畢業(yè)設(shè)計(jì)--支撐架壓鑄模cad設(shè)計(jì)及cae成型仿真

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文)</p><p>　　專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　班 級(jí) 08機(jī)械一班 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　學(xué) 號(hào)

2、 </p><p>　　課 題 支撐架壓鑄模三維CAD設(shè)計(jì) </p><p>　　及CAE成型仿真 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2012年 6 月 1 日</p><p>　　

3、支撐架壓鑄模CAD設(shè)計(jì)及CAE成型仿真</p><p><b>　　中文摘要</b></p><p>　　首先，分析支撐架壓鑄件的結(jié)構(gòu)工藝，提出幾種不同的壓鑄工藝方案，計(jì)算環(huán)形澆口尺寸、彎銷尺寸、充填速度、溫度、壓實(shí)壓力等工藝參數(shù)，完成壓鑄模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。然后，確定模具分型面和澆注系統(tǒng)，借助PRO/E三維軟件，對(duì)支撐架零件三維造型，解決模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用CA

4、E軟件PROCAST仿真支撐架充填、凝固過程，優(yōu)化壓鑄模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。再次，繪制模具裝配圖、零件工程圖，同時(shí)校核模具關(guān)鍵零件的強(qiáng)度。最終表明該模具結(jié)構(gòu)合理，制造工藝良好，工作穩(wěn)定可靠。</p><p>　　關(guān)鍵詞：壓鑄模；環(huán)形澆口；彎銷；分型面；Pro/E；CAE</p><p>　　Support frame Die-Casting Mould CAD / CAE</p>&

5、lt;p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　In this thesis, firstly, the structures of the Support frame die-casting were analyzed. The structure of die casting die was designed through the analysis of va

6、rious process planning and the calculations of technological parameters of ring gate, bent pin, speed, temperature, pressure, etc. Secondly, the mold parting surface and gating system must be determined. By using 3D PRO/

7、E software, the die-casting model and the mould structure had been drawn. On the basis, the design of die-casting mould </p><p>　　Keywords: Die-casting mould；ring gate；bent pin；mould surface；Pro/E；CAE</p&

8、gt;<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 前言1</b></p><p>　　1.1 課題的提出1</p><p>　　1.2 國內(nèi)外壓鑄研究的現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2.1國外壓力鑄造業(yè)的現(xiàn)狀1</p><p>

9、;　　1.2.2國內(nèi)壓力鑄造業(yè)的現(xiàn)狀1</p><p>　　1.3設(shè)計(jì)的內(nèi)容和目標(biāo)2</p><p>　　1.3.2．重點(diǎn)需要研究的問題4</p><p>　　1.3.3．完成任務(wù)可能思路和方案4</p><p>　　1.3.4．設(shè)計(jì)的目標(biāo)4</p><p>　　第二章 支撐架壓鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性分析5<

10、;/p><p>　　2.2壓鑄合金的化學(xué)成分和性能5</p><p>　　2.2壓鑄件的尺寸精度5</p><p>　　2.2.1．影響壓鑄件的精度的主要因素5</p><p>　　2.2.2．壓鑄件的輪廓性尺寸6</p><p>　　壓鑄件的輪廓性尺寸6</p><p>　　2.3 壓鑄

11、件的形位公差7</p><p><b>　　2.4 壁厚8</b></p><p>　　2.5 鑄造圓角半徑8</p><p>　　2.6 脫模斜度8</p><p>　　2.7 壓鑄件的表面質(zhì)量8</p><p>　　2.8 加工余量9</p><p>　　第

12、三章 金屬壓鑄件壓鑄工藝10</p><p>　　3.1 壓力參數(shù)10</p><p>　　3.2 速度參數(shù)11</p><p>　　3.3 時(shí)間參數(shù)12</p><p>　　3.3.1.填充時(shí)間12</p><p>　　3.3.2.持壓時(shí)間12</p><p>　　3.3.3.留模

13、時(shí)間12</p><p>　　3.4 溫度參數(shù)12</p><p>　　3.4.1.澆注溫度13</p><p>　　3.4.2模具溫度13</p><p>　　3.5 成型收縮率13</p><p>　　3.5.1．壓鑄件的收縮率的影響因素14</p><p>　　3.5.2．鋁合

14、金的計(jì)算收縮率14</p><p>　　3.6 液態(tài)鋁合金的密度14</p><p>　　3.7 壓鑄用涂料14</p><p>　　3.7.1．壓鑄涂料的作用14</p><p>　　3.7.2．對(duì)涂料的要求14</p><p>　　3.8 壓鑄件的后處理15</p><p>　　

15、3.8.1.壓鑄件的清理15</p><p>　　3.8.2．壓鑄件浸滲處理15</p><p>　　3.8.3．壓鑄件的表面處理15</p><p>　　3.8.4．壓鑄件的熱處理16</p><p>　　3.8.5.壓鑄件的整形處理16</p><p>　　第四章 鑄件基本參數(shù)的計(jì)算與壓鑄機(jī)的選用17&

16、lt;/p><p>　　4.1 壓鑄機(jī)的種類和特點(diǎn)17</p><p>　　4.1.1.熱室壓鑄機(jī)17</p><p>　　4.1.2.臥式冷壓室壓鑄機(jī)17</p><p>　　4.1.3.立式冷壓室壓鑄機(jī)18</p><p>　　4.1.4.全立式冷壓室壓鑄機(jī)18</p><p>　　4

17、.1.5.本次設(shè)計(jì)壓鑄機(jī)種類選用18</p><p>　　4.2 確定型腔數(shù)目及布置形式18</p><p>　　4.3 確定壓實(shí)壓力18</p><p>　　4.4 壓鑄機(jī)鎖模力的確定19</p><p>　　4.5 計(jì)算脹型力20</p><p>　　4.6 核定投影面積21</p>&l

18、t;p>　　4.7 初步選定壓鑄機(jī)21</p><p>　　第五章 壓鑄模分型面的設(shè)計(jì)23</p><p>　　第六章 澆注系統(tǒng)和溢流、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)24</p><p>　　6.1 澆注系統(tǒng)的分類24</p><p>　　6.2 內(nèi)澆口的設(shè)計(jì)26</p><p>　　6.3 直澆道的設(shè)計(jì)27<

19、/p><p>　　6.4 橫澆道的設(shè)計(jì)29</p><p>　　6.5 溢流槽的設(shè)計(jì)30</p><p>　　6.3 排氣槽的設(shè)計(jì)32</p><p>　　6.4 預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的壓鑄缺陷及處理方法32</p><p>　　第七章 壓鑄模抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)34</p><p>　　7.1常用抽芯

20、機(jī)構(gòu)的類型34</p><p>　　7.2抽芯力和抽芯距的確定34</p><p>　　7.2.1影響抽芯力的因素35</p><p>　　7.2.2抽芯力的估算35</p><p>　　7.3.1彎銷的設(shè)計(jì)38</p><p>　　第八章 模架與成形零件的設(shè)計(jì)43</p><p>

21、　　8.1 模架的設(shè)計(jì)43</p><p>　　8.2 成形零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)43</p><p>　　8.3 加熱與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)49</p><p>　　8.4 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)51</p><p>　　8.5 復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)52</p><p>　　第九章 模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53</p>&l

22、t;p>　　9.1 壓鑄模的技術(shù)要求53</p><p>　　9.2 壓鑄模外形和安裝部位的技術(shù)要求53</p><p>　　第十章 校核模具與壓鑄機(jī)的相關(guān)尺寸57</p><p>　　10.1 鎖模力的校核57</p><p>　　10.2 鑄件最大投影面積校核57</p><p>　　10.3 壓室

23、容量校核57</p><p>　　10.4 模具尺寸的的校核58</p><p>　　9.5 壓實(shí)壓力的校核58</p><p>　　10.6 開模行程的校核58</p><p>　　第十一章 壓鑄CAE數(shù)值模擬分析59</p><p>　　11.1 概述59</p><p>　　1

24、1.2 模擬分析過程59</p><p>　　11.3 結(jié)果分析67</p><p>　　第十二章 結(jié)論72</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)74</b></p><p><b>　　致 謝75</b></p><p>　　附錄一 科技文獻(xiàn)翻譯76<

25、/p><p>　　附錄二 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書103</p><p><b>　　第一章 前言</b></p><p><b>　　1.1 課題的提出</b></p><p>　　壓力鑄造是近代金屬加工工藝中，發(fā)展較快的一種先進(jìn)的鑄造方法。液態(tài)金屬在高速高壓作用下射入緊鎖的模具型腔內(nèi)，并保壓、結(jié)晶直至凝固，

26、形成半成品或成品[2]。壓力鑄造作為一種終形和近終形的成形方法，具有生產(chǎn)效率高、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)良、壓鑄件尺寸精度高和互換性好等特點(diǎn)。在制造業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用和迅速的發(fā)展，壓鑄件已成為許多產(chǎn)品的重要組成部分。隨著轎車、摩托車、內(nèi)燃機(jī)、電子通信、儀器儀表、家用電器和五金等行業(yè)的飛速發(fā)展，壓鑄件的功能和應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，從而促進(jìn)了壓鑄技術(shù)不斷發(fā)展，壓鑄合金品質(zhì)不斷提高。</p><p>　　在壓力鑄造中，一般作用于原料上的

27、壓力在20～200 MPa，充型時(shí)澆口處初始速度為15～70 m/s，充型時(shí)間僅為0.01～0．20 s。正是由于這種特殊充型方式及凝固方式，導(dǎo)致壓力鑄造具有自身獨(dú)特的特點(diǎn)：</p><p>　　1)可以得到薄壁、形狀復(fù)雜但輪廓清晰的鑄件；</p><p>　　2)鑄件精度高、尺寸穩(wěn)定、加工余量少、表面光潔；</p><p>　　3)鑄件組織致密、具有較好的力學(xué)性能

28、；</p><p>　　4)生產(chǎn)效率高。壓力鑄造的生產(chǎn)周期短，一次操作的循環(huán)時(shí)間約5 s～3 min，這種方法適于大批量生產(chǎn)；</p><p>　　5)壓力鑄造采用鑲鑄法可以省去裝配工序并簡(jiǎn)化制造工藝；</p><p><b>　　6)材料利用率高；</b></p><p>　　1.2 國內(nèi)外壓鑄研究的現(xiàn)狀</p&

29、gt;<p>　　1.2.1國外壓力鑄造業(yè)的現(xiàn)狀</p><p>　　壓鑄技術(shù)涉及到機(jī)械制造、液壓傳動(dòng)、材料、冶金、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、化工、電子、傳感器、檢測(cè)、電氣等諸多學(xué)科并正在向邊緣學(xué)科滲透。隨著以上諸多學(xué)科的發(fā)展和工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，壓鑄技術(shù)也取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，具體表現(xiàn)為：</p><p>　　1)壓鑄機(jī)及外圍設(shè)備整體性能和控制系統(tǒng)水平的大幅度提高。</p>

30、<p>　　2)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在壓鑄中的廣泛應(yīng)用，加深了對(duì)壓鑄充型、凝固過程規(guī)律的認(rèn)識(shí)。</p><p>　　3)壓鑄型材質(zhì)和制造技術(shù)的發(fā)展，提高了壓鑄型使用壽命和壓鑄件質(zhì)量。</p><p>　　4)薄壁壓鑄件成形技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)輕量化的目標(biāo)創(chuàng)造了條件。</p><p>　　5)壓鑄型涂料的開發(fā)，改善了鑄型潤(rùn)滑特性，提高了壓鑄件表面質(zhì)量。<

31、;/p><p>　　1.2.2國內(nèi)壓力鑄造業(yè)的現(xiàn)狀</p><p>　　壓鑄模在我國約起始于20世紀(jì)40年代，但在工業(yè)上大量應(yīng)用壓鑄件是始于20世紀(jì)50年代，即1958年以后。至20世紀(jì)90年代，我國的壓鑄技術(shù)達(dá)到相當(dāng)水平，已自行設(shè)計(jì)和制造出成系列的、性能優(yōu)良的壓鑄機(jī)。國產(chǎn)壓鑄機(jī)從一般小型到5000kN、6300kN、8000kN、10000kN、12500kN、及16000kN的大型壓鑄機(jī)均

32、有生產(chǎn)。但與國外相比，我國壓力鑄造業(yè)仍然存在很多不足，主要表現(xiàn)在以下方面。</p><p>　　1)國外壓射系統(tǒng)始終在不斷地改進(jìn)，平均5～8年就有一次重大改進(jìn)。而我國壓射部分的所有壓射參數(shù)的調(diào)節(jié)均為人工手動(dòng)，無參數(shù)顯示系統(tǒng)配套，給壓鑄工藝規(guī)范的實(shí)施造成困難，因而壓鑄件的質(zhì)量無法保證，也難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。</p><p>　　2)液壓系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)壓鑄機(jī)的自動(dòng)控制。而國外有名的壓鑄機(jī)公司在這方面

33、早已普遍應(yīng)用。</p><p>　　3)國產(chǎn)壓鑄機(jī)大都存在漏油的現(xiàn)象，主要原因是密封件質(zhì)量差和加工質(zhì)量問題。</p><p>　　4)剛性是影響壓鑄機(jī)精度的重要因素，以前我國壓鑄機(jī)壓射性能較差，人們集中精力研究壓射系統(tǒng)的性能，而忽視了強(qiáng)度、精度的提高。</p><p>　　5)壓鑄模使用壽命短。</p><p>　　6)模具可靠性較差。<

34、;/p><p>　　7)生產(chǎn)率低由于國產(chǎn)模具使用可靠性不穩(wěn)定，生產(chǎn)中故障多，返修量大，班產(chǎn)量不如進(jìn)口模具高。</p><p>　　8)我國在壓鑄模的設(shè)計(jì)和制造方面，進(jìn)展較為緩慢。在壓鑄模設(shè)計(jì)中，目前仍主要依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　9)外觀質(zhì)量不理想。國產(chǎn)壓鑄件往往線條不清晰，水流紋不理想，表面粗糙度差。與進(jìn)口壓鑄件對(duì)比，差距明顯。</p>

35、<p>　　1.3設(shè)計(jì)的內(nèi)容和目標(biāo)</p><p>　　本課題的主要內(nèi)容、重點(diǎn)解決的問題,完成任務(wù)可能思路和方案。</p><p>　　1.3.1．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)主要內(nèi)容</p><p>　　(1) 英文資料翻譯一份(不少于5000漢字)。</p><p>　　(2) 壓鑄件三維建模、CAE成型仿真及模具設(shè)計(jì)。</p>

36、<p>　　按照充填理論以及經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)壓鑄件零件的成形工藝性進(jìn)行分析，校核其尺寸的合理性。</p><p>　　支撐架零件的二維、三維結(jié)構(gòu)圖如圖1-1，圖1-2所示。</p><p>　　圖1-1 支撐架壓鑄零件二維結(jié)構(gòu)</p><p>　　圖1-2 支撐架壓鑄零件三維圖</p><p>　　(3) 對(duì)澆注系統(tǒng)的選擇與計(jì)算，壓

37、鑄機(jī)型號(hào)的選擇。</p><p>　　根據(jù)壓鑄件的形狀及精度要求，設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的尺寸，尤其是內(nèi)澆道尺寸的選擇。</p><p>　　(4) 對(duì)加熱以及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)壓鑄件及澆道系統(tǒng)的數(shù)量、布置形式，計(jì)算加熱功率以及冷卻水道的尺寸、數(shù)量。</p><p>　　(5) 進(jìn)行初步數(shù)值模擬仿真成型，優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)。</p

38、><p>　　(6) 選擇合理的模具結(jié)構(gòu),繪制裝配圖。</p><p>　　根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的選擇和繪制，應(yīng)該以生產(chǎn)批量的大小、零件的復(fù)雜程度、精度以及使用要求等方面綜合考慮，繪制壓鑄模三維裝配圖。</p><p>　　(7) 繪制壓鑄模二維裝配圖以及型腔、型芯等工程圖的繪制。</p><p>　　(8) 對(duì)主要模具工作零件(型腔、型芯)進(jìn)行制造工藝

39、編制(包括數(shù)控加工程序)；</p><p>　　1.3.2．重點(diǎn)需要研究的問題：</p><p>　　(1) 依據(jù)液態(tài)金屬充填理論，通過研究支撐架壓鑄件的充填、凝固順序，設(shè)計(jì)合理的壓鑄工藝；</p><p>　　(2) CAD設(shè)計(jì)該件的壓鑄模具，優(yōu)化設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)；</p><p>　　(3) 對(duì)主要的零件(型腔、型芯)等強(qiáng)度校核，完成繪制裝配

40、圖和零件工程圖；</p><p>　　(4) 對(duì)主要模具工作零件(型腔、型芯)等進(jìn)行制造工藝編制(包括數(shù)控加工程序)；</p><p>　　(5) 進(jìn)行初步數(shù)值模擬成型；</p><p>　　(6) 對(duì)大學(xué)階段的知識(shí)進(jìn)行總結(jié)和應(yīng)用，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。</p><p>　　1.3.3．完成任務(wù)可能思路和方案：</p><p>

41、;　　由于支撐架壓鑄件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，尺寸精度要求較高，支撐架零件材料為YL112，表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量要求嚴(yán)格等特點(diǎn)，成型時(shí)要保證壓鑄件的質(zhì)量，克服成型缺陷，因此對(duì)壓鑄件的成型工藝選擇要求科學(xué)、合理，壓鑄模結(jié)構(gòu)具有良好的工藝性。</p><p>　　為提高生產(chǎn)效率且保證零件質(zhì)量，預(yù)采用一模兩腔，對(duì)稱分布在澆注系統(tǒng)兩側(cè)成型。</p><p>　　根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，零件上兩處處都需要抽芯，側(cè)抽芯可以

42、通過多種方法來實(shí)現(xiàn)，譬如：采用斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)、彎銷抽芯機(jī)構(gòu)、斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)、齒輪齒條抽芯機(jī)構(gòu)、液壓抽芯機(jī)構(gòu)等。</p><p>　　分型面的選擇也有多種方案：</p><p>　　1.3.4．設(shè)計(jì)的目標(biāo)：</p><p>　　由于支撐架壓鑄件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，尺寸精度要求較高，支撐架的零件材料為YL112，表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量要求嚴(yán)格等特點(diǎn)，成型時(shí)要保證壓鑄件的質(zhì)量，克服成

43、型缺陷，因此對(duì)壓鑄件的成型工藝選擇要求科學(xué)、合理，壓鑄模結(jié)構(gòu)具有良好的工藝性。</p><p>　　利用三維設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)模具的裝配結(jié)構(gòu)，通過液態(tài)金屬充填理論和數(shù)值仿真模擬合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)和優(yōu)化設(shè)計(jì)參量。</p><p>　　通過本畢業(yè)設(shè)計(jì)，掌握壓鑄原理及模具結(jié)構(gòu)，掌握壓鑄模設(shè)計(jì)的步驟，模具制造工藝的編制能力，具有較強(qiáng)的從事壓鑄工藝及模具技術(shù)工作的能力，組織模具生產(chǎn)管理的能力。</p&

44、gt;<p>　　第二章 支撐架壓鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性分析</p><p>　　壓鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性分析是壓鑄生產(chǎn)技術(shù)中的重要部分，主要涉及壓鑄合金性能分析、壓鑄工藝對(duì)鑄件要求、壓鑄件的技術(shù)要求、壓鑄件的工藝性能等。壓鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性是否合理，對(duì)模具的結(jié)構(gòu)、壓鑄件的質(zhì)量、生產(chǎn)成本有著直接的影響。如果壓鑄件的結(jié)構(gòu)不合理，不僅模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且質(zhì)量無法得到保證，甚至造成生產(chǎn)困難</p><p

45、>　　2.2壓鑄合金的化學(xué)成分和性能</p><p>　　壓鑄合金是壓鑄生產(chǎn)的要素之一，要生產(chǎn)優(yōu)良的壓鑄件，除了要有合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和成型設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)完善的壓鑄模和工藝性能優(yōu)越的壓鑄機(jī)外，還需要有性能優(yōu)良的合金。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)要求的材料為壓鑄鋁合金YL112，壓鑄鋁合金是目前應(yīng)用最廣泛的壓鑄材料，而大多使用高硅鋁合金。因?yàn)樗鼈冊(cè)试S有相當(dāng)數(shù)量的雜質(zhì)，可以用舊鋁作回收利用，提

46、高原材料的利用率。壓鑄鋁合金的主要特點(diǎn)有：</p><p>　?、?密度較小，比強(qiáng)度高；</p><p>　　② 在高溫和常溫下都具有良好的力學(xué)性能，尤其時(shí)沖擊韌性好；</p><p>　?、?有較好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。機(jī)械切削性能也很好；</p><p><b>　?、?耐腐蝕性能好；</b></p>&l

47、t;p>　?、?具有良好的壓鑄性能，較好的表面粗糙度以及較小的熱裂性。</p><p>　　但是，鋁合金的體積收縮率較大，在壓鑄件冷卻凝固時(shí)易在最后凝固處形成較大的集中縮孔。同時(shí)鋁合金對(duì)模具具有較強(qiáng)的黏附性，在脫出壓鑄件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生黏附現(xiàn)象。</p><p>　　壓鑄鋁合金YL112的化學(xué)成分和力學(xué)性能見表2-1</p><p>　　表 2-1壓鑄鋁合金的化學(xué)成

48、分和力學(xué)性能（摘自GB／T15115-1994）</p><p>　　2.2壓鑄件的尺寸精度</p><p>　　2.2.1．影響壓鑄件的精度的主要因素[7]：</p><p>　?、賶鸿T件的空間輪廓尺寸；</p><p><b>　?、诨境叽?；</b></p><p>　?、勰＞呓Y(jié)構(gòu)對(duì)該尺寸的

49、影響，主要取決于分型面或活動(dòng)成形的鎖緊狀況及脫模斜度；</p><p><b>　?、芎辖鸱N類；</b></p><p>　　⑤設(shè)計(jì)模具選用收縮率與該尺寸實(shí)際表現(xiàn)收縮率的差值；</p><p>　?、迚鸿T工藝參數(shù)的變動(dòng)，主要是模溫和脫模時(shí)的鑄件溫度；</p><p>　?、吣＞咧敝吝_(dá)到工作壽命，制造維修對(duì)其精度的保證；&

50、lt;/p><p>　?、鄩鸿T機(jī)合模系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)精度和剛性。</p><p>　　2.2.2．壓鑄件的輪廓性尺寸</p><p>　　壓鑄件的輪廓性尺寸大小以空間對(duì)角線來表示?？臻g對(duì)角線取自外切鑄件最大輪廓的四方體，其值按式2-1[2]求得，一律取整數(shù)：</p><p><b>　　(2-1)</b></p>&

51、lt;p>　　式中——空間對(duì)角線(mm)；</p><p>　　a——長(zhǎng)度(mm)；</p><p>　　b——寬度(mm)；</p><p>　　c——高度(mm)。</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?1 mm</b></p

52、><p>　　根據(jù)空間對(duì)角線的尺寸，精密壓鑄件高精度尺寸推薦公差見表2-2</p><p>　　表 2-2 高精度尺寸推薦公差</p><p>　　根據(jù)空間對(duì)角線的尺寸，精密壓鑄件嚴(yán)格尺寸推薦公差見表2-3</p><p>　　表2- 3 嚴(yán)格尺寸推薦公差</p><p>　　根據(jù)空間對(duì)角線的尺寸，精密壓鑄件一般尺寸推薦

53、公差見表2-4</p><p>　　表2- 4 一般尺寸推薦公差</p><p>　　注：A類尺寸表示不受分型面和活動(dòng)型芯影響的尺寸；</p><p>　　B類尺寸表示受分型面和活動(dòng)型芯影響的尺寸。</p><p>　　高精度尺表示寸有：、。</p><p>　　嚴(yán)格尺寸有：、、64、40</p><

54、;p>　　余下的全為一般尺寸，其中A類尺寸：28、15、40</p><p>　　B類尺寸：、120、160、</p><p>　　于是得：、、、、、、、、、</p><p>　　2.3 壓鑄件的形位公差</p><p>　　(1) 壓鑄件的平行度公差：見表2-5。</p><p>　　表2- 5 壓鑄件的平行度

55、公差 (單位：mm)</p><p>　　(2) 壓鑄件的同軸度公差：見表2-6。</p><p>　　表2- 6 壓鑄件的同軸度公差 (單位：mm)</p><p><b>　　2.4 壁厚</b></p><p>　　壓鑄件的合理壁厚取決于鑄件的具體結(jié)構(gòu)，

56、合金性能和壓鑄工藝等許多因素，為了滿足各方面的要求，以正常、均勻壁厚為佳。大面積的薄壁成型比較困難；壁厚過大或嚴(yán)重不均勻則易產(chǎn)生縮陷及裂紋。隨著壁厚的增加，壓鑄件材料力學(xué)性能明顯下降。</p><p>　　2.5 鑄造圓角半徑</p><p>　　鑄造圓角可以使金屬液流暢，氣體容易排出，并可避免因銳角而產(chǎn)生裂紋，內(nèi)圓角取值為取1mm。</p><p><b&g

57、t;　　2.6 脫模斜度</b></p><p>　　脫模斜度大小與鑄件幾何形狀如高大或深度、壁厚機(jī)型腔或型芯表面形狀如粗糙度、加工紋路方向有關(guān)。取支撐架內(nèi)表面脫模斜度β=1°。</p><p>　　2.7 壓鑄件的表面質(zhì)量</p><p>　　用新模具壓鑄可以獲得Ra0.8m表面粗糙度的壓鑄件。在模具正常使用壽命內(nèi)，鋁合金壓鑄件大致在Ra3.

58、2～Ra6.3m范圍。支撐架內(nèi)表面為Ra1.6～Ra3.2m；外表面為Ra3.2～Ra6.3m。</p><p><b>　　2.8 加工余量</b></p><p>　　當(dāng)壓鑄件的尺寸精度與形位公差達(dá)不到設(shè)計(jì)要求而需要機(jī)械加工時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮精整加工，以便保留其強(qiáng)度較高的致密層。</p><p>　　加工余量，見表2-7。</p>

59、<p>　　表2- 7 機(jī)械加工余量 (單位：mm)</p><p>　　第三章 金屬壓鑄件壓鑄工藝</p><p>　　壓鑄工藝是將模具、壓鑄機(jī)和鑄件結(jié)構(gòu)與合金特點(diǎn)等三大要素有機(jī)地結(jié)合并加以運(yùn)用的過程。</p><p>　　壓鑄生產(chǎn)中最重要 過程就是液態(tài)金屬充填的過程，是許多因素共同作用的過程。影響充型的主要因

60、素是壓力、速度、溫度和時(shí)間。各工藝因素是相互影響和制約的，調(diào)整某一工藝因素時(shí)，必然引起與之相應(yīng)的工藝因素發(fā)生變化，并可能反過來影響已經(jīng)調(diào)整的工藝因素。因此，要對(duì)這些工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整、控制和選擇，是個(gè)工藝參數(shù)協(xié)調(diào)在最佳狀態(tài)，滿足壓鑄生產(chǎn)的需要，才能生產(chǎn)出合格的鑄件。</p><p><b>　　3.1 壓力參數(shù)</b></p><p>　　壓力是使壓鑄件獲得組織致密和輪

61、廓清晰的重要因素，是由壓鑄機(jī)提供的，其大小取決于壓鑄機(jī)的結(jié)構(gòu)及功率。壓力的表示形式有壓射力和壓射比壓兩種。</p><p>　　為了提高鑄件的致密度，提高壓射比壓無疑是必要的，但是壓射比壓過高，會(huì)使型腔受金屬液的沖刷和粘模的傾向嚴(yán)重，降低模具的使用壽命；壓射比壓過低會(huì)導(dǎo)致逐漸組織不致密和輪廓不清晰。因此，應(yīng)根據(jù)鑄件的特點(diǎn)和合金的不同來選擇合適的壓射比壓。選擇壓射比壓時(shí)考慮的主要因素見表3-1</p>

62、<p>　　表3-1壓射比壓選擇的主要考慮因素</p><p>　　壓射比壓是壓射過程中金屬液在壓室中單位面積所受到的壓力。它是壓鑄機(jī)的壓射力與壓射沖頭截面積之比。鋁合金常用壓射比壓的推薦值范圍見表3-2。</p><p>　　表3-2 常用壓射比壓的推薦值范圍 (單位：MPa)</p><p><b>　　3.2 速度參數(shù)&l

63、t;/b></p><p>　　壓射中速度的表示形式有壓射速度和充型速度兩種。壓射速度是指壓射沖頭的移動(dòng)速度，充型速度是指金屬液流經(jīng)模具內(nèi)澆道的線速度。充型速度與壓射比壓的內(nèi)在關(guān)系由流體力學(xué)原理表示如下：</p><p><b>　?。?-1a）</b></p><p>　　由于液能量態(tài)合金的粘性以及在流經(jīng)模具澆注系統(tǒng)時(shí)會(huì)因摩擦而引起損失

64、，上式應(yīng)改寫為：</p><p><b>　　（3-1b）</b></p><p>　　式中 —金屬液流經(jīng)內(nèi)澆道的充型速度（m/s）;</p><p>　　—施加給金屬液的壓射比壓（Pa）；</p><p><b>　　—金屬液密度（）；</b></p><p><b

65、>　　—澆口系數(shù)。</b></p><p>　　充型速度對(duì)壓鑄件的表面粗糙度和內(nèi)部組織的致密度有很大影響。鋁合金充型速度見表3-3和表3-4。</p><p>　　表3- 3不同合金充型速度速度的推薦值[2] （單位：m/s）</p><p>　　表3- 4不同壁厚鑄件充型速度的推薦值[2] （單

66、位：m/s）</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中取金屬液的填充速度為30m/s</p><p><b>　　3.3 時(shí)間參數(shù)</b></p><p>　　壓鑄時(shí)間包含充型、持壓及壓鑄件在壓住模具中停留的時(shí)間。它是壓力、速度、溫度、金屬液特性，以及逐漸結(jié)構(gòu)和模具結(jié)構(gòu)等各方面的綜合作用結(jié)果。</p><p>　　3.3.1.填

67、充時(shí)間</p><p>　　填充時(shí)間是金屬液最初從內(nèi)澆口壓入型腔開始到型腔充滿的時(shí)間。填充時(shí)間主要取決于壓鑄件的壁厚和金屬液的流動(dòng)長(zhǎng)度。在一般情況下填充時(shí)間的推薦值見表3-5。</p><p>　　表3- 5填充時(shí)間推薦值[2]</p><p>　　3.3.2.持壓時(shí)間</p><p>　　從液態(tài)金屬充滿型腔到內(nèi)澆口完全凝固時(shí)繼續(xù)在壓射沖頭作

68、用下的持續(xù)時(shí)間，稱為持壓時(shí)間。持壓時(shí)間的作用是使壓射沖頭有足夠的時(shí)間將壓力傳遞給未凝固的金屬，保證鑄件在壓力作用下結(jié)晶，加強(qiáng)補(bǔ)縮，以獲得致密的組織。不同壁厚鑄件所需持壓時(shí)間的推薦值見表3-6。</p><p>　　表3- 6不同壁厚鑄件所需持壓時(shí)間的推薦值(/S)</p><p>　　3.3.3.留模時(shí)間</p><p>　　留模時(shí)間是指持壓結(jié)束到開模取件這段時(shí)間其

69、作用是使凝固成型后的鑄件在模具內(nèi)進(jìn)一步冷卻，以獲得足夠的強(qiáng)度和剛度，從而在開模頂出鑄件時(shí)不會(huì)發(fā)生變形、開裂等問題，并保證應(yīng)有的尺寸精度。常用的留模時(shí)間見表3-7。</p><p>　　表3- 7常用的留模時(shí)間</p><p><b>　　3.4 溫度參數(shù)</b></p><p>　　溫度是壓鑄工藝的又一重要參數(shù)，其對(duì)壓鑄件質(zhì)量和壓鑄模的壽命有著

70、重要的意義。壓鑄溫度包括澆注溫度、模具溫度、壓鑄過程中鑄件與模具的溫度場(chǎng)分布及熱循環(huán)等。</p><p>　　3.4.1.澆注溫度</p><p>　　澆注溫度，從廣義上說，金屬液的澆注溫度包括金屬液注入壓室前的溫度，在壓室內(nèi)停留時(shí)的溫度，通過內(nèi)澆口時(shí)的溫度以及在填充型腔時(shí)的溫度。通常以金屬液注入壓室前的溫度來表示金屬液的澆注溫度。</p><p>　　在壓鑄成型過

71、程中，金屬液的澆注溫度對(duì)填充狀態(tài)、成型效果、壓鑄件的強(qiáng)度、成型的尺寸精度、模具的熱平衡狀態(tài)以及壓鑄效果等方面都起著重要的作用。合適的澆注溫度應(yīng)當(dāng)是：在保持良好的填充流動(dòng)性并保證充滿型腔的前提下，采用較低的溫度。鋁合金的澆注溫度見表3-8。</p><p>　　表3- 8鋁合金的澆注溫度 （單位/℃）</p><p><b>　　3.4.2模具溫度

72、</b></p><p>　　模具溫度分預(yù)熱溫度和工作溫度。</p><p>　　模具預(yù)熱溫度 在開始?jí)鸿T前，為了有利于金屬液的填充，成型，提高壓鑄效率，需要將壓鑄模加熱到某一溫度，這一溫度即為模具的預(yù)熱溫度；</p><p>　　模具工作溫度 在正常的壓鑄過程中，模具應(yīng)達(dá)到熱平衡狀態(tài)，使模具各部分的溫度均保持在一個(gè)適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。</p>

73、<p>　　模具工作溫度較高時(shí)，可提高壓鑄件的表面質(zhì)量，但是過高的模具溫度，會(huì)因金屬液冷卻緩慢，使內(nèi)部組織晶粒粗大，影響壓鑄件的強(qiáng)度，延長(zhǎng)成型周期，降低壓鑄效率。同時(shí)易產(chǎn)生粘膜現(xiàn)象，影響壓鑄件的脫模。模具工作溫度較低時(shí)，將影響金屬液的流動(dòng)，出現(xiàn)填充不足或容易造成表面冷紋、冷隔等壓鑄缺陷，而且由于金屬液流激冷過快而降低壓鑄件的質(zhì)量。同時(shí)，高溫的金屬液流對(duì)低溫模具的熱沖擊；也會(huì)影響模具的使用。鋁合金在壓鑄時(shí)壓鑄模的預(yù)熱溫度和工

74、作溫度見表3-9。</p><p>　　表3- 9壓鑄模的預(yù)熱溫度和工作溫度[9] （單位/℃）</p><p><b>　　3.5 成型收縮率</b></p><p>　　壓鑄件的收縮率是指壓鑄件的收縮量與壓鑄件在壓鑄成型狀態(tài)下的直線尺寸之比。按百分比表述，這個(gè)比值即為壓鑄件的成型收縮率Ψ′。</p>&

75、lt;p>　　3.5.1．壓鑄件的收縮率的影響因素有：</p><p><b>　?、賶鸿T合金的種類；</b></p><p>　?、趬鸿T件結(jié)構(gòu)影響。形狀復(fù)雜的，收縮率較小，反之則收縮率較大；</p><p>　　③薄壁的壓鑄件收縮率較小，壁厚的壓鑄件收縮率較大；</p><p>　?、苣＞邷囟雀?，與室溫的溫差越大

76、，則收縮率也越大。</p><p>　　3.5.2．鋁合金的計(jì)算收縮率見表3-10。</p><p>　　表3- 10鋁合金的計(jì)算收縮率Ψ[6](%)</p><p>　　3.6 液態(tài)鋁合金的密度</p><p>　　液態(tài)鋁合金的密度：=2.4g/cm3。</p><p><b>　　3.7 壓鑄用涂料<

77、;/b></p><p>　　在壓鑄過程中，為了避免壓鑄模與鑄件粘合、減少頂出鑄件時(shí)的摩擦阻力和避免壓鑄模過分受熱，對(duì)型腔壁面、型芯表面、模具和機(jī)器的摩擦部分(滑塊、頂出元件、沖頭和壓室)等所噴涂的潤(rùn)滑材料和稀釋劑的混全物，通稱為壓鑄涂料。對(duì)于壓鑄涂料的謹(jǐn)慎選用與合理的噴涂操作是保證鑄件質(zhì)量、提高壓鑄模壽命的一個(gè)重要因素。</p><p>　　3.7.1．壓鑄涂料的作用：</p

78、><p>　　(1) 高溫時(shí)保持良好的潤(rùn)滑性能；</p><p>　　(2) 減少模具的熱導(dǎo)率，保持熔融金屬的流動(dòng)性，從而改善金屬的成形性；</p><p>　　(3) 保護(hù)模具，避免熔融金屬對(duì)模具的沖刷作用，改善模具工作條件，延長(zhǎng)模具的使用壽命；</p><p><b>　　(4) 預(yù)防粘模；</b></p>

79、<p>　　(5) 減少鑄件與模具成形部分(尤其是型芯)之間的摩擦，從而減少型芯和型腔被磨損并提高鑄件表面質(zhì)量。</p><p>　　3.7.2．對(duì)涂料的要求：</p><p>　　(1) 在高溫狀態(tài)下具有良好的潤(rùn)滑性；</p><p>　　(2) 揮發(fā)點(diǎn)低，在100～150℃時(shí)，稀釋劑能很快揮發(fā)，不增加型內(nèi)氣體；</p><p>

80、;　　(3) 對(duì)壓鑄模及壓鑄件沒有腐蝕作用；</p><p>　　(4) 性能穩(wěn)定，在空氣中稀釋劑不應(yīng)揮發(fā)過快而變稠，存放期長(zhǎng)；</p><p>　　(5) 在高溫時(shí)不會(huì)析出有害氣體，并不會(huì)在壓鑄模型腔表面產(chǎn)生積垢；</p><p>　　(6) 配制工藝簡(jiǎn)單，材料來源豐富、價(jià)廉。</p><p>　　壓鑄用涂料及配制方法如表3-11壓鑄用涂料

81、及配制方法</p><p>　　表3-11壓鑄用涂料及配制方法[1]</p><p>　　綜合考慮壓鑄涂料選擇膠體石墨(油劑)。</p><p>　　3.8 壓鑄件的后處理</p><p>　　壓鑄件的后處理包括壓鑄件的清理（清理與整形）、表面處理、熱處理與浸滲處理。</p><p>　　3.8.1.壓鑄件的清理<

82、;/p><p>　　壓鑄件的清理包括取出澆口、排氣槽、飛邊及毛刺等，有時(shí)還需要修整經(jīng)上述工序后留下的痕跡。壓鑄件的清理是十分繁重的工作，其工作量往往是壓鑄工作量的幾倍至十幾倍。由于壓鑄機(jī)的生產(chǎn)效率很高，因此，在大量生產(chǎn)時(shí)實(shí)現(xiàn)鑄件清理工作機(jī)械化和自動(dòng)化是非常重要的。</p><p>　　3.8.2．壓鑄件浸滲處理</p><p>　　壓鑄件內(nèi)部缺陷如氣孔、針孔或疏松等，可

83、壓入密封劑(浸滲劑)使其具有耐壓性(氣密性、防水性)，這種方法叫浸滲處理。</p><p>　　3.8.3．壓鑄件的表面處理</p><p>　　為了提高壓鑄件的耐蝕性和美觀，有時(shí)進(jìn)行表面處理（噴丸、噴砂、研磨與拋光）。</p><p>　　3.8.4．壓鑄件的熱處理</p><p>　　主要指時(shí)效退火和負(fù)溫時(shí)效處理，目的是消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定壓

84、鑄件的尺寸，提高其力學(xué)性能，適應(yīng)在負(fù)溫條件下工作等，其處理如表3-12。</p><p>　　表3- 12 壓鑄件時(shí)效退火和負(fù)溫時(shí)效處理規(guī)范[1]</p><p>　　3.8.5.壓鑄件的整形處理</p><p>　　整形處理就是校正鑄件的變形。凡是鑄件發(fā)生變形，且超出允許的公差范圍，則都需要進(jìn)行整形校正。</p><p>　　第四章 鑄件基

85、本參數(shù)的計(jì)算與壓鑄機(jī)的選用</p><p>　　壓鑄機(jī)是壓鑄生產(chǎn)最基本的要素之一，金屬壓鑄模是通過壓鑄機(jī)的運(yùn)行而實(shí)現(xiàn)壓鑄成型的。壓鑄機(jī)與壓鑄模的良好匹配時(shí)成功進(jìn)行壓鑄生產(chǎn)，獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的保證。</p><p>　　4.1 壓鑄機(jī)的種類和特點(diǎn)</p><p>　　壓鑄機(jī)的種類和型號(hào)很多。一般說來，根據(jù)壓鑄機(jī)壓室的工況條件，可分為熱（壓）室壓鑄機(jī)和冷壓室壓鑄機(jī)。冷（壓）

86、室壓鑄機(jī)兩大類。又根據(jù)其壓室結(jié)構(gòu)形式和布置方式分為立式壓鑄機(jī)，全立式壓鑄機(jī)和臥式壓鑄機(jī)。</p><p>　　4.1.1.熱室壓鑄機(jī)</p><p>　　熱壓室壓鑄機(jī)的特征是壓室處于坩堝底部且與坩堝連為一體，并始終浸入在液態(tài)壓鑄合金中，壓射機(jī)構(gòu)則安裝在坩堝上面。</p><p><b>　　熱壓室壓鑄機(jī)的特點(diǎn)</b></p>&l

87、t;p>　　工序簡(jiǎn)單，操作方便，生產(chǎn)效率高，易于自動(dòng)化；</p><p>　　合金溫度波動(dòng)小，氣體和夾雜物較少，工藝穩(wěn)定性好；</p><p>　　澆注系統(tǒng)消耗的合金材料較少，成本節(jié)約，經(jīng)濟(jì)性好；</p><p>　　通常用于壓鑄鉛、錫、鋅等低熔點(diǎn)合金鑄件；</p><p>　　壓室和壓射沖頭長(zhǎng)期浸入在合金液中，易受侵蝕，影響使用壽命。

88、同時(shí)易引起合金液含鐵量增加。</p><p>　　4.1.2.臥式冷壓室壓鑄機(jī)</p><p>　　臥式冷壓室壓鑄機(jī)的特征是壓室與壓射機(jī)構(gòu)為水平布置，而壓鑄模具垂直安裝。</p><p>　　臥式冷壓室壓鑄機(jī)的特點(diǎn)：</p><p>　?、賶菏遗c壓射沖頭均為水平放置，金屬液注入型腔時(shí)，澆道轉(zhuǎn)折少，其壓力損失小，有利于發(fā)揮增壓機(jī)構(gòu)的作用；<

89、;/p><p>　　②模具安裝方便，臥式壓鑄機(jī)一般設(shè)有中心和偏心多個(gè)澆注位置，或在偏心和中心間設(shè)置可任意調(diào)節(jié)位置的扁孔；</p><p>　?、郾阌诓僮鳎阌谡{(diào)整，壓鑄效率較高，是目前廣泛應(yīng)用的壓鑄設(shè)備。</p><p>　　壓室內(nèi)表面容易氧化；</p><p>　?、芙饘僖涸趬菏覂?nèi)暴露在大氣的表面積較大，壓射時(shí)容易將空氣、氧化物質(zhì)及其它雜質(zhì)帶入

90、型腔，引起壓鑄缺陷。</p><p>　　4.1.3.立式冷壓室壓鑄機(jī)</p><p>　　立式冷壓室壓鑄機(jī)的特征是壓室與壓射機(jī)構(gòu)為垂直布置，且壓住模具也垂直安裝，壓室中心線與模具分型面平行。</p><p>　　立式冷壓室壓鑄機(jī)的特點(diǎn)：</p><p>　?、龠m宜于壓射可設(shè)置或必須設(shè)置中心澆口的壓鑄件；</p><p&g

91、t;　　②金屬液注入直立的壓室中，操作比較方便，占地面積少；</p><p>　?、墼诓僮鲿r(shí)，只有在澆注余量切斷后，方可開模，生產(chǎn)效率較低；</p><p>　?、芙饘僖哼M(jìn)入型腔時(shí)，經(jīng)過90°角的轉(zhuǎn)折，壓力損失較大；</p><p>　?、萦捎谠黾恿朔戳蠙C(jī)構(gòu)，因而結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，維修和操作相對(duì)麻煩，生產(chǎn)效率也較低。</p><p>　

92、　4.1.4.全立式冷壓室壓鑄機(jī)</p><p>　　全立式冷壓室壓鑄機(jī)的特征是壓室與壓射機(jī)構(gòu)為垂直布置，而壓鑄模具水平安裝，壓室中心線與模具分型面垂直。</p><p>　　全立式冷壓室壓鑄機(jī)的特點(diǎn)：</p><p>　　①壓射沖頭與直澆道方向相同，金屬液進(jìn)入型腔的流程短，壓力損失和熱量損失較小；</p><p>　　②壓射沖頭垂直方向運(yùn)行

93、，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；</p><p>　　③模具水平放置，活動(dòng)型芯和嵌件安放方便、穩(wěn)定、可靠；</p><p><b>　　④占地面積少；</b></p><p>　　⑤壓鑄件推出后需用手工取出，生產(chǎn)效率較低，不容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。</p><p>　　4.1.5.本次設(shè)計(jì)壓鑄機(jī)種類選用</p><p>

94、　　支撐架壓鑄件的生產(chǎn)要求很高的生產(chǎn)效率且自動(dòng)化程度要求高，綜合考慮，選用臥式冷壓室壓鑄機(jī)。</p><p>　　4.2 確定型腔數(shù)目及布置形式</p><p>　　根據(jù)鑄件圖樣及產(chǎn)量等要求，確定該模具的型腔數(shù)為一模兩腔。采用一模兩腔，鑄件在同一水平線上成型，利于金屬液充填型腔。</p><p>　　4.3 確定壓實(shí)壓力</p><p>　　

95、壓實(shí)壓力是確保鑄件質(zhì)量的重要參數(shù)之一，根據(jù)合金種類并按鑄件特征及要求選擇。壓實(shí)壓力推薦值見表4-1，本次設(shè)計(jì)取為35MPa。</p><p>　　表4- 1壓實(shí)壓力推薦值 (單位：MPa)</p><p>　　4.4 壓鑄機(jī)鎖模力的確定</p><p>　　鎖模力是選用壓鑄機(jī)時(shí)首先確定的參數(shù)。鎖模力的作用主要是為了克服壓射時(shí)的反

96、壓力，即脹型力。以鎖緊模具的分型面，防止因模具松動(dòng)，引起金屬液飛濺；傷人和影響壓鑄件的尺寸精度的現(xiàn)象發(fā)生。因此，鎖模力必須大于金屬液在壓射時(shí)產(chǎn)生沖擊頂開模具的脹型力。所以，由于支撐架成型時(shí)需要側(cè)抽芯，壓鑄機(jī)鎖模力可按式4-1計(jì)算：</p><p><b>　　(4-1)</b></p><p><b>　　式中</b></p>&l

97、t;p>　　——壓鑄機(jī)的鎖模力，kN；</p><p>　　——主脹形力，kN；</p><p>　　——分脹形力，kN；</p><p>　　主脹形力的計(jì)算式為：</p><p>　　= （4-2）</p><p>　　——鍥緊塊的鍥緊角；</p>

98、;<p>　　——安全系數(shù)，一般取k=1.25；</p><p>　　——壓射比壓，KPa；</p><p>　　——壓鑄件在主分型面上的正投影面積，多型腔模則為各型腔正投影面積之和（一般增加30%作為澆注系統(tǒng)與溢流排氣系統(tǒng)的面積），m2；</p><p>　　分脹型力的計(jì)算式為：</p><p>　　=

99、 （4-3）</p><p>　　——所有各個(gè)型芯所產(chǎn)生的分脹型力，kN；</p><p>　　——側(cè)向活動(dòng)型芯在成型端面上的投影面積之和，m2；</p><p>　　——鍥緊塊的鍥緊角，本次設(shè)計(jì)取為；</p><p><b>　　即有m2</b></p><p><b

100、>　　=</b></p><p>　　=0.723x10-3</p><p>　　195937.5(N)</p><p>　　195.9375(kN)</p><p><b>　　4.5 計(jì)算脹型力</b></p><p>　　由于支撐架壓鑄件成型時(shí)需要側(cè)抽芯，有分脹型力。所以，

101、脹型力計(jì)算如下：</p><p><b>　　(4-4)</b></p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　——主脹型力(kN)；</p><p>　　——鑄件在分型面上的投影面積，多腔模為各腔投影面積之和，一般另加30%作為澆注系統(tǒng)與溢流排氣系統(tǒng)的面積(cm2)；</p

102、><p>　　——壓實(shí)壓力(kN)。</p><p>　　則＝＝140.4(kN)</p><p>　　=/10 (4-5）</p><p>　　——所有各個(gè)型芯所產(chǎn)生的分脹型力，kN；</p><p>　　——側(cè)向活動(dòng)型芯在成型端面上的

103、投影面積之和，cm2；</p><p>　　——鍥緊塊的鍥緊角，本次設(shè)計(jì)取為；</p><p>　　——壓實(shí)壓力(kN)。</p><p>　　則==12.748(kN)</p><p>　　4.6 核定投影面積</p><p>　　在選擇壓鑄機(jī)時(shí)，必須使實(shí)際澆注的投影面積小于壓鑄機(jī)標(biāo)定的成型面積，才能獲得較好的澆注效

104、果。</p><p><b>　　即應(yīng)滿足下列要求：</b></p><p><b>　　(4-6)</b></p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　——實(shí)際澆注的正投影面積(cm2)；</p><p>　　——壓鑄機(jī)標(biāo)定的最大投

105、影面積(cm2)。</p><p><b>　　則＝</b></p><p>　　4.7 初步選定壓鑄機(jī)</p><p>　　初步選定J140C型臥式冷室壓鑄機(jī)。J140C型臥式冷室壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見下圖：</p><p>　　第五章 壓鑄模分型面的設(shè)計(jì)</p><p>　　為了加工和組裝成型零

106、件，以及安放嵌件和其它活動(dòng)型芯，為了將成型的壓鑄件從模體中取出，必須將模具分割成可以分離的兩部分或幾部分。在合模時(shí)，這些分離的部分將成型零件封閉為成型空腔。壓鑄成型后，使它們分離，取出壓鑄件和澆注余料以及清除雜物。這些可以分離部分的相互接觸的表面稱為分型面。壓鑄模的分型面是模具設(shè)計(jì)和制造的基準(zhǔn)面。它直接影響著模具加工的工藝及壓鑄成型的效果和效率。</p><p>　　分型面選擇的基本原則：</p>

107、<p>　　(1)盡可能的使壓鑄件在開模后留在動(dòng)模部分；</p><p>　　(2)有利于澆注系統(tǒng)、溢流排氣系統(tǒng)的布置；</p><p>　　(3)保證壓鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量；</p><p>　　(4)簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，便于模具加工；</p><p>　　(5)避免壓鑄機(jī)承受臨界載荷；</p><p>　　

108、(6)考慮壓鑄合金的性能。</p><p>　　分型面的選擇有多種方案：</p><p>　　方案一：分型面取在零件的對(duì)稱面上，零件型腔有一半在定模上，影響零件的上下型腔成型部分的同心度，但可以通過采用動(dòng)定模上的型腔同時(shí)加工，采用附加導(dǎo)柱定位合模精度的方法消除同心度誤差問題。</p><p>　　方案二：分型面取在鑄件端面，抽芯距大且則型腔部分需要采用哈夫塊形式，鑄

109、件外表面會(huì)有毛刺，鑄件在拼接處的質(zhì)量差；外表面的粗糙度大，且打磨困難，增加了精加工工序。</p><p>　　方案三：分型面取在零件最大垂直軸向截面上，動(dòng)定模均需要采用哈夫塊形式，大大增加了模具的成本，零件也很難取出，而且還需要一個(gè)側(cè)抽芯。</p><p>　　方案四：分型面取在零件軸向截面上，增加了模具的成本，零件也很難取出。</p><p>　　第六章 澆注系統(tǒng)

110、和溢流、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　金屬液在壓力作用下充填型腔的通道稱為澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)對(duì)金屬液流動(dòng)的方向、溢流排氣條件、壓力的傳遞、充填速度、模具的溫度分布、充填時(shí)間的長(zhǎng)短等各個(gè)方面都起著重要的控制與調(diào)節(jié)作用。澆注系統(tǒng)不僅決定了金屬液流動(dòng)的狀態(tài)，而且影響壓鑄件質(zhì)量的重要因數(shù)。</p><p>　　6.1 澆注系統(tǒng)的分類</p><p>　　澆注系統(tǒng)按金屬

111、液進(jìn)入型腔的部位和內(nèi)澆口形狀，大體可分為下列幾種類型：側(cè)澆口、中心澆口、頂澆口、環(huán)形澆口、縫隙澆口和點(diǎn)澆口等。</p><p><b>　　1.側(cè)澆口的特點(diǎn)：</b></p><p>　　適應(yīng)性強(qiáng)，可按鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，布置在外側(cè)面；</p><p>　　為了改善充填條件，可設(shè)置輔助性的外側(cè)分支澆口；</p><p>　　

112、鑄件內(nèi)孔有足夠位置時(shí)，可布置在內(nèi)側(cè)面，使模具結(jié)構(gòu)緊湊，又可保持良好的熱平衡條件，如環(huán)形、框形等鑄件；</p><p>　　適用于多腔模，提高生產(chǎn)效率；</p><p><b>　　去除澆口方便。</b></p><p>　　2．中心澆口的特點(diǎn)：</p><p>　　金屬液從型腔中心部位導(dǎo)入引向分型面，有利于排氣；<

113、/p><p>　　金屬液流程短，分配均勻；</p><p><b>　　模具結(jié)構(gòu)緊湊；</b></p><p>　　澆注系統(tǒng)金屬消耗量較少；</p><p>　　改善壓鑄機(jī)的受力狀況，提高壓鑄模中有效棉結(jié)的利用率；</p><p>　　一般常用于單型腔的模具；</p><p>

114、<b>　　澆口需要切除。</b></p><p><b>　　3．點(diǎn)澆口的特點(diǎn)：</b></p><p>　　金屬液由鑄件的頂部充填型腔，流程短且均勻；</p><p>　　改善壓鑄機(jī)的受力狀況，提高壓鑄模有效面積的利用率；</p><p>　　金屬液導(dǎo)入型腔處，直接受到?jīng)_擊，容易產(chǎn)生飛濺和粘膜現(xiàn)

115、象，影響壓鑄件的質(zhì)量；</p><p><b>　　模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜；</b></p><p>　　常用于外形對(duì)稱的薄壁鑄件。</p><p><b>　　4.環(huán)形澆口的特點(diǎn)</b></p><p>　　(1) 金屬液充滿環(huán)形澆口后，再沿環(huán)形型腔壁充滿型腔，可避免正面沖擊型芯；</p>&

116、lt;p>　　(2) 排氣條件良好，壓鑄件的內(nèi)部質(zhì)量及表面質(zhì)量都較高；</p><p>　　(3) 可在環(huán)形澆口和環(huán)形溢流槽處設(shè)置推桿，使壓鑄件上不留推桿的痕跡；</p><p>　　(4) 澆注系統(tǒng)金屬液消耗量較大，澆口需要切除；</p><p>　　(5) 適用于圓筒類或中間帶孔的壓鑄件。</p><p><b>　　5.

117、縫隙澆口的特點(diǎn)</b></p><p>　　(1) 適用于型腔較深的模具，為了便于加工，常常在型腔部分垂直分型；</p><p>　　(2) 內(nèi)澆口設(shè)置在型腔深處；</p><p>　　(3) 金屬液顯長(zhǎng)條縫隙狀順序填充型腔，排氣條件良好。</p><p>　　根據(jù)本次設(shè)計(jì)的工件——支撐架的結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)時(shí)采用一模兩腔的形式，采用的具

118、體樣式如圖6-1所示：</p><p><b>　　圖6-1 </b></p><p>　　金屬液從一端澆口注入，順著型芯方向充填，在另一端設(shè)置溢流槽。充填排氣條件良好，有利于提高壓鑄件質(zhì)量。</p><p>　　6.2 內(nèi)澆口的設(shè)計(jì)</p><p>　　內(nèi)澆口的設(shè)計(jì)主要是確定內(nèi)澆口的位置、形狀和尺寸。</p>

119、;<p>　　1．內(nèi)澆口設(shè)計(jì)的原則：</p><p>　　1) 金屬液從鑄件壁厚處向壁薄處填充；</p><p>　　2) 內(nèi)澆口的設(shè)置要使進(jìn)入型腔的金屬液先流向遠(yuǎn)離澆口的部位；</p><p>　　3) 金屬液進(jìn)入型腔后不宜立即封閉分型面、溢流槽和排氣槽；</p><p>　　4) 從內(nèi)澆口進(jìn)入型腔的金屬液，不宜正面沖擊型芯和

120、型腔；</p><p>　　5) 澆口的設(shè)置應(yīng)便于切除；</p><p>　　6) 金屬液進(jìn)入型腔后的流向要沿著鑄件的肋和散熱片；</p><p>　　7) 避免在澆口部位產(chǎn)生熱節(jié)；</p><p>　　8) 選擇內(nèi)澆口位置時(shí)，應(yīng)使金屬液流程盡可能短。對(duì)于形狀復(fù)雜的大型鑄件最好設(shè)置中心澆口；</p><p>　　9)

121、采用多股內(nèi)澆道時(shí)要注意防止金屬液進(jìn)入型腔后從幾路匯合，相互沖擊，產(chǎn)生渦流、裹氣和氧化夾渣等缺陷；</p><p>　　10) 薄壁壓鑄件內(nèi)澆口的厚度要小一些，以保持必要的充填速度；</p><p>　　11) 根據(jù)鑄件的技術(shù)要求，凡精度、表面粗糙度要求較高且不再加工的部位，不宜設(shè)置內(nèi)澆口；</p><p>　　12) 管形鑄件最好圍繞型芯設(shè)置環(huán)形澆口。</p&

122、gt;<p>　　2．內(nèi)澆道截面積計(jì)算</p><p>　　確定合理的內(nèi)澆口的截面積，涉及到多方面的因素，目前在生產(chǎn)實(shí)踐中，主要結(jié)合具體條件，按經(jīng)驗(yàn)選用。</p><p>　　1) 澆口厚度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表6-1</p><p>　　表6- 1內(nèi)澆口厚度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)</p><p>　　根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)，內(nèi)澆口的厚度取為3mm。<

123、/p><p><b>　　3.內(nèi)澆口長(zhǎng)度h</b></p><p>　　為了減少壓力損失，內(nèi)澆口長(zhǎng)度取為2～3mm,本次設(shè)計(jì)取h=3mm。</p><p>　　6.3 直澆道的設(shè)計(jì)</p><p>　　臥式冷室壓鑄機(jī)直澆道一般由壓鑄機(jī)上的壓室和壓鑄模上的澆口套組成，在直澆道上壓射結(jié)束后留下的一段金屬稱為余料。</p&g