壓鑄模具畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　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。</p>

2、<p>　　根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)了完整的模具。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、成型零件設(shè)計(jì)、抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及模體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)鑄件的形狀特點(diǎn)、零件尺寸及精度，選定了合適的壓鑄機(jī)，通過準(zhǔn)確的計(jì)算并查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)，確定了成型零件以及模體的尺寸及精度，在材料的選取及熱處理要求上也作出了詳細(xì)說明，并在結(jié)合理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，借助于計(jì)算機(jī)輔助軟件繪制了各部分零件及裝配體的立體圖和工程圖,以保障模具的加工制造。</p

3、><p>　　根據(jù)有關(guān)資料，采用扁平側(cè)面澆注系統(tǒng)，降低了澆注時(shí)金屬液對(duì)型芯的沖擊，確定了鑄造工藝參數(shù)：鑄件加工余量取0.1～0.75mm，收縮率為0.4～0.7﹪，脫模斜度為25′～45′。模具整體尺寸為900×640×835mm，符合所選壓鑄機(jī)安裝空間。抽芯采用斜滑塊機(jī)構(gòu)，拼合形式為兩瓣式。推出機(jī)構(gòu)采用4根端面直徑26mm的圓截面推桿，推桿兼復(fù)位桿作用。經(jīng)計(jì)算，推桿受力符合要求。通過電腦模擬顯示

4、，模具能夠正常工作，開啟靈活。</p><p>　　關(guān)鍵詞：壓力鑄造；壓鑄模具；鋅合金鑄件；底盤座</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Die-casting molding technology is playing a key role in non-ferrous metal structure fo

5、rming processes. Die-casting process’s features are the strength and hardness of die casting on high, thin-walled castings with complex shape can be cast, and the production is efficient. The die-casting die is the key f

6、or 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, designi</p><p>　　Bas

7、ed mainly on parts of the design integrity of the structure and size, it scheme out the required spare parts. Design elements include: design of gating system, forming part design, core-pulling mechanism design, the ejec

8、tor design and the mold body structure design. According to the shape of features , parts size and accuracy, the author selected the appropriate die casting machine, through the exactly calculate and consult design handb

9、ooks, confirm the size and accuracy of the forming part a</p><p>　　Based on the datum, use flat side gating system which can reduce pouring molten metal on the impact of cores, it ensure the technological pa

10、rameter of the mold: the allowance of the casting was 0.1～0.75mm, shrinkage rate was 0.4～0.7﹪, draft angle was 25′～45′. The size of the die-casting mold was 900×640×835mm, which satisfy the space of the die cas

11、ting machine which is chosen. The core-pulling mechanism of the mold was optional side slider core-pulling mechanism, Introduced organizations selecte</p><p>　　Keywords: die casting; die-casting mold; zinc a

12、lloy castings; subbase</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p

13、><b>　　1.1課題意義1</b></p><p>　　1.1.1 壓力鑄造的特點(diǎn)1</p><p>　　1.1.2壓鑄模具設(shè)計(jì)的意義2</p><p>　　1.2壓鑄發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢(shì)2</p><p>　　1.2.1壓鑄的發(fā)展歷史2</p><p>　　1.2.2我國壓鑄

14、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展3</p><p>　　1.2.3壓鑄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)4</p><p>　　1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容5</p><p>　　第2章 壓鑄模具的整體設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.1 鑄件工藝性分析7</p><p>　　2.1.1 鑄件立體圖及工程圖7</p><p>　　2.1

15、.2 鑄件分型面確定8</p><p>　　2.1.3 澆注位置的確定8</p><p>　　2.2 壓鑄成型過程及壓鑄機(jī)選用9</p><p>　　2.2.1 臥式冷室壓鑄機(jī)結(jié)構(gòu)9</p><p>　　2.2.2 壓鑄成型過程10</p><p>　　2.2.3壓鑄機(jī)型號(hào)的選用及其主要參數(shù)11</p

16、><p>　　2.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)11</p><p>　　2.3.1 帶澆注系統(tǒng)鑄件立體圖11</p><p>　　2.3.2 內(nèi)澆口設(shè)計(jì)12</p><p>　　2.3.3 橫澆道設(shè)計(jì)12</p><p>　　2.3.4 直澆道設(shè)計(jì)14</p><p>　　2.3.5 排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)1

17、4</p><p>　　2.4 壓鑄模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)14</p><p>　　第3章 成型零件及斜滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.1 成型零件設(shè)計(jì)概述17</p><p>　　3.2澆注系統(tǒng)成型零件設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.3 鑄件成型零件設(shè)計(jì)19</p><p>

18、　　3.3.1 成型收縮率19</p><p>　　3.3.2 脫模斜度20</p><p>　　3.3.3 壓鑄件的加工余量20</p><p>　　3.3.4鑄件成型尺寸的計(jì)算20</p><p>　　3.4 成型零件裝配圖23</p><p>　　3.5 斜滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)24</p>&l

19、t;p>　　3.5.1 側(cè)抽芯系統(tǒng)概述24</p><p>　　3.5.2 斜滑塊機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)25</p><p>　　3.5.3 斜滑塊的拼合形式26</p><p>　　3.5.4 斜滑塊的導(dǎo)滑形式26</p><p>　　3.5.5 斜滑塊尺寸設(shè)計(jì)26</p><p>　　3.5.6 斜滑塊抽芯機(jī)

20、構(gòu)表面粗糙度和材料選擇28</p><p>　　3.5.7 彈簧限位銷設(shè)計(jì)28</p><p>　　3.5.8 斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)立體圖和裝配圖28</p><p>　　第4章 推出機(jī)構(gòu)和模體設(shè)計(jì)30</p><p>　　4.1 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)30</p><p>　　4.1.1 推出機(jī)構(gòu)概述30</p&g

21、t;<p>　　4.1.2 推桿設(shè)計(jì)30</p><p>　　4.1.3 推板導(dǎo)向及限位裝置設(shè)計(jì)32</p><p>　　4.1.4 復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)32</p><p>　　4.1.5 推出、復(fù)位零件的表面粗糙度、材料及熱處理后的硬度34</p><p>　　4.1.6 推出機(jī)構(gòu)裝配工程圖及立體圖34</p>

22、<p>　　4.2 模體設(shè)計(jì)36</p><p>　　4.2.1 模體設(shè)計(jì)概述36</p><p>　　4.2.2 模體尺寸37</p><p>　　4.2.3模板導(dǎo)向的尺寸37</p><p>　　4.2.4模體構(gòu)件的表面粗糙度和材料選擇38</p><p>　　4.3 模具總裝圖及工作過程模

23、擬38</p><p>　　4.3.1 模具總裝立體圖38</p><p>　　4.3.2 模具工作過程模擬圖38</p><p><b>　　第5章 結(jié)論41</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)42</b></p><p><b>　　致 謝

24、44</b></p><p><b>　　附 錄45</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1課題意義</b></p><p>　　1.1.1 壓力鑄造的特點(diǎn)</p><p>　　高壓力和

25、高速度是壓鑄中熔融合金充填成型過程的兩大特點(diǎn)。壓鑄中常用的壓射比壓在幾兆帕至幾十兆帕范圍內(nèi)，有時(shí)甚至高達(dá)500MPa。其充填速度一般在0.5～120m/s范圍內(nèi)，它的充填時(shí)間很短，一般為0.01～0.2s，最短的僅為千分之幾秒。因此，利用這種方法生產(chǎn)的產(chǎn)品有著其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)?？梢缘玫奖”?、形狀復(fù)雜但輪廓清晰的鑄件。其壓鑄出的最小壁厚：鋅合金為0.3mm；鋁合金為0.5mm。鑄出孔最小直徑為0.7mm。鑄出螺紋最小螺距0.75mm。對(duì)于形狀

26、復(fù)雜，難以或不能用切削加工制造的零件，即使產(chǎn)量小，通常也采用壓鑄生產(chǎn)，尤其當(dāng)采用其他鑄造方法或其他金屬成型工藝難以制造時(shí)，采用壓鑄生產(chǎn)最為適宜。鑄件的尺寸精度和表面粗糙度要求很高。鑄件的尺寸精度為IT12～I(xiàn)T11面粗糙度一般為3.2～0.8μm，最低可達(dá)0.4μm。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]。</p><p><b>　　壓鑄的主要優(yōu)點(diǎn)是：</b>&

27、lt;/p><p>　　(1)鑄件的強(qiáng)度和表面硬度較高。由于壓鑄模的激冷作用，又在壓力下結(jié)晶，因此，壓鑄件表面層晶粒極細(xì)，組織致密，所以表面層的硬度和強(qiáng)度都比較高。</p><p>　　壓鑄件的抗拉強(qiáng)度一般比砂型鑄件高25%～30%，但收縮率較低。</p><p>　　(2)生產(chǎn)率較高。壓力鑄造的生產(chǎn)周期短,一次操作的循環(huán)時(shí)間約5 s～3 min ,這種方法適于大批量生

28、產(chǎn)。</p><p>　　雖然壓鑄生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)十分突出，但是，它也有一些明顯的缺點(diǎn)：</p><p>　　(1)壓鑄件表層常存在氣孔。這是由于液態(tài)合金的充型速度極快，型腔中的氣體很難完全排除，常以氣孔形式存留在鑄件中。因此，一般壓鑄件不能進(jìn)行熱處理，也不宜在高溫條件下工作。這是由于加熱溫度高時(shí)，氣孔內(nèi)的氣體膨脹，導(dǎo)致壓鑄件表面鼓包，影響質(zhì)量與外觀。同樣，也不希望進(jìn)行機(jī)械加工，以免鑄件表面顯露

29、氣孔。</p><p>　　(2)壓鑄的合金類別和牌號(hào)有所限制。目前只適用于鋅、鋁、鎂、銅等合金的壓鑄。而對(duì)于鋼鐵材料，由于其熔點(diǎn)高，壓鑄模具使用壽命短，故鋼鐵材料的壓鑄很難適用于實(shí)際生產(chǎn)。至于某一種合金類別，由于壓鑄時(shí)的激冷產(chǎn)生劇烈收縮，因此也僅限于幾種牌號(hào)的壓鑄。</p><p>　　(3)壓鑄的生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用較高。由于壓鑄機(jī)成本高，壓鑄模加工周期長、成本高，因此壓鑄工藝只適用于大批量生

30、產(chǎn)[2]。</p><p>　　1.1.2壓鑄模具設(shè)計(jì)的意義</p><p>　　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?、澆口與排溢口位

31、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、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。</p><p>　　1.2壓鑄發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及趨勢(shì)</p><p>　　1.2.1壓鑄的發(fā)展歷史</p><p>　　壓鑄始于1

32、9世紀(jì)，其最初被用于壓鑄鉛字。早在1822年，威廉姆·喬奇（Willam Church）博士曾制造一臺(tái)日產(chǎn)1.2～2萬鉛字的鑄造機(jī)，已顯示出這種工藝方法的生產(chǎn)潛力。1849年斯圖吉斯（J. J. Sturgiss）設(shè)計(jì)并制造成第一臺(tái)手動(dòng)活塞式熱室壓鑄機(jī)，并在美國獲得了專利權(quán)。1885年默根瑟（Mersen-thaler）研究了以前的專利，發(fā)明了印字壓鑄機(jī)，開始只用于生產(chǎn)低熔點(diǎn)的鉛、錫合金鑄字，到19世紀(jì)60年代用于鋅合金壓鑄零

33、件生產(chǎn)。壓鑄廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)還只是上世紀(jì)初，用于現(xiàn)金出納機(jī)、留聲機(jī)和自行車的產(chǎn)品生產(chǎn)。1904年英國的法蘭克林（H. H. Franklin）公司開始用壓鑄方法生產(chǎn)汽車的連桿軸承，開創(chuàng)了壓鑄零件在汽車工業(yè)中應(yīng)用的先例。1905年多勒（H. H. Doehler）研制成功用于工業(yè)生產(chǎn)的壓鑄機(jī)、壓鑄鋅、錫、銅合金鑄件。隨后瓦格納（Wagner）設(shè)計(jì)了鵝頸式氣壓壓鑄機(jī)，用于生產(chǎn)鋁合金鑄件。這種壓鑄機(jī)是利用壓縮空氣推送鋁合金經(jīng)過一個(gè)鵝頸式通道

34、壓入模具內(nèi)，但由于密封、鵝頸通道的粘咬等問題, 這種機(jī)器沒有得到推廣應(yīng)用。但這種設(shè)計(jì)是生產(chǎn)鋁合金鑄件的第一次嘗試。20世</p><p>　　1.2.2我國壓鑄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展</p><p>　　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

35、件占67.0%、鋅壓鑄件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398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

36、壓鑄機(jī)仍需進(jìn)口，2000噸以上的壓鑄機(jī)正在研制中[5]。種種情況表明，中國的壓鑄產(chǎn)業(yè)已經(jīng)相當(dāng)龐大。</p><p>　　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?jī)?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，較之有很大的差距。另外，雖然我國生產(chǎn)的中小型壓鑄

37、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。</p><p>　　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(chǎng)邁進(jìn)。以中國的轎車工業(yè)壓鑄市場(chǎng)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(chǎng)、玩具市場(chǎng)、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]。</p><p&

38、gt;　　1.2.3壓鑄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　由于整個(gè)壓鑄過程都是在壓鑄機(jī)上完成，因此，隨著對(duì)壓鑄件的質(zhì)量、產(chǎn)量和擴(kuò)大應(yīng)用的需求，開始對(duì)壓鑄設(shè)備提出新的更高的要求，傳統(tǒng)壓鑄機(jī)已經(jīng)不能滿足這些要求，因此，新型壓鑄機(jī)以及新工藝、新技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。例如，為了消除壓鑄件內(nèi)部的氣孔、縮孔、縮松，改善鑄件的質(zhì)量，出現(xiàn)了雙沖頭（或稱精、速、密）壓鑄；為了壓鑄帶有鑲嵌件的鑄件及實(shí)現(xiàn)真空壓鑄，出現(xiàn)了水平分型的全立式壓鑄

39、機(jī)；為了提高壓射速度和實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)增加壓射力以便對(duì)熔融合金進(jìn)行有效地增壓，以提高鑄件的致密度，而發(fā)展了三級(jí)壓射系統(tǒng)的壓鑄機(jī)。又如，在壓鑄生產(chǎn)過程中，除裝備自動(dòng)澆注、自動(dòng)取件及自動(dòng)潤滑機(jī)構(gòu)外，還安裝成套測(cè)試儀器，對(duì)壓鑄過程中各工藝參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和控制。它們是壓射力、壓射速度的顯示監(jiān)控裝置和合型力自動(dòng)控制裝置以及電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用等[8]。以下介紹的便是壓鑄行業(yè)中出現(xiàn)的新工藝技術(shù)。</p><p><b>　　(1

40、)真空壓鑄</b></p><p>　　真空壓鑄是利用輔助設(shè)備將壓鑄型腔內(nèi)的空氣抽除且形成真空狀態(tài)，并在真空狀態(tài)下將金屬液壓鑄成形的方法。其真空度通常在380～600毫米汞柱的范圍內(nèi)，可以通過機(jī)械泵獲得。而對(duì)于薄壁與復(fù)雜的鑄件，真空度應(yīng)該更高。由于型腔抽氣技術(shù)的圓滿解決，真空壓鑄在20世紀(jì)50年代曾盛行一時(shí)，但后來應(yīng)用不多。目前，真空壓鑄只用于生產(chǎn)要求耐壓、機(jī)械強(qiáng)度高或要求熱處理的高質(zhì)量零件，其今后的

41、發(fā)展趨向是解決厚壁鑄件和消除熱節(jié)部位的縮孔，從而更有效地應(yīng)用于可熱處理和可焊接的零件。</p><p>　　真空壓鑄的特點(diǎn)是：顯著減少了鑄件中的氣孔，增大了鑄件的致密度，提高了鑄件的力學(xué)性能，并使其可以進(jìn)行熱處理。消除了氣孔造成的表面缺陷，改善了鑄件的表面質(zhì)量?？蓽p小澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)尺寸。由于現(xiàn)代壓鑄機(jī)可以在幾分之一秒內(nèi)抽成需要的真空度，并且隨著鑄型中反壓力的減小，增大了鑄件的結(jié)晶速度，縮短了鑄件在鑄型中的停留

42、時(shí)間。因此，采用真空壓鑄法可提高生產(chǎn)率10%～20%.采用真空壓鑄時(shí)，鎂合金減少了形成裂紋的可能性（裂紋時(shí)鎂合金壓鑄時(shí)很難克服的缺陷之一，經(jīng)常發(fā)生在型腔通氣困難的部位），提高了它的力學(xué)性能，特別是可塑性。</p><p><b>　?。?）充氧壓鑄</b></p><p>　　國外在分析鋁合金壓鑄件的氣泡時(shí)發(fā)現(xiàn)，其中氣體體積分?jǐn)?shù)的90%為氮?dú)?，而空氣中的氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)應(yīng)

43、為80%，氧氣的體積分?jǐn)?shù)為20%。這說明氣泡中部分氧氣與鋁液發(fā)生了氧化反應(yīng)。因此出現(xiàn)了充氧壓鑄的新工藝[9]。</p><p>　　充氧壓鑄是消除鋁合金壓鑄件氣孔，提高鑄件質(zhì)量的一個(gè)有效途徑。所謂充氧壓鑄是在鋁液充填型腔，用氧氣充填壓室和型腔，以置換其中的空氣和其他氣體，當(dāng)鋁金屬液充填時(shí)，一方面通過排氣槽排出氧氣，另一方面噴散的鋁液與沒有排除的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生三氧化二鋁質(zhì)點(diǎn)，分散在壓鑄件內(nèi)部，從而消除不加氧

44、時(shí)鑄件內(nèi)部形成的氣孔。這種三氧化二鋁質(zhì)點(diǎn)顆粒細(xì)小，約在1μm以下，其重量占鑄件總重量的0.1%～0.2%,不影響力學(xué)性能，并可使鑄件進(jìn)行熱處理[10]。</p><p><b>　?。?）精速密壓鑄</b></p><p>　　精速密壓鑄是一種精確地、快速的和密實(shí)的壓鑄方法，又稱套筒雙沖頭壓鑄法。國外在20世紀(jì)60年代中期開始在壓鑄生產(chǎn)中應(yīng)用這一方法。精密速壓鑄法在很

45、大程度上消除了氣孔和縮松這兩種壓鑄件的基本缺陷，從而提高了壓鑄件的使用性能，擴(kuò)大了壓鑄件的應(yīng)用范圍。</p><p><b>　?。?）半固態(tài)壓鑄</b></p><p>　　半固態(tài)壓鑄是當(dāng)金屬液在凝固時(shí)，進(jìn)行強(qiáng)烈的攪拌，并在一定的冷卻速率下獲得50%左右甚至更高的固體組分漿料，并將這種漿料進(jìn)行壓鑄的方法。</p><p>　　半固態(tài)壓鑄的出現(xiàn)

46、，為解決鋼鐵材料壓鑄模壽命低的問題提供了一個(gè)方法，而且對(duì)提高鑄件質(zhì)量、改善壓鑄機(jī)鴨舌系統(tǒng)的工作條件，都有一定的作用，所以是用途的一種新工藝[11]。</p><p><b>　　1.3畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　本課題設(shè)計(jì)內(nèi)容是鋁合金摩托車齒輪箱蓋鑄件壓鑄模具設(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：&

47、lt;/p><p>　?。?）設(shè)計(jì)壓鑄模具總體結(jié)構(gòu)；</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)；</p><p>　　（3）設(shè)計(jì)成型零件系統(tǒng)；</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)抽芯系統(tǒng)機(jī)構(gòu)；</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)模體、頂出及復(fù)位機(jī)構(gòu)。</p><p>　　主要設(shè)計(jì)方法為：運(yùn)用UG繪制整個(gè)模具的

48、裝配圖、立體圖和具體的零件圖、立體圖。然后對(duì)整個(gè)模具的工作過程進(jìn)行模擬以保證其動(dòng)作過程靈活。</p><p>　　第2章 壓鑄模具的整體設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 鑄件工藝性分析</p><p>　　2.1.1 鑄件立體圖及工程圖</p><p>　　所用零件為鋅合金底盤座，材料YX041，鑄造精度CT5，鑄件中心是一個(gè)較深的型腔，側(cè)壁

49、有凸臺(tái)，凸臺(tái)上有直徑為80mm的通孔。殼體的底端有4個(gè)直徑為30mm的小孔，鑄件平均壁厚3.8mm，其立體圖如圖2-1，工程圖如圖2-2。</p><p>　　圖2-1 鑄件立體圖</p><p>　　圖2-2 鑄件工程圖</p><p>　　2.1.2 鑄件分型面確定</p><p>　　壓鑄模的定模與動(dòng)模表面通常稱為分型面，分型面是由壓鑄

50、件的分型線決定的。而模具上垂直于鎖模力方向上的接合面，即為基本分型面。此殼體鑄件的分型面選擇現(xiàn)有三種方案如圖2-3所示。</p><p>　　選擇Ｉ面，使鑄件整體放在定模中，保證了鑄件的同軸度，有利于氣體的排出，同時(shí)I-I面也是鑄件的最大投影面。</p><p>　　選擇Ⅱ面，鑄件的同軸度不易保證。</p><p>　　選擇Ⅲ面，由于合模不嚴(yán)會(huì)使分型面處產(chǎn)生飛邊，不

51、易清除痕跡，也不利于澆注系統(tǒng)的放置。</p><p>　　綜上分析決定選取I-I面為該鑄件的分型面。</p><p>　　圖2-3 鑄件分型面選擇</p><p>　　2.1.3 澆注位置的確定</p><p>　　鑄件中心有型芯，所以不宜采用中心澆注，因此采用底端澆注，澆注位置選在平臺(tái)的端面。</p><p>　　2

52、.2 壓鑄成型過程及壓鑄機(jī)選用</p><p>　　2.2.1 臥式冷室壓鑄機(jī)結(jié)構(gòu)</p><p>　　臥式冷室壓鑄機(jī)基本組成如圖2-4所示。</p><p>　　圖2-4 臥式冷室壓鑄機(jī)</p><p>　　1—增壓器；2—蓄能器；3—壓射缸；4—壓射沖頭；5—壓室；6—定座板；7—拉桿；8—?jiǎng)幼澹?—頂出缸；10—曲肘機(jī)構(gòu)；11—支承座

53、板；12—模具高度；13—合模缸；14—機(jī)體；15—控制柜；16—電機(jī)及泵</p><p>　　此類壓鑄機(jī)的基本結(jié)構(gòu)分為5部分：</p><p>　　(1)壓射機(jī)構(gòu) 主要作用是在高壓力下將熔融的金屬液壓入型腔的壓射機(jī)構(gòu)。壓射壓力、壓射速度等主要工藝參數(shù)都是通過它來控制的，其中包括壓室、壓射沖頭、壓射缸、增壓器和蓄能器。</p><p>　　(2)合模機(jī)構(gòu) 其作用

54、是實(shí)現(xiàn)壓鑄模的開啟和閉合動(dòng)作，并在壓射成型過程中具有足夠而可靠的鎖模力，以防止在高壓壓射時(shí)，模具被推開或發(fā)生偏移。</p><p>　　(3)頂出機(jī)構(gòu) 在壓鑄件冷卻固化成型并開啟模具后，頂出缸驅(qū)動(dòng)壓鑄模的推出機(jī)構(gòu)，將成型壓鑄件及澆注余料從模具中頂出，并脫出模體，其中包括頂出缸和頂桿。</p><p>　　(4)傳動(dòng)系統(tǒng) 通過液壓傳動(dòng)或機(jī)械傳動(dòng)完成壓鑄過程中所需要的各種動(dòng)作。包括電機(jī)、各

55、種液壓泵及機(jī)械傳動(dòng)裝置。</p><p>　　(5)控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)控制柜指令液壓系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)元件，按壓鑄機(jī)壓射過程預(yù)定的工藝路線和運(yùn)行程序動(dòng)作，將液壓動(dòng)作和機(jī)械動(dòng)作有機(jī)的結(jié)合起來，完成準(zhǔn)確可靠、協(xié)調(diào)安全的運(yùn)行規(guī)則[12]。</p><p>　　2.2.2 壓鑄成型過程</p><p>　　臥式冷室壓鑄機(jī)的壓住成型過程主要分為4個(gè)步驟，如圖2-4所示。&

56、lt;/p><p>　　(a)合模過程　 (b)壓射過程</p><p>　　(c)開模過程 　　 (d)鑄件推出過程</p><p>　　圖2-5 壓鑄成型過程</p><p>　　(a)合模過程 壓鑄模閉合后，壓射沖頭1復(fù)位至壓室2的端口處，將足量的液態(tài)金屬3注入壓室2內(nèi)。</p

57、><p>　　(b)壓射過程 壓射沖頭1在壓射缸中壓射活塞高壓作用下，推動(dòng)液態(tài)金屬3通過壓鑄模4的橫澆道6、內(nèi)澆口5進(jìn)入壓鑄模的型腔。金屬液充滿型腔后，壓射沖頭1仍然作用在澆注系統(tǒng)，使液態(tài)金屬在高壓狀態(tài)下冷卻、結(jié)晶、固化成型。</p><p>　　(c)開模過程 壓鑄成型后，開啟模具，使壓鑄件脫離型腔，同時(shí)壓射沖頭1將澆注余料頂出壓室。</p><p>　　(d)推

58、出鑄件過程 在壓鑄機(jī)頂出機(jī)構(gòu)作用下，將壓鑄件及其澆注余料頂出，并脫離模體，壓射沖頭同時(shí)復(fù)位[13]。</p><p>　　2.2.3壓鑄機(jī)型號(hào)的選用及其主要參數(shù)</p><p>　　本課題設(shè)計(jì)的壓鑄件在分型面的投影面積為729cm2,壓鑄件的重量為5.20kg,鋅合金一般件的推薦壓射比壓為13～20MPa，動(dòng)模板最小行程為108mm,采用常用的臥式冷室壓鑄機(jī)，其型號(hào)為J1163E。<

59、;/p><p>　　壓鑄機(jī)主要參數(shù)如下：壓射力為368～600kN；壓室直徑為70～100mm；最大澆注量（鋁）為9kg；澆注投影面積為403～1649；動(dòng)模板行程為600mm；拉缸內(nèi)空間水平垂直為750mm750mm。</p><p>　　2.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　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

60、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[14]。</p><p>　　2.3.1 帶澆注系統(tǒng)鑄件立體圖</p><p>　　鑄件立體圖如圖2-6所示，溢流槽設(shè)于分型面四個(gè)對(duì)角處，用于有序的排除型腔中的氣體和排除并容納冷污的金屬液以及其他氧化物。</p&g

61、t;<p>　　圖2-6 帶澆注系統(tǒng)鑄件</p><p>　　2.3.2 內(nèi)澆口設(shè)計(jì)</p><p><b>　　（1）內(nèi)澆口速度</b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[15]查得，鋅合金鑄件內(nèi)澆口充填速度 的推薦值為30～50m/s，選取為40m/s。</p><p><b>　　（2）充填時(shí)

62、間</b></p><p>　　經(jīng)計(jì)算，壓鑄件的平均壁厚約為3.8mm，利用參考文獻(xiàn)[16]中的經(jīng)驗(yàn)公式。</p><p>　　t=35(b-1) （2-1）</p><p>　　式中t-充填時(shí)間，ms；b-壓鑄件平均壁厚，mm</p><p>　　可求出t=35(3.8-1)=98

63、ms≈0.1s。</p><p>　?。?）內(nèi)澆口截面積的確定</p><p>　　內(nèi)澆口截面積的確定可由公式（2-2）得出：</p><p><b>　　(2-2)</b></p><p>　　式中： —內(nèi)澆口橫截面積，；—通過內(nèi)澆口金屬液的總質(zhì)量，；—液態(tài)金屬的密度，； —內(nèi)澆口流速，； —型腔的填充時(shí)間，；V

64、—通過內(nèi)澆口金屬液的體積， ； —型腔的充填速度，。</p><p><b>　　計(jì)算得出數(shù)值如下：</b></p><p>　　(4)內(nèi)澆口厚度、長度、寬度的確定</p><p>　　由內(nèi)澆口厚度、寬度和長度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值表，適當(dāng)選取此鋅合金鑄件內(nèi)澆口厚度為2.5mm，長度為22.5mm，寬度為100mm。</p><p>

65、;　　2.3.3 橫澆道設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）橫澆道的形式及尺寸</p><p>　　根據(jù)鑄件及內(nèi)澆口特點(diǎn)，選用T形澆道，截面為矩形，澆道形狀及尺寸如圖2-7。</p><p>　?。?）橫澆道與內(nèi)澆口的連接方式</p><p>　　圖2-7 橫澆道立體圖及具體尺寸</p><p>　　為了防止金屬液對(duì)型芯的

66、正面沖擊，橫澆道與內(nèi)澆口采用了端面聯(lián)接的方式，見圖2-8。</p><p>　　圖2-8 端面聯(lián)接方式</p><p>　　圖2-8中具體尺寸為： ； ； ； 。</p><p>　　2.3.4 直澆道設(shè)計(jì)</p><p>　　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J1163E，其壓室直徑為70，80，10

67、0。選取100為澆口套內(nèi)徑，其他尺寸根據(jù)情況自行設(shè)計(jì)，具體尺寸見附錄。</p><p>　　2.3.5 排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　排溢系統(tǒng)由排氣道、溢流槽、溢流口組成。</p><p>　　如圖2-9所示，選用半圓形結(jié)構(gòu)的排溢系統(tǒng)。</p><p>　　圖2-9 排溢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　?。?)溢流槽尺

68、寸設(shè)計(jì)</p><p>　　溢流槽尺寸選取：溢流口厚度h=0.5mm；溢流口長度l=4mm；溢流口寬度s=72mm；溢流槽半徑r=15mm。</p><p><b>　?。?）排氣道設(shè)計(jì)</b></p><p>　　排氣道相關(guān)尺寸選取為：排氣槽深度為0.12mm；寬度為15mm。</p><p>　　2.4 壓鑄模具的總

69、體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　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)。</p><p>　　壓鑄模具的基本結(jié)構(gòu)及零件明細(xì)表如圖2-10所示，它通

70、常包括以下六個(gè)部分。</p><p>　?。?）成型零件部分。在合模后，由動(dòng)模鑲塊和型腔鑲塊形成一個(gè)構(gòu)成壓鑄件形狀的空腔，通常稱為成型鑲塊。構(gòu)成成型部分的零件即為成型零件。成型零件包括固定的和活動(dòng)的鑲塊與型芯，如圖中的鑲塊、主型芯、小型芯以及側(cè)型芯等。有時(shí)成型零件還構(gòu)成澆注系統(tǒng)的一部分，如內(nèi)澆口、橫澆道、溢流口和排氣道等。</p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)是熔融金屬由壓鑄機(jī)壓室

71、進(jìn)入壓鑄模成型空腔的通道，如圖中澆口套、澆道鑲塊以及橫澆道、內(nèi)澆口、排溢系統(tǒng)等。</p><p>　　由于成型零件和澆注系統(tǒng)的零件均與高溫的金屬液直接接觸，所以它們應(yīng)選用經(jīng)過熱處理的耐熱鋼制造。</p><p>　　（3）模體結(jié)構(gòu)。各種模板、座架等構(gòu)架零件按一定程序和位置加以組合和固定，將模具的各個(gè)結(jié)構(gòu)件組成一個(gè)模具整體，并能夠安裝到壓鑄機(jī)上，如圖中的墊塊、支撐板、動(dòng)模壓板、定模套板、定模

72、座板和動(dòng)模座板等。</p><p>　　導(dǎo)柱和導(dǎo)套是導(dǎo)向零件，又被稱為導(dǎo)準(zhǔn)零件。它們的作用是引導(dǎo)動(dòng)模板與定模板在開模和合模時(shí)能沿導(dǎo)滑方向移動(dòng)，并準(zhǔn)確定位。</p><p>　?。?）頂出和復(fù)位機(jī)構(gòu)。將壓鑄件或澆注余料從模具上脫出的機(jī)構(gòu)，包括推出零件和復(fù)位零件，如圖中的推桿、推桿固定板和推板。同時(shí)，為使頂出機(jī)構(gòu)在移動(dòng)時(shí)平穩(wěn)可靠，往往還設(shè)置自身的導(dǎo)向零件推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套。為便于清理雜物或防止

73、雜物影響推板的正確復(fù)位，還在推板底部設(shè)置限位釘。</p><p>　?。?）側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。當(dāng)壓鑄件側(cè)面有側(cè)凹或側(cè)凸結(jié)構(gòu)時(shí)，則需要設(shè)置側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，如圖中斜滑塊、側(cè)型芯、斜滑塊限位釘、彈頂銷、彈簧等。</p><p>　?。?）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)萚17]。</p><p>　　圖2-10 模具總裝圖</p

74、><p>　　第3章 成型零件及斜滑塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 成型零件設(shè)計(jì)概述</p><p>　　成型零件是與高溫金屬液接觸的零件，用于形成澆注系統(tǒng)和鑄件。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。</p><p>　?。?）澆注系統(tǒng)成型零件：澆道鑲塊、澆口套，用于形成澆注系統(tǒng)。</p><p>

75、　?。?）鑄件成型零件：型芯、鑲塊、斜滑塊塊，用于形成鑄件。</p><p>　　成型零件的結(jié)構(gòu)形式主要可以分為整體式和組合式兩類。</p><p>　　1）整體式結(jié)構(gòu) 型腔和型芯都由整塊材料加工而成，，即型腔或型芯直接在模板上加工成型。</p><p>　　2）整體組合式結(jié)構(gòu) 型腔和型芯由整塊材料制成，裝入模板的模套內(nèi)，再用臺(tái)肩或螺栓固定。</p>

76、<p>　　3）局部組合式結(jié)構(gòu) 型腔和型芯由整塊材料制成，局部鑲有成型鑲塊的組合形式。</p><p>　　4）完全組合式結(jié)構(gòu) 由多個(gè)鑲拼件組合而成的成型空腔。</p><p>　　成型零件直接接觸高溫、高壓、高速的液態(tài)金屬，受機(jī)械沖擊、磨損、熱疲勞和化學(xué)侵蝕的反復(fù)作用，熱應(yīng)力和熱疲勞導(dǎo)致的熱裂紋則是破壞失效的主要原因，所以對(duì)成形零件的尺寸精度的要求尺寸精度高3-4級(jí)，對(duì)粗糙度的

77、要求比鑄件粗糙度高2級(jí)。</p><p>　　由于本文中采用斜滑塊抽芯系統(tǒng)，其也與液態(tài)金屬直接接觸，故放入本章介紹[18]。</p><p>　　3.2澆注系統(tǒng)成型零件設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）澆口套的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　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。</p&

78、gt;<p>　　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。</p><p>　　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。</p><p>　　圖（c）是將壓鑄模的安裝定位孔直接設(shè)置在澆口套上。</p><p>　　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。</p>

79、<p>　　本課題選用圖（a）的形式。</p><p>　　圖3-1 澆口套結(jié)構(gòu)形式</p><p>　?。?）澆口套與壓室的連接方式</p><p>　　連接方式如圖3-2所示。</p><p>　　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。</p><p>　　圖3-2（b）保證

80、了它們的同軸度要求。</p><p>　　圖3-2 澆口套與壓室連方式接</p><p>　　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。</p><p>　?。?）澆口套的尺寸與配合精度</p><p>　　澆口套尺寸根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)，具體尺寸參見附錄。</p><p>　　配合精度：取、取、取 、取

81、、取。</p><p>　　（4）澆注系統(tǒng)成型零件的材料和硬度的要求</p><p>　　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。</p><p>　　3.3

82、 鑄件成型零件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.3.1 成型收縮率</p><p>　　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）：</p><p>　?。?）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。</p><p>　?。?）阻礙收縮 如圖中，有固定型芯的阻礙作用。</p><

83、;p>　?。?）混合收縮 如圖中，這種情況較多。</p><p>　　圖3-3 壓鑄件收縮率的分類</p><p>　　由參考文獻(xiàn)[16]中查得鋅合金的自由收縮率為0.6%～0.8%，阻礙收縮率為0.3%~0.4%，混合收縮率為0.4%～0.6%。取YX041鋅合金的自由收縮=0.7%，阻礙收縮為，混合收縮為 =0.5%。</p><p>　　3.3.2 脫模

84、斜度</p><p>　　（1）脫模斜度的選取標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　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。 </p><p>　　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

85、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。</p><p>　　3）單面留有加工余量的鑄件。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。</p><p>　?。?）脫模斜度的尺寸</p><p>　　配合面外表

86、面最小脫模斜度α取，內(nèi)表面最小脫模斜度β取。非配合面外表面最小脫模斜度α取， 內(nèi)表面最小脫模斜度β取1°。由于底座內(nèi)腔深度>50mm，則脫模斜度可取小[19]。</p><p>　　3.3.3 壓鑄件的加工余量</p><p>　　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

87、是，某些部位還是應(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。</p><p>　　底座鑄件的加工余量選取根據(jù)參考文獻(xiàn)[15]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。</p><p>　　3.3.4鑄件成型尺寸的計(jì)算</p><p>　　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

88、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。</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]，成型零件尺寸的計(jì)算公式如下：</p><p>　　式中：—成型件尺寸；—成型零件制造偏差；—壓鑄件尺寸（含脫模斜度、加工余量）；—收縮率；n—補(bǔ)償系數(shù)；—壓鑄件

89、尺寸偏差。</p><p>　　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，其二是磨損值，一般為壓鑄件尺寸偏差的，因此。成型零件尺寸制造偏差=。</p><p>　　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：Φ100，h270，4R25，Φ190，h224，h6。型芯尺寸有：Φ182.5，Φ80，4Φ30.2，h210

90、,4R50，h2。中心尺寸有：L121，L220。</p><p><b>　　(1)型腔尺寸計(jì)算</b></p><p>　　型腔的尺寸是趨于增大尺寸，應(yīng)選取趨于偏小的極限尺寸。計(jì)算公式為：</p><p><b>　　(2)型芯尺寸計(jì)算</b></p><p>　　型芯的尺寸是趨于減小的尺寸，應(yīng)

91、選取趨于偏大的極限尺寸。計(jì)算公式為：</p><p>　　(3)中心距位置尺寸計(jì)算</p><p>　　中心距離尺寸是趨于穩(wěn)定的尺寸，其偏差規(guī)定為雙向等值。公式為：</p><p>　　3.4 成型零件裝配圖</p><p>　　定模與動(dòng)模合攏后形成的空腔通常稱為型腔，而構(gòu)成型腔的零件即為成型零件。成型零件包括固定和活動(dòng)的鑲塊與型芯。模具成型

92、零件立體圖如圖3-4所示，裝配圖如圖3-5所示。</p><p>　　圖3-4 鑄件成型零件立體圖</p><p>　　圖3-5 鑄件成型零件裝配圖</p><p>　　1—澆口套；2—定模鑲塊；3—?jiǎng)幽Ｐ被瑝K：4—鑲塊：5—彈簧頂銷</p><p>　　6—小型芯；7—主型芯</p><p>　　3.5 斜滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)

93、計(jì)</p><p>　　3.5.1 側(cè)抽芯系統(tǒng)概述</p><p>　　當(dāng)鑄件上具有與推出方向不一致的側(cè)孔、側(cè)凹或側(cè)凸形狀時(shí)，在壓鑄成型后，此處的成型零件會(huì)阻礙壓鑄件的推出，必須設(shè)置可以移動(dòng)的側(cè)型芯。在鑄件推出前，先將型芯抽出，消除障礙后，再將壓鑄件推出，合模時(shí)，再將型芯回復(fù)到原來的成型位置。完成側(cè)抽芯的抽出和復(fù)位動(dòng)作的機(jī)構(gòu)稱為側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。</p><p>　　側(cè)抽

94、芯機(jī)構(gòu)有多種形式，但應(yīng)用較多的是斜銷機(jī)構(gòu)和斜滑塊機(jī)構(gòu)。斜銷機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，但用途較廣；斜滑塊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅用于側(cè)凹較淺的情況[20]。</p><p>　　(1) 斜銷側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)。圖3-6是斜銷側(cè)抽芯的工作過程。斜銷側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)主要用于側(cè)孔抽芯，分型面為垂直分型面。</p><p>　　(2) 斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。如圖3-7所示，(a)為合模狀態(tài)，(b)開模，(c)抽出型芯。在定模板的推動(dòng)下，斜滑塊

95、復(fù)位。</p><p>　　本課題根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇了斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)。</p><p>　　圖3-6 斜銷側(cè)抽芯結(jié)構(gòu)工作過程</p><p>　?。╝）合模狀態(tài) （b）開模狀態(tài)</p><p><b>　　(c)抽芯狀態(tài)</b></p><p>　　圖3-7 斜滑塊機(jī)構(gòu)工作過程

96、</p><p>　　3.5.2 斜滑塊機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)，主要由定位銷和斜滑塊組成。特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)作可靠，常用于側(cè)成型面積較大，側(cè)孔、側(cè)凹較淺，所需抽芯力不大的情況。斜滑塊抽芯基本結(jié)構(gòu)如圖3-8所示。</p><p>　　圖3-8 斜滑塊抽芯基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　1－定模板；2－限位銷；3－斜滑塊

97、；4－動(dòng)模套板；</p><p>　　5－型芯；6－推桿；7－動(dòng)模固定板</p><p>　　3.5.3 斜滑塊的拼合形式</p><p>　　斜滑塊拼合形式如圖3-9所示。</p><p>　　在圖3-9中，（a）、（b）、（c）是兩瓣式的拼合形式。（a）是常用形式，（b）可能產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，（c）能解決溢料問題。（d）、（e）、（f）為三瓣

98、式或多瓣式的拼合形式[21]。</p><p>　　由于本課題設(shè)計(jì)的底盤座鑄件比較簡(jiǎn)單，因此選用圖3-9中（a）兩瓣式的拼合形式，不但滿足要求而且設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單。</p><p>　　圖3-9 斜滑塊拼合形式</p><p>　　3.5.4 斜滑塊的導(dǎo)滑形式</p><p>　　斜滑塊導(dǎo)滑形式如圖3-10所示。T形槽形式加工比較簡(jiǎn)單，因此本課題

99、選用T形槽形式。</p><p>　　3.5.5 斜滑塊尺寸設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）抽芯距離計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]的公式：</p><p>　　其中 —外形內(nèi)凹成形深度（mm）；</p><p>　　K—安全值，斜滑塊機(jī)構(gòu)一般取3～5mm。</

100、p><p>　　本課題鑄件的 =24，K取5mm，因此， =29mm。</p><p>　　圖3-10 斜滑塊導(dǎo)滑形式</p><p>　?。╝）T形槽；（b）燕尾槽</p><p>　?。?）推出高度l確定</p><p>　　推出高度是斜滑塊在推出是軸向運(yùn)動(dòng)的全程，即抽芯行程后推出行程，根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]可知，斜滑塊

101、的可推出高度不可大于斜滑塊厚度L的55%，留在套版內(nèi)的長度需大于30mm。因此，選取推出高度l=108mm。</p><p>　?。?）倒向斜角 的確定</p><p><b>　　導(dǎo)向角計(jì)算公式為：</b></p><p>　　由參考文獻(xiàn)[15]可知倒向斜角一般在 ～ 間選取，一般不超過 ，根據(jù)前面所得計(jì)算結(jié)果，可以計(jì)算出 = 。</p

102、><p>　　3.5.6 斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)表面粗糙度和材料選擇</p><p>　?。?）零件表面粗糙度</p><p>　　側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)零件愛你表面粗糙度選取：斜滑塊的外表面，型腔表面，其他非配合面。</p><p><b>　　（2）材料選擇</b></p><p>　　斜滑塊的材料選用4Cr5MoS

103、iV1,熱處理要求44~48HRC,斜滑塊限位釘?shù)牟牧线x用45鋼，熱處理要求25~32HRC。</p><p>　　3.5.7 彈簧限位銷設(shè)計(jì)</p><p>　　由于定模型芯的包緊力較大,開模時(shí),斜滑塊和逐漸可能被留在定模型芯上,或斜滑塊受到定模型芯的包緊力而產(chǎn)生位移,使鑄件變形。此時(shí)應(yīng)設(shè)置強(qiáng)制裝置，確保開模后斜滑塊穩(wěn)定地留在動(dòng)模套板內(nèi)。本課題即考慮到定模型芯的包緊力作用，安裝了4個(gè)彈簧

104、限位銷，以避免斜滑塊徑向移動(dòng)，從而強(qiáng)制斜滑塊留在動(dòng)模套板內(nèi)。</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[24]。采用的彈簧限位銷的彈簧中徑D=40mm，彈簧絲直徑d=8mm，有效圈數(shù)n=7，采用材料為硅錳彈簧鋼60Si2MnA，具體尺寸見附錄。</p><p>　　3.5.8 斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)立體圖和裝配圖</p><p>　　斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)由斜滑塊、動(dòng)模套板以及推桿等零件

105、組成。由瓣合組成的斜滑塊鑲嵌在動(dòng)模套板的導(dǎo)滑槽內(nèi)。合模時(shí)，定模套板的分型面與斜滑塊的上端面接觸，使瓣合斜滑塊分別推入動(dòng)模套板的斜面內(nèi)定位。斜滑塊各側(cè)向的密封面，在壓鑄機(jī)鎖模力的作用下鎖緊。開模后，壓鑄機(jī)的頂出裝置推動(dòng)模具的推出機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)推桿并推動(dòng)斜滑塊向脫模方向移動(dòng)。在這個(gè)過程中，由于動(dòng)模套板內(nèi)斜導(dǎo)滑槽的導(dǎo)向作用，使斜滑塊在推動(dòng)壓鑄件向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，分別向上下側(cè)分型，即在推出壓鑄件的同時(shí)，抽出壓鑄件側(cè)面的凹凸部分，完成側(cè)抽芯動(dòng)作[21]。圖

106、3-11為斜滑塊機(jī)構(gòu)立體圖，圖3-12為斜滑塊機(jī)構(gòu)裝配圖。</p><p>　　圖3-11 斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)立體圖</p><p>　　圖3-12 斜滑塊機(jī)構(gòu)裝配圖</p><p>　　1-小型芯；2-定模鑲塊；3-定模套板；4-斜滑塊；5-限位釘；6-動(dòng)模套板；</p><p>　　7-推桿；8-壓板；9-支撐板；10-鑲塊；11-主型芯；1

107、2-彈簧限位銷</p><p>　　第4章 推出機(jī)構(gòu)和模體設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1.1 推出機(jī)構(gòu)概述</p><p>　　開模后，是壓鑄件從成形零件上脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)一般設(shè)置在動(dòng)模部分。</p><p>　　推出機(jī)構(gòu)一般由下列部分組成：</p>

108、;<p>　　（1）推出元件。直接推動(dòng)壓鑄件脫落，如推桿、推管、以及卸料版、成型推塊等。</p><p>　?。?）復(fù)位元件。在合模過程中，驅(qū)動(dòng)推出機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確地回復(fù)到原來的位置，如復(fù)位桿、卸料板等。但在側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)是斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)時(shí)，合模時(shí)，在定模板的推動(dòng)作用下，斜滑塊沿斜向?qū)Щ蹨?zhǔn)確復(fù)位，所以無需設(shè)置推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位元件。</p><p>　?。?）限位元件。調(diào)整和控制復(fù)位裝置

109、的位置，起止退限位作用，并保證推出機(jī)構(gòu)在壓射過程中，受壓射力作用時(shí)不改變位置，如限位釘及擋圈等。</p><p>　?。?）導(dǎo)向元件。引導(dǎo)推出機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)方向，并承受推出機(jī)構(gòu)等構(gòu)件的重量，防止移動(dòng)時(shí)傾斜，如推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套等。</p><p>　　（5）結(jié)構(gòu)元件。將推出機(jī)構(gòu)各元件裝配并固定成一體，如推桿固定板和推板以及其它輔助元件和螺栓等連接件。</p><p&

110、gt;　　推出機(jī)構(gòu)常按照推出元件的結(jié)構(gòu)特征不同可分為推桿推出、推管推出、卸料板推出、推塊推出和綜合推出等多種推出形式[22]。</p><p>　　4.1.2 推桿設(shè)計(jì)</p><p><b>　　（1）推桿的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　采用圓形截面的推桿結(jié)構(gòu)，如圖4-1所示。</p><p>　?。?）推桿的固定

111、形式</p><p>　　固定形式為整體沉入式，如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-1 圓形截面推桿結(jié)構(gòu)</p><p>　　圖4-2 推桿的整體沉入式固定</p><p>　?。?）推桿尺寸及配合</p><p>　　推桿的直徑是有推桿端面在壓鑄件上允許承受的受推力決定的，由參考文獻(xiàn)[16]查得，其截面積計(jì)算

112、公式為：</p><p>　　式中 A—推桿前端截面積， ； —推桿承受的總推力，N；n—推桿數(shù)量；[p]—許用受推力。</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]查得，鋅合金的許用受推力[p]為40MPa，設(shè)計(jì)中共使用4個(gè)推桿，而 可由公式：</p><p>　　確定，其中K=1.2，而 =9000N，因此取 =12000N。</p><p>

113、;　　由截面積計(jì)算公式可求出，推桿前端的截面積應(yīng)不小于75 ,由于本課題壓鑄模增加了動(dòng)模壓板，因此推桿較長，為保證推桿的穩(wěn)定性，將推桿的前端直徑選為26mm，配合精度為H7/f7，具體尺寸參見附錄。</p><p>　　4.1.3 推板導(dǎo)向及限位裝置設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）推板的限位裝置</p><p>　　選擇機(jī)構(gòu)如圖4-3所示，利用限位釘對(duì)推板進(jìn)行精確定

114、位。</p><p>　　圖4-3 推板限位釘</p><p><b>　?。?）推板的導(dǎo)向</b></p><p>　　采用圖4-4的推板導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，將導(dǎo)柱安裝在動(dòng)模壓板與動(dòng)模座板之間，保證了剛性要求，推板導(dǎo)柱尺寸見附錄。</p><p>　　4.1.4 復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）復(fù)