基于UG的3527Z27-012閥蓋壓鑄模設(shè)計(jì)

全套設(shè)計(jì)（圖紙）加扣扣194535455-46-目錄TOC\o"1-3"\h\u29365摘要 I15724Abstract II1860第一章緒論 -3-44671.1本課題的來(lái)源、目的及意義 -3-191221.1.1課題的來(lái)源 -3-109461.1.2課題內(nèi)容、目的 -3-280531.1.3課題的意義 -3-104341.2課題背景及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 -4-97861.2.1課題背景相關(guān)內(nèi)容 -4-130641.2.2國(guó)內(nèi)壓鑄模具發(fā)展概況 -5-16501.2.3

國(guó)外研究現(xiàn)狀及分析

-5-166231.3本課題研究主要內(nèi)容和難點(diǎn) -6-285131.3.1模具分割面的選擇 -6-251491.3.2鑄造方案的選擇 -6-229761.3.3模具冷卻方案的選擇 -8-25315第二章壓鑄件的工藝及模具裝備設(shè)計(jì) -9-63152.1壓鑄件工藝性要求 -9-253912.1.1壓鑄合金的基本要求及選擇 -9-250202.1.2壓鑄件的結(jié)構(gòu)要求 -10-99122.1.3壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝性 -12-176782.2壓鑄機(jī)的選用 -13-216602.2.1壓鑄機(jī)的分類及特點(diǎn) -13-38192.2.2壓鑄機(jī)的基本結(jié)構(gòu) -16-273972.2.3壓鑄機(jī)的選用 -18-91732.2.4模具的固定和校準(zhǔn)方式 -19-19132．3壓鑄模具設(shè)計(jì)方案的選擇 -20-46102.3.1模具分型面的選擇 -20-294362.3.2鑄造方案的選擇 -21-111332.3.3、模具冷卻方案的選擇 -23-61712.3.4、拔模斜度的選擇 -24-221562.3.5斜銷抽芯機(jī)構(gòu) -24-31306a.抽芯力計(jì)算： -25-281722.3.6成型零件的結(jié)構(gòu)形式 -27-167052.3.7成型零件結(jié)構(gòu)形式及零件尺寸的確定 -28-6623第三章三維建模及虛擬裝配 -30-164473.1三維建?；静僮?-30-19573.2虛擬裝配 -35-246613.2.1建立裝配模型樹 -36-282393.2.2進(jìn)行虛擬裝配 -36-20015第四章總結(jié) -43-23384致謝 -44-3823參考文獻(xiàn) -45-第一章緒論1.1本課題的來(lái)源、目的及意義1.1.1課題的來(lái)源62廠壓鑄分公司1.1.2課題內(nèi)容、目的(1)完成壓鑄零件的三維建模、結(jié)構(gòu)功能分析及壓鑄成型工藝設(shè)計(jì)；(2)完成壓鑄成型工藝計(jì)算并擬定壓鑄模的結(jié)構(gòu)方案；(3)用UG完成壓鑄模設(shè)計(jì)；(4)二維工程設(shè)計(jì)不少于2.5張零號(hào)圖紙；(5)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）字?jǐn)?shù)不少于1.5萬(wàn)字。1.1.3課題的意義在閥蓋模具的生產(chǎn)過程中，采用了UG進(jìn)行設(shè)計(jì)，將大大提高模具的生產(chǎn)效率，并且降低了人為誤差和系統(tǒng)誤差，縮短了加工時(shí)間，提高了模具的質(zhì)量。通過使用UG軟件的裝配功能，還可以在模具制造前期提高預(yù)見裝配干涉、尺寸偏移等機(jī)械設(shè)計(jì)缺陷，從鑄件造型開始到模具裝配結(jié)束，減少了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、工藝流程編制及制造環(huán)節(jié)的誤差。另外，對(duì)于壓鑄這種高效益、高效率的鑄造方法，它是獲得壓鑄件的主要方式，而模具是壓鑄件生產(chǎn)的主要工具，所以壓鑄模具的設(shè)計(jì)在現(xiàn)代化制造行業(yè)起著越來(lái)越重要的作用，而且壓鑄模具的合理設(shè)計(jì)對(duì)于生產(chǎn)出高質(zhì)量的鑄件具有重要意義，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。1.2課題背景及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1課題背景相關(guān)內(nèi)容模具是一種專用工具，用于裝在各種壓力機(jī)上，通過壓力把金屬或非金屬材料制出所需另件的形狀制品，這種專用工具即統(tǒng)稱模具。模具是當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中使用的極為廣泛的主要工藝裝備，是最重要的工業(yè)生產(chǎn)手段及工藝發(fā)展方向。一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的高低,在很大生活方式上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平，模具工業(yè)的發(fā)展水平，是一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。故模具工業(yè)稱作"黃金工業(yè)"。壓鑄模具設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括鑄造方案、模具冷卻方案、鑄造整修等技術(shù)的集積及技能等。壓鑄過程由于其高溫、高壓、高速的特性，又是在無(wú)法透視之密閉模具中進(jìn)行，牽涉的流動(dòng)與熱傳極為復(fù)雜又難以觀察，其模具方案設(shè)計(jì)，可說是必須融合理論與經(jīng)驗(yàn)的技藝。該閥蓋是一個(gè)上下閥制動(dòng)的零件,對(duì)氣密性要求高，材料是EYL-2（E：東風(fēng)公司神龍標(biāo)識(shí)，Y：壓鑄，L：鋁合金），其形狀較復(fù)雜，尺寸精度要求高，鑄件應(yīng)無(wú)氣孔、疏松、縮孔、裂紋等缺陷等。1.2.2國(guó)內(nèi)壓鑄模具發(fā)展概況我國(guó)的壓鑄工藝始于20世紀(jì)40年代。1950年代后期，壓鑄件逐漸應(yīng)用到汽車、電工和儀表等行業(yè)中，極大地促進(jìn)了壓鑄工藝的快速發(fā)展。隨后的十多年中，我國(guó)在壓鑄設(shè)備及其控制、壓鑄工藝及壓鑄材料等方面不斷取得新的進(jìn)展，自行設(shè)計(jì)了壓鑄模，壓鑄件的應(yīng)用范圍也擴(kuò)展到農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)床、辦公用具、軍工等領(lǐng)域。1980年代后，我國(guó)已能夠自行設(shè)計(jì)并制造出成系列的壓鑄機(jī)，并開始將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到壓鑄工藝。近年來(lái)，由于汽車和摩托車工業(yè)的快速發(fā)展，極大地促進(jìn)了我國(guó)壓鑄件的發(fā)展，完全能夠滿足國(guó)內(nèi)各行業(yè)對(duì)壓鑄模零件的基本需求。另外，由于世界模具技術(shù)的高速發(fā)展及國(guó)內(nèi)汽車制造產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展壯大，國(guó)內(nèi)的壓鑄產(chǎn)業(yè)也呈現(xiàn)跨越式發(fā)展，它已發(fā)展成為一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，年增長(zhǎng)率保持在8％～12％。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1991年我國(guó)壓鑄件年產(chǎn)量?jī)H16.5萬(wàn)噸，2000年，年產(chǎn)量接近50萬(wàn)噸，2005年，壓鑄件年產(chǎn)量約為86萬(wàn)噸，年產(chǎn)值近400億元。壓鑄件主要應(yīng)用在汽車、摩托車、電動(dòng)工具、五金制品、電子通訊、家用電器、玩具等領(lǐng)域。當(dāng)前，正值我國(guó)汽車工業(yè)進(jìn)入高速增長(zhǎng)期，產(chǎn)量連續(xù)多年大幅度增長(zhǎng)，2006年產(chǎn)量超過700萬(wàn)輛，增大了對(duì)復(fù)雜、大型、精密壓鑄模的需求，壓鑄模具產(chǎn)業(yè)獲得了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，中國(guó)將成為世界上最大的汽車用戶，因此壓鑄產(chǎn)業(yè)必將有更廣闊的發(fā)展空間，也必將成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的一個(gè)重要組成部分。我國(guó)已成為世界上壓鑄大國(guó)之一，但從技術(shù)和生產(chǎn)效率上看，我國(guó)的壓鑄業(yè)仍落后于日、德、美等發(fā)達(dá)國(guó)家，特別是一些大型、薄壁、精密壓鑄模具及技術(shù)含量高、制造難度大的壓鑄模一般需要進(jìn)口，而且在引進(jìn)技術(shù)的同時(shí)還需購(gòu)買大型壓鑄機(jī)。我國(guó)壓鑄模的設(shè)計(jì)、制造同國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，存在著較大的差距，主要有4個(gè)方面：一是模具壽命不長(zhǎng)；二是外觀質(zhì)量不理想；三是模具可靠性較差；四是生產(chǎn)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)率低。歸根結(jié)底是壓鑄模標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化程度低造成的。模具標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化程度對(duì)縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，方便模具的維修與更換配件，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力和生產(chǎn)效率等方面都具有重要的作用。1.2.3

國(guó)外研究現(xiàn)狀及分析

世界上許多國(guó)家都十分重視模具技術(shù)的開發(fā)，大力發(fā)展模具工業(yè)，積極采用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，提高模具制造水平，已取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的模具廠一般規(guī)模都不大，但專業(yè)化強(qiáng)，技術(shù)水平高，生產(chǎn)效率極高。大體分為兩類：一類是獨(dú)立的模具廠；另一類是隸屬于一些大的集團(tuán)公司的模具廠。國(guó)外模具企業(yè)對(duì)人員素質(zhì)的要求較高，技術(shù)人員一專多能，設(shè)計(jì)人員一般能獨(dú)立完成從工藝到工裝的設(shè)計(jì)；操作人員也具備多種操作技能；營(yíng)銷人員對(duì)模具的了解和掌握也很深。1.3本課題研究主要內(nèi)容和難點(diǎn)1.3.1模具分割面的選擇模具分割面的選擇，是壓鑄模具設(shè)計(jì)上最重要的項(xiàng)目。一般而言，模具分割面的選擇最好能在同一平面上，但是因?yàn)楝F(xiàn)在的制品形狀非常復(fù)雜，往往無(wú)法選在同一平面上。模具分割面必須依照壓鑄制品的形狀先選擇模槽內(nèi)的液體流動(dòng)最良好的位置，在適當(dāng)?shù)奈恢眠x取澆口、流道、溢流槽、氣孔等位置，同時(shí)也需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦鋮s，是所有最初進(jìn)行的動(dòng)作中最重要的事項(xiàng)。而其中最重要的一項(xiàng)，就是澆口的位置。因?yàn)闈部诘奈恢?，?yīng)考慮到從澆口射入的高速溶液不會(huì)沖向模槽壁及內(nèi)銷等。因?yàn)?，從澆口射入的噴流?huì)產(chǎn)生很明顯的亂流，鑄造條件有少許不同時(shí)，液體流動(dòng)可能會(huì)產(chǎn)生亂流的變化、內(nèi)銷的折斷、以及溶液對(duì)模槽產(chǎn)生侵蝕等情形，結(jié)果就會(huì)形成各種問題。1.3.2鑄造方案的選擇在選擇鑄造方案上，包括模具分割面在內(nèi)，我們?cè)谇懊嬉呀?jīng)提到，必須是從澆口開始的溶液流動(dòng)十分良好且可以得到高品質(zhì)制品的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在已經(jīng)利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行溶液流動(dòng)解析及凝固解析等，可以決定方案的各個(gè)項(xiàng)目。然而，因?yàn)樾枰^大的費(fèi)用及時(shí)間，所以尚未十分普及。一般而言，以依照傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇方案的情形仍然較多。壓鑄模具方案設(shè)計(jì)主要項(xiàng)目包含：壓鑄條件決定、澆口設(shè)計(jì)、流道設(shè)計(jì)、溢流槽設(shè)計(jì)、逃氣道設(shè)計(jì)及冷卻水管設(shè)計(jì)等。（1）壓鑄條件鑄件氣密性要求高，材料是EYL-2（E：東風(fēng)公司神龍標(biāo)識(shí)，Y：壓鑄，L：鋁合金），其形狀較復(fù)雜，尺寸精度要求高，鑄件應(yīng)無(wú)氣孔、疏松、縮孔、裂紋等缺陷等。具體的壓鑄條件將在確定方案后說明。（2）澆口a.應(yīng)將澆口設(shè)置在附近沒有障礙物等的位置。在接續(xù)模槽上，應(yīng)注意噴射方向。

b.澆口的寬幅較大時(shí)，則溶液的噴射速度會(huì)有部份不同，所以大型制品時(shí)，應(yīng)將澆口的寬幅分割在80cm以下。c.采用分割澆口時(shí)，在和其接續(xù)的流道接合處應(yīng)特別小心。每一個(gè)澆口的噴出量及噴出開始時(shí)間會(huì)變化。d.澆口的厚度必須依照制品的厚度及形狀等來(lái)決定。除以上重點(diǎn)以外，必須注意的是禁止事項(xiàng)，就是不能任意變更澆口面積。因?yàn)闀?huì)改變充填時(shí)間及澆口速度。（3）流道a.流道的大小(斷面積)通常為澆口面積的4～5倍。因?yàn)闈部谒俣鹊?/4～1/5的速度已經(jīng)很快了，像鋁合金等極端彎曲的物品是不能采用這個(gè)比例。

b.如流道從同一形狀的澆口噴出的流量產(chǎn)生變化，則對(duì)于流道的形狀，應(yīng)進(jìn)行審慎的檢驗(yàn)。(4)溢流槽設(shè)計(jì)溢流槽及氣孔的配置概要見《壓鑄模設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4-27所示，每一個(gè)溢流槽的大小不能過大，應(yīng)考慮采用較多的數(shù)量。鍍鋅合金時(shí)，有時(shí)會(huì)設(shè)置比制品重量更多的溢流槽。(5)氣孔氣孔最好設(shè)在容易積存空氣的位置，應(yīng)該注意其厚度，有時(shí)氣孔也要采取2段厚度。1.3.3模具冷卻方案的選擇(１)模具冷卻上，必須分成針對(duì)模具整體均一平衡溫度的冷卻以及局部冷卻，局部冷卻是指中子銷、置子、局部加熱部分等。一般模具的整體冷卻，會(huì)采用直線式冷卻水管來(lái)控制模具溫度。局部冷卻則會(huì)采噴流式冷卻水管。(２)這些冷卻水管的容量應(yīng)比計(jì)算的為多，并在各部設(shè)置冷卻水量的調(diào)整及熱電對(duì)，以便進(jìn)行模具溫度的自動(dòng)控制。對(duì)應(yīng)鑄造射出周期的變化及作業(yè)開始時(shí)的冷卻等是很重要的，同時(shí)也應(yīng)防止料想不到的失敗。(３)冷卻水管的構(gòu)造必須簡(jiǎn)單，在清掃及破損的拆解及裝置上都很方便。應(yīng)考慮縮短鑄造作業(yè)的中斷時(shí)間。(４)對(duì)大量加熱部的冷卻方式應(yīng)采標(biāo)準(zhǔn)化方式，若發(fā)生折損可立即更換，在設(shè)計(jì)上，也應(yīng)注意充份的冷卻1.3.4拔模斜度的選擇在選擇拔模斜度上，有下列兩點(diǎn)應(yīng)特別注意。其一就是如側(cè)壁應(yīng)有之拔模斜度標(biāo)準(zhǔn)所示，因?yàn)楦叨扔蛣t制品的收縮應(yīng)力會(huì)愈大，所以應(yīng)加大拔模斜度，有些制品在低于高度約1mm的位置(段部)，若沒有更大的拔模斜度，則可能在段部會(huì)發(fā)生龜裂。第二個(gè)重點(diǎn)就是，因?yàn)槟＞叻指蠲娴奈恢?，可能?huì)使拔模角度顛倒，所以在事前應(yīng)讓顧客了解這一點(diǎn)。壓鑄件的工藝及模具裝備設(shè)計(jì)2.1壓鑄件工藝性要求2.1.1壓鑄合金的基本要求及選擇壓鑄合金選擇原則：在滿足壓鑄件使用性能的前提下，盡可能選擇工藝性能好的壓鑄合金。a、使用性能：力學(xué)性能、物理及化學(xué)性能、焊接性、硬度、密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)熱率、線膨脹系數(shù)等指標(biāo)衡量。b、工藝性能：指鑄造工藝性能、切削加工性、焊接性、熱處理性能、流動(dòng)性、抗熱裂紋性、合金黏附模具的程度。選擇合金需考慮的因素a、壓鑄件受力狀態(tài)(大小、方向、類型等)。b、壓鑄件工作環(huán)境：溫度高低、是否要密封及哪類密封、工作接觸介質(zhì)（海水、酸堿、潮濕空氣）。c、壓鑄件在整機(jī)或部件中所處的工作條件。d、對(duì)壓鑄件尺寸和重量是否有限制。e、本單位的合金熔煉設(shè)備、壓鑄機(jī)和工藝裝置及操作水平。f、合金價(jià)格的高低。用于壓鑄生產(chǎn)的合金材料有錫、鉛、鋅、鋁、鎂、銅等，其中以鋅、鋁合金應(yīng)用最廣，鎂、銅合金次之。此外，還有黑色金屬。本設(shè)計(jì)壓鑄件3527Z27—012閥蓋鑄件，材料是EYL-2（E：東風(fēng)公司神龍標(biāo)識(shí)，Y：壓鑄，L：鋁合金）。壓鑄鋁合金特點(diǎn)和用途優(yōu)點(diǎn)：a、鋁合金的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、切削性能較好。b、鋁合金線收縮較小，故具有良好的填充性能，但體收縮較大，易在最后凝固處生成大的縮孔現(xiàn)象。c、鋁合金密度小、強(qiáng)度大，其抗拉強(qiáng)度與密度之比為9～15，在高溫或低溫下工作時(shí)，同樣保持良好的力學(xué)性能。d、鋁合金壓鑄時(shí)易粘模，壓鑄鋁合金鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在0.8%～0.9%范圍可減輕粘模現(xiàn)象。e、鋁合金具有良好的耐蝕性和抗氧化性，大部分鋁合金在淡水、海水、濃硝酸、硝鹽酸、汽油及各種有機(jī)物中均有良好的耐蝕性。缺點(diǎn)：易黏模，需采用防黏模涂料。2.1.2壓鑄件的結(jié)構(gòu)要求1、壁厚壓鑄件的合理壁厚取決于鑄件的具體結(jié)構(gòu)、合金工藝性能、鑄件工藝參數(shù)等許多因素，為了滿足各項(xiàng)要求，以薄壁和均勻壁厚為佳。在通常工藝條件下，壁厚不宜超過4.5毫米，壁厚過大時(shí)，鑄件易產(chǎn)生外表面凹陷，通常情況下，壓鑄件的機(jī)械性能也會(huì)隨著壁厚的增加而降低；壁厚不均勻又易產(chǎn)生內(nèi)部縮孔與裂紋。通常壓鑄件的最小壁厚和正常壁厚一般根據(jù)鑄件面積來(lái)定。對(duì)大型鋁合金壓鑄件，壁厚也不宜超過6mm.2、肋設(shè)計(jì)肋可增加零件的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)也改善了壓鑄件的工藝性，使金屬的流路順暢，消除單純依靠加大壁厚而過分聚集金屬引起的氣孔、裂紋和收縮缺陷。3、脫模斜度脫模斜度大小與鑄件幾何形狀如高度或深度、壁厚及型腔或型芯表面狀態(tài)如粗糙度、加工紋路方向等有關(guān)。在允許范圍內(nèi)，宜采用較大的脫模斜度，以減少所需要的推出力或抽芯力。4、加工余量當(dāng)鑄件由于尺寸精度或形位公差達(dá)不到產(chǎn)品圖的要求時(shí)，應(yīng)首先考慮采用精整加工方法，如校正、拉光、擠壓、整形等。必須采用機(jī)械加工時(shí)應(yīng)考慮選用較少小的加工余量并盡量以不受分型面及活動(dòng)成型影響的表面為毛坯的基準(zhǔn)面。推薦采用的機(jī)械加工余量及其偏差值如表1.1所示：表1.1推薦的加工余量及其偏差mm基本尺寸≤100〉100～250〉250～400〉400～630〉630～1000每面余量5、壓鑄件的表面質(zhì)量用新模具壓鑄可獲得0.8表面粗糙度的壓鑄件。在模具的正常使用壽命內(nèi)，鋅合金壓鑄件能保持在1.6～3.2范圍；鋁合金壓鑄件大致在3.2～6.3范圍；銅合金壓鑄件表面最差，受模具龜裂的影響很大。圓角對(duì)于不等壁厚的鑄件，圓角可按下式計(jì)算：R=A+B/3或R=A+B/4對(duì)于等壁厚的鑄件，圓角可按下式計(jì)算：Rf(min)=0.5S;Rf(max)=S;Ra≤Rf+S上述公式對(duì)鋁合金和鎂合金較適宜。當(dāng)零件的使用要求選用更小圓角時(shí)，則圓角半徑應(yīng)不小于連接的最薄壁厚的一半，即：r1>0.5b1。對(duì)于特殊的要求，在工藝條件允許的情況下，可以選用更小的圓角，即r1=(0.3～0.5)mm?？阻T件上的孔應(yīng)盡量鑄造出，這不僅可使壁厚盡量均勻，減少熱節(jié)，節(jié)省金屬材料；而且可減少機(jī)加工工時(shí)。壓鑄零件的孔，一般是指緊固連接用的圓形孔，也包括相似于這一類型的孔，至于零件整體結(jié)構(gòu)本身形狀的孔不屬于這個(gè)類型范圍，孔最小尺寸與深度的有關(guān)尺寸見表2-20.嵌件鑄件上采用嵌件的目的a、消除壓鑄件的局部熱節(jié)，減小壁厚，防止產(chǎn)生縮孔。b、改善和提高鑄件局部性能，如強(qiáng)度、硬度、耐蝕性、耐磨性、焊接性、導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性和絕緣性，以擴(kuò)大壓鑄件的應(yīng)用范圍。c、對(duì)于具有側(cè)凹、深孔、曲折孔道等結(jié)構(gòu)的復(fù)雜鑄件，因無(wú)法抽芯而導(dǎo)致壓鑄困難，使用嵌件則可以順利壓出。d、可將許多小鑄件合鑄在一起，代替裝配工序或?qū)?fù)雜件轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單件。注意事項(xiàng)a、嵌件在鑄件內(nèi)必須穩(wěn)固牢靠，故其鑄入部分應(yīng)制出直紋、斜紋、滾花、凹槽、凸起或其他結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)嵌件與鑄壓合金的結(jié)合。b、嵌件周圍應(yīng)有一定厚度的金屬層，以提高鑄件和嵌件的包緊力，并防止金屬層產(chǎn)生裂紋，金屬層厚度可按嵌件直徑選取。c、嵌件包緊部分不允許有尖角，以免鑄件發(fā)生開裂。設(shè)計(jì)鑄件時(shí)要考慮到嵌件在模具中的定位和各種公差配合的要求，要保證嵌件在受到金屬液沖擊時(shí)不脫落、不偏移。嵌件應(yīng)有倒角，以便安放并避免鑄件裂紋。同一鑄件上的嵌件數(shù)不宜太多，以免壓鑄時(shí)因安放嵌件而降低生產(chǎn)率和影響正常工作循環(huán)。d、帶嵌件的壓鑄件最好不要進(jìn)行熱處理和表面處理，以免兩種金屬的相變不同而產(chǎn)生體積的變化不同，導(dǎo)致嵌件在鑄件中松動(dòng)和產(chǎn)生腐蝕。e、嵌件在壓鑄前最好能鍍以防蝕性保護(hù)層，以防止嵌件與鑄件本身產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。f、嵌件在形狀和在鑄件上所處的位置應(yīng)使壓鑄生產(chǎn)時(shí)放置方便。2.1.3壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝性（1）壓鑄件的分型面上，應(yīng)盡量避免圓角。（2）避免模具局部過薄。（3）避免在壓鑄件上設(shè)計(jì)互相交叉的盲孔。交叉的盲孔必須使用公差配合較高的互相交叉的型芯，這既增加了模具的加工量，又要求嚴(yán)格控制抽芯的次序。一旦金屬液竄入型芯交叉的間隙中，便會(huì)使型芯發(fā)生困難。消除內(nèi)側(cè)凹，降低生產(chǎn)成本壓鑄件內(nèi)法蘭和軸承孔為內(nèi)側(cè)凹，抽芯困難，或需設(shè)置復(fù)雜的抽芯機(jī)構(gòu)，或需設(shè)置可溶型芯。這既增加了模具的加工量，又降低了生產(chǎn)率。2.2壓鑄機(jī)的選用根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、技術(shù)要求及驗(yàn)收條件等采用合理的壓鑄工藝，設(shè)計(jì)、制造優(yōu)良的壓鑄模并合理選用壓鑄機(jī)，是生產(chǎn)合乎要求的優(yōu)質(zhì)壓鑄件的前提。2.2.1壓鑄機(jī)的分類及特點(diǎn)壓鑄機(jī)通常按壓室的受熱條件的不同分為冷室壓鑄機(jī)和熱室壓鑄機(jī)兩大類，冷室壓鑄機(jī)又因壓室和模具放置的位置和方向不同分為臥式、立式和全立式三種型式。圖2.1臥式冷壓室壓鑄機(jī)的結(jié)構(gòu)圖2.2壓鑄機(jī)的幾種結(jié)構(gòu)形式圖2.3熱壓室壓鑄機(jī)的結(jié)構(gòu)形式熱壓室壓鑄機(jī)熱壓室壓鑄機(jī)的壓室與熔爐緊密的連成一個(gè)整體。其特點(diǎn)如下：操作程序簡(jiǎn)單，不需要單獨(dú)供料，壓鑄工作能自動(dòng)進(jìn)行；金屬液由壓室直接進(jìn)入型腔，澆筑系統(tǒng)消耗的金屬液少，金屬液的溫度波動(dòng)范圍小；金屬液從液面下進(jìn)入壓室，雜質(zhì)不易帶入；壓鑄比壓較低，壓室和壓射沖頭長(zhǎng)期浸入金屬液中，易受侵蝕，縮短使用壽命，并且可能會(huì)增加合金中的鐵含量；常用于鉛、錫、鋅等低熔點(diǎn)合金壓鑄，因坩堝可密封，便用于通入保護(hù)氣體保護(hù)合金液面，對(duì)防止鎂合金氧化、燃燒有利。2、冷壓室壓鑄機(jī)臥式壓鑄機(jī)臥式冷室壓鑄機(jī)特點(diǎn)如下：a金屬液進(jìn)入型腔轉(zhuǎn)折少，壓力損耗小，有利于發(fā)揮增壓機(jī)構(gòu)的作用。b臥式壓鑄機(jī)一般設(shè)有偏心和中心兩個(gè)澆注位置，或在偏心與中心間可任意調(diào)節(jié)，供設(shè)計(jì)模具時(shí)選用。c便于操作，維修方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。d金屬液在壓室內(nèi)與空氣接觸面積大，壓射速度選擇不當(dāng)，容易卷入空氣和氧化物夾渣。e設(shè)置中心澆道時(shí)模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。立式壓鑄機(jī)立式壓鑄機(jī)壓室的中心線平行于模具的分型面，稱為垂直測(cè)壓室。立式冷壓室壓鑄機(jī)的特點(diǎn)如下：a金屬液注入直立的壓室中，有利于防止雜質(zhì)進(jìn)入型腔。b適宜于需要設(shè)置中心澆道的鑄件。c壓射機(jī)構(gòu)直立，占地面積小。d金屬液進(jìn)入型腔時(shí)經(jīng)過轉(zhuǎn)折，消耗部分壓射壓力。e余料未切斷前不能開模，影響壓鑄機(jī)的生產(chǎn)率。f增加一套切斷余料機(jī)構(gòu)，使壓鑄機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，維修不便。全立式壓鑄機(jī)合模機(jī)構(gòu)和壓射機(jī)構(gòu)垂直布置的壓鑄機(jī)稱為全立式合模壓鑄機(jī),簡(jiǎn)稱全立式壓鑄機(jī)。其壓射系統(tǒng)在下部，而開合模系統(tǒng)則處于上部。建筑的方式有兩種：一種是在模具未合模前將金屬液澆入垂直壓室中。全立式壓鑄機(jī)的特點(diǎn)如下：a模具水平放置，放置嵌件方便。廣泛用于壓鑄電機(jī)轉(zhuǎn)子類及帶硅鋼片的零件。b帶入型腔的空氣較少，生產(chǎn)的鑄件氣孔顯著減少。c金屬液的熱量集中在靠近澆道的壓室內(nèi)，熱量損失少。d金屬液進(jìn)入型腔時(shí)轉(zhuǎn)折少，流程短，減少壓力損耗。2.2.2壓鑄機(jī)的基本結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)主要由開合模機(jī)構(gòu)、壓射機(jī)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。分為冷室和熱室兩大類，又分為臥式、立式兩種形式。1．合模機(jī)構(gòu)開合模及鎖模機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱合模機(jī)構(gòu)，是帶動(dòng)壓鑄模的動(dòng)模部分進(jìn)行模具分開或合攏的機(jī)構(gòu)。由于壓射充填時(shí)的壓力作用，合攏后的動(dòng)模仍有被脹開的趨勢(shì)，故這一機(jī)構(gòu)還要起鎖緊模具的作用。若按實(shí)現(xiàn)合模力的方式分為三種：機(jī)械式合模裝置、液壓式合模裝置、液壓機(jī)械式合模裝置。機(jī)械式合模裝置：機(jī)械式合模機(jī)構(gòu)可分為曲肘合模機(jī)構(gòu)、各種形式的偏心機(jī)構(gòu)等。電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力由齒輪、曲肘、連桿傳動(dòng)、使動(dòng)型座板沿拉桿作開、合模運(yùn)動(dòng)，整個(gè)裝置調(diào)整復(fù)雜，目前已很少采用，液壓雙曲肘合模裝置的工作特點(diǎn)：①增力作用：通過曲肘連桿系統(tǒng)，可以將合模液壓缸的推力放大16-26倍，與液壓式合模裝置相比，高壓油消耗減小、合模液壓缸直徑減小、泵的功率相應(yīng)減小。②合、開模運(yùn)動(dòng)速度為變速：如圖1-5曲肘部分結(jié)構(gòu)所示，在合模過程中，動(dòng)型座板移動(dòng)速度由零很快升到最大值，以后又逐漸減慢，隨著曲肘桿逐漸伸直至終止時(shí)，合模速度為零，機(jī)構(gòu)進(jìn)入自鎖狀態(tài)（鎖模狀態(tài)）。在開模過程中，動(dòng)型座板移動(dòng)由慢速轉(zhuǎn)至快速，再由快速轉(zhuǎn)慢至零，非常符合機(jī)器整個(gè)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)要求。③當(dāng)壓鑄模合緊且肘桿伸直時(shí)，可以撤去合模（鎖模）液壓缸的推力，合模系統(tǒng)仍然會(huì)處于合緊狀態(tài)。曲肘合模機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：a可將合模缸的推力放大，因此與液壓合模機(jī)構(gòu)相比，其合模缸直徑可大大減小，同時(shí)壓力油的耗量也顯著減少。b機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)性能良好，在曲肘離死點(diǎn)越近時(shí)，動(dòng)模移動(dòng)速度越低，兩半模可緩慢閉合。同樣在剛開模時(shí)，動(dòng)模移動(dòng)速度也較低，便于型芯的抽芯和開模。c合模機(jī)構(gòu)開合速度快，合模時(shí)剛度大而且可靠，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，使用維修方便。壓射機(jī)構(gòu)壓鑄機(jī)的壓射機(jī)構(gòu)是將金屬液推送進(jìn)模具型腔，充填成型為壓鑄件的機(jī)構(gòu)。不同型號(hào)的壓鑄機(jī)有不同的壓射機(jī)構(gòu)，但主要組成部分都包括壓室、壓射沖頭、壓射桿、壓射缸及增壓器等?，F(xiàn)在壓鑄機(jī)的壓射機(jī)構(gòu)的主要特點(diǎn)是三級(jí)壓射，也就是慢速排除壓室中的氣體和快速充填型腔的兩極速度，以及不間斷地給金屬液施以穩(wěn)定高壓的一級(jí)增壓。2.2.3壓鑄機(jī)的選用壓鑄機(jī)選用的原則在實(shí)際生產(chǎn)中，選擇壓鑄機(jī)時(shí)，主要根據(jù)產(chǎn)品的品種、生產(chǎn)批量和鑄件輪廓尺寸及鑄件合金種類和重量大小，還有壓鑄機(jī)的性能、精度和價(jià)格。在選用設(shè)備時(shí)，需考慮以下兩個(gè)方面。產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)批量對(duì)產(chǎn)品為多品種、小批量生產(chǎn)時(shí)，通常選用液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)的能快速進(jìn)行調(diào)整的壓鑄機(jī)；對(duì)組織產(chǎn)品為少品種、大批量生產(chǎn)的鑄件還可選擇專用的壓鑄機(jī)。壓鑄機(jī)的特點(diǎn)每一種壓鑄機(jī)都具有一定的技術(shù)規(guī)格，針對(duì)具體產(chǎn)品選用壓鑄機(jī)時(shí)，最主要的是根據(jù)壓鑄機(jī)的特點(diǎn)（尺寸、重量、合金種類）。因?yàn)殍T件的輪廓尺寸與壓鑄機(jī)的鎖型（模）力和開型距離有關(guān)；而主機(jī)鑄件的重量與合金種類則與壓室中的合金最大容量有關(guān)。壓鑄機(jī)選用的計(jì)算計(jì)算主脹型力F（kN）F=SP式中S—鑄件在分型面上的投影面積，包括澆注系統(tǒng)、溢流、排氣系統(tǒng)的面積，一般另加30%作為澆注系統(tǒng)與溢流、排氣系統(tǒng)的面積（mm）；P—壓射比壓,MP經(jīng)過計(jì)算，S約為11486.8mm,查表P取60MP，則F為689.2kN(2)經(jīng)計(jì)算，該鑄件澆道、余料等，總重量約1.5kg。（3）計(jì)算壓鑄機(jī)所需的鎖模FF≥K（F+F）式中F—壓鑄機(jī)應(yīng)有的鎖模力（kN）；K—安全系數(shù)（一般K=1.25）；F—分脹型力，作用愛滑塊鎖緊面上的法向分力引起脹型力之和（kN）。由于側(cè)向滑動(dòng)型芯成型端面面積不大，分脹型力可以忽略不計(jì)，故F≥K（F+F）=1.25×689.2=861.5kNJ1125型臥室冷室壓鑄機(jī)的合模力為2500kN，最大逐漸成型重量大2.5kg，均能滿足使用要求，結(jié)合62廠生產(chǎn)的實(shí)際情況，最終決定選用J1125型臥室冷室壓鑄機(jī)，壓室直徑選擇50mm。2.2.4模具的固定和校準(zhǔn)方式如圖2.1所示,壓鑄機(jī)模板上有3處所示的T形槽,可以把地板和靜模板推進(jìn)T形槽中達(dá)到固定的目的。J1125型壓鑄機(jī)澆注位置為偏心形式,故如圖2.1所示,1處為熔杯調(diào)節(jié)偏心槽,是為了方便不同模具的澆注位置的需要。2處為熔杯,閥蓋壓鑄模具就是通過它與靜模板上澆口套的凹槽來(lái)校準(zhǔn)的。圖2.4J1125型臥室冷室壓鑄機(jī)模板尺寸2.2.5壓鑄機(jī)壓鑄過程壓鑄機(jī)壓鑄過程如圖2.2所示a)合模—金屬液倒入壓室；b)壓射—金屬?zèng)_填型腔；c)開模沖頭推出余料；d)推出鑄件—沖頭復(fù)位圖2.5臥室冷室壓鑄機(jī)壓鑄過程2．3壓鑄模具設(shè)計(jì)方案的選擇2.3.1模具分型面的選擇模具分型面的選擇，是壓鑄模具設(shè)計(jì)上最重要的項(xiàng)目。選擇鑄件的分型面涉及鑄件的形狀和技術(shù)要求、澆注系統(tǒng)和溢流系統(tǒng)的布置、壓鑄工藝條件、壓鑄模的結(jié)構(gòu)和制造成本、模具的熱平衡等因素，這些因素往往難以兼顧，確定分型面時(shí)要予以綜合考慮。選擇分型面應(yīng)注意的要點(diǎn)如下：（1）開模時(shí)保持鑄件隨動(dòng)模移動(dòng)方向脫出靜模；（2）有利澆注系統(tǒng)、溢流系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)的布置；（3）要求不影響鑄件的精度；（4）簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)；2.3.2鑄造方案的選擇在選擇鑄造方案上，包括模具分割面在內(nèi)，我們?cè)谇懊嬉呀?jīng)提到，必須是從澆口開始的溶液流動(dòng)十分良好且可以得到高品質(zhì)制品的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在已經(jīng)利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行溶液流動(dòng)解析及凝固解析等，可以決定方案的各個(gè)項(xiàng)目。然而，因?yàn)樾枰^大的費(fèi)用及時(shí)間，所以尚未十分普及。一般而言，以依照傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇方案的情形仍然較多。壓鑄模具方案設(shè)計(jì)主要項(xiàng)目包含：壓鑄條件決定、澆口設(shè)計(jì)、流道設(shè)計(jì)、溢流槽設(shè)計(jì)、逃氣道設(shè)計(jì)及冷卻水管設(shè)計(jì)等。1、壓鑄件分析鑄件氣密性要求高，技術(shù)條件滿足EQY-94-88-Ⅱ-SY2。材料是EYL-2（E：東風(fēng)公司神龍標(biāo)識(shí)，Y：壓鑄，L：鋁合金），其形狀較復(fù)雜，尺寸精度要求高，鑄件在1200K加壓下不允許漏氣，應(yīng)無(wú)氣孔、疏松、縮孔、裂紋等缺陷等2、澆口設(shè)計(jì)在適當(dāng)?shù)奈恢眠x取澆口、流道、溢流槽、氣孔等位置，同時(shí)也需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦鋮s，是所有最初進(jìn)行的動(dòng)作中最重要的事項(xiàng)。而其中最重要的一項(xiàng)，就是澆口的位置。因?yàn)闈部诘奈恢茫瑧?yīng)考慮到從澆口射入的高速溶液不會(huì)沖向模槽壁及內(nèi)銷等。因?yàn)椋瑥臐部谏淙氲膰娏鲿?huì)產(chǎn)生很明顯的亂流，鑄造條件有少許不同時(shí)，液體流動(dòng)可能會(huì)產(chǎn)生亂流的變化、內(nèi)銷的折斷、以及溶液對(duì)模槽產(chǎn)生侵蝕等情形，結(jié)果就會(huì)形成各種問題。應(yīng)將澆口設(shè)置在附近沒有障礙物等的位置。在接續(xù)模槽上，應(yīng)注意噴射方向；澆口的寬幅較大時(shí)，則溶液的噴射速度會(huì)有部份不同，所以大型制品時(shí)，應(yīng)將澆口的寬幅分割在80cm以下；采用分割澆口時(shí)，在和其接續(xù)的流道接合處應(yīng)特別小心。每一個(gè)澆口的噴出量及噴出開始時(shí)間會(huì)變化；澆口的厚度必須依照制品的厚度及形狀等來(lái)決定；除以上重點(diǎn)以外，必須注意的是禁止事項(xiàng)，就是不能任意變更澆口面積。因?yàn)闀?huì)改變充填時(shí)間及澆口速度。內(nèi)澆口尺寸確定方式如下：由《金屬壓鑄模設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例》表5-1知壁厚>（3～6）㎜，有hg=(1.8～3.0)mm,取內(nèi)澆口厚度hg=2.0mm。由《金屬壓鑄模設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例》表5-2知內(nèi)澆口進(jìn)口部位壓鑄件形狀為矩形或長(zhǎng)方形板件時(shí)，內(nèi)澆口寬度為壓鑄件邊長(zhǎng)的0.6～0.8倍，壓鑄件邊長(zhǎng)約為121mm，故bg=0.7x121=84.7mm，內(nèi)澆口長(zhǎng)度取2～3mm。3、流道1)、流道的大小(斷面積)通常為澆口面積的4～5倍。因?yàn)闈部谒俣鹊?/4～1/5的速度已經(jīng)很快了，像鋁合金等極端彎曲的物品是不能采用這個(gè)比例。2)、如流道從同一形狀的澆口噴出的流量產(chǎn)生變化，則對(duì)于流道的形狀，應(yīng)進(jìn)行審慎的檢驗(yàn)。4、溢流槽設(shè)計(jì)溢流槽及氣孔的配置概要見《壓鑄模設(shè)計(jì)手冊(cè)》表4-27所示，每一個(gè)溢流槽的大小不能過大，應(yīng)考慮采用較多的數(shù)量。鍍鋅合金時(shí)，有時(shí)會(huì)設(shè)置比制品重量更多的溢流槽。5、氣孔氣孔最好設(shè)在容易積存空氣的位置，應(yīng)該注意其厚度，有時(shí)氣孔也要采取2段厚度。橫澆道橫澆道是直澆道的末端到內(nèi)澆口的前段的連接通道。由于閥蓋壓鑄件為一模一件，故它的橫澆道有以下主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)：（1）為了使金屬液達(dá)到均衡勻速或勻加速的流動(dòng)狀態(tài)，橫澆道應(yīng)保持均勻的截面積或緩慢收斂的趨向，不應(yīng)有突然的收縮和擴(kuò)張，特別是不應(yīng)該呈擴(kuò)張狀態(tài)。（2）則否金屬液在流動(dòng)過程中，會(huì)出現(xiàn)低壓區(qū)或渦流現(xiàn)象而卷入氣體，影響金屬液流的穩(wěn)定性。（3）在熔融金屬液在流過橫澆道時(shí)，為使熱量損失盡可能小，同時(shí)為便于余料脫模，應(yīng)此橫澆道應(yīng)有一定的厚度。同時(shí)，金屬液在冷卻時(shí)，應(yīng)使金屬液在橫澆道中的冷卻凝固時(shí)間比型腔中的冷卻凝固時(shí)間長(zhǎng)些，以便于補(bǔ)縮壓力的傳遞。（4）橫澆道應(yīng)平滑光亮，在拐角處應(yīng)圓滑過渡，并防止尖角，以減少金屬液的流動(dòng)阻力，避免過大的壓力損失。故應(yīng)順著橫澆道金屬液的流動(dòng)方向研磨，使其表面有較好的光潔度。（5）在任何情況下，橫澆道的截面積都應(yīng)大于內(nèi)澆口的截面積。（6）一般在臥式冷壓室壓鑄的情況下，為避免壓室中的金屬液在壓射前過早的流入型腔，橫澆道的入口處應(yīng)設(shè)置在直澆道的上方。（7）為便于調(diào)整，橫澆道截面積的初始尺寸應(yīng)選的小些，以便在試模時(shí)留有修正的余地。（8）橫澆道應(yīng)盡量短些，以便于橫澆道余料脫模和節(jié)約原材料。直澆道我們選取的是臥式冷壓室壓鑄模直澆道（1）直澆道的組成一般由澆口套、分流錐、澆道推桿等組成（2）澆口套結(jié)構(gòu)形式采取導(dǎo)入式直澆道的機(jī)構(gòu)形式。它可以提高金屬液在壓室的注入量，從而縮短直澆道的長(zhǎng)度，減少深腔壓鑄模的厚度。同時(shí)環(huán)繞澆口套外徑開設(shè)冷卻水路，改善模具熱平衡條件，有利于提高鑄件生產(chǎn)率。2.3.3、模具冷卻方案的選擇1.模具冷卻上，必須分成針對(duì)模具整體均一平衡溫度的冷卻以及局部冷卻，局部冷卻是指中子銷、置子、局部加熱部分等。一般模具的整體冷卻，會(huì)采用直線式冷卻水管來(lái)控制模具溫度。局部冷卻則會(huì)采噴流式冷卻水管。2.這些冷卻水管的容量應(yīng)比計(jì)算的為多，并在各部設(shè)置冷卻水量的調(diào)整及熱電對(duì)，以便進(jìn)行模具溫度的自動(dòng)控制。對(duì)應(yīng)鑄造射出周期的變化及作業(yè)開始時(shí)的冷卻等是很重要的，同時(shí)也應(yīng)防止料想不到的失敗。3.冷卻水管的構(gòu)造必須簡(jiǎn)單，在清掃及破損的拆解及裝置上都很方便。應(yīng)考慮縮短鑄造作業(yè)的中斷時(shí)間。4.對(duì)大量加熱部的冷卻方式應(yīng)采標(biāo)準(zhǔn)化方式，若發(fā)生折損可立即更換，在設(shè)計(jì)上，也應(yīng)注意充份的冷卻。2.3.4、拔模斜度的選擇在選擇拔模斜度上，有下列兩點(diǎn)應(yīng)特別注意。其一就是如側(cè)壁應(yīng)有之拔模斜度標(biāo)準(zhǔn)所示，因?yàn)楦叨扔蛣t制品的收縮應(yīng)力會(huì)愈大，所以應(yīng)加大拔模斜度，有些制品在低于高度約1mm的位置(段部)，若沒有更大的拔模斜度，則可能在段部會(huì)發(fā)生龜裂。第二個(gè)重點(diǎn)就是，因?yàn)槟＞叻指蠲娴奈恢?，可能?huì)使拔模角度顛倒，所以在事前應(yīng)了解這一點(diǎn)。2.3.5斜銷抽芯機(jī)構(gòu)抽芯機(jī)構(gòu)有斜銷抽芯機(jī)構(gòu)、彎銷抽芯機(jī)構(gòu)、齒軸齒條抽芯機(jī)構(gòu)、液壓抽芯機(jī)構(gòu)等。本設(shè)計(jì)用的是兩個(gè)斜銷抽芯機(jī)構(gòu)如圖圖1.3.5-1所示。圖2.61—斜銷2—滑塊3—封鎖塊4—螺釘5—靜模6—鑲塊型芯7—?jiǎng)幽?—?jiǎng)右r模9—鑲塊10—靜襯模1、斜銷抽芯抽芯機(jī)構(gòu)的動(dòng)作過程1）合模狀態(tài)：斜銷與分型面成一斜角，固定于靜模內(nèi)，穿過設(shè)在動(dòng)模導(dǎo)滑槽中的滑塊孔內(nèi)，滑塊由封鎖塊鎖緊；2）開模后：動(dòng)模和靜模分開，滑塊隨動(dòng)模運(yùn)動(dòng)，由于靜模上的斜銷在滑塊孔中，使滑塊隨動(dòng)模運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，沿斜銷方向強(qiáng)制滑塊運(yùn)動(dòng)，抽出型芯；3）抽芯結(jié)束：開模到一定距離后，斜銷與滑塊脫離，抽芯停止運(yùn)動(dòng)，滑塊由側(cè)面彈簧螺釘限位，以便再次合模時(shí)斜銷準(zhǔn)確地插入滑塊斜孔，迫使滑塊復(fù)位。a.抽芯力計(jì)算：壓鑄件在脫模時(shí)，必須克服包緊力所產(chǎn)生的脫模阻力，同時(shí)還需與成型零件的黏附力、摩擦力以及脫模機(jī)構(gòu)本身所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)摩檫合力，才能從成型零件中脫出。這些合力即為脫模力，在側(cè)抽芯動(dòng)作中則稱為抽芯力。抽芯力分為初始抽芯力和相繼抽芯力兩種。在開始抽芯的瞬間克服包緊力所需的抽芯力最大，稱為初始抽芯力，之后繼續(xù)將型芯全部抽出所需的力稱為相繼抽芯力，這個(gè)力比初始抽芯力小得多，所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮初始抽芯力。由《金屬壓鑄模設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例》式（8-1）知F=pA(fcosα-sinα)F—抽芯力，N;p—單位面積壓鑄件對(duì)型芯的擠壓應(yīng)力，pa,一般對(duì)鋁合金取pa=10～12MPa；A—壓鑄件包緊側(cè)型芯的表面積，㎡；f—壓鑄件對(duì)成型表面的摩檫系數(shù)，一般取f=0.2～0.25；α—側(cè)型芯成型部位的脫模斜度，（°）。由UG三維圖測(cè)得A=740㎜2，cad圖知α=2°，取p=12MPa，f=0.25代入上式得F=12x740x(0.25*cos2°-sin2°)=1908.7N≈1.9KN由《金屬壓鑄模設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例》式（8-6）知F=Fk×0.5sinφ式中Fk—壓鑄機(jī)的開模力，即驅(qū)動(dòng)側(cè)抽芯的原始動(dòng)力；φ—斜銷的斜銷斜角其中0.5sinφ為抽芯力借用開模力的利用系數(shù)。當(dāng)φ=15°～25°時(shí)，抽芯力只為開模力的1/4～1/3.由此可見，壓鑄機(jī)的開模力作為驅(qū)動(dòng)斜銷完成側(cè)抽芯的原始動(dòng)力是足夠的。b.抽芯距離的計(jì)算抽芯后活動(dòng)成型部分應(yīng)完全脫離鑄件的成型表面，為使鑄件能順利脫出型腔，需再加上一個(gè)安全值。由《壓鑄成型工藝及模具》式（7-2）知S=h+K式中S—抽芯距離，mm；h—抽芯處鑄件壁厚或成型深度，mm；K—安全值。由cad圖知h=17mm，由《壓鑄成型工藝及模具》表7-1知取K=4mm,代入上式S=17+4=21mm.2、T型滑塊結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，為最常用形式。滑動(dòng)時(shí)如圖2.7所示1處為防止上下晃動(dòng)的固定面；2處為導(dǎo)滑面，精度要求高；3處“懸空”即不要求配合精度。有時(shí)為了便于更換、維修和導(dǎo)滑長(zhǎng)度較長(zhǎng)，可在兩邊加上導(dǎo)滑塊。（導(dǎo)滑塊經(jīng)過調(diào)質(zhì)、淬火防止沾膜）圖2.7T型滑塊的結(jié)構(gòu)2.3.6成型零件的結(jié)構(gòu)形式（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。

其特點(diǎn)有：1）強(qiáng)度和剛性較好；2）避免產(chǎn)生拼縫痕跡；3）模具外形尺寸較小，以適應(yīng)壓鑄機(jī)拉桿空間較小的需要；4）減小模具裝配工作量；5）易于設(shè)置模溫調(diào)節(jié)裝置。但是，整體式結(jié)構(gòu)加工量大，浪費(fèi)材料，不易修復(fù)，同時(shí)給熱處理和表面處理帶來(lái)困難，只適用于批量小、產(chǎn)品試制、形狀簡(jiǎn)單、不需熱處理的單腔模具。（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。模套應(yīng)采用圓形或矩形，以便于加工和裝配。（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。

局部組合式型腔多用于局部形狀較為復(fù)雜，整體加工較為困難的場(chǎng)合，它使難于加工的成型部位，分拆成便于加工和便于熱處理的單件，大大降低了模具加工的難度。在組裝后也沒有明顯的拼接痕跡，且修理和更換也比較方便。（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。

組合式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：1）將組成成型空腔的各部分分解成若干獨(dú)立的鑲塊，簡(jiǎn)化加工工藝，降低模具加工的制造難度。2）各組件均可采用機(jī)械加工，特別是在淬硬處理后采用高精度的磨削加工，保證了各部的精度要求，提高了成型零件的使用壽命。3）提高機(jī)械設(shè)備的利用率，減少了繁重的人工工作量，從而相應(yīng)提高了生產(chǎn)效率，降低成本。4）有利于沿脫模方向開設(shè)脫模斜度，方便研磨，保證了成型零件的表面粗糙度要求，便于脫模。5）拼合面有一定的排氣作用。6）壓鑄件的局部結(jié)構(gòu)改動(dòng)時(shí)，便于修改模具，當(dāng)易損的成型零件失效時(shí)，可隨時(shí)修理或更換，不至于使整套模具報(bào)廢。7）采用合理的組合式結(jié)構(gòu)，可減少熱處理變形。不過組合式結(jié)構(gòu)也有不足之處：8）過多的鑲塊拼合面，難以滿足組合尺寸的配合精度要求，增加了模具的裝配難度。9）鑲拼處處理不當(dāng)，會(huì)引起縫隙飛邊，增加壓鑄件去除毛刺的工作量。10）不利于模體溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的布局。小型芯的固定方式：在局部組合的結(jié)構(gòu)中，小型芯是成型各類孔和異性結(jié)構(gòu)的成型零件。小型芯的固定必須保持與相關(guān)結(jié)構(gòu)件之間有足夠的強(qiáng)度及穩(wěn)定性，使金屬液的沖擊、壓鑄件在消除包緊力的脫模時(shí)，不發(fā)生位移、變形或彎曲斷裂現(xiàn)象。同時(shí)，還應(yīng)便于加工和裝卸，以利于小型芯在失效時(shí)的修理和更換。閥蓋壓鑄模的型芯采用臺(tái)肩的固定方式。它鑲嵌在固定板上，再用螺栓將固定板緊固在墊板上。它穩(wěn)定可靠，便于加工，是最常用的固定方式。2.3.7成型零件結(jié)構(gòu)形式及零件尺寸的確定（1）應(yīng)使成型零件的加工工藝簡(jiǎn)單合理，便于機(jī)械加工，并容易保證尺寸精度和組裝部位的配合精度。（2）保證成型零件的強(qiáng)度和剛度要求，不應(yīng)出現(xiàn)銳邊、尖角、薄壁。（3）成型零件與金屬液直接接觸，因此應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)耐熱鋼，并進(jìn)行淬硬處理，以提高成型零件的使用壽命。（4）成型零件應(yīng)有可靠的固定和定位方式，提高相對(duì)位置的穩(wěn)定性，防止因金屬液的沖擊而引起位移。（5）成型零件或減少或避免熱處理變形。（6）鑲拼式結(jié)構(gòu)應(yīng)避免產(chǎn)生橫行拼縫，以利于壓鑄件脫模。（7）成型零件應(yīng)便于裝卸、維修或更換。確定成型尺寸的原則1）選擇合適的成型收縮率2）分析成型零件受到?jīng)_蝕后的變化趨勢(shì)3）消除相對(duì)位移或壓射變形產(chǎn)生的尺寸誤差4）脫模斜度尺寸取向的影響成型尺寸的計(jì)算由《金屬壓鑄模設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例》式（6-1）知成型尺寸的基本計(jì)算公式A′=A+Aφ并考慮工藝因素的內(nèi)容，即模具成型尺寸的基本計(jì)算公式為A′|Δ′|=(A+Aφ+|nΔ|)|Δ′|式中A′—計(jì)算后的成型尺寸，mm;A—壓鑄件的基本尺寸，mm;φ—壓鑄件的計(jì)算收縮率；n—補(bǔ)償系數(shù)；Δ—壓鑄件公稱尺寸偏差，mm;Δ′—成型零件公稱尺寸的制造偏差，mm.三維建模及虛擬裝配3.1三維建?；静僮饕詫?dǎo)滑塊的建模過程為例，基本介紹一下UG8.5版本的應(yīng)用如下：打開軟件，出現(xiàn)如下界面圖3.1.1UG初始界面然后需要新建，通過繪制草圖命令，再通過拉伸旋轉(zhuǎn)等命令得到自己想要的模型。部分軟件截圖如下：圖3.1.2UG新建任務(wù)窗口視圖圖3.1.3UG草圖繪制初始界面可以說三維建模工作還是比較簡(jiǎn)單的一個(gè)任務(wù)，通過一段時(shí)間對(duì)UG軟件的學(xué)習(xí)了解基本能建立好所有模型，例如建立好的導(dǎo)滑塊模型就如下圖所示：圖3.1.4導(dǎo)滑塊三維模型圖3.1.5推板三維模型圖三維建模過程中遇到的最大問題就是分流錐的建模，由于讀圖能力有限，剛開始無(wú)法想象出分流錐的具體形狀，最后請(qǐng)教指導(dǎo)老師才了解一點(diǎn)，最后向老師直接建模展示出具體三維模型才使得我頭腦中有一個(gè)具體的印象。分流錐的二維圖紙如下：圖3.1.6分流錐的二維圖紙圖3.1.6分流錐三維模型圖而分流錐的具體三維模型建立出來(lái)則如上圖所示，由此可見，自我本身的讀圖能力還需大力加強(qiáng)，只有這樣才能順利完成以后的工作任務(wù)。另外，繪制的測(cè)滑塊的三維模型圖則如下圖所示：圖3.1.7測(cè)滑塊三維模型圖3.2虛擬裝配虛擬裝配技術(shù)是在虛擬設(shè)計(jì)環(huán)境下，完成對(duì)產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)進(jìn)程控制并進(jìn)行具體模型定義與分析的過程。它可有效支持自頂向下的并行產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及與主模型(MasterModel)相關(guān)的可制造性設(shè)計(jì)和可裝配性設(shè)計(jì)，以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。“虛擬裝配”（VirtualAssembly）是產(chǎn)品數(shù)字化定義中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在虛擬技術(shù)領(lǐng)域和仿真領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用研究。它主要是對(duì)模型重新定位或物理裝配過程仿真的分析過程,以加強(qiáng)模型結(jié)構(gòu)了解和檢測(cè)。本文主要介紹在模具的實(shí)體造型完成的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)后虛擬裝配過程。下面介紹閥蓋模具虛擬裝配的過程和方法：3.2.1建立裝配模型樹圖3.2.1裝配模型樹3.2.2進(jìn)行虛擬裝配雙擊NX8.5圖標(biāo)打開軟件，然后點(diǎn)擊左上角（新建）圖標(biāo)，出現(xiàn)如下新建界面圖3.2.2虛擬裝配初始界面點(diǎn)擊“裝配”，輸入名稱，選好保存到的文件夾后，點(diǎn)擊“確定”進(jìn)入裝配界面，然后依據(jù)各部件約束關(guān)系進(jìn)行組裝。圖3.2.3UG虛擬裝配約束界面的選擇在虛擬裝配階段，主要是根據(jù)圖3.2.1的裝配模型樹來(lái)分別進(jìn)行。由裝配圖知總裝配分為靜模裝配、動(dòng)模裝配，而其中動(dòng)模裝配又分為三個(gè)部分，分別為動(dòng)模支撐部分、動(dòng)模頂出部分、動(dòng)模主體部分。這幾部分三維模型圖如下所示：圖3.2.4動(dòng)模支撐三維模型圖圖3.2.5動(dòng)模支撐及動(dòng)模頂出三維圖圖3.2.6動(dòng)模裝配模型圖圖3.2.7靜模裝配三維模型圖圖3.2.8動(dòng)模主體裝配圖1圖3.2.9動(dòng)模主體裝配圖2圖3.2.10動(dòng)模頂出裝配圖在動(dòng)模主體部分中，有一特別細(xì)小的零部件（通水柱）需要注意。通水柱整體大小較小，而且由好幾部分組成，在沒有圖紙的情況下基本無(wú)法完成建模。通過與指導(dǎo)老師交流溝通，最后畫出的裝配圖及拆開圖便如下所示：圖3.2.11通水柱模型圖圖3.2.12通水柱拆分模型圖第四章總結(jié)在閥蓋壓鑄模具的設(shè)計(jì)過程中，不僅使我對(duì)以前學(xué)過的專業(yè)課有一個(gè)系統(tǒng)的總結(jié),而且對(duì)在UG在壓鑄模的應(yīng)用有了深刻的體會(huì)?，F(xiàn)將我這三個(gè)月的具體設(shè)計(jì)工作總結(jié)如下:（1）學(xué)習(xí)了模具制造的基本知識(shí)；（2）學(xué)習(xí)了壓鑄的理論知識(shí)和技術(shù)現(xiàn)狀；（3）利用UG完成了閥蓋壓鑄模的設(shè)計(jì)；（4）熟悉了UG軟件的基本應(yīng)用?，F(xiàn)代機(jī)械加工的趨勢(shì)是少切削甚至是無(wú)切削，所以模具制造業(yè)就成為當(dāng)今工業(yè)的一個(gè)重要趨勢(shì)。傳統(tǒng)的模具手工制造已經(jīng)達(dá)不到現(xiàn)在的需求了，這就迫切需要引入CAD/CAM技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)在模具方面的應(yīng)用大大地提高了模具的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益及深刻地影響了人類生活。就因?yàn)檫@些發(fā)展趨勢(shì)，讓我感覺到需要迫切的腦補(bǔ)相關(guān)知識(shí)來(lái)提升自己的能力。另外，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中認(rèn)識(shí)到了很多自身的大問題，特別嚴(yán)重的是對(duì)三維軟件應(yīng)用的掌握程度，以前對(duì)軟件的不夠重視，導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(jì)之前倉(cāng)促的學(xué)習(xí)了解，浪費(fèi)了大筆的時(shí)間。畢業(yè)設(shè)計(jì)中，主要是學(xué)習(xí)鞏固了三維軟件建模、虛擬裝配的相關(guān)功能，對(duì)于Down_topDesign這一塊的功能操作方面基本不熟悉，這是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中比較遺憾的一部分。以后還需要抽出更多時(shí)間和精力去研究這些。再一些不足總結(jié)如下：EQ\o\ac(○,1)在知識(shí)方面的缺乏和遺忘，有很多知識(shí)不會(huì)，甚至有很多自己學(xué)過的知識(shí)。主要體現(xiàn)在力學(xué)、材料和復(fù)雜零件的認(rèn)識(shí)。EQ\o\ac(○,2)所學(xué)的知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，不能夠完全地去解決夾具方面的一些復(fù)雜問題。EQ\o\ac(○,3)編寫和組織語(yǔ)言的能力較弱，有時(shí)不知道如何下手。需要經(jīng)常鍛煉。致謝本學(xué)位論文是在指導(dǎo)老師向老師的指導(dǎo)下完成的。從畢業(yè)論文的選題、題目分析、開題報(bào)告、中期報(bào)告向老師每次都面對(duì)面由表及里深入分析，在尊重我的看法的基礎(chǔ)上給予合理化建議。向老師特別認(rèn)真負(fù)責(zé)，在這段日子里，向老師每個(gè)周都會(huì)抽出固定的時(shí)間對(duì)我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行一對(duì)一的知道，甚至還在休息時(shí)段在家里接待我們答疑。特別是論文初稿修改過程中，向老師給了我們深刻的指導(dǎo)和建議，感謝向老師在大學(xué)四年里對(duì)我的關(guān)懷以及畢業(yè)設(shè)計(jì)一路上的付出！其次感謝院里所有老師和領(lǐng)導(dǎo)在四年對(duì)我們的栽培，是他們的嚴(yán)厲要求和辛苦付出讓我們成長(zhǎng)，此外感謝所有為我提供實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)的單位和單位領(lǐng)導(dǎo)，感謝身邊每位同學(xué)的照顧和支持！謝謝！參考文獻(xiàn)［1］關(guān)月華.壓鑄成型工藝與模具設(shè)計(jì).電子工業(yè)出版社.2013［2］黃勇.壓鑄模具設(shè)計(jì)實(shí)用教程.化學(xué)工業(yè)出版社，2011［3］楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊(cè).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