完整版压铸模毕业课程设计薄壁壳体压铸工艺与压铸模具设计.docx

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完整版压铸模毕业课程设计薄壁壳体压铸工艺与压铸模具设计

井冈山大学

压铸模课程设计说明书

题目薄壁壳体压铸工艺与压铸

型设计

院（部）：

机电工程学院

专业：

材料成型

班级：

姓名：

学号：

指导教师：

完成日期：

摘要.......................................................................................................................................................Ⅲ

1前言

1.1选题背景和意义…………………………………………………………………………..1

1.2压铸相关文献综述………………………………………………………………………..1

△）+a…………………………………（5-3）

型芯尺寸计算见公式（5-4）：

Y-a=（Y0+KY0+n△）-a……………………………….（5-4）

Y0——铸件的公称尺寸；

n——补偿和磨损系数。

取n=0.7；

△——铸件偏差；

a——模具成型部分的制造偏差；

5.3镶块、型芯、模板的设计

5.3.1镶块的设计

镶块的壁厚尺寸确定：

据铸件形状和尺寸大小来确定。

结合铸件的结构特点，根据参考文献[16]《压铸模设计手册》中表6-22镶块壁厚尺寸推荐值，所设计的镶块材料用3Gr2W8V，定模镶块的结构形式及尺寸如图5.1所示。

动模镶块的结构形式及尺寸如图5-1所示。

材料：

3Cr２Ｗ8Ｖ热处理:

　HRC50~55

图5.1动模镶块

如（图5.31）所示，具体尺寸如下：

（单位：

mm）

图5.2镶块尺寸

5.3.2型芯的设计

型芯作用：

用来形成鋳件在开模方向或不在开模方向孔或凹位，形状和尺寸按产

品要求。

结合铸件的结构特点，根据参考文献[16]《压铸模设计手册》

中表6-25圆型芯尺寸推荐值，型芯的成形段直径为45mm。

型芯的具体尺寸见图5-3。

材料：

　3Cr2w8v　

热处理:

　HRC43~4

图5.3型芯

如（图5.3.2）所示，具体尺寸如下：

（单位：

mm）

图5.4型芯尺寸

5.3.3动、定模板的设计

动模是压铸模的另一个重要组成部分,动模是和定模形成压铸模成型部分的另一个整体，它一般固定在压铸机中板上，随中板作并合运动，与定模分开合拢。

一般抽芯机构和顶出机构大多在这个部分。

模板设计是要合理，能使模具制造出来安装在所选的压铸机上。

并且要满足：

H行程≥H1+H2+b+

H行程压铸机开模行程;

H1动模零件高度;

H2定模零件高度;

b铸件浇道总厚度;

a取件时铸件与动、定模之间的最小距离。

（1）套板尺寸：

套板的壁厚根据镶块的尺寸来确定，取动模套板的壁厚为125mm

（2）动模支撑板厚：

选择20mm

（3）推杆固定板的尺寸：

根据压铸机的型号选400x480，厚为60（单位：

mm）

4）模板的设计：

①动模板：

具体尺寸如（图5.3.3）所示

图5.5动模板

具体尺寸（单位mm）：

（图5.6）动模板尺寸

②定模是压铸模的主要组成部分,定模和压铸机的压射部分相连，并固定在压机压射部分和浇注系统相通，是压铸件型腔的重要组成部分。

主要由定模镶块、定模套板、导柱、锲紧块、斜导柱、浇口套、定模抽芯机构等部分组成。

定模板根据要求设计为能陪着动模板与滑块，形成型腔，在定模板上有浇口套过度浇道，配合有浇口套和斜销根据套板尺寸选为400x480（单位：

mm）包括两个协销孔，一个浇口套孔和相应的定位孔与螺钉孔。

具体形状尺寸如下所示

图5.7定模板

5.4滑块的设计

滑块与型芯构成型腔与金属液直接接触因此要求较高为了能够保证滑块在开模后能够安全定位,因此滑块一般都要装定位装置.

该模具滑块为左右方向,滑块内可装也可不装定位装置.因为在动模板上有限位槽所以滑块在自重情况下不会下落,为了保险起见,左,右侧滑块都要装定位装置.

1,利用弹簧螺钉定位

2,利用弹簧钢球定位.

3,其它形式的定位.如定位夹等.

滑块结构如图

图5.9滑块

具体尺寸单位（mm）

图5.10滑块尺寸

5.5斜销的设计

作用:

在开模过程中,强制滑块运动,抽出芯型。

有内抽芯和外抽芯两种，其断面形多

采用扁圆形，防止抽芯时拉伤滑块，据模具结构不同有延时抽芯。

主要

参数:

斜角α的大小和抽芯力大小、抽芯行程长短、承受弯曲力大小有关。

斜角α的数值一取：

20°斜销直径取决型芯包紧力的大|小,

斜销长度=固定部分+工作段尺寸+（5~10）cm

材料:

T10A、热处理：

HRC（50~55）

图5.11斜销

图5.12斜销尺寸

5.6压板设计

压板主要用于连接模板与模座的配合，对镶块与导向结构起到限位作用，其尺寸大小与模板大小有关，材料一般与模板相同。

（1）动模压板

图5.13动模压板

图5.16动模压板尺寸

（2）定模压板

图5.17定模压板

尺寸如图所示

图5.18定模压板尺寸

5.7垫块的设计

垫块对模具起支承作用，提高后模刚性，减少生产时由机器冲击波而引的模具瞬

间变形制作材料为普通铸铁或45#钢。

位置和尺寸的控制是关键斜滑块基本参数的

确定参见参考文献[16]《压铸模设计手册》中图7-72

图5.19垫块

5.8导柱与导套

作用：

起导向作用,保证动、定模在安装和合模时的正确位置,导柱和导套应有足够的刚性和耐磨性,要求配合间隙合理，模具较大时应开设储油槽，防止冷焊导柱直径：

Ｄ＝Ｋ√F　.（F:

模具分型表面积　K：

系数0.07～0.09）　

导柱高度：

为确保合模时安全,导柱高度应大于最高度导柱、导套需要有足够的刚性，当导柱为四根时，选取导柱导滑段直径的经验公式为：

（4-1）

式中D——导柱导滑段直径（cm）；

F——模具分型面上的表面积（cm2）；

K——比例系数，一般为0.07~0.09。

当F＞2000cm2时K取0.07；F=400~2000cm2时K取0.08；F＜400cm2时K取0.09。

模板的外形尺寸长20cm，宽20cm，为四根导柱。

导柱导滑段直径D按公式（4-1）确定，K取0.08，则：

D=1.6cm。

根据参考文献[16]《压铸模设计手册》中表6-38取推荐的尺寸系列D为20mm。

导柱的导滑段长度应大于高出分型面的型芯及镶块长度与导柱的导滑段直径D之和。

根据参考文献[16]《压铸模设计手册》表6-38取推荐的尺寸系列导滑段长为20mm。

.

材料：

T10A热处理：

HRC50～55.

图5.20导柱与导套

5.9浇口套的设计

作用：

浇口套构成直浇道，保证压射冲头动作顺畅，确保金属液压力传递和填充平稳，浇口套的直径据铸件所需比压和铸件的重量选定。

要求内側面表面光度高。

对于冷室压铸机模具的制作精度求更高，影响锤头寿命。

根据参考文献[16]《压铸模设计手册》中表4-13，所设计的浇口套的材料用3Gr2W8V，经淬火后硬度45~50HRC，其结构形式及尺寸如图2-4所示

图5.21浇口套

5.10分流锥的设计

分流锥:

调整直浇道的截面积，改变金属液流向，减少金属液消耗量。

内部设有冷却系统。

根据参考文献[16]《压铸模设计手册》表4-17分流锥设计如下

材料：

H13

热处理:

　HRC50~55

图5.22分流锥

5.11推出机构、复位机构的设计

根据零件的具体结构，选择推杆推出方式为推杆推出，推杆的总数为2。

配合有推板与导向结构

图5.23

推杆的选用，根据参考文献[16]《压铸模设计手册》中表8-8常用的Ⅰ型推杆尺寸系列，其结构形式及尺寸见图4-15。

推杆19的选用，根据参考文献[4]《压铸模设计手册》中表8-9常用的Ⅱ型圆推杆尺寸系列，其结构形式及尺寸见图5-23。

推杆形式见图（5.23）

图5.23推杆

图5.24复位杆

在合模时需要有复位机构，所以设置复位杆，且直径为32mm，个数为4。

5.12压铸模具装配图设计

该设计可最大限度地增大顶板与铸件的接触面积,从而在铸件被推出时,避免推出机构损坏铸件,使铸件质量得到保证。

为使铸件出模顺畅,模具采用浮动滑块结构。

开模时,滑块在斜销的作用下向外运动,使铸件脱开模具。

为提高生产效率和设备利用率,根据壳体零件尺寸较小的特点,采用一模两腔模具结构。

为使浇注时金属液的流程最短,采用中心浇口。

该工艺具有流程短、填充顺序同步、温度场分布均匀、排气通畅、排渣方便等优点,因而有助于保证压铸件质量。

采用在动、定模中加入镶块的办法,有利于压铸过程中各种气体的排出,减少了由于气孔原因造成的压铸件废品,提高了压铸件的合格率。

模具工作原理:

该模具工作过程如下:

开模时,滑块在斜销的作用下向外运动,滑块分开的同时离开定模,使滑块脱离铸件。

进而顶杆通过动模镶块将铸件推离型芯。

合模时,滑块在斜销的作用下内移,当定模板与动模镶块接触时,滑块在继续内移的同时,在动模镶块的带动下向定模方向复位,直至恢复到压铸前的位置。

5.25装配图

1.定位螺钉;2.安装版;3.推板压板;4.推板;5.垫块;6.定位螺杆;7.推杆;8.动模压板;9.动模板;10.定模板;11.定模压板12.螺钉;13.动模镶块;14.型芯;15.分流锥;16.导套;17复位杆;18.导柱19.导套;20.顶板导柱;21.顶板导套;22.斜销;23.滑块定位螺杆;24.螺栓；25弹簧；26滑块；27斜销

5.13压铸模的技术要求

1．模具的外形尺寸400×620×480；

2．选用的机器型号J1113E型卧式冷室压铸机；

3．选用的压室直径为40。

4．要求个活动部位灵活可靠，无卡死现象；

5．浇注系统试模后修至填充良好；

6．在动、定模的侧面打钢印：

产品名称、模具图号、产品图号等。

6压铸机的校核

6.1压室容量的核算

压铸机初步选定后，压射比压和压室的尺寸也相应得到初定，现在需核算其容量能否满足每次金属浇注量得要求，即：

G室＞G浇（6-1）

式中G室——压室容量（kg）；

G浇——每次浇注重量（kg），应为铸件重量、浇注系统重量、溢流排气系统重量之和：

（6-2）

式中D室——压室直径（cm）；

L——压室长度包括浇口套长度（cm）；

ρ——液态合金密度（gcm3）；

K——压室充满度一般为60%~80。

估算铸件质量m=ρV=2.4gcm³×16cm³=38.4g=0.038kg；

浇注系统和排溢系统重量之和约为12.4g=0.012kg；

每次浇注重量G浇=11.326cm3×2.4gcm3×2=54.32g

根据公式（6-2）计算得G室=2.05kg。

所以G室＞G浇

固其容量能满足每次金属浇注量的要求。

6.2模具厚度核算

虽然调整合模机构的位置可适应所设计的模具厚度，但调整范围不超过说明书中所给出的最大和最小模具厚度。

根据分型面在合模时必须贴紧的要求，所设计的模具厚度，不得小于机器说明书所给定的最小模具厚度，也不得大于所给定的最大模具厚度，也不得大于所给定的最小模具厚度。

据此，设计模具时，按公式（5-3）核算所设计的模具厚度：

Hmin+（5~10）mm≤H设≤Hmax-（5~10）mm（6-3）

式中H设——设计模具厚度（mm）；

Hmin——说明书中所给定的模具最小厚度（mm）；

Hmax——说明书中所给定的最大模具厚度（mm）。

设计的模具厚度H设=265mm，由表6-1查得Hmin=200mm，Hmax=550mm。

将H设，Hmin，Hmax的值代入公式（5-3），公式成立，所以设计的模具厚度符合要求。

表6-1立式冷室压铸机基本参数

6.3动模座板行程的核算

动模座板行程实际上就是压铸机开模后，模具分型面之间的最大距离。

设计模具时，根据铸件形状、浇注系统和模具结构核算是否能满足取出巨剑的要求，见公式（6-4）：

L取≤L行（mm）（6-4）

式中L取——开模后分型面之间能取出铸件的最小距离（见公式（5-5））（mm）；

L行——动模座板行程（mm）。

根据参考文献[4]《压铸模设计手册》中表3-4取出铸件时分型面件所需之最小距离，因为该模具结构为斜滑块式压铸机中心浇口，固L取的计算公式见公式（6-5）：

L取≥L1+L件+K（6-5）

式中L取——开模后分型面之间能取出铸件的最小距离（mm）；

L1——最小推出距离（mm）；

L件——铸件高度（包括浇注系统）（mm）；

K——安全值（取10mm）。

计算得L取=50mm，由表6-1查得L行≥350mm。

因此，L取≤L行。

7压铸工艺流程

图11压铸工艺流程图

8结论

本设计完成了薄壁壳体压铸工艺与压铸型设计，所设计的模具结构合理，布局紧凑，在本次设计中，采用滑块侧抽芯机构。

，从而减小了压铸模体积。

解决了该薄壁压铸件浇注系统如何开设，如何保证充填过程中充填阻力最小，排气条件最好；模具结构如何满足该薄壁压铸件结构的需要；压铸工艺又如何适应该薄壁压铸件工艺等要求。

模具工作安全可靠，维修、清理方便，充填、排气情况良好，脱模顺畅。

用该模具生产的压铸件组织致密，尺寸精度和形位精度符合设计标准，满足使用要求。

对于实际生产有重要意义。

9参考文献

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机械工业出版社，1997．

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机械工业出版社，2006.

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广东科技出版社，2003．