1、课程设计设计题目法兰盘设计学校贵州大学专业模具制造专业学号11080300指导老师姓名2014年7月第1页目录摘要12序言31压铸模设计概述452设计任务及要求563压铸件的工艺性分析694分型面的选择9105压铸机设备的选择和校核10136浇注系统及排溢系统的设计14207推出机构的设计20228模具成型零件的设计22239模架及其零件的设计242510模具零件的机加工工艺设计252611心得体会27参考文献28第1页摘要压铸（注意压铸不是压力铸造的简称）是一种金属铸造工艺，其特点是利用模具腔对融化的金属施加高压。压铸主要有压铸机完成。压铸多用于汽车制造，机械制造等。本课题是法兰盘进行模具设
2、计并分析加工工艺。本文介绍了现代模具制造技术的现状及其发展方向，重点说明了铝合金零件压铸模具的设计过程。它主要从产品法兰盘的工艺分析（主要包括脱模斜度、壁厚、孔、尺寸精度和表面粗糙度、收缩率等），成型方案的确定，压铸机的选用与确定，有色金属压铸模具的几大系统（浇注系统、成型零部件、冷却系统、排气系统、导向系统等）的分析与设计，各种技术数据的校核等方面出发，详细的介绍了压铸模具设计过程中的若干问题，并简要的介绍了压铸模具零件加工过程中的相关问题。关键词压铸工艺分析压铸机法兰压铸成型设备模具结构第2页ABSTRACTCASTINGCASTINGNOTECASTINGPRESSUREISNOTSHO
3、RTISAMETALCASTINGPROCESS,WHICHISCHARACTERIZEDBYUSINGAMOLDCAVITYFORTHEMOLTENMETALPRESSUREISAPPLIEDTHEREAREDIECASTINGMACHINEDIECASTINGISCOMPLETEDDIECASTINGUSEDFORAUTOMOBILEMANUFACTURING,MACHINERYMANUFACTURINGTHISTOPICISFLANGEMOLDDESIGNANDANALYSISPROCESSESTHISARTICLEDESCRIBESTHEMODERNMOLDMANUFACTURINGT
4、ECHNOLOGYSTATUSANDDIRECTIONOFDEVELOPMENT,HIGHLIGHTSTHEALUMINUMDIECASTINGPARTSOFTHEDESIGNPROCESSITANALYZESTHEMAINPRODUCTFROMTHEPROCESSFLANGEINCLUDINGSTRIPPINGSLOPE,WALLTHICKNESS,HOLE,DIMENSIONALACCURACYANDSURFACEROUGHNESS,SHRINKAGE,ETC,DETERMINE,DIECASTINGMACHINE,MOLDINGPROGRAMSELECTIONANDDETERMINATI
5、ON,NONFERROUSMETALDIECASTINGMOLDSEVERALSYSTEMSGATINGSYSTEM,FORMINGPARTS,COOLINGSYSTEM,EXHAUSTSYSTEM,NAVIGATIONSYSTEM,ETCANALYSISANDDESIGN,CHECKINGVARIOUSTECHNICALASPECTSOFDATASTARTINGDESCRIBESINDETAILTHEDESIGNPROCESSOFCASTINGMOLDSANUMBEROFISSUES,ANDBRIEFLYDESCRIBESTHECASTINGMOLDPARTSPROCESSINGRELATE
6、DISSUESKEYWORDSDIECASTINGPROCESSANALYSISEQUIPMENTDIECASTINGMACHINEFLANGECASTINGMOLDSTRUCTURE第3页序言近年，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。对模具的全面要求是能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效
7、率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。本次设计以压铸法兰盘模具为主线，综合了成型工艺分析，模具结构设计，最后到模具零件的加工方法，模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。能很好的学习致用的效果。在设计该模具的同时总结了以往模具设计的一般方法、步骤，模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。把以前学过的基础课程融汇到综合应用本次设计当中来，所谓学以致用。由于金属压铸成型有不可比拟的突出优点，在工业技术快速发展的年代，必将得到越来越广泛的应用。特别是在大批量的生产中，虽然模具成本高一些，但总的说来，其生产的综合成本则得到大幅度的降低。在这个讲究微利的竞争时代，
8、采用金属压铸成型技术，更有其积极和明显的经济价值。近年来，汽车工业的飞速发展给压铸成型的生产带来了机遇。处于可持续发展和环境保护的需要，汽车轻量化是实现环保、节能、节材、高速的最佳途径。因此，用压铸铝合金件代替传统的钢铁件，可使汽车质量减轻30以上。同时，压铸铝合金件还有一个显著的特点是热传导性能良好，热量散失的快，提高了汽车的行车安全性。因此，金属压铸行业正面临着发展的机遇，其应用前景十分广阔。第4页1压铸模设计概述11简介压铸是一种将熔融状态或半熔融状态的金属浇入压铸机的压室，在高压力的作用下，以极高的速度填充在压铸模的行腔内，并在高压下使熔融或半熔融的金属冷却凝固成型而获得铸件的高效益，
9、高效率的精密铸造方法。压铸模是进行压铸生产的主要工艺装备，在模具行业快速发展的今天，除去冲压模塑料模压铸模压占据了一定的地位。在经济批量生产中，铸件质量合格率的高低，作业循环的快慢，模具制造的难易及其使用寿命，在很大程度上收压铸模设计的正确合理先进和适用程度的制约。压铸模制造费用颇高，制成后难以进行大的修改，所以设计人员应当对模具设计和压铸技术有充分的了解，并细致的分析产品的具体特点，才能在压铸模设计上达到预期的效果。12设备及分类压铸生产的主要设备是压铸机压铸机按压射室的特点可分为热室压铸机和冷室压铸机而根据合模装置的位置特点可分为卧式压铸机应用最广泛的机型立式压铸机（特别适合采用中心浇口技
10、术）全立式压铸机（压射室和合模装置都与地平面垂直,分冲头上压和下压两种类型）13压铸模基本结构定模固定在压铸机定模安装板上，有直浇道喷嘴或压室联接动模固定在压铸机动模安装板上，随动模安装板作开合模移动合模时，闭合构成型腔与浇注系統,液体金属在高压下充满型腔，开模时,动模与定模分开,借助于设在动模上的推出机构將铸件推出根据作用又可分为成型零件型芯型腔浇注系统直浇口，内浇口，横浇口，余料导向零件导柱导套推出机构推杆顶针,复位杆,推杆固定板,推板,推板导柱,推板套抽芯机构凸台，孔穴（侧面）,锲紧块,限位弹簧,螺杆排溢系统溢流槽，排溢槽冷却系统冷却槽支承零件定模，动模座板，垫块第5页14压铸模设计过程
11、341设计前的准备（研究生产对象熟悉压铸机熟悉模具制造知识熟悉压铸工艺知识）342设计过程中的工艺准备（对零件图进行工艺性分析对模具结构初步分析选定压铸机绘制压铸毛坯图）343压铸模的总体结构设计344比较模具总体设计方案345绘制模具总装图和零件图346模具图样的修正和定型2设计任务及要求21设计任务压铸件的三维图铸件名称法兰盘材料YL102（铝合金）（含硅量为100130）收缩率0722设计要求221所生产的压铸件，应符合图上所规定的形状尺寸及各项技术要求，特别要设法保证高精度和高质量部位达到要求222模具应适合压铸生产工艺的需求，且技术经济性合理223在保证压铸件质量和安全生产的前提下，
12、应采用合理先进简单的结构，使动作准确可靠，构件刚性良好，易损件拆换方便，并有助于延长模具工作寿命第6页224模具上各个零件应满足机械加工工艺和热处理工艺需求，选材适当，配合精度选用合理，参照国家标准GB884486达到各项技术要求225掌握压铸机的技术特性，充分发挥设备的技术功能和生产能力，模具与压铸机的连接安装既方便有安全可靠3压铸件的工艺分析31压铸件的材料合金代号为YL102。32机壳的结构特点该铸件的孔多。要选择从铸件的最大截面处（阶梯处）分型，因此如何正确设计浇注系统、脱模机构及冷却系统排气系统是该模具设计的主要问题。33成型工艺分型面在最大截面处，为阶梯性分型，采用5个型芯成型直径
13、为8MM孔四个和直径为10MM的孔一个。34压铸工艺参数压铸生产是液态金属充填的过程，在影响充填的主要因素中，主要是压力、速度、温度和时间，各个因素相互制约，只有对这些参数合理选择，才能在保证其他条件良好的情况下，生产出合格的压铸件。35充填速度的选择选择原则对于简单厚壁或内部质量要求较高的铸件，应选择低充填速度对于薄壁复杂或表面质量要求高的铸件，应选择高充填速度充填速度推荐值单位M/S根据上表结合铸件的特征选择充填速度为20M/S36压铸温度的选择定义压铸温度包括浇注温度和压铸模温度，为保证良好的充填条件，控制和保持热因素的稳定性，则要有一个相应的温度规范浇注温度是指从压室进入型腔时的金属液
14、平均温度。结合下表压铸件特点，选择浇注温度为610630C合金种类简单壁厚铸件一般铸件复杂壁厚铸件锌合金铜合金1015151520镁合金202525353540铝合金101510252530第7页不同压铸合金浇注温度单位C压铸温度是指压铸模的工作温度。参考下表可选择180200C不同压铸合金模具工作温度单位37压铸时间的选择合金压铸件结构压铸件壁厚3MM压铸件壁厚3MM简单结构复杂结构简单结构复杂结构锌合金含AL420440430450410430420440含CU520540530550510530520540铝合金含SI610630640680590630610630含CU62065064
15、0700600640620650含MG640660660700620660640670镁合金640680660700620660640680铜合金普通黄铜870920900950850900870920硅黄铜900940930970880920900940合金压铸件结构特性壁厚3MM壁厚3MM简单结构复杂结构简单结构复杂结构锌合金预热温度130180150200110140120150连续保持温度180200190220140170150200铝合金预热温度150180200230120150150180连续保持温度180240250280150180180200铝镁合金预热温度1701902
16、20240150170150180连续保持温度200220260280180200180200镁合金预热温度150180200230120150170190连续保持温度180240250280150180200240铜合金预热温度200230230250170200200230连续保持温度300325325350150300300350第8页定义压铸时间包括充填、持压、以及压铸件在压铸模中停留的时间充填时间从液态金属进入压铸模型腔开始到充满型腔为止所需的时间选择原则对大而简单的铸件，充填时间较长，对于复杂和薄壁铸件充填时间要短些具体选择可参考下表压铸件平均壁厚与充填时间推荐值压铸平均壁厚B/M
17、M充填时间T/S压铸平均壁厚B/MM充填时间T/S压铸平均壁厚B/MM充填时间T/S100100014300280040600560064150014002035003400507006601002001800264004000608007601162500220032500480072900880138据上表选择充填时间为009S38脱模斜度的确定由于铸件结构有深孔较长，压铸成型后铸件对型芯产生的包紧力比较大，所以我们的脱模斜度尽量取大些，根据下面脱模斜度表参照压铸模设计手册可选择脱模斜度为外表面A（440，）内表面（410，）39表面粗糙度及表面质量用新模具压铸可以获得RA08UM表面粗糙
18、度的压铸件，在模具的正常使用寿命内，锌合金压铸件有可能保持在RA1632UM范围内；铝合金压铸件大致在RA3263UM范围内；铜合金压铸件表面最差，受模具龟裂的影响很大，以表面粗糙度为依据的压铸件表面质量分级合金配合面的最小脱模斜度非配合面的最小脱模斜度锌铝镁外表面A内表面外表面A内表面01001503001503004501503010451130第9页级别使用范围备注1级要求高的表面，需镀烙、抛光、研磨的表面，相对运动的配合面，危险应力区表面RA16UM2级涂料要求一般或要求密封的表面，镀锌、阳极化、油漆、不打腻，以及装配接触面RA32UM3级保护性涂装表面及禁固接触面、油漆打腻表面，其他
19、表面RA63UM根据上述结合铸件特征，确定铸件表面质量为2级4分型面的设计41定义压铸模的定模与动模的接触表面通常称为分型面，分型面是由压铸件的分型线所决定的42分型面的类型421根据铸件的结构和形状不同分直线分型面倾斜分型面折线分型面曲线分型面结构简图如下直线分型面倾斜分型面折线分型面曲线分型面422根据分型面的数量分单分型面双分型面三分型面组合分型面单分型面组合分型面第10页43分型面的选择原则A开模时，能保持铸件随动模移动方向脱出定模，使铸件保留在动模内，为便于从动模中去出铸件，分型面应该取在最大截面上。B有助于浇注系统和排溢系统的合理布置C为了保证尺寸精度，应该使加工尺寸精度要求高的部
20、份尽可能位于同一半压铸模内D使压铸模结构简化，并且有助于加工E避免压铸机承受临界负荷，避免接近额定投影面积44选择分型面根据铸件结构特征，可选择单分型5压铸机设备的选择和校对51压铸机的选择711压铸件的尺寸为404025MM，铸件质量为0243414KG。压铸件的生产属大批量生产。压射比压P90MPA。第11页常用压铸合金压射比压推荐值单位MPA512初选注射机根据压铸机选项用的基本原则，初选压铸机为卧式冷压室压铸机型号为J116其工艺参数如下锁模力630KN压射力90KN压射比压90MPA压室直径3045MM压射位置060MM最大浇注量07KG一次空循环时间5S压室定位直径85MM压室定位
21、高度10MM动座板行程250MM压铸模厚度150350MM拉杆内空间（水平垂直）280280MM52校核521锁模力的校对一般情况下锁模力可按下式计算K分主锁FFF压铸机允许压射比压PF射/0785D2主胀型力F主AP/10分胀型力F分10/TANPA芯式中F锁压铸机的锁模力，KN锌合金铝合金镁合金铜合金一般件1320305030504050承载件2030508050805080耐气密件2540801008010060100电镀件2030第12页K安全系数，一般取K125P压射比压，MPA楔紧角将数据代入F锁125（16901490TAN）/10511KNF锁630511KN，所以锁模力符合要
22、求。522注射量校核以质量表示，最大压铸质量为G室07KG，要满足G室G浇设每次浇注所需要的压铸合金的质量为G浇，那么G浇（V件V浇）式中G浇每次浇注时所需的压铸合金质量，GV件压铸件的体积和（CM3）V浇浇注（含溢流槽）系统的体积和CM3一般为产品的051倍取08倍V件压铸合金液的密度（G/CM3）,铝合金2627V件101CM3G浇1011824G43632G,G室G浇，符合。53开模行程校核压铸机的开模行程是有限制的，压铸件从模具中取出时所需的开模距必须小于压铸机的最大开模距离，否则压铸件无法从模具中取出。经测得压铸件从模具中取出时所需的开模距为100MM左右，压铸机的开模行程为320M
23、M，符合。54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，但调整范围不超过压铸手册中压铸机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，不得小于压铸机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。第13页据此，设计模具时，按公式核算所设计的模具厚度HMIN（510）MMH设HMAX（510）MM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）。设计的模具厚度由表61查得HMIN150MM，HMAX350MM。将H设，HMIN，HMAX的值
24、代入上式，公式成立，所以设计的模具厚度符合要求。55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L取L行（MM）式中L取开模后分型面之间能取出铸件的最小距离（MM）；L行动模座板行程（MM）。根据参考文献压铸模设计手册中表取出铸件时分型面件所需之最小距离，L取的计算公式见公式L取L件K251035MM式中L取开模后分型面之间能取出铸件的最小距离（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103MM，由表查得L行330MM。因此，L取L行。56
25、定型预选J116的压铸机经各项校核都符合要求，所以选择此种压铸机即卧式冷压室压铸机型号为J116。六浇注系统及排溢系统的设计61浇注系统设计611定义金属液在压力的作用下充填型腔的通道。组成直浇道、横浇道、内浇口和余料等。作用浇注系统对金属液流动的方向、溢流排气条件、压力的传递、充填速度、模具的温度分布、充填时间的长短等各个方面都起着重要的控制与调节作用。612结构和分类第14页按金属液进入型腔的部位和内浇口形状，可分为；1侧浇道2中心浇道3顶浇道直接浇道4环形浇道5缝隙浇道6多支浇道7点浇道613各组成部分的设计内浇口设计，定义是指横浇道到型腔的一段通道。内浇口的作用是根据压铸件的结构、形状
26、、大小，以最佳流动状态把金属液引入型腔而获得优质压铸件。主要是确定内浇道的位置、形状和尺寸，要善于利用金属液充填型腔时的流动状态，使得压铸件的重要部位尽员减少气孔和疏松，才保证压铸件的表面要光洁完整无缺陷。设计要点1有利于压力的传递，内浇道一般设置在压铸件的厚壁处。2有利于型腔的排气。3薄壁复杂的压铸件宜采用较薄的内浇道，以保证较高的充填速度；一般结构的压铸件，宜采用较厚的内浇道，使金属液流动平稳。4金属液进入型腔后不宜正面冲击型芯，以减少动能损耗，防止型芯冲蚀。5应使金属液充填型腔时的流程尽可能短，以减少金属液的热量损失6内浇道的数量以单道为主，以防止多道金属液进入型腔后从几路汇合，相互冲击
27、，产生涡流、裹气和氧化夹渣等缺陷。7压铸件上精度、表面粗糙度要求较高且不加工的部位，不宜设置内浇道。8内浇道的设置应便于切除和清理。计算内浇口截面积的由经验公式GAG180得AG7854式中A内内浇口面积（MM2）G压铸件的质量（G）。内浇道尺寸内浇道厚度内浇口厚度确定查表可的内浇口厚度为2MM内浇道的宽度和长度浇道的厚度确定后，根据内浇道的截面积即可计算出内浇道的宽度。根据经验，圆形压铸件一般取直径的0406倍。内浇口宽度确定为10MM金属液充填型腔时内浇道处的阻力最大，为了减少压力损失，应尽量减少内浇道的长度，般取23MM。第15页内浇口与型腔和横浇道的连接方式直浇道设计直浇道的结构与压铸
28、机的类型有关，分为立式冷压室压铸机用直浇道卧式冷压室压铸机用直浇道热压室压铸机用直浇道卧式冷压室压铸机用直浇道卧式冷压室压铸机用直浇道是由压室和浇口套形成。压室和浇口套可以制成整体，也可以分别制造。若为后者，压室是压铸机的附件，浇口套装在定模上随压铸零件不同而不同。直浇道结构直浇道起模斜度1压室2浇道套3分流器4余料卧式冷室压铸机用直浇道示意图直浇道设计要点直浇道的直径D根据压铸件所需的压射比压和压室充满度确定直浇道厚度H，一般取直径D的1/31/2。铸机型号为J116其压射室直径为3045选40MM浇口套靠近分型面一端在长度1525MM范围的内孔上加工出1302的脱模斜第16页度。与直浇道相
29、连接的横浇道一般设置在浇口套的上方，防止金属液在当卧式冷压室压铸机采用中心浇口时，直浇道的设计同立式冷压室压铸机。要求直浇道位于浇道套内孔的上方，防止金属液在压射前流入型腔。压射前流入型腔横浇道设计定义横浇道是连接直浇道和内浇口的通道。作用把金属液从直浇道引入内浇口内；横浇道中的金属液还能改善模具热平衡，在压铸件冷却凝固时起到补缩与传递静压力的作用。横浇道的结构形式和尺寸，主要取决于压铸件的形状、大小、型腔个数，以及内浇道的形式、位置、方向和流入口的宽度等因素平直式横浇道的设计原则横浇道截面积应从直浇道向内浇道方向逐渐缩小。横浇道截面积都不应小于内浇道截面积。横浇道应具有一定的厚度和长度。金属
30、液通过横浇道时的热损失应尽可能地小，保证横浇道比压铸件和内浇口后凝固。根据工艺需要可设置盲浇道，以达到改善模具热平衡，容纳冷污金属液、涂料残渣和空气的目的。第17页横浇道截面尺寸的选择由上表横浇道深度H2575横浇道宽度W37854/102356其中平均壁厚T取5横浇道长23MM溢流与排气系统设计溢流槽和排气槽的采用和设置是提高压铸件质量、消除局部紊流带来的疵病的重要措施之一，有时还可以弥补由于浇注系统设计不合理而带来的铸造缺陷。效果取决于溢流槽和排气槽在型腔周围的布局、容量大小以及本身的结构形式等。溢流槽设计一）溢流槽的作用排除型腔中的气体，储存混有气体和涂料残渣的前流冷污金属液，控制金属液
31、的流动状态，防止局部产生涡流。调节模具型腔的温度场，改善模具的热平衡状态。作为压铸件脱模时推杆推出的位置。可增大压铸件对动模镶块的包紧力。作为铸件存放、运输及加工装夹或定位的附加部分。溢流槽的设计要点尽可能设置在分型面上，以便脱模排气槽尽可能设置在同一半模上，以便制造排量大时，可增加排气槽数量或宽度，切忌增加厚度第18页溢流槽尾部开排气槽溢流槽的设置应行利于排除型腔中的气体，排除混有气体和被涂料残余物污染的前流冷污金属液，改善模具的热平衡状态。应便于从压铸件上去除溢流槽，并尽量不损坏压铸件的外观。注意避免在溢流槽与压铸件之间产生热节。一个溢流槽上个应外设多个溢流口或一个很宽的溢流口，以免进入溢
32、流槽的金属液倒流回型腔。溢流槽的容积和尺寸溢流槽的容积由上表溢流槽截面积A溢流075785460MM2溢流槽厚度取18溢流槽体积V7575CM3有四个溢流槽古每个溢流槽体积为19CM3由书143页表64选取溢流口厚度06溢流口长度4溢流口宽度10溢流口长度20溢流槽半径5排气槽设计设置排气槽的目的是为了在金属液充填过程中将型腔中的气体尽可能多地排出模具，以减少和防止压铸件中气孔缺陷的产生。对于给定截面的排气槽，其结构和形状对压铸件质量没有明显的影响。第19页利用型芯和推杆间隙设置排气槽的结构形式利用推杆间隙排气排气槽尺寸由上表确定排气槽深度015MM排气槽宽度B/MM825MM（取20MM），
33、截面积一般为内浇口2050,也可按公式KVFVT002240式中VF是排气槽截面积MM2V型腔和溢流槽的容积CM3T气体的排出时间（S），可以按充填时间计算K排气槽开放系数一般去011。压铸件小时，金属液流速低，排气槽位于金属液最后充填处时，K取大点，相反，取小所以排气槽宽度VF000224500907575101880MM2所以，气槽总宽度L150885867MM第20页据公式在4个槽末端中4个溢流槽，深度015MM，宽度1467MM。七推出机构的设计71定义压铸件在模具型腔内形成后，随即开模取出压铸件，但在取出之前，还必须将铸件从模具型腔中脱出，用来完成这一工序的机构称为推出机构。72推出
34、机构组成推出元件、复位元件、限位元件、导向元件73分类按机构形式（推杆推出、推管推出、推板推出、斜滑块推出、齿轮传动推出）按动作方向（直线推出、旋转推出、摆动推出）根据铸件的结构特征，选择直线推杆推出74推出距离（直线推出）的计算STHK式中H滞留铸件的最大成型长度，MMST直线推出距离，MMK推出行程余量，K35根据制件尺寸算得推出距离为S推，取30MM。75推出部位的选择选择原则选择受制件包紧的成型部位的周围。选在脱模斜度较小或垂直于分型面的方向的深凹处成型表面附近。尽量选在铸件的凸缘及强度较高的部位。位于受铸件包紧力较大的分流锥周围。避免设置在制件的重要表面和基准表面且对称布置。推出元件
35、的设置应避免与活动型芯发生干扰。根据以上原则结合铸件特征选择推出部位件下图其中ABCD四点为均匀分布的推出第21页点。76包紧力的计算定义开始脱模的瞬时所需克服的阻力计算公式F包PA78512942NP不同合金的挤压应力，铝合金1012MP,取12MPAA铸件包紧面积，MM2F包铸件对模具成型零件的包紧力FTKF包1294211304N77推杆的设计分类平面型和圆锥形（基本结构）、四面型、凸面型、凹面形基本形式推杆截面面积AFT/N11304/50MM222608MM2式中A推杆前端总截面积，MM2FT推杆承受的总应力为12F包；P许用受推力，MPA所以总的推杆推出截面积要大于22608MM2
36、,图中设4根推杆，每根推杆均为8MM的，设在包紧力大的地方，总截面积为20096MM2，并且在铸件中平均分布，保证推出时不变形。符合条件。并且在铸件中平均分布，保证推出时不变形78推出机构的复位和导向第22页A推出机构的复位在压铸的一个循环中，推出机构推出铸件后，都必须准确地回到原来的位置，这就是推出机构的复位。设计要点复位元件的设计常在型腔、抽芯机构、推出机构的确定后，选择合理的空间位置，设置2根复位杆和4根限位钉，复位杆和限位钉应对称布置。限位元件尽可能布置在铸件投影面积范围之内。采用推杆推出机构时，复位杆可用作推杆推出铸件。推出机构设计结构简图如下八模具成型零件设计81成型零件的主要结构
37、型芯，型腔82成型零件结构形式分类整体式，镶拼式（分整体镶块式和组合镶块式）特点（整体式）A强度高，刚性好B成型后光滑平整C模具装配的工作量小D易于设置冷却水道E可提高压铸高熔点合金模具寿命（镶拼式）A易简化加工工艺，保证加工精度B降低成本C可减少热处理变形和开裂D有利于易损件的清理和维修E拼合处的适当间隙有利于型腔排气F装配复杂难以满足装配精度G镶拼处易产生飞边，影响模具寿命H不易设置冷却水道根据铸件特征结合以上特点选择成型零件的结构形式为整体式。83镶块固定形式及适用范围分类不通孔式通孔台阶式通孔无台阶式适用范围不通孔式用于圆柱型镶快或型腔较浅的模具，只适用于单腔模具通孔台阶式适用于型腔较
38、浅或一模多腔模具通孔无台阶式适用于型腔较深或一模多腔的模具第23页综上可选择不通孔台阶式84型芯的固定形式型芯固定时，必须保持与相关铸件有足够的强度和稳定性，以便于加工和装卸，在金属液的冲击下，或铸件卸除包紧力时不发生位移、弹性变形和断裂。型芯普遍采用台阶式固定形式。85成型零件尺寸的成型尺寸计算压铸件的制件图如下图所示（采用CT14级公差，收缩率0608）根据铸件的结构，（尺寸见零件图）型腔尺寸计算公式AY0Y0KY0NA0型芯尺寸计算公式0AYY0KY0N0AY0铸件的公称尺寸；N补偿和磨损系数。取N07；铸件偏差；A模具成型部分的制造偏差；由上计算公式可将模具型腔及型芯的具体尺寸计算出压
39、铸件外形尺寸对应的型腔计算壁厚H50052MM13005204/100615460706055MH因为该处受分型面影响而增大尺寸故，将计算的基本尺寸减去005MM，并提高模具制造精度，故取为46100500MM；铸件高度尺寸H082025MM205008204/1006012482070702525MH因为该处受分型面影响而增大尺寸故，将计算的基本尺寸减去005MM，并提高模具制造精度，故取为245512500MM；铸件底盘直径尺寸D1400900MM225009004/100653990070704040MD为提高模具制造精度，故取为225006539MM；铸件管接处外径尺寸D2082020
40、MM155008204/100700651970070702020MD为提高模具制造精度，故取为651910500MM；九模架及其零件的设计91定义压铸模的模架是固定和设置成型零件的镶块、浇道镶块、浇口套、抽芯机构及第24页导向零件等基本体。92分类不通孔模架带抽芯机构的模架通孔的模架斜滑块的模架推出机构为推板模架卧式压铸机中心浇口模架93设计要点模架应有足够的刚度，且不宜笨重，以便拆装修理。模架在压铸机上的安装位置与压铸机上的规格一致。镶块到模架边缘应留有足够部分设置导柱导套等零件。连接模板用螺钉和定位销钉直径、数量应根据受应力大小选取，位置分布均匀。模具的总厚度必须大于所选用压铸机的最小合
41、模距离。根据设计要点和铸件结构选择不通孔模架。94导向、套板与固定零件的设计941导柱导套的设计分类动定模导向机构和推出导向机构规格动定模导向机构（导柱、导套）16MM，20MM，25MM，32MM，40MM，50MM；推出导向机构16MM，20MM，25MM，32MM，根据模架及铸件特征选动定模导柱、导套，推出导向机构导柱、导套由于该压铸模选用四根，则导滑端直径为D2K2A式中D导柱导滑端直径，MM，A模具分型面上的表面积CM2K比例系数，一般K007009，取008则取D16MM942套板厚度的确定查书压铸模设计手册，套板边框厚度可按下式计算943动模套板厚度的设计设计原则铸件分型面投影面
42、积越大，则支承板的厚度也越厚。在相同的投影面下，压射压力越大，支承板的厚度越厚。垫块设置在支承板长边两端时，支承板取最大值，反之取最小值。采用不通孔结构时，套板底厚度为支承板厚度的08倍。944模架设计的标准化根据所选压铸机的基本参数，查表压铸模具设计手册表654，可得模架个零件尺寸动定模镶块25025080MM动定模套板400400MM（动定模底厚分别为45MM和36MM）推板的40023032MM推杆固定板厚度40023016MM动模座板厚度40MM垫块125MM复位杆20MM模具套板螺钉12M1255模座螺钉6M20180推板螺钉4M1030第25页十模具零件的机加工工艺设计101型芯型
43、腔机加工工艺分析型芯的工艺过程如下1下料用轧制的圆棒料在锯床上切断2锻造将棒料锻成较大的方形毛坯3退火将锻造后的毛坯必须进行退火，以消除锻造后的内应力4车床加工留磨余量0305MM5划线划出各孔位置，并在孔中心处钻中心眼。6孔加工加工各螺孔（钻、攻螺纹）、定位销的底孔。7热处理淬火、回火、检验硬度HRC50558磨平面在平面磨床上磨上下两端面9数控加工在数控机床上加工型芯表面10精加工钳工精修刃口型腔的工艺过程如下1下料用轧制的圆棒料在锯床上切断2锻造将棒料锻成较大的矩形毛坯3退火消除锻造后内应力，并改善其加工性能4刨（铣）刨（铣）四周及上下二平面，留磨余量0406MM5平磨磨上下平面及相邻两
44、侧面，对角尺，达RA0631256划线划出各型孔及定位位置，并在孔中心处钻中心眼7孔加工铣出型孔，单边流余量0305MM,再加工各螺钉孔8热处理淬火、回火、检验硬度HRC50559磨平面在平面磨床上磨上下两端面，为使模具光整，最好再磨四则面10磨内孔在坐标磨床上磨基准面和两个定位孔11精加工手工研磨刃口102导柱、导套机加工工艺设计为使导柱，导套的配合表面硬而耐磨，而中心部分具有良好的韧性，常用20钢渗碳淬火，渗碳深度为0812MM，表面硬度为HRC5055。材料T10A导柱、导套加工的工艺路线如下1毛坯（棒料）车削加工（内外圆配合部分留磨量0203MM）热处理（淬火或渗碳淬火）内外圆磨削精磨
45、至要求尺寸。2导柱的外圆，导套的内孔在精磨时应留研磨余量为0010015MM，精磨后再进行研磨，以提高其尺寸精度和减小表面粗糙度。第26页3导柱在热处理后修复中心孔，最后进行研磨时，可利用两端的中心孔进行装夹，并应在一次装夹中将导柱的两个外圆磨出。以保证两表面的同轴度。103动模座板，定模座板机加工工艺设计动模座板备料51041050材料45钢加工工艺流程经时效处理后在铣床上粗加工上下两平面，留精加工余量0305MM。最后在平面磨床上精磨到图样要求。104推板、推杆固定板机加工工艺设计推板备料41024040材料45钢推杆固定模板备料41024024材料45钢加工工艺流程将毛坯刨成6个面，在磨
46、床上粗加工该6平面，留精磨余量0305MM。再进行调质处理，最后进行数控加工至图样要求。装配简图十一心得体会经过两个周的努力，压铸课程设计终于完成了。这次课程设计存在很多不足之处，第27页但通过这段时间的学习与，从中学习到了很多相关的知识和经验。这对以后的学习和工作都有着很大的帮助和作用。这次课程设计是对我们所学知识的一次综合运用，把所学的知识运用到实际加工中。通过这次课程设计，巩固且扩充了“压铸成型工艺与模具设计”等课程所学的内容，掌握了压铸模具设计的方法和步骤，知道如何运用相关资料、书籍与手册、图表等来查阅设计中所需的相关数据和内容。且学会了综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识。进行
47、压铸模具设计工作的实际训练，培养和提高了独立工作的能力。在做课程设计时，让我知道自己专业知识的缺乏与不扎实、不牢固性，也让我意识到自己还有很多地方需要加强的。在设计时，也难免会遇到一些难以解决的凝难问题,但通过老师的耐心指导和同学之间的相互交流与讨论，使我很顺利地克服这些。从而从中也学到了许多,使自身在各方面的能力都有了很大的提高和完善，各方面在能力都得到很好的煅炼。课程设计不仅是老师对我的学习所进行的一次测试，是我对自身的一次检查，是我对所学课程的一次深入的综合复习,是今后走向社会在工程设计中的一次实践与经验。通过这次设计，让我发现了自身知识的缺乏和不足，从而更好更彻底地认识、规划、完善自己
48、，去适应这种竞争激烈的社会现实，我将会在以后的工作中做得更好,更完善。由于实际经验和理论技术有限，设计的错误和不足之处在所难免，希望老师批评指正。同时感谢丁老师对本次设计的资料提供等环节给予细心的指引和教导,使我对铝合金压铸有了深刻的认识,最终得以完成此次课程设计。丁老师严谨的治学态度、丰富渊博的知识、敏锐的学术思维、精益求精的工作态度、积极进取的科研精神以及诲人不倦的师者风范是我毕生的学习楷模。丁老师高深精湛的造诣与严谨求实的治学精神将永远激励着我参考文献1压铸模具设计手册潘曾宪主编199810机械工业出版社第28页2压铸模具设计与成型工艺姜银方主编200310化学工业出版社3压铸模设计与应用实例许发樾主编20056机械工业出版社4压铸模与其他模具范建蓓主编20051机械工业出版社5互换性与测量技术陈于萍主编20013高等教育出版社6模具CAD基础李志刚主编199910北京工业出版社7压铸模具设计及CAD于彦东主编20025电子工业出版社8最新适用压铸技术金蕴林主编199510国防工业出版社9压铸模设计李瑞昌主编200210华中理工大学出版社10金属材料及成型工艺王纪安主编200310高等教育出11铸造工艺学董选普李继强编20098高等教育出版社
