.3.4 排溢系统的设计- 17 -4.4成型零部件的设计与计算- 18 -4.4.1成型零件的结构设计- 19 -4.4.2 成型零件的工作尺寸计算- 19 -4.4.3 定模座板的设计- 20 -4.4.4 动模模座板的设计- 21 -4.4.5 模架的选取- 21 -第5章 脱模机构的设计- 24 -第6章 合模导向机构的设计- 26 -第7章 温度调节系统的设计与计算- 27 -第8章 压铸机的校核- 29 -8.1工艺参数的校核- 29 -8.2安装参数校核- 29 -第9章 压铸模的技术要求- 30 -9.1.压铸模结构零件的配合公差- 30 -9.2 压铸模结构零件的形位公差和表面粗糙度- 30 -9.3 压铸模模具结构材料的选择- 31 -9.4 压铸模总装的技术要求- 32 -9.5 延长压铸模具寿命的几个关键问题- 33 -设计小结- 43 -谢辞- 44 -参考文献- 45 -第1章 绪论众所周知，材料被分为金属与非金属两大类。采用材料液态成形技术成型机器的零部件或各类产品，而且被广为应用在非金属中的，数塑料的注射成型和挤出成型为多；而在金属材料中，数铸造为最多。1.1 铸造成型注射成型和铸造成型通常称之为型腔成型法。铸造的过程是将金属熔炼成具有一定的流动性的液态合金，然后浇入具有一定几何形状和尺寸大小的型腔中，在重力场或外力场的作用下，液态合金充满型腔，待凝固冷却后就成为所需要的机器零件或毛坯。铸造是一门科学技术，也是历史上最悠久的一种金属成形工艺，它促进了社会生产力的发展。（一）、铸造的种类：铸造的方法可分为：砂型铸造和特种铸造两大类。(二)铸造合金铸造合金有：铝合金、镁合金、铜合金、锌合金、铅、锡、铸铁、铸钢等的铸造。1.2 金属压铸成型在工业生产中的重要地位如前所述，模具是工业生产中的重要工艺装备，是国民经济各部门发展的重要基础之一。金属压铸成型所用的模具称为压铸模，是用于成型金属压铸件的模具，它是型腔模中的一种类型。随着机械工业，尤其是汽车、摩托车工业、航空工业和仪器仪表工业的发展，金属压铸件的需求量越来越大，精度等质量要求也愈来愈高，这就要求压铸模具的开发、设计与制造的水平也必须越来越高。压铸件的质量与压铸模、压铸设备和压铸工艺这三项因素密切相关。压铸模质量最为关键，它的功能是双重的，赋予熔化后的金属液以期望的形状、性能、质量；冷却并推出压铸成形的铸件。模具是决定最终产品性能、规格、形状及尺寸精度的载体，压铸模是使压铸生产过程顺利进行，保证压铸件质量不可缺少的工艺装备，是体现压铸设备高效率、高性能和合理先进压铸工艺的具体实施者，也是新产品开发的决定性环节。由此可见，为了周而复始地获得符合技术经济要求及质量稳定的压铸件，压铸模的优劣成败是关键，它最能反映出整个压铸生产过程的技术含量及经济效果。据资料表明，各类模具占模具总量的比例大致如下：冲压模、塑料模约各占35%40%；压铸模约占10%15%；粉末冶金模、陶瓷模、玻璃模等其他模具约占10%左右，压铸模在各类模具的应用中占有“老三”的位置。随着我国经济与国际的接规，汽车工业、摩托车工业和航空工业的飞速发展，压铸件的应用大有快速上升的趋势。压铸的应用在世界范围内的情况是：汽车部件约占70%；摩托车部件约占10%；农业机械约占8%；电讯电器约占7%；其他约占5%。以上实际统计的数字表明，压铸成型工业在基础工业中的地位和对国民经济的影响显得日益重要。1.3 压铸技术的现状及发展趋势 1.3.1 压铸模的现状应用：压力铸造是目前铸造生产中最先进的工艺方法之一，因其产品质量好、生产率高和经济效益佳被普遍应用于各类制造行业。以锌合金为代表的低熔点合金压铸件应用较为广泛，如电表骨架、汽车连杆、壳体、照相机零件等；铝合金压铸件应用日益增多，大多使用在纺织机械配件、汽车缸体、车门、离合器、水泵外壳、减压阀、摩托车发动机曲轴箱、电机转子等；飞机零件中因对材料的比强要求较高而常常釆用镁合金压铸件较多。现状：为了适应我国机械制造工业迅速发展的需要，压力铸造这项少切削、无切削成型工艺巳经被积极推广。但对压铸件质量与压铸模、压铸设备和压铸工艺等相互关系还缺乏完整系统的理论分析和实验数据，尤其是在压铸模的制造精度、模具标准化程度、制造周期、模具寿命以及压铸机的自动化程度和精度等方面与国外工业先进国家相比，仍有一定的差距。一般认为，我国模具技术水平大约落后于国外工业先进国家1520年，许多精密技术、大型薄壁和长寿命压铸模具（例如汽车发动机壳体压铸模）自主开发的生产能力还较薄弱。目前，应在模具先进的设计技术、先进的制造技术和开发研制优质的模具材料等方面下功夫，以提高模具的整体制造水平和模具在国内、国际的市场竞争能力。 1.3.2 压铸模技术的发展趋势在过去的10余年，我国的模具工业和模具技术得到了快速发展，但是，还不能完全满足国民经济高速发展的需要。考察国内外模具工业的现状及我国国民经济和现代工业品生产中模具的地位，从压铸模的设计理论、设计实践和制造技术出发，大致有以下几个方面的发展趋势。1. CAD/CAE/CAM技术在模具设计与制造中的应用经过多年的推广应用，模具设计“软件化”和模具制造“数控化”巳经在我国模具企业（包括民营企业）中成为现实。釆用CAD技术是模具生产的一次，是模具技术发展的一个显著特点。引用模具CAD系统后，模具设计借助计算机完成传统设计中的各个环节的设计工作，大部分设计与制造信息由系统直接传送，图纸不再是设计与制造环节的分界线，也不再是制造、生产过程中的唯一依据，图纸将被简化，甚至最终消失。近年来，国外CAD技术发展主要有如下特点：CAD技术及其应用日趋成熟，发达国家机械制造业中CAD覆盖率超过60%；注重CAD专业应用软件的开发；开放式、分布工作站网络上的CAD/CAM集成化系统迅速发展，以工作站、微机为基础的CAD系统已成为应用主流，并组成网络，实現了资源共享和信息集成，降低成本，提高效率；CAD系统朝智能化专家系统的方向发展。在大型复杂压铸模设计过程中，浇注系统的金属流动模拟显得必不可少。因此，CAE技术的应用对压铸模技术的发展，起到十分重要的作用，今后一段时期内，国内的模具企业要提高CAD/CAE/CAM技术在压铸模设计与制造中的应用层次。2. 大力发展快速原型制造快速原型制造（RPM）技术是一种综合运用计算机辅助设计技术、数控技术、激光技术和材料科学的发展成果，采用分层增材制造的新概念取代了传统的去材或变形法加工，是当代最具有代表性的制造技术之一。快速原型制造工艺方法有选区激光烧结、熔融堆积造型和叠层制造等。利用快速成型技术不需任何工装，可快速制造出任意复杂的工件以及甚至连数控设备都极难制造或根本不可能制造出来的产品样件，这样大大减少了产品开发风险和加工费用，缩短了研制周期。3. 研究和应用模具的快速测量技术与逆向工程在产品的开发设计与制造过程中，设计与制造者往往面对的并非是由CAD模型描述的复杂曲面实物样件，这就必须通过一定的三维数据采集方法，将这些实物原型转化为CAD模型，从而获得零件几何形状的数学模型、使之能利用CAD、CAM、RPM等先进技术进行处理或管理。这种从实物样件获取产品数学模型的相关技术，称为逆向工程或反求工程技术。对于具有复杂自由曲面零件的模具设计，可采用逆向工程技术。首先获取其表面几何点的数据，然后通过CAD系统对这些数据进行预处理，并考虑模具的成形工艺性再进行曲面重构以获得模具的凹模和凸模的型面，最后通过CAM系统进行数控编程，完成模具的加工。原型实样表面三维数据的快速测量技术是逆向工程的关键。三维数据采集可采用接触式（如三坐标测量机测量和接触扫描测量）和非接触式（如激光摄像法等）方法进行。采用逆向工程技术，不但可缩短模具设计周期，更重要的是可提高模具的设计质量，提高企业快速应变市场的能力。逆向工程是一项先进现代模具成形技术，目前，国内能采用该项技术的企业还不多，应逐步加以推广和应用。4. 发展优质模具材料和采用先进的表面处理技术模具材料的选用在模具的设计与制造中是一个涉及到模具加工工艺、模具使用寿命、压铸件成型质量和加工成本等的重要问题。国内外的模具工作者在分析模具的工作条件、失效形式和如何提高模具使用寿命的基础上进行了大量的研究工作，开发研制出具有良好使用性和加工性能好、热处理变形小、抗热疲劳性能好的新型模具钢种，原来压铸模成型零件所使用的3Cr2W8V钢已逐渐被H13钢（美国牌号）等其他新型钢种所代替，取得了较好的技术和经济效益。另外，模具成型零件的表面抛光处理技术和表面强化处理技术方面的发展也很快，国内的许多单位进行了研究与工程实践，取得了一些可喜的成绩。目前，上述的研究与开发工作还在不断地深入进行，已取得的成果也正在大力推广。5. 提高模具标准化水平和模具标准件的使用率模具的标准化的水平在某种意义上也体现了某个国家模具工业发展的水平。釆用标准模架和使用标准零件，可以满足大批量制造模具和缩短模具制造周期的需要。目前，我国压铸模标准化工作有了一定的进展，GB/T4678.11984GB/T4678.151984是压铸模零件的15个标准；GB/T46791984是压铸模零件技术要求的标准；GB/T88441988是压铸模技术要求的标准；GB/T88471988是压力铸造模具术语的标准。但与国外工业先进国家的模具标准化程度相比较，在标准体系、标准件的品种和规格以及标准化的管理工作等方面仍有较大的差距。模具只有实现标准化生产，并与国际标准接轨，这样才能缩短制模周期，提高模具通用零件的互换性，便于模具零件的更换、维修和检测。实现模具标准化和提高模具标准件的使用率，有助于形成整个模具工业的行业优势，提高整体竞争力。6. 模具的复杂化、精密化与大型化为了满足压铸件在各种工业产品中的使用要求，压铸成型技术正朝着复杂化、精密化与大型化方向发展，例如汽车发动机壳体的压铸件的压铸成型。大型的压铸件模具需要开发研制大型的自动化压铸机，更需要采用先进的模具CADCAECAM技术来设计与制造模具，否则，这类投资上百万元以上的模具研制将难以获得成功。此外，在压铸件模型腔和型芯的铣削方面，高速（每分钟14万转）数控铣削机床已经在许多模具企业中得到推广和应用，这对于提高成型零件的表面质量和缩短模具制造周期起到了十分重要的作用。第二章 铸件及其材料分析2.1压铸零件的分析如图2.1所示，方形支架体产品结构不算非常复杂，所要求的精度一般，所用的材料为铝合金，且批量生产。图2.1 压铸件三维图方形支架体是某设备上的零件，铸件要求无欠铸、气孔、疏松、裂纹等缺陷。产品原始信息 产品大小 ： 179.200 X 50.700 X 42.300 单位：MM 产品平均壁厚：2.5 2MM 材质 ：铝合金（ADC12） 重 量 ：182.734g 缩水率： 1.005 ADC12其物理和力学性能为：密度2.642.67g/cm3,固相线 MPa，硬度82HB，剪切强度214 MPa，疲劳强度476 MPa。2.2 材料的成型特性与工艺参数压铸铝合金的主要特点：1. 密度较小，比强度高。2. 在高温和常温下都具有良好的力学性能，尤其是冲击韧性尤其好。3. 有较好的导电性和导热性。机械切削性能也很好。4. 表面有一层化学稳定、组织致密的氧化铝膜，故大部分铝合金在淡水，海水，硝酸盐以及各种有机物中均有良好的耐腐蚀性。但这层氧化铝膜能被氯离子及碱离子所破坏。5. 具有良好的压铸性能，较好的表面粗糙度以及较小的热烈性。综上所述，该产品能用压铸成型完成。 压铸铝合金的使用性能和工艺性能都优于其他压铸合金，而且来源丰富，所以在各国的压铸生产中都占据极重要的地位，其用量远远超过其他压铸合金。铝合金的特点是：比重小、强度高；铸造性能和切削性能好；耐蚀性、耐磨性、导热性和导电性好。铝和氧的亲和力很强，表面生成一层与铝结合得很牢固的氧化膜，致密而坚固，保护下面的铝不被继续氧化。铝硅系合金在杂质铁含量较低的情况下，粘模倾向严重。铝合金体收缩值大，易在最后凝固处形成大的集中缩孔。用于压铸生产的铝合金主要是铝硅合金、铝镁合金和铝锌合金三种。纯铝铸造性能差，压铸过程易粘模，但因它的导电性好，所以在生产电动机的转子时使用。铝合金中主要合金元素及杂质对其性能影响如下：硅：硅是大多数铝合金的主要元素。它能改善合金在高温时的流动性，提高合金抗拉强度，但使塑性下降。硅与铝能生成固熔体，它在铝中的溶解度随温度升高而增加，温度577时溶解度为1.65%，而室温时仅为0.2%。在硅含量增加到11.6%时，硅与其在铝中的固溶体形成共晶体，提高了合金高温流动性，收缩率减小，无热裂倾向。二元系铝硅合金耐蚀性高、导电性和导热性良好、比重和膨胀系数小。硅能提高铝锌系合金的抗蚀性能。当合金中硅含量超过共晶成分，而铜、铁等杂质又较多时，就会产生游离硅，硅含量越高，产生的游离硅就越多。游离硅的硬度很高，由它们所组成的质点的硬度也很高，加工时刀具磨损厉害，给切削加工带来很大的困难。此外，高硅铝合金对铸铁坩锅熔蚀严重。硅在铝合金中通常以粗针状组织存在，降低合金的力学性能，为此需要进行变质处理。 铜：铜和铝组成固溶体，当温度为548时，铜在铝中的溶解度为5.65%，室温时降至0.1%左右。铜含量的增加可提高合金的流动性、抗拉强度和硬度，但降低了耐蚀性和塑性，热裂倾向增大。压铸通常不用铝铜合金，而用铝硅铜合金。 该产品的成型材料是铝合金，该材料密度小,熔点为560660度,强度较高,耐磨性能较好,导热、导电性能好，机械切削性能良好，但由于铝与铁有很强的亲和力，容易粘模，加入Mg以后可得到改善。铝压铸，其铝很容易就粘在模具表面上，造成铆接柱拉伤pg电子模拟器平台、拉断，浇注口堵塞现象.第3章 压铸机选择在选择现有的设备中，首先选择合适的压铸机。根据制品体积选取压铸机。由前面分析得，零件体积为68.443，182.734。为了保证压铸质量和充分发挥设备的功能，根据压铸模一次成型的金属质量（零件与流道凝料之和）应在压铸机理论浇注量的1080之间，最好应在5080之间。3.1拟定模具结构形式根据压铸件的产品信息，产品生产所需的数量，产品的强度和精度有较高要求，综合实际考虑，该产品采用一模一穴的成型方法。3.2压铸工艺分析及计算根据压铸件的产品信息，产品生产所需的数量，产品的强度和精度有较高要求，综合实际考虑，该产品采用一模一穴的成型方法。（1）锁模力计算根据压铸产品选择压铸机，锁模力通常的计算方式为用模具分型面上承受金属压力的投影面积乘以铸造比压乘以安全系数。锁模力的计算如下：T=K*A*P其中： T 为锁模力，单位为N; K 为安全系数，冷室压铸机一般取1.2 A 为铸造投影面积，单位mm （包括铸件、料、头、流道、溢流井等，约相当于铸件的1.8倍） P 为压射比压，单位Mpa。 单位换算1T=10KN= 100000N该产品的铸件投影面积为 3103.54*1.8=5586.372 mm 由于该产品为压铸件，压射比压取值为50Mpa 。 故该产品的锁模力为： T=K*A*P=1.2*5586.372*50/10*100325.182 KN根据以上数据选择锁模力大于325.182 （KN）的机台即可，结合铝合金机台设备考虑。查金属压铸模设计技巧与实例表114，可初选卧式冷压室压铸机型号为：J1113G。其主要的技术规格如下表3.1。表3.1压铸机主要技术规格压室直径 mm 40；50；动座板行程mm350压射压力Mpa30120拉杆内空间水平*垂直 mm420*420锁模力KN1250压室定位高度mm10最大浇注投影面积cm2416最大浇注量kg1.6 模具厚度mm200500液压顶出器顶出行程mm100机台资料图片第4章 模具结构的设计4.1 金属铸件在模具中的位置1.型腔数量及排列方式模具中的型腔数目的确定是一项综合项目。通过前面金属铸件的分析和所选定的材料，初步确定型腔数量为2. 为了避免铸件尺寸的差异、应力形成及脱模等问题，型腔布局采用平衡式，其特点是可实现均衡进料和同时充满型腔的目地。4.2 分型面的设计将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，这些可以分离部分的接触表面分开时能够取出铸件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触表面称为模具的分型面。如何选择分型面，需要考虑的因素比较复杂。比如说要考虑铸件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、铸件的结构工艺性及精度、嵌件的位置、形状以及推出方法、模具的制造、排气等。因此，在选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则：.分型面应力求简单易加工.有利于简化模具结构.应容易保证压铸件的精度要求.分型面应用利于填充成型.开模时应尽量使压铸件留在动模一侧.应考虑压铸成型的协调.嵌件和活动型芯应便于安装以上阐明的是选择分型面时的一般原则，在实际设计中，不可能全部满足上面所述的原则。综合考虑各方面的因素，因此，将分型面设在方形支架体的中部，具体请看三维图装配图。4.3浇注系统的设计浇注系统是指金属熔液从压铸机压射冲头压射后到达型腔之前在模具内流经的通道。它对于获得优良性能和理想外观的金属铸件以及最佳的成型效率有直接影响。浇注系统一般由直浇道、横浇道、内浇口和溢流槽、排气道组成。下面依次对它们进行分析设计。 浇注系统设计一般步骤：内浇口设计浇道设计过水设计渣包设计 4.3.1内浇口的设计内浇口宽度的选取及内浇口设计的原则： 1. 金属液从铸件壁厚处向壁薄处填充 2. 金属液进入型腔后不宜立即封闭分型面，溢流面和排气槽 3. 内浇口的位置要使进入型腔的金属液先流向远离浇口的部位 4. 从内浇口进入的金属液，不宜正面冲击型芯 5. 浇口的位置应便于切除 6. 避免在浇口部位产生热节 7. 金属液进入型腔后的流向要沿着铸件上的肋和散热片 8. 选择内浇口位置时，应使金属液流程尽可能短 （1）内浇口的类型根据零件的外形和结构特点，将内浇口开在通孔上，在成型孔的型芯上设置分流锥，金属液从型腔中心部位导入。它的特点如下：a 、金属液流流程短，而各部的流动距离也比较为接近，可缩金属液的填充时间和凝固时间。b 、减少模具分型面上的投影面积，并改善压铸机的受力状况。c 、模具结构紧凑。d 、周边的溢流槽可聚集不良冷污的金属液，并有利于排气，提高填充效果。（2）内浇口截面积的确定 通过计算或实践推荐得出的压铸参数，如内浇口速度、填充时间、内浇口截面积的大小等，在使用时过于复杂，也不十分准确。因此，人们根据经验寻找出一种简便的方法，称为“经验公式”。如W.达瓦可提出的压铸铝合金的近似公式 An=180G式中 An-内浇口截面积，cm2 G-压铸件质量，kg实际上，由于客观的影响因素较多，确定最合理的内浇口截面积是很困难的。因此，应留有适当的修正余量，即内浇口的初始尺寸选取较小值，为以后试模后进行修正和调整留有余地。 内浇口面积的计算：铸件设计完成后，测量浇铸体积（产品+溢料）的体积，在压铸件的填充时间及填充数度选定后，内浇口面积可采用下式计算： Ag=V/Vg*t 其中： Ag 内浇口截面积（mm） V 铸件的体积 （mm） （包括渣包和产品） Vg 充填速度 （m/s） t 充填时间（s）对应参数的计算：充填时间的计算充填时间是指熔融金属自到达浇口(gate)起算，至模穴(cavity)及溢流井完全充填完毕为止，所经过的时间。理论上，充填时间是越短越好但实际上，充填时间受以下限制：(a) 逃气(b) 模具冲蚀 (c) 机器性能 以下列公式(NADCA)计算出填充时间：tk(TiTfSZ)/(TfTd)T 其中k0.0346 秒/mmTi熔汤进入模具温度，取650CTf合金最低流动温度，取595CS容许凝固百分率，取0%Z转换系数 2.5C/% Td模具温度，取240CT铸件厚度，取4.0mmt0.0346 (6505950.02.5)/(595240)4.0 0.022(秒)铸件体积的计算V= 60476*1.8=108857 mm （包括渣包和产品）内浇口充填速度的计算对于不同壁厚的镁、铝、锌压铸合金的充填速度不同：本产品平均壁厚为2.52MM, 材质为铝合金，内浇口填充速度为40m/s 本产品的内浇口面积为：Ag=V/Vg*t=108857/40000*0.022=124 mm考虑到产品的结构问题，内浇口宽度L取值为40mm,所以内浇口厚度H= Ag/L=124/40=3mm 4.3.2 横浇道的设计由于是采用侧浇口，且是多型模具，则横浇道根据需要可对称布置在直浇道的周侧。横浇道的截面积一般比内浇口截面积大，实践证明，以内浇口截面An为基准数时，横浇道的截面积Ar为冷压室压铸机 Ar=（34）An3. 直浇道的设计由于是采用侧浇口形式，此时，要求直浇道偏于浇口套的内孔上方，以避免压射冲头还没工作时金属液流入型腔。浇口套在压铸模的浇注系统中起着承前启后的作用。直浇道就是在浇口套中形成。为了去除浇口套中的余料，在定模部分增加一个分型面，采用定距分型以及切除余料的措施。4.3.4 排溢系统的设计排溢系统是熔融的金属液在填充型腔过程中，排除气体，冷污金属液以及氧化夹杂物的通道和储存器，用以控制金属液的填充流态，消除某些压铸缺陷，是浇注系统中不可或缺的重要组成部分。根据零件的结构特点，将溢流槽设置在分型面上。为了后序工艺的需要，而保持溢流包与压铸件的整体连接，将溢流槽开设在动模一侧。当压铸件对动、定模的包紧力接近或相等时，为了在开模时使压铸件留在动模，将溢流槽开设动模一侧，可增大对动模的包紧力。溢流槽的截面形状才用梯形，为便于溢流包脱模，采用周边均为1015的脱模斜度。溢流槽的相关尺寸：溢流口厚度h取0.50.8mm，溢流口长度l取23mm，溢流口宽度s取812mm。过水、渣包设计原则：渣包的作用：排除型腔中的气体、涂料、残渣等冷污金属液，与排气槽配合，迅速将型腔内的气体引出控制金属液充填的流动状态，防止局部产生涡流转移缩孔、酥松、气孔和冷隔的部位调节模具各部位的温度，改善模具热平衡状态，减少铸件表面流痕、冷隔和浇不足的现象帮助铸件脱模顶出，防止铸件变形或在铸件表面有顶针痕迹溢流槽的总体积占合金量的10%30%，根据型腔体积，铸件壁厚来考虑，溢口面积为水口面积的60%75%；溢口厚度：0.20.5mm，溢口厚度不应大于内浇口厚度以保证增压效果。溢流槽与排气槽连接，减小型腔内压力，排出气体。数量根据需要位置的多少来决定。过水设计原则：改善汤流阻力增加产品强度便于后加工不影响产品外观4.4成型零部件的设计与计算所谓成型零件是模具中决定铸件几何形状和尺寸的零件，它包括型腔、型芯、镶块、成型杆和成型环等。成型零件工作时，直接与金属液接触，承受金属熔液的高压、料流的冲刷，脱模时与铸件间还发生磨擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状，较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外，成型零件还要求结构合理，有较高的强度、刚度及较好的耐磨性能。设计成型零件时，应根据金属液的特性和铸件的结构及使用要求，确定型腔的总体结构，然后根据成型零件的加工、热处理、装配等要求进行成型零件结构设计，计算成型零件的工作尺寸，对关键的成型零件进行强度和刚度校核。4.4.1成型零件的结构设计(1).凹模凹模是成型铸件外表面的成型零件。分析零件，其外部结构并不复杂，考虑各方面因素，采用整体嵌入式凹模，它能节约优质模具钢，嵌入模板后有足够的强度与刚度，使用可靠且置换方便。 (2). 凸模和型芯结构设计凸模和型芯都是用来成型金属制品的内表面的成型零件。它们的结构有所不同，因此其凸模和型芯结构也不同。在此，分别进行分析。对于零件主体来说，其内部结构比较简单。它有一个通孔，需要用型芯跟推管一起完成，其结构样式可以参考后面的装配图。对于零件方底来说，其两侧两个孔，用两个圆柱凸台可形成，其结构样式可以参看后面的装配图。(3). 成型零件钢材选用选用钢种时，应按零件制品生产批量、金属品种及铸件件精度与表面质量要求来确定。分析零件可知，凹模和主型芯采用8407，型芯与镶件采用8407。4.4.2 成型零件的工作尺寸计算成型零件的工作尺寸是指成型零件上直接用来构成铸件的尺寸，主要有型腔和型芯的径向尺寸(包括矩形和异形零件的长和宽)，型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之间的位置尺寸等。 （1）.型腔和型芯工作尺寸的计算.型腔径向尺寸模具型腔板尺寸和厚度的计算压铸模具型腔在成型过程中受到熔液的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔侧壁和底板厚度过小，可能因强度不够而产生变形甚至破坏；也可能因刚度不足而产生挠曲变形，导致溢料和出现飞边，降低铸件尺寸精度并影响顺利脱模。 （2） 模具型腔板尺寸的计算，根据压铸件在分型面上投影的最大外廓尺寸，每边加出一个距离e，从而决定型腔板尺寸ab。在通常情况下，去e=2050mm，一般情况下，留出足够的溢流槽即可。所以型腔板的尺寸为400300mm。 （3） 模具型腔板的厚度H H=h/c =100mm式中： H-模板的厚度，mm； h-压铸件的高度，mm； c-经验系数，通常为0.50.67，一般情况下c0.75。具体尺寸看图纸。 （4）套板的边框的厚度 其边框厚度可按下式计算： SF2+（F2+8HF1L1）/4H =60mm式中：F1-边框长侧面受的总压力，F1=pL1H1， N；F2-边框短侧面受的总压力，F2=pL2H1， N；L1-型腔长侧面的长度，mm；L2-型腔短侧面长度，mm；p-压射比压，MPa；H1-型腔深度，mm；H-套版厚度，mm；-模具材料的许用强度。4.4.3 定模座板的设计 定模座板与定模套板构成压铸模定模部分的模体，由于它与压铸机的固定模板大面积接触，一般不作强度计算。卧式压铸机用定模座板，其厚度H可按经验数据选取。4.4.4 动模模座板的设计动模座板与垫块组成动模的模座。压铸时，动模部分模体通过动模座板连接固定在压铸机的移动模板上，因此动模座板上也必须留出安装压板或紧固螺钉的位置。一般情况下，锁模力与垫块支承面的面积之比应控制在812MPa，如果太大，垫块容易被压塌，垫块宽度常在4060mm内选取，另外，还可以用垫块的厚度来调节模具的合模高度。4.4.5 模架的选取模架的选取应综合考虑型腔的大小与布置、凸凹模结构形式、推出机构、合模导向机构等方面。尽量选取标准模架。在本次设计中，模具采用了一模一腔，采用侧浇口。另外，采用推杆和推管推出。综合以上分析，选用模架设计为单分型的二板式结构。定模板为100，动模板为110，垫块为120mm，动模座板为30mm。BL为400300。4.5 抽芯结构设计 4.5.1行位的设计侧向分型与抽芯机构简称行位，用来成型具有外侧凸起、凹槽和孔的铸件；成型壳体制品的局部凸起、凹槽和肓孔。因为侧抽机构的注射模，其可动零件多，动作复杂。因此，侧抽机构的设计应尽量可靠、灵活和高效。本产品图需要抽芯位置如图4.5所示红色面所示： 图4.5 A. 行位及其组件的性能要求 行位有相对于其他零件的运动而且行位还是产品成型结构部分，因此行位及与其想配合的零件不仅满足一定的耐磨性要求还必须具有一定成型零件的性能。行位及其组件的性能必须满足如下几点：（1）高耐磨性：滑块表面硬度必须大于HRC50，以保证其耐磨性能。（2）硬度差：行位与其配合的零件如下模镶件、行位驱动块、行位压紧块、耐磨片之间必须有HRC510的差值，因此不可以用同种材料以防止粘着磨损。此次设计中行位采用8407，下模镶件采用预硬模具钢8407，其他与行位有接触的零件均采用TOOLOX44耐磨钢。他们通过不同的热处理方式可以达到此项要求。（3）加工性：除行位以外的零件都是单一简单结构零件，热处理变形小，可加工性优异。而行位的成型部分可以通过电火花加工，其余结构对于传统加工也容易保证其加工精度。（4）配合要求：行位与压板有相对运动，其配合采用H7/f7的间隙配合。与下模镶件的的配合以保证不溢料尽量保证动作稳定灵活。详细见模具总装的配合要求。 B.本设计采用斜导柱侧向分型机构结构示意图如图4.6所示。其一般由以下五个部分组成：1、动力零件:采用斜导柱；2、锁紧零件:楔紧块；3、定位零件:挡块+弹簧；4、导滑零件：滑块导向块(与型芯做成一体)；5、成型零件: 侧抽芯、滑块等。c. 斜导柱侧向分型机构主要设计技术参数1、斜导柱倾角a ：15a25；滑块斜面倾角b= a+23；2、抽芯距S S=胶件侧向凹凸深度 +1.55，铸件需要抽芯最大距离为19.5，加上安全距离则设计需要抽芯距离为23；图4.6 抽芯结构3、斜导柱的长度L 方法一：通过公式计算 L=S/sina+H/cosa 方法二：采用图解法确定1）计算斜导柱倾斜角斜导柱倾斜角是决定斜导柱抽芯机构工作效果的重要参数， 大小对斜导柱的有效工作长度、抽芯距、受力状况等有直接影响。最常用的是1225。本模具采用=23，则楔紧块的楔紧角,=25。2) 计算斜导柱直径由于计算比较复杂，为了方便，用查表的方法来确定斜导柱的直径。先按已经求得的抽拨力和选定的斜导柱倾斜角在模具设计手册查表最大的弯曲力，然后根据和以及斜导柱倾斜角在模具设计手册查表中查出斜导柱直径D=18。3) 计算斜导柱长度斜导柱有效长度采用图解法确定，L=118第5章 脱模机构的设计所谓脱模机构就是使铸件从模具成型零件上脱出的机构。让固化的成型零件完好的从模具中顶出，取决于脱模机构的合理设计。在设计脱模机构时一般要综合考虑以下选用原则：.尽可能让铸件留在动模，使脱模机构易于实现；.不损坏铸件，不因脱模而使铸件质量不合格；.铸件被顶出位置应尽量在铸件内侧，以免损伤铸件外观； .脱模零件配合间隙合适，无溢料现象； .脱模零件应有足够的强度和刚度；.脱模零件要工作可靠，运动灵活，制造容易，配换方便。另外，为实现压铸生产的自动化，必要时不但铸件要实现自动坠落，还要使浇注系统凝料能脱出并自动坠落。铸件在成形时，由于有尺寸上的收缩，所以对模具的凸出部位有包紧力。而脱模机构的负荷就是这种包紧力对脱模方向上形成的阻力。脱模机构的结构形式脱模机构为很多种，简单脱模机构有推杆机构、推管机构、推件板机构，及这些机构的组合。困为推杆位置的设置有较大的自由度，因而用于推顶箱体等异型制品，以及铸件局部需较大脱模力的场合。而对于中心有孔的圆形套类铸件，通常都会选用推管机构。因此，根据脱模机构的设计原则，以及考虑零件的结构，我采用了推杆推管的综合机构。确定了脱模机构的结构形式后，就要对推杆的位置以及采用的截面形状进行分析设置。推杆的截面形状有圆形、矩形或半圆的等。由于使用圆形推杆的地方，较容易达到推杆和模板或型芯上推杆孔的配合精度，另外，圆形推杆还具有减少运动阻力、防止卡死现象等优点，损坏后还便于更换，且圆柱己有国家标准，更换也方便。因此，此次设计中我使用圆形截面的推杆。下面对推杆的位置进行全理的设置。推杆的位置分布得合理，铸件就不致于产生变形而被顶坏。一般把推杆设在脱模阻力大、铸件强度刚度较大的地方，且推杆应均匀布置。对于零件来说，结构比较简单，设置一根推管，多设置一些推杆，其截面直径为3，其布置示意图如图5.1所示。另外，由于采用中心进料，为了取出浇注余料，必须设置顺序分型脱模机构。定距方式是采用固定在定模板上的定距拉板的内槽底部与设在动模上的圆柱止动销在模板相对时的相碰，使动模定距移动。为了使生产过程中零件的更换方便，根据经验一般选取标准零件或通过标准零件加工的零件。根据脱模力的估算，以及选用的推杆推管数量，根据查表选用标准结构尺寸的推杆推管。推杆和推管的材料为T8A（GB129877），整体淬火或工作段局部淬火为HRC5055，表面粗糙度为0.8m。脱模机构的导向与复位为了保证脱模机构的在工作过程灵活、平稳，每次合模后，推出元件能回到原来的位置，因此，还要设计脱模机构的导向与复位装置。因此，在推杆固定板上设有复位杆，一般为四根，均采用圆形截面，根据所选模架，取25的复位零件。图5.1 推杆位置第6章 合模导向机构的设计导向机构是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件。在此次设计中我采用了导柱导向定位。它有如下功能：定位作用：模具闭合后，保证动定模或上下模位正确，保证型腔的形状和尺寸精确；导向机构在模具装配过程中也起了定位作用，便于装配和调整。导向作用：合模时，首先是导向零件接触，引导动定模或上下模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件损坏。承受一定的侧向压力：金属熔液在充型过程中可能产生单向侧压力，或者由于成型设备精度低的影响，使导柱承受了一定的侧向压力，以保证模具的正常工作。在设计中，导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出812，在此次设计中取10，以避免出现导柱未导正方向而型芯先进入型腔。导柱的前端做成锥台形，以使导柱顺利地进入导向孔。所选的导柱导套材料为8钢，硬度为5055。导柱中心到模具边缘距离通常为导柱直径的11.5倍，在此次设计中取1倍。导柱固定端与模板之间采用76的过渡配合；导柱的导向部分采用77配合。其详细情况可参看模架结构图。 第7章 温度调节系统的设计与计算 模具温度及冷却系统的设计在生产过程中，模具温度对铸件质量和模具寿命影响很大，温度太高易产生粘模、铸件表面粗糙、缩孔和裂纹等缺陷，由于粘模，开模时摩擦力增大，使局部拉力成倍提高，使模具动作不能准确自如，造成模具损坏。模具温度最好是控制在180C至280C之间。金属铝液的温度高达650C左右，随着压铸循环次数的增加，模具温度也会越来越高。为了能够压铸出高品质的铸件，使用普通的冷却方式难以达到要求，必须在模具不同部位采取局部冷却方式。压铸成型是在高速高压下，将熔融的金属液冲入型腔后冷却固化成型。金属液的冷却固化是由模具温度和金属液的浇注温度的温差实现的，即模具温度越低，它们的温差越大，金属液冷却固化的时间越短。温度对金属熔液的充模流动、固化定型、生产效率及铸件的形状和尺寸精度都有很重要的影响。压铸模中设置温度调节系统的目的，就是要通过控制模具温度，使压铸成型具有良好的产品质量和较高的生产率。因此，在此次设计中，进行温度调节系统的设计是必要的。在设计时综合考虑以下选用原则：.冷却水道的流动方向与金属液填充的流动方向大体一致；.冷却水道的直径一般在7.914.7mm之间选取； .冷却水道与相关结构件的距离应适当； .根据压铸件的具体情况，可适当调整冷却水道的间隔距离； .对尺寸和形位精度要求较高的压铸件，应在动模和定模上分别单独设置冷却效果相同的冷却装置；.冷却水道在并联连通时，应保证流程相等；.冷却水道应防止漏水，特别是不能渗漏到成型区域内；设计冷却系统时，应本着节约用水的原则，应设置冷却水的循环供水装置，使冷却水做到循环使用。冷却水道回路的布置分析此模具，因为凹模采用的是嵌入式的，且凹模较窄长，型腔较浅，而且铸件体积也较小，故对冷却系统要求不是很高。综上所述，冷却水道设置成单层的即可，布置如图7.1所示。图7.1 水路第8章 压铸机的校核8.1工艺参数的校核（1）.浇注量校核所选压铸机最大的浇注量M1.6kg，而零件总体积为68.443，182.734所以M远大于零件和流道的总体积，满足要求。（2）.锁模力校核校核公式为L1Fs1.25（L1+e）Fz=1.25L2Fz ，式中：Fs-压铸机额定锁模力（KN）；Fz-压铸时胀型力之和；L1-模具边缘至压铸机中心的距离；L2-模具边缘至型腔胀力合力作用中心的距离；根据前面计算并查相关手册，取各参数，代入公式计算得：Fs1250 KN325.182 KN，满足要求。8.2安装参数校核（1）.模具厚度校核模具厚度H也称闭合高度，必须满足HHH。所选压铸机的H为500 ，H为200。而设计的模具厚度 H360.2。满足要求。（2）.开模行程校核 SSH1H2510；式中：H1推出距离（）； H2包括浇注系统凝料在内的铸件高度；因为S18（）；而所选注射机的动模板行程S350，满足要求。综上所述，所选的注射机满足此次设计的要求。第9章 压铸模的技术要求9.1.压铸模结构零件的配合公差金属压铸模在高温状态下工作，因此，各结构构件在组装配合时，不仅要求在室温下达到一定的配合精度，而且要求在高温工作条件下，仍能保证个部分结构尺寸稳定、动作可靠。(1)结构零件的径向配合精度端盖属于固定零件,故由压铸模具设计手册2表9-4查得固定零件的径向配合精度如下表9-1所示：表9-1 固定零件的径向配合精度工作条件配合精度典型配合零件举例受热较小的零件导柱、斜销、定位销等的固定部位(2)结构零件的轴向配合精度结构零件的轴向配合应保证在结构件组装后,不应有超出允许范围的轴向窜动。在组装时，成型镶块的分型面应允许高出套板分型面0.050.10mm。9.2 压铸模结构零件的形位公差和表面粗糙度(1) 压铸模结构零件的形位公差形位公差是零件表面形状和位置的偏差, 由压铸模具设计手册2表9-6可确定压铸模结构零件的形位公差精度等级,如表2-5所示：表2-5 压铸模结构零件的形位公差精度等级有关要素的形位要求选用高度套板两平面的平行度5级镶块上型芯固定孔的轴心线级镶块分型面对其侧面的垂直度67级导柱固定部位的轴线与导滑部分轴线级导套内径与外径轴线级镶块的分型面、滑块的密封面、组合拼块组合面的表面粗糙度0.05(2) 压铸模结构零件的表面粗糙度压铸模结构零件的表面粗糙度直接影响到压铸模的正常运作和使用寿命。成型零件应有较高的表面质量，并沿着压铸件脱模的方向研磨，不允许有划伤等表面缺陷。压铸模各工作部位结构零件的表面粗糙度，由压铸模具设计手册2表9-7可确定，如下表9-2所示：表9-2 压铸模各工作部位结构零件的表面粗糙度 结构零件表面粗糙度成型零件表面和浇注通道的所有表面0.10.2成型零件和浇注系统各零件的配合表面0.4导向零件、推杆、斜销等零件的配合表面0.8模具分型面、各模板间的结合面0.8结构零件的支撑面和台肩表面1.6非工作的非配合表面6.39.3 压铸模模具结构材料的选择除成型零件外，模具结构的常用材料应能保证模具结构的强度、刚度要求和在压铸过程中不产生不允许的变形。模具结构的常用材料及热处理要求，由压铸模具设计手册可确定，如下表9-3所示： 表9-3 模具结构的常用材料及热处理要求模具结构零件模具结构材料热处理要求导柱、导套、斜销等SUJ2、T8A、T10A5055HRC推杆4Cr5MoV1Si,3Cr2W84550HRCT8A、T10A5055HRC复位杆SUJ2、T8A、T10A5055HRC动、定模套板45钢调质220250HB模座、定模座板、推板等3045钢、Q235回火9.4 压铸模总装的技术要求压铸模总体装配的技术要求如下：(1) 模具分型面对定、动模座板安装平面的平行度模具分型面对定、动模座板安装平面的平行度可查压铸模具设计手册确定，如下表9-4所示：表9-4 模具分型面对座板安装平面的平行度规定被测面最大直线)在分型面上，定模镶块和动模镶块应分别与定模套板和动模套板齐平或允许略高，但高出量在0.050.10mm范围内。(3)模具安装在压铸机上合模后，成型镶块上的分型面应保持良好的闭合状态，允许有不大于0.05mm的局部间隙。(4)导住、导套对定、动模座板安装平面的垂直度导住、导套对定、动模座板安装平面的垂直度可查压铸模具设计手册确定，如下表9-5所示：表9-5 导住、导套对定、动模座板安装平面的垂直度规定有效导滑长度40mm公差值0.015(5)各安装面应光滑平整，各模板的边缘均应倒角9.5 延长压铸模具寿命的几个关键问题压铸模具生产对于大量复杂，高韧性的铝、锌、镁、铜合金零件的生产提供了一种经济的生产方式。压铸生产的不断发展，很大程度上取决于汽车工业中压铸件的大量使用，在汽车工业中，减轻汽车的重量显得越来越重要。在长期的生产中，人们都把焦点放在怎样延长模具寿命方面。在过去的十年中，ASSAB公司在发展压铸模具钢来满足这种要求方面起了主导作用，开发了VIDAR SUPREME，8407 SUPREME和QRO 90 SUPREME。压铸模使用商通过使用这些优质的模具钢材及与之紧密相联的热处理工艺，在生产和模具使用成本方面中受益。人们已经认识到良好的产品设计，模具设计及压铸生产条件的日益改善，能进一步提高生产效率。下面就一些常见问题作一些探讨：一：设计方面： a:冷却水道冷却水道应处于使整个模腔表面温度尽可能均匀的位置，从冷却和力学角度看，管道表面需光滑。b:流道、浇口及溢流要得到最佳的压铸效果，冷却系统必须和“热区”（流道、浇口、溢流和型腔）有一定的热平衡。因此，流道、浇口和溢流设计相当重要。在型腔内很难填满的部位，应设溢流，以使压铸金属流到这些部位。在具有相同尺寸的一模多型腔模具中，所有的流道必须具有相同的流道长度和横截面积，浇口和溢流也必须完全相同。浇口的位置和流道的厚度及宽度对金属注入速度相当关键，流道的设计应使金属流畅地进入型腔各个部分，而不是喷射状的注入，浇注金属过快流动会引起模具侵蚀。二：模具制造压铸模具的制造，以下因素至关重要：机械加工性；电火花加工；热处理；尺寸稳定性；表面处理；可焊补性。a:机械加工性马氏体系的热作工具港的机械加工性主要受像硫化锰等非金属夹杂物及钢材硬度的影响。因为压模的性能可以通过降低钢材中杂质含量而得到改善，如硫和氧，因此发展了具有极低硫和氧含量的VIDAR SUPREME，8407 SUPREME和QRO 90 SUPREME。切削加工的最佳组织是球化退火的铁素体基体上均匀分布着球化状的良好碳化物，这样使钢材有极低的硬度。均质化处理使VIDAR SUPREME，8407 SUPREME和QRO 90 SUPREME有硬度约180HB的均匀组织。这些钢种每一批都具有非常均匀的机械加工性。对于VIDAR SUPREME，8407 SUPREME和QRO 90 SUPREME的车削，铣削和钻孔等。常用的机械加工参数可以在产品资料中查阅，每一批都具有非常均匀的机械加工性，对于VIDAR SUPREME，8407 SUPREME和QRO 90 SUPREME的车削、铣削和钻孔等。常用的机械加工参数量可以在产品资料中查阅。b:电火花加工今年来，制造压铸模具已普遍采用电火花加工（EDM）。电火花加工的发展一方面扩展了这种方法的通用性，同时也显著的提高了操作技术，生产力和加工精度，电火花加工继续发展成为大多数制模公司的一个主要的加工方法，可同样容易的加工经济淬硬或退火的钢材。电火花加工的基本原理是在石磨或铜电极（阳极）和钢材（阴极）之间的不导电介质中放电，模具的侵蚀通过放电来控制，操作过程中，负电极进入钢材中获得所需形状，电火花加工中钢材的表面温度非常高，从而使其熔化和蒸发，在表面产生了一层熔化后再凝固的较脆层，紧接着这层的是再淬硬层和回火层。电火花加工对模具表面性能产生了不利的影响，破坏了钢材的加工性能，由于这个原因，作为一种预防措施，推荐一下几步加工方式：C:淬火和回火后钢材的电火花加工A 传统的机械加工B 淬火和回火C 粗放电加工避免“电弧”和太快的除去率，“幼电火花加工”即低电流高频D 研磨和抛光电火花层E 比原来回火温度低15回火d:钢材退火后的电火花加工A 传统的机械加工B 粗放电加工，同上CC 研磨和抛光电火花层，这减少了加热和淬火时间开裂的危险，多次分级预热到淬火温度。e:热处理热作工具钢通常是以软性退火状态供货。在机械加工后，为了得到最佳的高温屈服强度，抗回火性，韧性和延展性，必须进行热处理。钢材的性能受淬火温度和时间，冷却速度和回火温度控制。高奥氏体化温度对模具的热屈服强度和抗软化有利的影响，可以降低热龟裂的产生。8407 SUPREME和QRO 90 SUPREME的性能可用1050的奥氏体化温度取代正常的1020来提高，而VIDAR SUPREME用1010取代990。另一方面，由于晶粒变粗和淬火时晶界碳化物析出的增加而降低了韧性和延展性，这能导致严重的破裂，所以这种方法应限于小型模具和型芯的热处理。高硬度对抗热龟裂性具有有利的影响，但是对铝压铸模推荐硬度不宜超过HRC48，铜不超过HRC44，硬度越高，破裂和完全失效的危险越大，然而，通过发展高韧性的VIDAR SUPREME和8407 SUPREME，失效的危险性已大大下降。淬火冷却速度对VIDAR SUPREME、8407 SUPREME、QRO 90 SUPREME和所有其他同样类型钢种有很大影响。缓慢的冷却速度得到好的尺寸稳定性，但使钢材有得到不良显微组织转变的风险。淬火时太慢的冷却速度能降低钢材的破坏韧性。快的冷却速度如盐羽淬火能产生最好组织，因而得到最高的模具寿命。权衡模具淬火变形和寿命，在大多数情况下，优先考虑模具的使用寿命而采取较快的淬火冷却速度。脱碳和渗碳可以引起早期热龟裂，模具应冷却至5070后回火，要得到满意的组织，第二次回火是必不可少的，第二次回火温度应根据模具所需的最终使用硬度而决定。f:尺寸稳定性压铸模在淬火和回火时的情形压铸模淬火和回火时，通常会出现变形或扭曲，温度越高变形越大。在淬火前，通常要预留一定加工量以便淬火及回火后通过研磨等工序来调整模具到最后要求的尺寸。变形是由于钢材中的应力引起，这些应力可分成：机械加工应力；热应力；组织转变应力。机械加工应力此类应力产生于机械加工，如车削加工、铣削加工、研磨加工，如果存在内部应力，它会在加热时释放。加热使材料强度下降，从而通过局部变形来释放应力，这能导致模具整体变形，为了减少热处理时加热产生的变形，需要一个消除应力的过程，一般推荐在粗加工后进行应力消除，在淬火前任何变形都能在精加工时加以调整。热应力模具加热时产生了应力，加热越快越不均匀，应力就越大。模具尺寸加热时会增加，不均匀的加热会引起不同部位尺寸的不一致增加，从而产生应力和变形，为了使整块模具温度均匀通常推荐多段预热。应尽量缓慢加热以使整个模具温度保持一致。以上情况对淬火冷却也适用。淬火时会产生非常大的应力，一般而言，在可接受的变形范围内，冷却应越快越好。淬火介质的均匀性非常重要，尤其在使用压缩空气或保护气氛时（如在真空炉内）。否则，模具温度的不一致会产生明显的变形，通常也推荐分级淬火。组织转变应力当钢材组织转变时这类应力会产生，这是因为三种显微组织铁素体、奥氏体和马氏体有不同的密度，即是“体积”。从奥氏体转变成马氏体的变化最大，这引起了尺寸的增加。过度快速和不均匀的淬火也会导致局部马氏体形成，从而引起模具中局部体积增大，而在某些截面上产生应力，这些应力会导致变形，甚至破裂。g:表面处理经气体氮化、软氮化和离子氮化等表面处理能使压铸模某些零件产生有利作用pg电子模拟器平台，如射筒、喷嘴、流道、浇道、推杆和芯棒。不同化学成分的钢材有不同的氮化特性。其他表面处理包括Solvenite，Metallife和Melonite的渗金属碲镍处理也可用于压铸模。h:焊补性许多情况下，通过焊补来修理压铸模非常重要。工具钢的焊补总带有破裂的危险，但是如果小心而适当加热的话，也可得到好的效果。焊补前准备被焊的部位必须适当的开U型槽沟，并避免脏物和油脂以确保金属的顺利渗透和融合。退火后焊接1 预热到至少3502 在此温度开始焊接，使工件温度保持在350475，焊接时保持工件温度恒温的最好方法是用一个热控元件置于绝热箱的箱壁内3 焊接后马上退火淬火和回火后的焊接1 预热到至少3202 在此温度开始焊接，使工件温度保持在350475，焊接时保持工件温度恒温的最好方法是用一个热控元件置于绝热箱的箱壁内3 焊补后以2030每小时至5070每小时的速度缓慢冷却4 在低于前回火温度1020的温度做应力回火。三：模具寿命压铸模具寿命会随着压铸模的设计和尺寸、压铸合金类型，模具的维修和保养而发生很大变化。模具可以通过压铸前后适当的处理来延长寿命：适当的预热；正确的冷却；表面处理；应力消除。适当的预热冷模具和热的压铸金属间最初的接触会引起模具严重的热冲击应力，热龟裂可能就在第一次压铸时出现并迅速扩展导致整体破裂。所以，最重要的模具表面和熔融金属间的温度不能太大，由于这一原因，通常推荐预热pg电子模拟器方形支架体压铸模具设计[三维UG图]【16张CAD图纸+WORD毕业论文】【优秀】，预热温度随压铸合金类型而定，通常在150350。模具压铸时，推荐以下预热温度：材料 预热温度，锡合金、铅合金 100150锌合金 150200镁合金 250300铜合金 300350逐步而均匀的预热很重要，最好是恒温的加热控制系统。预热时，为了达到平衡，应逐步打开冷却水，要避免所有的骤然冷却。有镶块的模具必须缓慢加热以便使镶块和模托保持一致温度及逐步膨胀。正确的冷却模具温度受冷水道和模具表面脱模剂的控制。为了减少热龟裂的危险性，冷却水可预热到大约50，也推荐用恒温控制的冷却系统，并不推荐使用低于20的冷却水。停机时间超过几分钟时，应调节冷水流量，以便模具不至于冷却得太快。有一点非常重要，即润滑剂（脱模剂）要非常好得附于模具表面以避免压铸金属与模具得接触，例如一个新得或刚修补得模具不应有粗糙得金属表面，因此在试模期有一层氧化薄膜会提供给脱模剂一个良好得附着面亦不失为一个好方法。表面处理模具表面加热到500左右一小时然后空冷就可氧化。在蒸汽气氛中加热到500约30分钟也可以，形成具有恰当厚度得一层良好氧化膜，在使用一段时间后，要去除模具上堆积得脱模剂，可在模腔表面进行喷丸处理，这种处理也可密闭一些热龟裂得裂纹。喷丸处理会在模腔表层产生压应力，这一定程度上抵消了引起热龟裂得拉应力。受摩擦得一些零件如推杆和射筒，可以通过氮化、碳氮渗来提高寿命。消除应力压铸时，模具表面由于温差而产生热应变，这种反复得应变会导致模具局部表面得残留应力产生，在大多数情况下，这种残留应力是拉应力，因此促使热龟裂的发生，消除应力处理会使模具残留拉应力下降，因此能提高模具寿命，所以我们建议在试模一段时间后进行消除应力处理，然后在压铸10002000模次，500010000模次后分别进行消除应力处理。这种处理可以在以后每隔1000020000模次重复一次，以致模具出现少量龟裂，因为表面龟裂的形成会降低残留应力，因此在较严重龟裂产生后再去除应力就没有太大的意义。除应力处理的温度最好定模具热处理最高回火温度以下25左右，正常情况下，在此温度保温2小时。四：压铸对模具钢材的要求压铸模受严重热高温和机械循环负荷，这种负荷直接提高对压铸模材料的要求。因此有许多因素限制了模具寿命。最重要的是：热疲劳（热龟裂）侵蚀/腐蚀破裂（整体破裂）凹陷压铸合金工作温度对压铸模具寿命影响非常大。对某种特定合金的压铸模，由于压铸件的设计，表面光洁度，生产速度，压铸时过程控制，模具设计，模具材料及其热处理，加工公差范围等也会很大程度上改变模具寿命。热疲劳热疲劳由于许多次温度循环，产生的热应力造成的逐渐破裂，它是发生于模具表面薄层的一种微表面层现象。压铸时模具受冷热变化，从而在模具表层产生严重应变，逐渐导致热疲劳裂纹。典型的热疲劳损坏是被称为“热龟裂”的一种表面破裂，在一下图中作了很好描述。在近十五年，人们花了很大精力来了解热疲劳过程以及材料性能和热疲劳的关系，正由于此，Uddeholm公司建立了一套模仿热疲劳破坏的装置，目的是为了改善和发展模具材料，目前已发展了优质工具钢VIDAR SUPREME，8407 SUPREME和QRO 90 SUPREME。影响热疲劳的因素热疲劳裂纹是由热循环应力，拉应力和塑性应变等多种因素组合在一起形成的，如果以上因素中任何一个不存在的话，热疲劳既不会产生也不会扩展。塑性应变使裂纹出现，而拉应力使裂纹扩展。下列因素影响热疲劳模具温度因素；预热温度；模具表面温度；模具高温保持时间；冷却速度；基本的模具材料性能；热膨胀系数；热传导系数；高温屈服强度；抗回火性；蠕变强度；延展性。2 应力集中部位圆角、孔和尖角粗糙表面模具温度循环预热温度最重要的是表面和金属溶液的温差不能太大。因此，模具需要预热，预热温度不低于150，因为钢材在此温度的断裂韧性是室温时的两倍。模具表面温度模具表层温度和热疲劳的出现密切相关，温度达600时，热膨胀和应力正好是热作钢所能承受的，但是温度再高会明显的产生热龟裂危险，模具表面温度主要取决于预热温度、金属压铸温度、压铸产品设计、模具形状和尺寸，模具材料的高温性能。高温保持时间较长的高温保持时间增加，模具有过度回火和蠕变的危险，这就意味着钢材的机械强度下降和相应的抗热负荷和机械负荷能力下降。冷却速度表面冷却速度相当重要，较快的冷却会产生较大应力，从而导致早期裂纹，冷却剂的选择通常从模具寿命和生产率两方面综合考虑，但大多数生产商由于环保问题把冷却剂从油性冷却剂改成水性冷却剂。基本的模具材料性能热膨胀系数低的热膨胀系数意味着较小的膨胀体积，亦即较低的热应力累积。热传导性高的热传导性降低了热温差，从而降低了热应力，在实验中很难预测和研究什么样一个程度的热传导性会影响到热应力。高温屈服强度高的高温屈服强度有利于对抗热龟裂。抗回火能力如果钢材最初具有的高温屈服强度，会在高温状态长时间使用而降低，这就意味着热龟裂破坏会加速，因此模具材料有良好的长时间高温抗软化性能显得非常重要。蠕变强度和抗回火性相关的软化会因机械负荷的作用而明显加速。模具材料同时处于高温和机械负荷状态，因此一种好的模具材料应具备高温下抗机械负荷作用的能力，此能力可以数字化以高温蠕变强度表示。事实上，通过实验已证明恒温和循环机械负荷也会产生热龟裂。延展性延展性是钢材抵抗塑性变形而不产生裂纹的能力以数字化表示。钢材在特定的高温屈服强度及温度循环下，延展性的好坏是主宰钢材在最初的热疲劳破坏中产生可见裂纹的因素。延展性对裂纹扩展的影响逐渐减少。材料的延展性主要取决于夹杂物和偏析即钢的纯度和均匀性。因此Uddeholm公司的压铸模具钢就是一种特殊的方法来处理。通过特殊的熔炼和精炼技术，控制锻造的方法，特殊的细微化热处理，已使钢材的延展性大大改善，特别是大块材料的中心部位也大大改善。应力集中内圆、孔和尖角的几何形状造成的应力设计小结到此为止，方形支架体的模具设计己初步完成。在设计过程中，由于要查阅大量的相关资料和手册，把自己所学的理论知识用于设计实践中，使自己有了一个独立思考问题、分析问题、解决问题的锻炼机会。在这次设计中，我不但对压铸模进行了深刻的了解，而且对模具的一些加工工艺也进行了分析。模具的结构比较简单，镶块也比较少，型芯除了工作部分复杂一点外，还算简单。而复杂的部分是用数控机床生产出来或电极电火花加工出来，然后抛光pg电子模拟器平台。通过这次设计，我深深的认识到自己的不足之处，那就是实际经验。当遇到问题的时候，很难独立解决。尤其是一些工艺的问题，怎么样才能保证其精度，怎么样才能降低成本？这都是我自己要解决的问题，现在的我所设计的东西都是没有结合工厂的生产工具，自己说了算。而且太过依赖高科技，什么都要用数控、电火花、线切割，这样虽然能把模具制造出来，但也大大的提高了模具的成本。所以，我要在以后的工作中不断的积累经验，提高自己的设计水平。同时，在设计过程中，我也发现了以前所学知识的缺陷部分，通过新一轮的学习，使自己的理论知识进一步得到完善，从而达到了温故而知新的作用。另外，指导老师和同学的帮助与支持可以说是这次设计完成的其础，在这里表示感谢。谢辞业设计是大学课程里的最后一个环节，也是一个很好的学习机会，我从中学到了很多，相信对我以后的职业生涯都将会有很大的帮助。从陌生到开始接触，从了解到熟悉，这是每个人学习事物所必经的一般过程，我对模具的认识过程亦是如此。经过三个月的努力，我相信这次毕业设计一定能为三年的大学生涯划上一个的句号，为将来的事业奠定坚实的基础。经过三个月的毕业设计忙碌之后，设计最终完成，心理有一种说不出的轻松，设计过程中遇到许多的问题，在众多师友的帮助下予以解决。首先要感谢李海林老师对我的指导和督促，李海林老师给我指出了正确的设计方向，使我加深了对知识的理解,同时也避免了在设计过程中少走弯路。在做设计的过程中互帮互助，使我的CAD和UG操作水平比以前有了很大提高，同时较全面的掌握了Word的编辑功能。 本此毕业设计的完成离不开指导老师和同学们的帮助和支持，在遇到问题能得到他们细心的辅导。在此对帮助我的教师和同学表示最线. 屈华昌主编.压铸成型工艺与模具设计.北京：高等教育出版社，2001.82. 冯炳尧，韩泰荣，蒋文森编，丁战生审.模具设计与制造简明手册.上海：上海科学技术出版社，1998.73. 唐志玉主编压铸模具设计师指南，北京：国防工业出版社，1999.64. 李澄 等主编机械制图，北京：高等教育出版社，19975. 陆宁 编著实用压铸模具设计，北京：中国轻工业出版社，19976. 奚永生编著精密注塑模具设计，北京：中国轻工业出版社，1997（模具设计与制造丛书；3）7. 唐金松主编简明机械设计手册，上海科学技术出版社，1992.68. 吴崇峰主编实用压铸模CAD/CAE/CAM技术，中国轻工业出版社，2000.89. 将继宏，王效岳编绘压铸模具典型结构100例，中国轻工业出版社，2000.610. 王文广等编著金属压铸模设计技巧与实例，化学工业出版社，2006.3第- 47 -页

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