鋁合金摩托車手柄壓鑄模設(shè)計(jì)

紫瑯職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目：鋁合金摩托車手柄壓鑄模設(shè)計(jì)副 標(biāo) 題：學(xué) 生 姓 名：王靜所在系、專業(yè)：機(jī)電工程系模具設(shè)計(jì)與制造班 級(jí)：模具3081指 導(dǎo) 教 師：錢軍日 期：2011年5月I摘 要摘 要本文介紹了現(xiàn)代模具制造技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展方向，重點(diǎn)說明了鋁合金摩托車手柄零件壓鑄模具的設(shè)計(jì)過程。它主要從產(chǎn)品摩托車手柄的工藝分析（主要包括脫模斜度、壁厚、孔、尺寸精度和表面粗糙度、收縮率等），成型方案的確定，壓鑄機(jī)的選用與確定，有色金屬壓鑄模具的幾大系統(tǒng)（澆注系統(tǒng)、成型零部件、冷卻系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)等）的分析與設(shè)計(jì)，各種技術(shù)數(shù)據(jù)的校核等方面出發(fā)，詳細(xì)的介紹了壓鑄模具設(shè)計(jì)過程中的若干問題，并簡要的介紹了摩托車手柄壓鑄模具零件加工過程中的相關(guān)問題。關(guān)鍵詞：摩托車手柄 壓鑄工藝分析 壓鑄成型設(shè)備 模具結(jié)構(gòu) 加工I前言金屬壓鑄成型技術(shù)是目前成型有色金屬結(jié)構(gòu)件的重要成型工藝方法，金屬壓鑄模是壓鑄成型的重要工藝裝備。由于金屬壓鑄成型具有高效率、高精度、低消耗以及少、無機(jī)械加工等突出的特點(diǎn)，在振興制造業(yè)的年代得到了空前的發(fā)展。由于金屬壓鑄成型有不可比擬的突出優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)技術(shù)快速發(fā)展的年代，必將得到越來越廣泛的應(yīng)用。特別是在大批量的生產(chǎn)中，雖然模具成本高一些，但總的說來，其生產(chǎn)的綜合成本則得到大幅度的降低。在這個(gè)講究微利的競(jìng)爭時(shí)代，采用金屬壓鑄成型技術(shù)，更有其積極和明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。近年來，汽車工業(yè)的飛速發(fā)展給壓鑄成型的生產(chǎn)帶來了機(jī)遇。處于可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的需要，汽車輕量化是實(shí)現(xiàn)環(huán)保、節(jié)能、節(jié)材、高速的最佳途徑。因此，用壓鑄鋁合金件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼鐵件，可使汽車質(zhì)量減輕30%以上。同時(shí)，壓鑄鋁合金件還有一個(gè)顯著的特點(diǎn)是熱傳導(dǎo)性能良好，熱量散失的快，提高了汽車的行車安全性。因此，金屬壓鑄行業(yè)正面臨著發(fā)展的機(jī)遇，其應(yīng)用前景十分廣闊。中國的壓鑄業(yè)經(jīng)歷了50多年的錘煉，已成長為具有相當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，并保持每年8%-12%的增長速度。但是由于企業(yè)綜合素質(zhì)還有待提高，技術(shù)開發(fā)滯后于生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，經(jīng)營方式滯后于市場(chǎng)競(jìng)爭的需要。從總體看，我國是壓鑄大國之一，但不能是強(qiáng)國，壓鑄業(yè)的水平還比較落后。如果把中、日、德、美四國按綜合系數(shù)相比，以中國為1，則日本為1.75，美國則為2.4。可以看出，我國的壓鑄工業(yè)與國際上先進(jìn)國家相比還有差距。而這些差距正為我國壓鑄業(yè)發(fā)展提供了廣闊的空間。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題為摩托車手柄壓鑄模設(shè)計(jì)。該課題設(shè)計(jì)來學(xué)校課題，通過此次設(shè)計(jì)，讓我了解了摩托車手柄壓鑄模具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)以及注意事項(xiàng)，掌握了壓鑄模具設(shè)計(jì)的方法和技巧。目 錄目 錄摘 要I前言II目 錄I1、摩托車手柄的技術(shù)要求和工藝分析11.1摩托車手柄的技術(shù)要求11.2摩托車手柄的工藝分析11.2.1摩托車手柄的脫模斜度21.2.2摩托車手柄的壁厚21.2.3摩托車手柄的圓角31.2.4摩托車手柄的孔和槽31.2.5摩托車手柄尺寸精度和表面粗糙31.2.6摩托車手柄的收縮率32、壓鑄機(jī)設(shè)備的選擇和校對(duì)42.1壓鑄機(jī)的選擇42.2校核42.3定型53、摩托車手柄壓鑄模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53.1摩托車手柄壓鑄模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)53.1.1概述53.1.2摩托車手柄壓鑄模具主流道設(shè)計(jì)53.1.3內(nèi)澆道系統(tǒng)設(shè)計(jì)63.1.4澆口的設(shè)計(jì)73.1.5溢流槽的設(shè)計(jì)83.1.6排氣道的設(shè)計(jì)93.2摩托車手柄壓鑄模具成型零部件的設(shè)計(jì)103.2.1概述103.2.2型腔分型面位置和形狀的設(shè)計(jì)103.2.3成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)113.2.4壓鑄模具結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)和模架的設(shè)計(jì)123.3摩托車手柄壓鑄模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)203.3.1概述203.3.2冷卻效果對(duì)生產(chǎn)效率的影響及其提高辦法203.3.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則213.4摩托車手柄壓鑄模具脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)213.4.1概述213.4.2簡單脫模機(jī)構(gòu)233.4.3導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計(jì)253.5摩托車手柄壓鑄模具緊固零部件的設(shè)計(jì)254、摩托車手柄壓鑄模具零件的機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)254.1型芯.型腔機(jī)加工工藝分析254.2動(dòng)模板、定模板機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)264.3動(dòng)模座板，定模座板機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)264.4推板、推桿固定板機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)264.5支承板機(jī)加工工藝設(shè)計(jì)26設(shè)計(jì)小結(jié)28致 謝29參考文獻(xiàn)30I鋁合金摩托車手柄壓鑄模設(shè)計(jì)1、摩托車手柄的技術(shù)要求和工藝分析1.1摩托車手柄的技術(shù)要求摩托車手柄，材料為壓鑄鋁合金，合金代號(hào)為YL108，合金牌號(hào)為YZALSi12Cu2,Si11%,Cu2%,抗拉強(qiáng)度240MPa,伸長率1%，布氏硬度90HBS。YL108有較好的壓鑄性能，較好的表面粗糙度以及較小的熱裂性，在高溫和常溫下都具有良好的力學(xué)性能，尤其是沖擊韌度也很好。YL108的成型特點(diǎn)是：粘度低，故成型壓力較高，鑄件上的脫模斜度?。籝L108有較好的流動(dòng)性，便于充填復(fù)雜型腔，能獲得表面質(zhì)量良好的鑄件，收縮率小，在常溫下強(qiáng)度高，與金屬型腔相互之間物理化學(xué)作用的傾向小，所以粘模和相互合金化低。要求鑄件精度高時(shí)，模具溫度可控制在5060。摩托車手柄技術(shù)要求為：組織致密，表面光滑無熔接痕、無飛邊，表面質(zhì)量好。1.2摩托車手柄的工藝分析摩托車手柄結(jié)構(gòu)的合理性、工藝性直接關(guān)系到其成型模具結(jié)構(gòu)、類型、生產(chǎn)周期與成本。只有符合壓鑄工藝要求的有色金屬制品的設(shè)計(jì)，才能順利的成型，確保內(nèi)在與外觀的質(zhì)量要求，達(dá)到高效率生產(chǎn)和低成本目的，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮這些因素。分析摩托車手柄的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，零件性能要求高，組織均勻，不允許有夾雜、裂紋、氣孔、縮孔等缺陷，零件外形較小，凈重80g，外形光滑圓潤，各處壁厚比較均勻，固定端有兩個(gè)側(cè)向孔，需要抽芯成型，零件生產(chǎn)批量大，較適合壓鑄工藝生產(chǎn)，鑄件如圖1-1所示： 圖1-1 零件圖1.2.1摩托車手柄的脫模斜度由于鑄件摩托車手柄在冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)緊緊包住型芯或型腔突出的部分，為了使軸座能夠順利從模具中取出或者脫模，必須對(duì)摩托車手柄的設(shè)計(jì)提出脫模斜度的要求，要求在設(shè)計(jì)鑄件時(shí)或在設(shè)計(jì)模具時(shí)給予充分的考慮，設(shè)計(jì)出脫模斜度。經(jīng)查表分析，該鑄件的脫模斜度取1度，側(cè)型芯部分的脫模斜度取也取為1度。1.2.2摩托車手柄的壁厚 壓鑄件應(yīng)該有一定的厚度，這不僅是為了壓鑄件本身在使用中有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且也是為了鋁合金在成型時(shí)有良好的流動(dòng)狀態(tài)。摩托車手柄壁厚受使用要求、鋁合金材料YL108的性能、其幾何尺寸以及成型工藝等眾多因素的制約。根據(jù)成型工藝的要求，應(yīng)盡量使鑄件各部分壁厚均勻，否則成型后會(huì)因收縮不均勻而使制品變形或產(chǎn)生縮孔，凹陷燒傷或者冷隔等缺陷。壓鑄件壁厚的選擇如下表1-2表所示：表12 推薦壓鑄件表面積相應(yīng)的最小壁厚（單位：mm）壓鑄件表面積/mm2 合金種類鉛錫合金鋅合金鋁合金鎂合金銅合金250.5-0.90.6-1.00.7-1.00.8-1.21.0-1.525-1000.8-1.51.0-1.51.0-1.51.2-1.81.5-2.0100-2500.8-1.51.0-1.51.5-2.01.8-2.32.0-2.5250-4001.5-2.01.5-2.02.0-2.52.3-2.32.5-3.5400-6002.0-2.52.0-2.52.0-3.02.8-3.53.5-4.5600-900-2.5-3.03.0-3.53.5-4.04.0-5.0900-1200-3.0-4.03.5-4.04.0-5.0-1200-4.04.0-摩托車手柄產(chǎn)品圖反映出，其最大壁厚為18mm，最小壁厚為9mm，壁厚均勻。1.2.3摩托車手柄的圓角壓鑄件的邊緣和邊角都需帶有圓角，可以增強(qiáng)壓鑄件某部位或者整個(gè)壓鑄件的機(jī)械強(qiáng)度從而改善成型時(shí)鋁合金在模腔內(nèi)流動(dòng)條件，也有利于壓鑄件的頂出和脫模；還可以使模具成型零部件加強(qiáng)，排除成型零部件熱處理或使用時(shí)可能產(chǎn)生的應(yīng)力集中問題。因此壓鑄除了使用上的要求采用尖角或者不能出現(xiàn)圓角外，應(yīng)該盡量采用圓角特征。由摩托車手柄的產(chǎn)品圖可知：軸座所有邊緣均帶有圓角特征，最大圓角特征R=10mm，最小圓角特征r=2mm。1.2.4摩托車手柄的孔和槽壓鑄件上孔的形狀不是很多。壓鑄件只有表面孔和兩個(gè)側(cè)向孔，根據(jù)查表和經(jīng)驗(yàn)所知，這些孔可以經(jīng)過鑄造得到。側(cè)孔符合鑄孔直徑與最大深度和斜度的關(guān)系，所以直接用型芯來成型。槽也符合表的要求，可以用型芯直接來成型。1.2.5摩托車手柄尺寸精度和表面粗糙壓鑄件的尺寸精度是指成型后所獲得的壓鑄件產(chǎn)品尺寸和圖紙中尺寸的符合程度。一般而言，壓鑄件的尺寸精度是取決于成型材料和工藝條件引起的鋁合金收縮率范圍大小，模具制造精度、型腔型芯的磨損程度以及工藝控制因素。而模具的某些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又在相當(dāng)大程度的影響壓鑄件的尺寸精度。本產(chǎn)品表面質(zhì)量和尺寸精度都要求比較高，圖紙未注明尺寸精度，我們?nèi)T4級(jí)精度。1.2.6摩托車手柄的收縮率鋁合金經(jīng)過成型后所獲得的制品從熱模具中拿出來后，因?yàn)槔鋮s及其它原因而引起尺寸減少或者體積收縮的性質(zhì)即鋁合金的收縮性。收縮性是每一種有色金屬的固有特性之一，它因合金種類以及模具條件的不同而不同。為使壓鑄件產(chǎn)品符合圖紙要求，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，對(duì)于收縮性總是可以補(bǔ)償?shù)摹５F(xiàn)在的資料還不足以使設(shè)計(jì)者準(zhǔn)確精確的估計(jì)塑料各個(gè)部位的收縮程度。對(duì)于收縮率本身的復(fù)雜程度及造成收縮的諸多原因間的相互關(guān)系，還需進(jìn)行研究。但從前人總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)可知，影響收縮率的因素大致可分為鋁合金的性質(zhì)、壓鑄件結(jié)構(gòu)、模具結(jié)構(gòu)、成型工藝條件等幾方面。對(duì)于摩托車手柄產(chǎn)品，圖紙要求為YL108材料，理論收縮率為38/1000，而實(shí)際與理論是有區(qū)別的。按照要求我們?nèi)?/1000。2、壓鑄機(jī)設(shè)備的選擇和校對(duì)2.1壓鑄機(jī)的選擇1.壓鑄件的尺寸為176.3648.68mm，鑄件質(zhì)量為80g。壓鑄件的生產(chǎn)屬大批量生產(chǎn)。壓射比壓P=80MPa。 2.初選注射機(jī)根據(jù)壓鑄機(jī)選項(xiàng)用的基本原則，初選壓鑄機(jī)為臥式冷壓室壓鑄機(jī)型號(hào)為J1116其工藝參數(shù)如下：鎖模力：1600kN壓射力： 80200kN壓室直徑：40，50，60mm壓射位置：0，-70，-140mm最大澆注量：1.8kg 一次空循環(huán)時(shí)間：7s 壓室定位直徑：110mm壓室定位高度：10mm 動(dòng)座板行程：350mm壓鑄模厚度：200550mm 拉桿內(nèi)空間水平垂直：440440mm2.2校核1）鎖模力的校對(duì)：一般情況下鎖模力可按下式計(jì)算F鎖kp(A件+A澆)/10 (21)式中F鎖-壓鑄機(jī)的鎖模力，kN;k-安全系數(shù)，一般取k=1.25;p-壓射比壓，MPa;A件-壓鑄件在主分型面上的正投影面積，多型腔模則為各型腔下投影面積之和，cm2A澆-澆注與溢流，排氣系統(tǒng)的正投影面積之和，一般也可能取A澆=0.3 A件, cm2在式（21）中p(A件+A澆)為主脹型力，本壓鑄模設(shè)有側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，在主分型面上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)分脹型力Fz，這時(shí)鎖模力為F鎖kp(A件+A澆+A芯tan)/10 (2-2)式中 A芯-側(cè)抽芯成型端面投影面積，cm2-側(cè)抽芯楔緊塊的楔緊角，將數(shù)據(jù)代入(2-2) F鎖1.2550(25+250.3+112.3tan15)/10=391.19kNF鎖=1600391.19kN，所以鎖模力符合要求。2）注射量校核 以質(zhì)量表示，最大壓鑄質(zhì)量為G室=1.8kg，要滿足G室 G澆設(shè)每次澆注所需要的壓鑄合金的質(zhì)量為G澆，那么：G澆= G澆 G件 G澆，符合要求。3）開模行程校核壓鑄機(jī)的開模行程是有限制的，壓鑄件從模具中取出時(shí)所需的開模距必須小于壓鑄機(jī)的最大開模距離，否則壓鑄件無法從模具中取出。經(jīng)測(cè)得壓鑄件從模具中取出時(shí)最大開模距為80mm左右，壓鑄機(jī)的開模行程為350mm，符合要求。2.3定型預(yù)選J1116的壓鑄機(jī)經(jīng)各項(xiàng)校核都符合要求，所以選擇此種壓鑄機(jī)即臥式冷壓室壓鑄機(jī)型號(hào)為J1116。3、摩托車手柄壓鑄模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1摩托車手柄壓鑄模具澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1.1概述澆注系統(tǒng)控制著壓鑄件在壓鑄成型過程中充模和補(bǔ)料兩個(gè)重要階段，對(duì)壓鑄件關(guān)系極大。多型腔模具的澆注系統(tǒng)由主流道、冷料井、分流道、澆口幾部分組成。對(duì)于單型腔模具有時(shí)可省去分流道和冷料井，簡單的只有一個(gè)圓錐主流道直接和壓鑄個(gè)相連，這段流道又叫主流道澆口。摩托車手柄壓鑄模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：根據(jù)摩托車手柄大小和形狀進(jìn)行流道布置、決定流道斷面尺寸、澆口的位置選擇、澆口形式和澆口截面尺寸以及溢流排氣系統(tǒng)的確定等。1）直澆道 指緊接壓鑄機(jī)噴嘴到分流道為止的那一段流道，熔融合金進(jìn)入模具時(shí)首先經(jīng)過它。它與壓鑄機(jī)噴嘴在同一軸心線上，金屬液在主流道中不改變流動(dòng)方向，主流道形狀一般為圓錐形或圓柱形。2）內(nèi)澆道 將從直澆道來的鋁合金沿分型面引入各個(gè)型腔的那一段流道，因此它開設(shè)在分型面上。內(nèi)澆道的斷面有圓形、半圓形、正六邊形、梯形、矩形、U字型等。其中圓形、正六邊形，需在動(dòng)模和定模兩邊同時(shí)開槽組合而成；其余斷面可只開在定模一邊和動(dòng)模一邊。3）澆口 是指緊接流道末端將金屬液引入型腔的狹窄部分，主流道型澆口以外的各種澆口，其斷面尺寸都比分流道的斷面尺寸小得多，長度也很短，起著調(diào)節(jié)金屬液流速度、控制補(bǔ)給時(shí)間等作用。其斷面形狀常見的有圓形、矩形等。3.1.2摩托車手柄壓鑄模具主流道設(shè)計(jì)1）主流道 為了有效地傳遞保壓壓力，澆注系統(tǒng)主流道及其附近的鋁合金熔體應(yīng)該最后固化。在臥式或立式壓鑄機(jī)用模具中，主流道垂直分型面，而角式壓鑄機(jī)用模具的主流道則開設(shè)在分型面上。前者為了便于流道凝料的撥出，設(shè)計(jì)成具有錐角的圓錐形，內(nèi)壁有以下的粗糙度，在內(nèi)壁研磨和拋光時(shí)應(yīng)注意拋光方向，不形成垂直于脫模方向的劃痕，否則會(huì)發(fā)生脫出困難而造成成型中斷。主流道與噴嘴接觸處多作成半球開的凹坑，二者應(yīng)嚴(yán)密的結(jié)合，避免高壓鋁合金熔體溢出，凹坑球半徑SR應(yīng)比噴嘴球頭半徑Sr大，即SR=Sr+（0.41）mm，如若相反則主流道凝料無法脫出;如大得太多則密封作用不好。主流道小端直徑應(yīng)比壓鑄機(jī)噴嘴孔直徑約大0.41mm，常取，視制品大小及補(bǔ)料要求決定。大端直徑應(yīng)比分流道深度大1.5mm以上，其錐角不宜太大，一般取。由于主流道與壓鑄機(jī)的高溫噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，選用優(yōu)質(zhì)鋼材制作并經(jīng)熱處理提高硬度。如下圖3-1所示：圖3-1 噴嘴與主流道襯套接觸面的尺寸關(guān)系SR= Sr+0.41（mm） D=d+0.51（mm）h有的設(shè)計(jì)將主流道襯套的大圓盤設(shè)計(jì)成模具定位環(huán)，用來安裝模具時(shí)作定位作用，并高出定模面510mm。3.1.3內(nèi)澆道系統(tǒng)設(shè)計(jì)1）摩托車手柄壓鑄模具采用是的一模兩腔，內(nèi)澆道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量保證各鑄型均勻地順序地充滿，并均衡地補(bǔ)料，盡量縮短流道長度、降低澆注系統(tǒng)凝料重量。澆注系統(tǒng)投影面積的重心應(yīng)盡量接近注塑機(jī)鎖模力的中心，一般在模板的中心上。只有滿足以上幾點(diǎn)要求，適用于生產(chǎn)高精度的制品。2）橫澆道形狀的設(shè)計(jì) 橫澆道常見斷面形狀有圓形、正六邊形、梯形、U形、半圓形、矩形等數(shù)種，希望選取易于加工，且在流道長度和流道體積相同的情況下流動(dòng)阻力和熱量損失都最小的斷面形狀。從減少熱損失的角度出發(fā)其比表面積（即單位體積所具有的表面積，約等于斷面周長與斷面面積之比）應(yīng)越小越好，從減少流動(dòng)阻力的角度也有類似的結(jié)論。各種斷面形狀如圖3-2所示：圖3-2 流道斷面形狀圓形截面是橫澆道比較理想的形狀，但其加工的工藝性不佳，生產(chǎn)實(shí)際中不常用。相對(duì)而言，梯形截面易加工，故在摩托車手柄壓鑄模具中橫澆道截面形狀設(shè)計(jì)成半梯形（w=25mm和20mm,h=6mm）。如下圖3-3所示： 圖3-3 橫澆道3.1.4澆口的設(shè)計(jì)澆口直接與壓鑄件相連，把鋁合金熔體引入型腔。常用的澆口形式有直接澆口、側(cè)澆口、扇形澆口、平縫澆口、環(huán)形澆口、盤形澆口、輪輻澆口、爪形澆口、點(diǎn)澆口、潛伏澆口、護(hù)耳澆口共11種。澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，澆口的形狀和尺寸對(duì)塑件質(zhì)量影響很大，澆口在大多數(shù)情況下是整個(gè)流道中斷面尺寸最小的部分，對(duì)充模流動(dòng)起控制性作用，成型后制品與澆注系統(tǒng)從澆口處分離，因此其尺寸又影響著后加工工作量的大小和鑄件外觀。摩托車手柄零件的模具就采用側(cè)澆口，因?yàn)榇朔N澆口加工容易，修整方便，并可根據(jù)壓鑄件形狀特征靈活地選擇進(jìn)料位置，它普遍使用于中小型壓鑄件模具，且對(duì)各種鋁合金的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)。其最大特點(diǎn)是可以分別調(diào)整充模時(shí)的剪切速率和澆口封閉時(shí)間。澆口封閉時(shí)間即補(bǔ)料時(shí)間,主要由澆口的厚度決定。當(dāng)厚度決定后,根據(jù)金屬液的流動(dòng)性能選擇適當(dāng)?shù)募羟兴俾屎土鲃?dòng)速度,再依據(jù)摩托車手柄的重量確定澆口寬度，為了澆口方便制造，澆口寬度和橫澆道寬度相等，只在厚度上作計(jì)算。1、內(nèi)澆口截面積的確定和厚度的確定流量計(jì)算法 計(jì)算公式如下：An=G/t （3-1）式中 An內(nèi)澆口截面積，mm;G通過內(nèi)澆口的金屬液總質(zhì)量，g;液體金屬的密度，g/cm,(查表);Vn充填速度，m/s;t型腔的充填時(shí)間，s。通過內(nèi)澆口的金屬液總質(zhì)量取制品的質(zhì)量160g;液體密度查表得2.4g/cm;填充速度為15m/s;型腔充填時(shí)間0.06s;所以內(nèi)澆口的截面積An=74 mm。本設(shè)計(jì)需要四個(gè)內(nèi)澆口，上述內(nèi)澆口寬度和橫澆道一樣，所以內(nèi)澆口的厚度計(jì)算公式如下：h=An/4w （3-2）w橫澆口的寬度;h內(nèi)澆口的厚度;h=0.74mm為了制造方便，在允許范圍里取h=1mm。內(nèi)澆口長度查表可取3mm，倒角R0.2R0.3mm。3.1.5溢流槽的設(shè)計(jì) 溢流槽要便于從壓鑄件上去除，在去除后盡量不損壞鑄件的外觀，溢流口的厚度應(yīng)小于內(nèi)澆口的厚度，從而保證溢流口的金屬液比內(nèi)澆口的金屬早凝固，使型腔內(nèi)正在凝固的金屬液形成一個(gè)與外界密封的空間，充分接受最終壓力的壓實(shí)作用。溢流口與壓鑄件的連接處設(shè)置（0.31）45的過渡倒角，使之足夠堅(jiān)實(shí)，即能易于拌斷，又不能在隨同壓鑄件脫模時(shí)斷開，而斷開溢流包可能留在模具溢流槽上，也可能掉落在模具的空當(dāng)處，給模具的清理帶來困難。為便了脫模，溢流口兩側(cè)應(yīng)有3050的脫模斜度，溢流口與壓鑄件的連接處應(yīng)設(shè)置過渡倒角，以便于清除溢流包時(shí)不會(huì)損傷壓鑄件的基體。但不宜采用圓弧過渡角，否則也不易清除。溢流槽的布置應(yīng)有利于排除型腔中的氣體，有利于排除混有氣體、氧化物分型劑殘?jiān)慕饘僖?，有利于改善模具的熱平衡狀態(tài)。如圖3-4所示： 圖3-4 溢流槽查表可知H=5mm,h=0.7mm,R=6mm,a=4.5mm,c=0.6mm,b=8mm,A=12mm,B=24mm.3.1.6排氣道的設(shè)計(jì)當(dāng)金屬液注入型腔時(shí)，如果型腔內(nèi)原有氣體、蒸汽等不能順利地排出，將在制品上形成氣孔、灰霧、銀絲、表面輪廓不清、接縫、型腔不能安全充滿等弊病；同時(shí)還會(huì)因氣體壓縮而產(chǎn)生高溫，引起流動(dòng)前沿物料溫度過高，粘度下降，容易從分型面溢出，發(fā)生飛邊，重則灼傷鑄件，而產(chǎn)生焦痕。而且型腔內(nèi)氣體壓縮產(chǎn)生的反壓力會(huì)降低充模速度，影響壓鑄周期和產(chǎn)品質(zhì)量。因此設(shè)計(jì)型腔時(shí)必須充分地考慮排氣問題。模具成型時(shí)的排氣方法通常有以下幾種：1）利用分型面或配合間隙排氣 對(duì)于一般的小型塑件，當(dāng)不采用特殊的高速注射時(shí)，可利用分型面排氣或利用推桿與孔、推管與孔、脫模板與型芯、活動(dòng)型芯與孔的配合間隙排氣。其間隙為0.030.05mm。為了增加分型面的排氣效果，可增加分型面的粗糙度，并使加工的刀痕或磨削痕順著排氣方向。為了增加推桿的排氣效果，可將推桿后方距型腔5mm以外處的配合間隙加大，或?qū)⑼茥U的配合圓柱面磨出一小平面。2）開設(shè)專用排氣槽 對(duì)大型鑄件或高速壓鑄模，應(yīng)開專用的排氣槽，最常見的是在型腔周邊的分型面上開排氣槽，槽深在0.010.03mm之間變化，寬約510mm，隨合金種類而定。3）利用排氣塞排氣 如果型腔最后充填的部位不在分型面上，其附近又無可供排氣的推桿或活動(dòng)型芯時(shí)，可在型腔深處鑲排氣塞。4）強(qiáng)制性排氣 在氣體滯留區(qū)設(shè)置排氣桿或利用真空泵抽氣，這種作法很有效，但是會(huì)在鑄件上留有桿件等痕跡，因此排氣桿應(yīng)設(shè)置在鑄件內(nèi)側(cè)。零件摩托車手柄是小型鑄件，我在設(shè)計(jì)時(shí)并沒有專門的開設(shè)排氣槽，而是利用分型面或配合間隙排氣的。排氣道是型腔和澆注系統(tǒng)內(nèi)的氣體及分型劑揮發(fā)的氣體得以逸出的通道。型腔內(nèi)的氣體是影響金屬液有序流動(dòng)和產(chǎn)生七孔、氣泡和縮孔等壓鑄缺陷的主要原因。因此有序而充分地排出這些氣體，可以減少型腔內(nèi)的氣體及壓力，避免渦流產(chǎn)生的紊流，有利于型腔的順利填充。如下表3-1所示：表3-1 不同金屬排氣槽深度選擇合金種類排氣槽深度/mm排氣槽寬度/mm說明鋁合金鋅合金鎂合金銅合金鉛合金黑色金屬0.100.150.050.120.100.150.150.200.050.100.200.308251、排氣槽在離開型腔2030mm后可將其深度增大至0.30.4，以提高排氣效果。2、為了便于溢流的余料脫模，扁平槽的周邊應(yīng)有3050的斜角或過渡圓角，并應(yīng)有較好的表面光潔度。3在需要增加排氣槽面積時(shí)以增大排氣槽的寬度和數(shù)量為宜，不宜過分增加其深度，以防金屬液濺出。根據(jù)上表格所示，模具排氣槽深度取0.10mm，排氣槽寬度取12mm。3.2摩托車手柄壓鑄模具成型零部件的設(shè)計(jì)3.2.1概述當(dāng)金屬液注入型腔時(shí)，如果型腔內(nèi)原有氣體、蒸汽等不能順利地排出，將在制品上形成氣孔、灰霧、銀絲、表面輪廓不清、接縫、型腔不能安全充滿等弊?。煌瑫r(shí)還會(huì)因氣體壓縮而產(chǎn)生高溫，引起流動(dòng)前沿物料溫度過高，粘度下降，容易從分型面溢出，發(fā)生飛邊，重則灼傷鑄件，而產(chǎn)生焦痕。而且型腔內(nèi)氣體壓縮產(chǎn)生的反壓力會(huì)降低充模速度，影響壓鑄周期和產(chǎn)品質(zhì)量。因此設(shè)計(jì)型腔時(shí)必須充分地考慮排氣問題。模具成型時(shí)的排氣方法通常有以下幾種：1）根據(jù)摩托車手柄形狀、摩托車手柄使用要求、材料YL108的成型性能等確定型腔的總體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)容包括：分型面位置、進(jìn)澆位置、脫模方式等。2）根據(jù)摩托車手柄尺寸和成型收縮率大小計(jì)算成型零件上對(duì)應(yīng)的成型尺寸。3）根據(jù)成型時(shí)的鋁合金熔體壓力，對(duì)成型零件進(jìn)行剛度和強(qiáng)度校核。3.2.2型腔分型面位置和形狀的設(shè)計(jì)分開模具取出鑄件的面，通稱為分型面。壓鑄模有一個(gè)分型面和多個(gè)分型面的模具。分型面設(shè)計(jì)得是否得當(dāng)，對(duì)制件質(zhì)量、操作難易、模具機(jī)構(gòu)復(fù)雜性有很大影響，主要應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)。1）摩托車手柄在型腔中放置位置的確定 鑄件從模具內(nèi)取出時(shí)，一般只采用一個(gè)與壓鑄機(jī)開模運(yùn)動(dòng)方向垂直的分型面，特殊情況下才采用多個(gè)分型面。應(yīng)設(shè)法避免與開模運(yùn)動(dòng)垂直或傾斜的側(cè)向分型和側(cè)向抽芯，因?yàn)檫@會(huì)增加模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。為此，在安排摩托車手柄在型腔中的方位時(shí)，要盡量避免與開模運(yùn)動(dòng)相垂直或傾斜的方向有側(cè)凹或側(cè)孔。2）分型面形狀的決定 摩托車手柄模具分型面是與壓鑄機(jī)開模方向相垂直的平面。但也有將分型面作成傾斜的平面，這樣的分型面雖然型腔制造和制品脫模比較容易，但加工較為困難。3）分型面位置的選擇 因?yàn)榉中兔嫣幉豢杀苊獾貢?huì)在鑄件上留下溢料痕跡，或拼合不準(zhǔn)確的痕跡，故分型面最好不要選在制品光亮的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。除了必須開設(shè)在摩托車手柄斷面輪廓最大的地方，還應(yīng)考慮以下幾種因素。（1）從摩托車手柄的推出裝置方便考慮，分型時(shí)要盡可能地使軸座留在動(dòng)模邊。摩托車手柄上型芯形狀簡單、長度適中，摩托車手柄對(duì)型芯的包緊力不是特別大，這種型芯可以設(shè)在定模邊，而將凹模放在動(dòng)模邊。這樣開模后，鑄件留在動(dòng)模上，型芯已抽出，動(dòng)模對(duì)鑄件的包緊力很小，鑄件容易脫模，故采用推桿推出鑄件，這樣不僅制造簡單還節(jié)省了材料。（2）從保證鑄件摩托車手柄的尺寸精度，表面粗糙度出發(fā)，樣品排放要對(duì)稱，取分型面時(shí)最好把鑄件分放在模具分型面的一側(cè)一個(gè)。（3）從排氣效果考慮，摩托車手柄模具分型面應(yīng)盡量與型腔充填時(shí)金屬液的料流末端所在的型腔內(nèi)壁表面重合。3.2.3成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)成模具型腔的零件統(tǒng)稱為成型零件，它主要包括凸模、凹模、型芯、鑲塊、各種成型環(huán)、各種成型桿。由于型腔直接與高溫高壓的金屬液相接觸，它的質(zhì)量直接影響制件殼的質(zhì)量，因此要求型腔有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性，以承受金屬液的擠壓力和流動(dòng)力、摩擦力，有足夠的精度和適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙?，以保證鋁合金質(zhì)表面的光亮美觀、容易脫模。一般來說，成型零件都應(yīng)進(jìn)行熱處理，或預(yù)硬化處理，使其具有一定的硬度。1）凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模的結(jié)構(gòu)有整體式凹模和組合式凹模。組合式凹模按組合形式的不同可分為整體嵌入式凹模、局部鑲嵌式的凹模、四壁拼合的組合式凹模、底部大面積鑲嵌組合式凹模等。（1）整體式凹模 整體式凹模是一整塊金屬切削加工而成，特點(diǎn)是牢固、不易變形，剛度、強(qiáng)度可得到保證，但更換成型部分不方便。因此整體式凹模常用在形狀簡單的中、小型模具上或大型注射力要求高的模具上。（2）整體嵌入式凹模 為了便于加工，保證型腔沿主分型面分開的兩半合模時(shí)的對(duì)中性，常將小型型腔對(duì)應(yīng)的兩半做成整體嵌入式，兩嵌塊的外廓斷面尺寸相同，分別嵌入相互對(duì)中的動(dòng)定模模板的通孔內(nèi)。為保證兩通孔的對(duì)中性良好，可將動(dòng)定模配合后一道加工，當(dāng)機(jī)床精度要求高時(shí)也可分別加工。（3）局部鑲嵌式的凹模 為了加工方便或由于型腔的某一部分容易損壞，需經(jīng)常更換者應(yīng)采取局部鑲嵌的辦法。（4）四壁拼合的組合式凹模 對(duì)于大型和形狀復(fù)雜的凹模，當(dāng)凹模的側(cè)壁上有較復(fù)雜的花紋或型狀時(shí)，可以把它的四壁和底面分別加工研磨后壓入模套中。（5）底部大面積鑲嵌組合式凹模 為了機(jī)械加工、研磨、拋光、熱處理的方便而采取大面積組合的辦法，最常見的是把凹模做成空通的再把鑲塊鑲?cè)胄颓坏撞?。鑄件摩托車手柄的模具的凹模采用整體式凹模，又牢固，不易變形，剛度，強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，制造也簡單。2）型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯也有整體式和組合式之分，形狀簡單的主型芯和模板可以作成整體式。形狀比較復(fù)雜多采用組合式型芯。固定板和型芯可分別采用不同的材料制造和熱處理，然后在連成一體，最常用的連接形式即用軸肩和底版連接。3.2.4壓鑄模具結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)和模架的設(shè)計(jì)1）抽芯力和抽芯距離（1）抽芯力的計(jì)算壓鑄時(shí)，金屬液充填型腔，冷凝收縮后，對(duì)被金屬包圍的型芯產(chǎn)生包緊力，抽芯機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)有各種阻力即抽芯阻力，兩者的和即為抽芯開始瞬時(shí)所需的抽芯力。抽芯力公式： (3-3) =26.5515.8412（0.25cos14-sin14）+24.7812.3912（0.25cos0-sin0）=924.36N式中 F抽芯力，N；抽芯阻力，N；鑄件冷凝收縮后對(duì)型芯產(chǎn)生的包緊力，N；A被鑄件包緊的型芯成型部分?jǐn)嗝嬷荛L，cm；l被鑄件包緊的型芯成型部分長度，cm；p擠壓應(yīng)力（單位面積的包緊力），對(duì)鋅合金一般取68MPa；對(duì)鋁合金一般取1012MPa；對(duì)銅合金一般取1216MPa；K壓鑄合金對(duì)型芯的摩擦系數(shù)（一般取0.20.25）；型芯成型部分的出模斜度，（）。（2）抽芯距離的確定側(cè)型芯從成型位置側(cè)抽芯至壓鑄件的投影區(qū)域以外，即側(cè)側(cè)型芯不妨礙壓鑄件推出的位置時(shí)，側(cè)型芯所移動(dòng)的行程為抽芯距離。抽芯距公式：S=h+K=15.84+5=20.84mm (3-4)式中 S抽芯距離，mm； h側(cè)孔深度，mm； K安全值，一般取35。2）斜銷抽芯機(jī)構(gòu)（1）斜銷抽芯機(jī)構(gòu)的組成及工作原理斜銷抽芯機(jī)構(gòu)是側(cè)抽芯中應(yīng)用最廣泛的抽芯機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。斜銷抽芯結(jié)構(gòu)主要由斜銷、滑塊、活動(dòng)型芯、鎖緊塊及限位裝置等組成。其工作原理如下：活動(dòng)型芯3通過銷釘1固定在斜滑塊9上；開模時(shí)，開模力通過斜銷10使斜滑塊9沿動(dòng)模套板2的導(dǎo)滑槽向上移動(dòng)；當(dāng)斜銷10全部脫離斜滑塊9的斜孔后，活動(dòng)型芯3就完全從鑄件中脫出；然后，鑄件由推出機(jī)構(gòu)推出。而限位塊5壓縮彈簧6和螺栓4使滑塊保持抽芯后的最終位置，保證合模時(shí)斜銷準(zhǔn)確地進(jìn)入斜滑塊的斜孔中，使斜滑塊和活動(dòng)型芯復(fù)位。契緊塊11是防止斜滑塊受到型腔壓力作用而產(chǎn)生位移。如下圖3-5所示：圖3-5 斜銷抽芯機(jī)構(gòu)銷釘動(dòng)模套板活動(dòng)型芯螺栓限位塊彈簧墊片螺母斜滑塊斜銷契緊塊定模套板3.斜銷抽芯機(jī)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì)1） 斜銷的設(shè)計(jì)（1）斜銷的形式。斜銷的常用形式如圖。為斜銷的傾斜角。長度L1為固定于定模套板內(nèi)的部分，與定模套板內(nèi)安裝孔的配合取H7/m6過渡配合。L2段為完成抽芯所需的工作段尺寸，在工作中主要是驅(qū)動(dòng)斜滑塊作往復(fù)運(yùn)動(dòng)?；瑝K移動(dòng)的平穩(wěn)性由導(dǎo)滑槽與滑塊間的配合精度保證。合模時(shí)，滑塊的最終準(zhǔn)確位置由契緊塊決定。為了使運(yùn)動(dòng)靈活，滑塊與斜銷的配合應(yīng)取較大的間隙配合H11/h11或留有0.51mm的間隙。斜銷頭部的L3段為斜銷插入滑塊斜孔時(shí)的引導(dǎo)部分，其錐形斜角應(yīng)大于斜銷的傾斜角，以免在斜銷的有效長度離開滑塊后其頭部仍繼續(xù)驅(qū)動(dòng)滑塊。為了減少斜銷工作時(shí)的摩擦阻力，將斜銷工作段的兩側(cè)削成為B的兩個(gè)平面，一般取B等于0.8d。如下圖3-6所示：圖3-6 斜銷柱的基本圖形（2）斜銷固定端的形式如圖3-7所示。圖a上的配合直徑大于工作段直徑，用于延時(shí)抽芯。圖b的配合段直徑等于工作段直徑，滑塊與模套板的斜孔一次加工完成。圖c是固定段采用120圓錐形的斜銷固定端形式，適用于1025的斜銷。圖d是固定端臺(tái)階采用彈簧圈的形式，用于抽芯力較小的場(chǎng)合。摩托車手柄壓鑄是一次性成型，我們選第二種。圖3-7斜銷的形式（3）斜銷傾斜度的確定。抽芯力方向與分型面平行時(shí)，傾斜角的選擇與軸芯力的大小、抽芯行程長短、斜銷承受彎曲應(yīng)力以及開模阻力有關(guān)。一般情況下，值采用10、15、20、25等；最大不大于25。摩托車手柄的壓鑄件比較小，為了使模具合適大小，我們?nèi)?5。（4）斜銷直徑估算。斜銷所受的力主要取決于抽芯時(shí)作用于斜銷的彎曲力。如下圖3-8所示。所以，斜銷的直徑d可按公式估算： 或 =2.66cm26mm (3-5) 式中 斜銷承受的最大彎曲力（N）； h滑塊端面至力點(diǎn)的垂直距離（cm）； F抽芯力（N）。 圖3-8 斜銷受力圖斜銷傾斜角 s抽抽芯距離 H斜銷受力距離 h斜銷受力點(diǎn)垂直距離 F抽抽芯力 F彎斜銷抽芯大彎曲力 F阻開模阻力（5）斜銷長度的確定。斜銷長度的計(jì)算是根據(jù)抽芯距離、所采用斜角的大小、斜銷直徑d、固定端模套板厚度H確定的，如圖3-9所示。斜銷總長度L的計(jì)算式如下： (3-6) = =155.23mm 式中 斜銷固定端尺寸（mm）； 斜銷工作段尺寸（mm）； 斜銷工作引導(dǎo)端的尺寸（mm）； 抽芯距離（mm）； H斜銷固定端套板的厚度（mm）； 斜銷斜角（） d斜銷工作段直徑（mm）； D斜銷固定端臺(tái)階直徑（mm）。圖3-9 斜銷長度的計(jì)算（6）斜銷在模套板內(nèi)的安裝要求。注意斜銷在模套板內(nèi)的要求，即當(dāng)斜銷端部從滑塊斜孔脫開、抽芯結(jié)束時(shí)應(yīng)有滑塊的限位裝置，以保證滑塊盡可能不受彎曲應(yīng)力。斜銷抽芯機(jī)構(gòu)抽出較長的型芯時(shí)，應(yīng)對(duì)壓鑄機(jī)的有效開模距離進(jìn)行校核，保證模具的最小開模距離小于壓鑄機(jī)的有效開模距離?；顒?dòng)型芯下面一般不宜設(shè)推出機(jī)構(gòu)，以防發(fā)生機(jī)構(gòu)干涉現(xiàn)象。2）滑塊及鎖緊裝置的設(shè)計(jì) （1）滑塊的形式及主要尺寸。常用滑塊的基本形式如圖所示。其中，圖中形式是靠底部的倒T形部分導(dǎo)滑滑塊的。其中心于T形導(dǎo)滑面較近，抽芯時(shí)滑塊穩(wěn)定性較好，可用于較薄的滑塊型芯。在圖中的形式中，T形導(dǎo)滑面設(shè)在滑塊中間，使型芯中心盡可能靠近T形導(dǎo)滑面，提高了滑塊在抽芯時(shí)的穩(wěn)定性，適合于滑塊較厚時(shí)的情況?；瑝K的主要尺寸如圖所示。尺寸C、B是按活動(dòng)型芯外徑最大尺寸或抽芯動(dòng)作元件的相關(guān)尺寸（如斜銷直徑）以及斜銷受力情況等確定；尺寸B1是活動(dòng)型芯中心到滑塊底面的距離。單個(gè)型芯抽芯時(shí)，應(yīng)使型芯中心在沿滑塊尺寸C、B中心。多型芯時(shí)，活動(dòng)中心應(yīng)是各型芯抽芯力的中心。此中心應(yīng)在滑塊尺寸C、B的中心。導(dǎo)滑部分厚度B2一般取1525mm，但要考慮套板有足夠的強(qiáng)度。導(dǎo)滑部分寬度B3主要承受抽芯中的開模阻力，應(yīng)有一定的強(qiáng)度，常取B3為610mm。滑塊長度L與滑塊高度有關(guān)。為使滑塊工作時(shí)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，一般取滑塊長度L0.8C，同時(shí)LB。如下圖3-10所示： 圖3-10 滑塊的結(jié)構(gòu)形式和滑塊的主要尺寸（2）滑塊導(dǎo)滑部分的要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?；瑝K在導(dǎo)滑槽中的運(yùn)動(dòng)要平穩(wěn)可靠，不得有上下竄動(dòng)和卡緊現(xiàn)象。因此，一般將滑塊導(dǎo)滑部分做成如圖所示的導(dǎo)滑槽形式。如下圖3-11所示。圖a為整體式，強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，但導(dǎo)滑部分磨損后修正困難，用于較小的滑塊。圖b、c是滑塊與導(dǎo)滑件組合形式。其導(dǎo)滑部分磨損后可修正，方便加工，用于中型滑塊。圖d、e、f則是滑槽組合鑲拼式。其滑塊的導(dǎo)滑部分采用單獨(dú)的導(dǎo)滑板或槽板，可通過熱處理提高耐磨性，加工方便，便于更換。根據(jù)加工的容易所以魔門選最后一種。圖3-11 滑塊的導(dǎo)滑槽形式滑塊在導(dǎo)滑槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)不能產(chǎn)生偏斜，因此，其滑動(dòng)部分必須有足夠的長度。其導(dǎo)滑長度應(yīng)不小于滑塊的1.5倍。為了使滑塊開始復(fù)位時(shí)不產(chǎn)生偏斜而損壞模具，所以，在完成抽芯后，滑塊留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長度應(yīng)不小于滑塊長度的2/3。為了減小滑塊與導(dǎo)滑槽間的磨損，滑塊和導(dǎo)滑槽都必須有足夠的硬度。一般要求滑塊硬度為5358HRC，導(dǎo)滑槽硬度為5560HRC。（3）滑塊的定位裝置。開模后，滑塊必須停留在剛脫離斜銷的位置，不可任意移動(dòng)。否則，合模時(shí)斜銷將不能準(zhǔn)確進(jìn)入斜滑塊上的斜孔中，從而使模具損壞。因此，必須設(shè)計(jì)滑塊定位裝置，來保證滑塊離開斜銷后停留在正確的位置，保證模具的安全。常用的滑塊定位裝置如下圖3-12所示。圖a是最常用的結(jié)構(gòu)，適合于抽芯距離較短的場(chǎng)合，特別是滑塊向上抽芯的情況。當(dāng)滑塊向上抽出后，依靠彈簧的彈力使滑塊緊貼于限位塊下方。彈簧的彈力須超過滑塊的重力。限位距離應(yīng)比抽芯距離多出1.01.5mm的安全距離。圖b所示的形式適用于滑塊向下運(yùn)動(dòng)的情況。抽芯后滑塊靠自重下落到限位塊上，省去了螺釘、彈簧等裝置，結(jié)構(gòu)較簡單。在圖c所示的結(jié)構(gòu)中，彈簧處于滑塊內(nèi)側(cè)，滑塊向上抽出后在彈簧作用下對(duì)限位塊進(jìn)行限位。圖d、e、f所示的三種形式均為彈簧銷或鋼珠限位，結(jié)構(gòu)簡單，適合于水平方向抽芯的場(chǎng)合。其中，圖e的形式適合于模套板特薄的場(chǎng)合。為了方便，滑塊定位裝置，選取最普遍的形式圖a。圖3-12 滑塊定位裝置（4）鎖緊裝置。在壓鑄過程中，型腔內(nèi)的金屬熔體以很高的壓力作用在側(cè)型芯上，而推動(dòng)滑塊將力傳到斜銷上。這樣，很可能導(dǎo)致斜銷產(chǎn)生彎曲變形，引起滑塊產(chǎn)生位移，從而，影響壓鑄件的精度。此外，斜銷與滑塊的配合間隙也較大。所以，必須設(shè)置鎖緊裝置用以保證滑塊處于正確的位置。壓鑄模常用的鎖緊裝置如下圖3-13所示。圖a適用于反壓力較小的情況。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使緊固螺釘盡可能靠近受力點(diǎn)，并用銷釘定位。這種結(jié)構(gòu)制造簡單，便于調(diào)整鎖緊力，但鎖緊剛性差，螺釘易松動(dòng)。圖b的結(jié)構(gòu)將契緊塊端部延長，在動(dòng)模套板外側(cè)鑲接輔助契緊塊，增加了原有鎖緊塊的剛性。圖c、圖d所示的形式中，鎖緊塊固定于模套板內(nèi)，使鎖緊塊強(qiáng)度和剛性得到了提高，可用于反壓力較大的場(chǎng)合。圖e為整體式鎖緊，滑塊受到強(qiáng)大的鎖緊力不易移動(dòng)，但難于調(diào)整鎖緊力，且契緊塊表面熱處理困難，表面硬度低，使用壽命短，材料消耗多。圖f是圖e的改進(jìn)型結(jié)構(gòu)，契緊塊可進(jìn)行熱處理，耐磨性好，便于調(diào)整鎖緊力，維修方便。為了加工方便，選取配合式的圖d。 圖3-13 壓鑄模常用鎖緊結(jié)構(gòu)還應(yīng)注意的是，鎖緊塊的斜角應(yīng)比斜銷斜角大35度。（如圖所示）。這樣：在開模時(shí)，鎖緊塊迅速離開滑塊的壓緊面，可避免鎖緊塊與滑塊間產(chǎn)生摩擦；當(dāng)合模時(shí)，在接近合模終點(diǎn)時(shí)，鎖緊塊才接觸滑塊，并最后鎖緊滑塊，使斜銷與滑孔壁脫離接觸，以免在壓鑄時(shí)斜銷受力。如下圖3-14所示： 圖3-14 鎖緊塊的斜角與斜銷的斜角（5）滑塊與型芯的連接。型芯與滑塊的連接方法如圖所示。當(dāng)型芯尺寸較大時(shí)，可將型芯尾端加工成臺(tái)階，用定位銷與滑塊連接，型芯與滑塊孔采用滑動(dòng)配合。如下圖3-15所示。圖a。圖b所示的形式可用于小型芯的連接。薄片型芯的連接如圖c所示。圖d所示采用了燕尾槽與滑塊連接，用于小型芯鑲?cè)氪笮托緝?nèi)固定的場(chǎng)合。若型芯較多時(shí)，可采用圖e所示的連接方式或?qū)⑿托静迦牍潭ò?。圖f所示為固定板用騎縫銷與滑塊連接的方法。由于側(cè)抽芯的直徑太小，只能用固定板固定，所以我們選取圖f。 圖3-15 型芯與滑塊的連接3.3摩托車手柄壓鑄模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)3.3.1概述壓鑄模具型腔壁的溫度高低及其均勻性對(duì)成型效率和制品的質(zhì)量影響很大。為了調(diào)節(jié)型腔的溫度，需在模具內(nèi)開設(shè)冷卻水道，通過模溫調(diào)節(jié)機(jī)調(diào)節(jié)冷卻介質(zhì)的溫度。以冷卻水為介質(zhì)的模溫調(diào)節(jié)機(jī)，其溫度可調(diào)節(jié)到90以內(nèi)，以油作冷卻介質(zhì)的模溫調(diào)節(jié)機(jī)，其溫度可調(diào)節(jié)到100以上；也可以在模具上插上加熱棒或用加熱套來獲得100以上的模溫，通常推薦壓鑄模具的工作溫度為：鋁合金200300，鎂合金220-320，鋅合金150-200，銅合金300-380。在實(shí)際生產(chǎn)中影響模型溫度的因素很多，很難精確計(jì)算其吸熱與散熱情況。一般先粗略計(jì)算，然后通過調(diào)整冷卻系統(tǒng)，冷卻介質(zhì)的流量和流速，使模型保持熱平衡。當(dāng)計(jì)算的模型散熱與吸熱基本平衡時(shí)可不善壓鑄件的順序凝固條件，使壓鑄件凝固速度均勻并有利于壓力傳遞，提高壓鑄件的內(nèi)部質(zhì)量和表面質(zhì)量，穩(wěn)定壓鑄件的尺寸精度，提高壓鑄件生產(chǎn)效率，降低模具熱交變應(yīng)力，提高模具的使用壽命。3.3.2冷卻效果對(duì)生產(chǎn)效率的影響及其提高辦法一般來說在整個(gè)成型周期中模內(nèi)冷卻時(shí)間約占75。因此提高冷卻效率、縮短冷卻時(shí)間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。在壓鑄成型過程中高溫合金熔體轉(zhuǎn)變成壓鑄件制品要放出潛熱和顯熱，其中約5以對(duì)流和輻射的方式散發(fā)到大氣中，5左右通過模板傳走，其余90由冷卻介質(zhì)（水或油）帶走，要提高冷卻效率可以從以下幾方面著手。1）提高模板對(duì)冷卻介質(zhì)的傳熱系數(shù) 提高傳熱系數(shù)關(guān)鍵一點(diǎn)是提高冷卻介質(zhì)在模具冷卻通道內(nèi)的流速，或采取其他方式增加擾動(dòng)使流體從層流狀態(tài)轉(zhuǎn)變成為湍流狀態(tài)。據(jù)分析研究湍流時(shí)管壁和芯部的流體發(fā)生無規(guī)則的快速對(duì)流，所以湍流下的傳熱系數(shù)比層流高1020倍，使傳熱效果明顯加強(qiáng)，可以用表示流動(dòng)狀態(tài)的雷諾準(zhǔn)數(shù)Re來校驗(yàn)冷卻介質(zhì)在流動(dòng)通道中的流動(dòng)狀態(tài)。 （3-7）式中 d圓形流道直徑或非圓形流道的當(dāng)量直徑(m) 流速(m/s) 水的運(yùn)動(dòng)粘度()當(dāng)雷諾準(zhǔn)數(shù)Re達(dá)到4000以上時(shí)一般可視為湍流，但有時(shí)在管壁處仍有一層滯流層，為了使冷卻介質(zhì)處于穩(wěn)定的湍流狀態(tài)，希望雷諾準(zhǔn)數(shù)Re達(dá)到600010000以上。2）降低冷卻介質(zhì)溫度增加傳熱推動(dòng)力 對(duì)于有色金屬，在合金熔體能順利充滿型腔的前提下，可適當(dāng)降低冷卻介質(zhì)的溫度，以縮短降低冷卻介質(zhì)的溫度，以縮短冷卻時(shí)間，對(duì)于尺寸和性能要求不高的有色金屬壓鑄制品都可采用較低的模溫，而不必考慮后結(jié)晶等問題。一般壓鑄模所用冷卻介質(zhì)是常溫水，若改用低溫水便可提高壓鑄成型冷卻效率，但如前所述溫度不宜低到使型腔表面發(fā)生凝結(jié)水。3）增大冷卻傳熱面積 模具型腔一邊的傳熱面積是不可更改的，僅可增加冷卻水道一邊的傳熱面積。在模具上開設(shè)尺寸盡可能大和數(shù)量盡可能多的冷卻水道，但由于模具上眾多的推桿和型芯布置以及型腔型芯的組合拼接，使水道開設(shè)位置受到限制。因此在考慮模具總體結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)率先考慮冷卻水道布置方案，而不能等到設(shè)計(jì)的最后才來考慮水道開設(shè)的問題。3.3.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則為了提高冷卻效率，獲得質(zhì)量優(yōu)良的摩托車手柄鑄件，模具的冷卻系統(tǒng)可按下述原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。1）冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大 冷卻水孔間距越小，直徑越大，則對(duì)鑄件冷卻越均勻。2）水道孔與相鄰型腔表面距離應(yīng)盡量相等 摩托車手柄壁厚不均勻，厚的地方冷卻水道到型腔表面的距離應(yīng)近一些，間距也可適當(dāng)小一些。一般水道孔邊至型腔表面的距離應(yīng)大于10mm,常用1215mm。3）澆口處加強(qiáng)冷卻 熔體充模時(shí)澆口附近溫度最高，流動(dòng)末端溫度較低，因此在澆口部位應(yīng)加強(qiáng)冷卻，并將冷卻回路的入口設(shè)在澆口附近，出口設(shè)在流動(dòng)