第14章壓鑄模設(shè)計(jì)程序及圖例

第14章壓鑄模設(shè)計(jì)程序及圖例

第14章壓鑄模設(shè)計(jì)程序及圖例

由于壓鑄件的品種繁多，模具的結(jié)構(gòu)特征和要求各不相同，而且不同的設(shè)計(jì)者和加工單位也有各自的特點(diǎn)和習(xí)慣，因此壓鑄模設(shè)計(jì)程序也會(huì)有些差異。不過(guò)，基本的設(shè)計(jì)程序應(yīng)該是相同的。

第14章壓鑄模設(shè)計(jì)程序及圖例

14.1壓鑄模設(shè)計(jì)程序14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例14.3壓鑄模結(jié)構(gòu)圖例14.1壓鑄模設(shè)計(jì)程序壓鑄模設(shè)計(jì)程序一般包括以下幾個(gè)方面：1．取得必要的資料和數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)者必須向模具用戶取得如下資料和數(shù)據(jù)：(1) 壓鑄件的零件圖。圖中零件的尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、材質(zhì)、熱處理要求以及其他技術(shù)要求等應(yīng)該齊全。(2) 壓鑄件的生產(chǎn)數(shù)量及交貨期限。(3) 壓鑄件生產(chǎn)單位的設(shè)備情況(即壓鑄機(jī)的型號(hào))。(4) 模具加工單位的加工能力和設(shè)備條件。(5) 用戶的其他要求。14.1壓鑄模設(shè)計(jì)程序2．分析壓鑄件的結(jié)構(gòu)、合金材料的性能及技術(shù)要求(1) 分析壓鑄件的結(jié)構(gòu)能否保證鑄件質(zhì)量及有利成型。如壓鑄件的壁厚是否均勻合理；壁的轉(zhuǎn)角處是否有圓角；孔的直徑和深度比例是否合適；要求的尺寸精度和表面粗糙度是否恰當(dāng)；是否要另加脫模斜度；有沒(méi)有嵌件等。(2) 分析壓鑄件合金材料對(duì)模具材料的要求及適用的壓鑄機(jī)。對(duì)有不合理或不恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)和要求，提出修改意見(jiàn)與用戶商榷。產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、模具制造與產(chǎn)品生產(chǎn)幾方面很好的結(jié)合，才能得到質(zhì)量完美的壓鑄件。3．確定型腔數(shù)目，選擇分型面及澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)(1) 根據(jù)壓鑄機(jī)及壓鑄件生產(chǎn)批量初步確定壓鑄模的型腔數(shù)目。(2) 根據(jù)7.4.2節(jié)所述分型面選擇基本原則合理選擇分型面的位置。(3) 根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，合理選擇澆注系統(tǒng)類型及澆口位置，使鑄件有最佳的成型條件。(4) 決定排溢系統(tǒng)的形式、位置。14.1壓鑄模設(shè)計(jì)程序4．選擇壓鑄機(jī)型號(hào)根據(jù)壓鑄件的質(zhì)量、壓鑄件在分型面上的投影面積計(jì)算所需的鎖模力并結(jié)合壓鑄件生產(chǎn)單位實(shí)際擁有的壓鑄機(jī)情況，初步選擇壓鑄機(jī)(對(duì)壓鑄模與壓鑄機(jī)有關(guān)參數(shù)校核后，最后確定壓鑄機(jī)型號(hào))。5．確定模具結(jié)構(gòu)組成在分型面與澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)確定后，需考慮以下幾方面：(1) 確定成型零件的結(jié)構(gòu)形式。如果是鑲拼式，確定鑲塊、型芯的組合形式、固定形式。(2) 根據(jù)側(cè)孔、側(cè)凹的形狀特點(diǎn)，確定抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成。(3) 確定導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式、布置。(4) 根據(jù)壓鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇推出機(jī)構(gòu)的類型；確定壓鑄件的推出部位及推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位和導(dǎo)向形式。(5) 決定溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的形式，初步考慮冷卻通道的布置(有待于模具總裝圖中各機(jī)構(gòu)組成的位置、大小確定之后才能最后決定冷卻通道的位置和大小尺寸)。(6) 在考慮模具各機(jī)構(gòu)組成時(shí)，要兼顧零件的加工性能。14.1壓鑄模設(shè)計(jì)程序6．選擇模具零件材料及熱處理工藝7．繪制模具結(jié)構(gòu)草圖繪制模具結(jié)構(gòu)草圖可以檢查所考慮的結(jié)構(gòu)相互間的協(xié)調(diào)關(guān)系。對(duì)經(jīng)驗(yàn)不足的設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，以此草圖征求模具制造和模具操作人員的意見(jiàn)，以便將他們豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)引入設(shè)計(jì)中。8．參數(shù)的計(jì)算與校核(1) 計(jì)算成型零件成型尺寸。(2) 計(jì)算校核成型零件型腔側(cè)壁與底板厚度，以決定模板的尺寸(亦可由圖、表查得)。(3) 計(jì)算抽芯力、抽芯距離、抽芯所需開(kāi)模行程及斜導(dǎo)柱尺寸。(4) 推桿抗壓失穩(wěn)校核。(5) 壓鑄機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核，如：鎖模力、壓室容量、開(kāi)模行程及模具安裝尺寸。(6) 計(jì)算溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)(亦可選用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù))。14.1壓鑄模設(shè)計(jì)程序9．繪制壓鑄模裝配圖壓鑄模裝配圖除需表明各零件之間的裝配關(guān)系之外，還應(yīng)注明：(1) 模具最大外形尺寸、安裝尺寸；(2) 選用的壓鑄機(jī)型號(hào)；(3) 最小開(kāi)模行程及推出機(jī)構(gòu)推出行程；(4) 鑄件澆注系統(tǒng)及其主要尺寸；(5) 特殊機(jī)構(gòu)動(dòng)作過(guò)程；(6) 模具零件的名稱、數(shù)量、材料、規(guī)格；(7) 壓鑄模裝配技術(shù)要求(參考13.2節(jié))。10．繪制壓鑄模零件圖繪制壓鑄模零件圖應(yīng)從成型零件開(kāi)始，再設(shè)計(jì)動(dòng)定模套板、滑塊、斜導(dǎo)柱等結(jié)構(gòu)零件。模具零件圖應(yīng)正確反映零件形狀、標(biāo)明零件尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、技術(shù)要求和材料熱處理要求。14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例壓鑄件支架如圖14.1所示，材料為ZL102。14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例圖14.1壓鑄件支架14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例圖14.2鑄件分型面14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例技術(shù)條件：1.材料：3Cr2W8V2.成型部分表面粗糙度Ra0.8μm，其余未注表面粗糙度Ra1.6μm3.45～50HRC，試模后氮化，氮化深度0.08～0.15mm，硬度Hv＞60014.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例圖14.6動(dòng)模鑲塊

14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例技術(shù)條件：1.材料：3Cr2W8V2.成型部分表面粗糙度Ra0.8μm，其余未注明表面粗糙度Ra1.6μm3.45～50HRC，試模后氮化，氮化深度0.08～0.15mm，硬度Hv＞6004.澆道處脫模斜度為3°，其余地方都為1°14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例圖14.7側(cè)型芯(一)14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例技術(shù)條件：1.材料：45鋼40~45HRC2.其余表面粗糙度Ra3.2μm14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例圖14.12動(dòng)模套板14.2壓鑄模設(shè)計(jì)舉例技術(shù)條件：1.材料：45鋼28～32HRC2.4～30孔位置與定模套板一致14.3壓鑄模結(jié)構(gòu)圖例前面各章介紹了壓鑄模的組成、各組成部分的作用及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。本節(jié)介紹幾種壓鑄件的模具結(jié)構(gòu)，以供參考。1．外殼壓鑄模(圖14.13)外殼是一殼體零件，材料為鋁合金，最大外形尺寸170mm×110mm×70mm，壁厚大部分為2mm，六個(gè)圓柱體較粗大，與殼頂連接處易產(chǎn)生縮松。選用立式冷壓室壓鑄機(jī)，一模一件。平直分型面取在殼底，鑄件全部在定模。采用頂澆口，鑄件對(duì)型芯8包緊力大，故開(kāi)模后鑄件能跟隨動(dòng)模移動(dòng)。溢流槽在四周共十個(gè)。殼頂四角的四個(gè)盲孔由安裝在定模上的型芯13成型。殼體內(nèi)腔由動(dòng)模上的型芯8成型。該零件由推件板4及推桿6聯(lián)合推出。限位螺桿18控制推件板推出距離。殼頂有一環(huán)狀凹槽a，使直澆口在開(kāi)模時(shí)因該凹槽的作用而可靠地脫出定模。同時(shí)，亦避免鑄件薄壁頂面產(chǎn)生變形。2．支架壓鑄模(見(jiàn)圖14.14)此零件是一塊曲折板狀鋁合金件，壁厚均勻?yàn)?～5mm。選用臥式冷壓室壓鑄機(jī)，一模一件，側(cè)澆口。分型面按鑄件外形輪廓為階梯分型，以便金屬液充填的最后部位開(kāi)設(shè)的溢流槽在分型面上。采用推桿推出，推桿2、10設(shè)在溢流槽處，推桿26在澆口處。用復(fù)位桿3復(fù)位。14.3壓鑄模結(jié)構(gòu)圖例14.3壓鑄模結(jié)構(gòu)圖例14.3壓鑄模結(jié)構(gòu)圖例3．法蘭盤壓鑄模(見(jiàn)圖14.15)此零件為鋁合金件，中間是一圓筒，兩端各有一方形法蘭盤，除一端法蘭厚2.5mm之外，其余壁厚均為1.2mm左右。選用立式冷壓室壓鑄機(jī)，一模二件，平直分型面，采用側(cè)澆口，縫隙式過(guò)道的縱向溢流槽。鑄件側(cè)凹外形由對(duì)接滑塊26成型，斜導(dǎo)柱27傳動(dòng)滑塊在成型推板8上滑動(dòng)，在開(kāi)模的同時(shí)抽出滑塊。由推桿4推動(dòng)成型推板，使鑄件脫出型芯7。4．蓋子壓鑄模(見(jiàn)圖14.16)此零件材質(zhì)為鋁合金，是一均勻壁厚的殼體，壁厚為2mm。選用臥式冷壓室壓鑄機(jī)，一模一件。側(cè)澆口開(kāi)在靠近蓋子頂部的附加分型面Ⅰ-Ⅰ上。溢流排氣槽開(kāi)在Ⅱ-Ⅱ分型面上。充填條件好。此零件由推桿4、6推出，復(fù)位桿22復(fù)位，動(dòng)作過(guò)程如下：(1) 開(kāi)模時(shí)，在壓射沖頭推出余料的力的作用下，推動(dòng)定模活動(dòng)套板16，打開(kāi)了附加分型面Ⅰ-Ⅰ。(2) 開(kāi)模動(dòng)作繼續(xù)，壓射沖頭雖然抽回，但由于動(dòng)模大型芯12所受包緊力較大，仍能帶著鑄件和澆口強(qiáng)制定模活動(dòng)套板16繼續(xù)跟隨動(dòng)模移動(dòng)。(3) 當(dāng)限程塊29被鉤子30鉤住時(shí)，定?；顒?dòng)套板停住，打開(kāi)分型面Ⅱ-Ⅱ。與此同時(shí)，鑄件因包緊大型芯，隨動(dòng)模移動(dòng)，脫出定?；顒?dòng)套板，因而澆口被切斷，自行落下。(4) 開(kāi)模動(dòng)作繼續(xù)，鑄件由推桿頂出。附加分型面Ⅰ-Ⅰ的打開(kāi)距離L應(yīng)大于澆口余料的總厚度，以便澆口脫落及清理工作的進(jìn)行。14.3壓鑄模結(jié)構(gòu)圖例14.3壓鑄模結(jié)構(gòu)圖例14.3壓鑄模結(jié)構(gòu)圖例5．繩輪壓鑄模(見(jiàn)圖14.17)繩輪鑄件材料是鋁合金，周圍有梯形槽，外形尺寸為φ100mm×5.5mm。選用立式冷壓室壓鑄機(jī)，一模一件。中心澆口，平直分型面。側(cè)凹由四塊斜滑塊24成型，以便減少抽芯距離，減小模具體積。斜滑塊由頂桿20推動(dòng)沿斜導(dǎo)板23的燕尾槽滑動(dòng)抽芯。6．殼子壓鑄模(見(jiàn)圖14.18)此零件選用臥式冷壓室壓鑄機(jī)壓鑄，采用半環(huán)形澆口，兩個(gè)溢流槽，一模一件。定模型芯10形成鑄件內(nèi)孔，所受包緊力較大?；瑝K17、28形成鑄件的全部凹凸外形，各由兩根斜導(dǎo)柱16進(jìn)行抽拔。開(kāi)模時(shí)，為確?；瑝K帶動(dòng)鑄件脫出定模，斜導(dǎo)柱延時(shí)抽芯(滑塊斜孔留有加長(zhǎng)量)。滑塊受到的脹模力較大，故用定模座板12整體楔緊。此零件由推桿21推出，復(fù)位桿18復(fù)位。7．手輪壓鑄模(見(jiàn)圖14.19)此零件輪轂處及輪緣處各有一嵌件，材質(zhì)是鋁合金。選用立式冷壓室壓鑄機(jī)，一模一件，中心澆口，模具四周開(kāi)排氣槽。動(dòng)模4和定模1沿鑄件錐面構(gòu)成一錐形分型面，有助于動(dòng)、定模型腔中心對(duì)準(zhǔn)和排氣系統(tǒng)設(shè)置。采用推管3和推桿5聯(lián)合推出，復(fù)位桿20復(fù)位。為便于在型芯上放置嵌件，采用手動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)使推管先復(fù)位。14.3壓鑄模結(jié)構(gòu)圖例14.3壓鑄模結(jié)構(gòu)圖例14.3壓鑄模結(jié)構(gòu)圖例14.3壓鑄模結(jié)構(gòu)圖例8．罩殼壓鑄模(見(jiàn)圖14.20)鋁合金罩殼是一深腔殼體零件，壁厚較均勻，側(cè)面有凹凸及側(cè)孔。選用立式冷壓室壓鑄機(jī)，一模一件。中心澆口，縱向溢流槽設(shè)在側(cè)面，以縫隙式過(guò)道連接。斜滑塊20、23成型鑄件的全部外形，同時(shí)還成型鑄件大端的端面，即推出部位。開(kāi)模推出時(shí)，由斜滑塊沿動(dòng)模套板9內(nèi)的“T”形斜槽滑動(dòng)，進(jìn)行抽芯和頂出。合模時(shí)，定模13的分型面與斜滑塊頂面接觸，使其復(fù)位。斜滑塊合攏由整體的動(dòng)模套板楔緊，足以承受較大的側(cè)面脹模力。斜滑塊的接合面上的溢流槽能較好地改善深腔的排氣條件。14.3壓鑄模結(jié)構(gòu)圖例14.3壓鑄模結(jié)構(gòu)圖例14.3壓鑄模結(jié)構(gòu)圖例表殼的材質(zhì)是鋁合金，以平直的底面為分型面，選用臥式冷壓室壓鑄機(jī)，一模一件，點(diǎn)澆口。此零件側(cè)面缺口不允許有垂直于分型面方向的斜度，故缺口不能由動(dòng)模成型，而由側(cè)型芯成型，采用斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)。點(diǎn)澆口的澆注系統(tǒng)呈喇叭狀，便于從模具內(nèi)脫出。其最小直徑為4mm，即為內(nèi)澆口。充填效果符合要求，去除澆口的工作較為方便，尤其是澆口去除后外露氣孔得以消除。為將內(nèi)澆口拉斷和便于取下澆口(包括余料)，采用定模附加分型面Ⅰ-Ⅰ的結(jié)構(gòu)。其脫模過(guò)程如下：(1) 開(kāi)模時(shí)，壓射沖頭推出余料(澆口)并推動(dòng)定?；顒?dòng)套板17，使附加分型面Ⅰ-Ⅰ打開(kāi)。(2) 當(dāng)沖頭推送行程剛結(jié)束的瞬間，由于開(kāi)模動(dòng)作還在繼續(xù)，澆口則因包緊沖頭的抽拔頭而與鑄件斷開(kāi)，澆口便在沖頭的抽回動(dòng)作作用下脫出定模鑲件。如果這時(shí)抽拔頭不能帶動(dòng)澆口使之與鑄件斷開(kāi)，則澆口跟隨定模活動(dòng)套板移動(dòng)，直至打開(kāi)分型面Ⅱ-Ⅱ，此時(shí)也同樣能使?jié)部谂c鑄件斷開(kāi)。當(dāng)沖頭將澆口抽回時(shí)，由于澆口的喇叭口直徑大于壓室(沖頭)直徑，形成臺(tái)階，沖頭一抽入壓室，這個(gè)臺(tái)階就起到了將澆口拔出抽拔頭的作用。(3) 在澆口拉斷的過(guò)程中，定模活動(dòng)套板所處空間位置有兩種可能：定?；顒?dòng)套板停止移動(dòng)，這時(shí)分型面Ⅱ-Ⅱ打開(kāi)。為避免定?；顒?dòng)套板受沖頭抽回澆口的作用亦被帶回，設(shè)置了止回機(jī)構(gòu)。14.3壓鑄模結(jié)構(gòu)圖例定模活動(dòng)套板在鑄件側(cè)壁帶動(dòng)下繼續(xù)跟隨動(dòng)模移動(dòng)，直至被拉桿32上的螺母42擋住，此時(shí)打開(kāi)分型面Ⅱ-Ⅱ。(4) 在打開(kāi)分型面Ⅱ-Ⅱ時(shí)，滑塊13抽出。(5) 繼續(xù)開(kāi)模，推桿29及頂桿4推動(dòng)動(dòng)?；顒?dòng)套板8共同推出鑄件。止回