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节流阀的压铸模设计【3张图纸】【优秀】

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关键词：: 节流阀压铸设计图纸优秀优良

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节流阀的压铸模设计

31页 12000字数+说明书+3张CAD图纸【详情如下】

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设计总说明I

introductionII

1压铸机的压铸过程简述1

1.1热室压铸机的压铸过程1

1.2冷室压铸机的压铸过程1

1.2.1立式冷室压铸机的压铸过程1

1.2.2高效率，自动化1

1.2.3大型、超小型及高精度2

1.2.4革命模具制造工艺2

1.2.5标准化2

1.2.6开发计算机辅助设计和辅助制造（CAD/CAM）2

2压铸合金4

2.1对压铸合金的基本要求4

2.2压铸件合金选择4

2.3压铸件及其技术要求4

3压铸机的结构及主要组成5

3.1卧式冷室压铸机5

3.2压铸机选用5

3.2.1计算压铸机所需的锁模力6

3.2.2确定比压6

3.2.3计算胀型力6

3.2.4模具厚度与动模座板行程核算7

4浇注系统7

4.1内浇口的设计8

4.2 横浇道的设计11

4.3冷料穴的设计13

4.4 排溢系统和冷却系统的设计13

5 型腔和分型面的设计13

5.1型腔数的确定及其型腔布局13

5.2分型面的确定13

5.3模板设计15

5.4动模镶块设计15

5.5定模镶块设计16

6 导向系统的设计17

6.1 导柱的选用17

6.2 导套的选用17

7 零件的测绘17

7.1 测绘的概述17

7.2零件草图的绘制18

设计总结19

鸣谢20

参考文献21

附录22

　　　国家相关技术标准和德利化油器厂的技术标准、规范进行相关设计

　　　本设计主要是对模具的结构进行设计，根据模具的功能和模具的寿命进行设计，对该压铸模具设计的全面要求是：能生产出在尺寸精度，外观，物理性能等方面均达到要求的产品。要求模具的使用效率高、操作简便；模具的结构合理，制造容易，成本低廉。

　　　压铸模具影响着塑料制品的质量。模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同向性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。铸件在加工过程中，模具结构对操作难易程度影响很大。在大批量生产铝合金制品时，应尽量减少开模，合模和取制件过程中的手工劳动，采用自动开合模和自动顶出机构，并要保证制件能自动从模具上脱落。模具费用在制品成本中所占的比例将会很大，以及尽可能地采用结构合理而简单的模具，以降低成本等，本设计就是要解决好上述问题。

关键词：汽车行业；压铸模具；寿命；质量

　　　铸模是进行压铸生产的主要工艺装备。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，在很大程度上受压铸模具设计的正确、合理、先进和适用的程度的制约。压铸模具制造费用颇高，制成后难以进行大的修改，所以设计人员应当对模具个压铸技术有充分的了解，并细致地分析产品的具体特点，才能在压铸模设计上顺利地达到预期的效果。

压铸机的压铸过程简述

　　　压铸机按压射室的特点可分为热室压铸机和冷室压铸机两类。

热室压铸机的压铸过程

　　　适用于锌合金、镁合金及锡、铅等低熔点合金的热室压铸机的压铸过程。

冷室压铸机的压铸过程

　　　冷室压铸机按压射室及合模装置的位置特点又区分为多种式样的机型，其压铸过程亦有差异。

1.2.1立式冷室压铸机的压铸过程

　　　立式冷室压铸机特别适合采用中心浇口技术。

1.2.2高效率，自动化

　　　大量采用各种高效率、自动化的模具结构，发高效冷却以缩短成型周期；各种能可靠地自动脱出产品和流道凝料的脱模机构；热流道浇注系统压铸出模具等。高速自动化的压铸成型机械配合以先进的模具，对提高生产效率，降低成本起了很大的作用。

1.2.3大型、超小型及高精度

　　　由于铝合金应用的扩大，铝合金制件已应用到建筑、机械、电子、仪器、仪表等各个工业领域，于是出现了各种大型、精密的高寿命的成型模具，为了满足这些要求，研制了高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工，热处理变小、导热性能优异的制模材料。

1.2.4革命模具制造工艺

　　　为了更新产品花色和适应小批量产品的生产要求，除大力发展高强度、高耐磨性的材料外，同时又重视简易制模工艺研究。

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内容简介：: 本科生毕业设计本科生毕业设计ETC 节流阀压铸模具结构设计ETC Throttle Die-casting molds structural design学生姓名伍靖所在专业材料成型及其控制工程所在班级0903 申请学位指导教师隆文革职称副教授副指导教师职称答辩时间2013 年 6 月 11 日目录目目录录设计总说明 .IINTRODUCTION.II1压铸机的压铸过程简述.11.1热室压铸机的压铸过程.11.2冷室压铸机的压铸过程.11.2.1 立式冷室压铸机的压铸过程.11.2.2 高效率，自动化.11.2.3 大型、超小型及高精度.21.2.4 革命模具制造工艺.21.2.5 标准化.21.2.6 开发计算机辅助设计和辅助制造（CAD/CAM）.22压铸合金.42.1对压铸合金的基本要求.42.2压铸件合金选择.42.3压铸件及其技术要求.43压铸机的结构及主要组成.53.1卧式冷室压铸机.53.2压铸机选用.53.2.1计算压铸机所需的锁模力.63.2.2确定比压.63.2.3计算胀型力.63.2.4模具厚度与动模座板行程核算.74 浇注系统.74.1 内浇口的设计.84.2 横浇道的设计.114.3 冷料穴的设计.134.4 排溢系统和冷却系统的设计.135 型腔和分型面的设计.135.1 型腔数的确定及其型腔布局.135.2分型面的确定.135.3模板设计.155.4动模镶块设计.15目录5.5定模镶块设计.166 导向系统的设计.176.1 导柱的选用.176.2 导套的选用.177 零件的测绘.177.1 测绘的概述.177.2 零件草图的绘制.18设计总结.19鸣谢.20参考文献.21附录.22目录设计总说明本课题是由湛江德利化油器厂的实际生产课题，汽车配件是重要的制造产业，其中汽车的铝合金配件制造时一个技术性很强的行业。本题目正是研究汽车里面一个阀体的铝合金压铸模具设计。本设计依据国家相关技术标准和德利化油器厂的技术标准、规范进行相关设计本设计主要是对模具的结构进行设计，根据模具的功能和模具的寿命进行设计，对该压铸模具设计的全面要求是：能生产出在尺寸精度，外观，物理性能等方面均达到要求的产品。要求模具的使用效率高、操作简便；模具的结构合理，制造容易，成本低廉。压铸模具影响着塑料制品的质量。模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同向性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。铸件在加工过程中，模具结构对操作难易程度影响很大。在大批量生产铝合金制品时，应尽量减少开模，合模和取制件过程中的手工劳动，采用自动开合模和自动顶出机构，并要保证制件能自动从模具上脱落。模具费用在制品成本中所占的比例将会很大，以及尽可能地采用结构合理而简单的模具，以降低成本等，本设计就是要解决好上述问题。关键词：汽车行业；压铸模具；寿命；质量ABSTRACTINTRODUCTIONThis topic is the actual production plant Zhanjiang Deni carburetor topics auto parts manufacturing industry is important, the aluminum alloy automobile parts manufacturing, a highly technical industry. This topic is a study vehicle inside the aluminum alloy die-casting mould design Throttle. Design basisMainly to the design of structural components of the design, layout structure is based on the functional components of life and mould design, the overall demand for die-casting components are : to produce precision in size, appearance, physical capabilities, and other aspects of the required quality products. To the use of warning for high efficiency, automation, operate; Advanced manufacturing from the perspective of requirements structured, easy to manufacture, low cost.Die-casting molds affect the quality plastic products. First, the instrument mould cavity shape, size, surface smoothness, sub-type face, chin runner and exhaust ducts location and drawing of patterns ways to copy size accuracy and shape precision and hard physical performance, mechanical properties, electrical properties, which stress size, with the sexual, exterior quality, surface smoothness, bubble, dents, char and silver patterns, and others have important implications.KEYWORDS: Ca r ; Die-casting ; Throttle ; Quality 0 ETC 节流阀压铸模具结构设计毕业设计说明书第第 1 1 章章绪论绪论铸模是进行压铸生产的主要工艺装备。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，在很大程度上受压铸模具设计的正确、合理、先进和适用的程度的制约。压铸模具制造费用颇高，制成后难以进行大的修改，所以设计人员应当对模具个压铸技术有充分的了解，并细致地分析产品的具体特点，才能在压铸模设计上顺利地达到预期的效果。1压铸机的压铸过程简述压铸机按压射室的特点可分为热室压铸机和冷室压铸机两类。1.1热室压铸机的压铸过程适用于锌合金、镁合金及锡、铅等低熔点合金的热室压铸机的压铸过程。1.2冷室压铸机的压铸过程冷室压铸机按压射室及合模装置的位置特点又区分为多种式样的机型，其压铸过程亦有差异。1.2.1 立式冷室压铸机的压铸过程立式冷室压铸机特别适合采用中心浇口技术。1.2.2 高效率，自动化大量采用各种高效率、自动化的模具结构，发高效冷却以缩短成型周期；各种能可靠地自动脱出产品和流道凝料的脱模机构；热流道浇注系统压铸出模具等。高速自动化的压铸成型机械配合以先进的模具，对提高生产效率，降低成本起了很大的作用。1.2.3 大型、超小型及高精度由于铝合金应用的扩大，铝合金制件已应用到建筑、机械、电子、仪器、仪表等各个工业领域，于是出现了各种大型、精密的高寿命的成型模具，为了满足这些要求，研制了高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工，热处理变小、导热性能优异的制模材 1 料。1.2.4 革命模具制造工艺为了更新产品花色和适应小批量产品的生产要求，除大力发展高强度、高耐磨性的材料外，同时又重视简易制模工艺研究。1.2.5 标准化发展模具标准化工作，使模板、导柱等通用零件标准化，商品化，以适应大规模的成批生产压铸成型模具。1.2.6 开发计算机辅助设计和辅助制造（CAD/CAM）随着计算机技术的发展，计算机已经广泛应用于模具工业，在压铸成型系统中针对每一个环节都可将计算机作为辅助工具而加入，构成该环节的 CAD 或 CAM 或 CAE，下面分别介绍：1.2.6.1 铸件设计铸件的设计包括铸件结构、尺寸、精度、表面、性能等方面的设计。铸件设计方面的计算机辅助技术有：铸件 CAD、铝合金、辅料、辅件选择的专家系统1.2.6.2 压铸机的使用赏见压铸机使用方面的计算机辅助技术有：压铸机选择专家系统；压铸机故障诊断系统。1.2.6.3 压铸模使用状况的好坏直接影响到压铸质量在对于高技术压铸模来说，都要对压铸模在使用过程中进行监控或对压铸模的报役模拟仿真，由此知压铸模的工作状况。1.2.6.4 压铸工艺压铸工艺方面的计算机辅助技术有：压铸工艺制定的专家系统，铸件质量故障诊断。 2 1.2.6.5 压铸模设计压铸模设计主要完成压铸模的结构尺寸、精度、表面性能等方面的设计，并选择模具的材料等。计算机在压铸模设计方面的工作有：压铸模 CAD；压铸模材料、辅料、辅件选择专家系统；工装选择专家系统；压铸模 CAPP；压铸模加工模拟；压铸模CAQ。为了迎合模具的发展趋势，在本次设计过程中主要应用 PTC 公司的 pro/engineer 软件进行对铸件零件的设计和对压铸模具的凹、凸模进行仿真加工，并经后置处理转化为NC 加工程序。1.2.6.6 压铸模的基本结构压铸模的结构如图所示。图中分型线 A-A 上边那一半模具称为定模。定模这部分时固定在压铸机定模安装板上的。A-A 下边那一半模具称为动模。动模这部分是随压铸机动模安装板开合移动的压铸模结构图 3 第第 2 2 章章压铸件设计工艺分析压铸件设计工艺分析2压铸合金用于生产压铸件的金属材料有铝合金、存铝，锌合金，镁合金、铜合金、铅合金、锡合金等。其中以铝合金应用最广，镁合金呈增长趋势。黑色金属仅有很少量应用。2.1对压铸合金的基本要求1）材料力学性能、耐腐蚀性能、加工性能和其他性能符合产品工件工作条件要求。2）液态流动性好。结晶温度间隔小、结晶潜热大的合金又出色的流动性，为实现复杂压铸件的薄壁化创造了条件。3）热裂倾向小。合金在固相线下有较高的高温强度，避免压铸时产生热裂。4）收缩率小。以免脱模时铸件产生变形及裂纹，并有助于保证压铸尺寸精度。5）熔点较低。低的合金压铸温度有利于延长压铸模使用寿命。6）货源充足并且在单位质量的性能成本比较中价格低廉2.2压铸件合金选择根据上述要求查压铸模设计手册选取压铸铝合金 YZAlSi10Mg。2.3压铸件及其技术要求本人这个题目所设计的压铸件为汽车 ETC 节流阀，工件图如下上图所示的零件材料为铝合金。该阀体零件形状复杂基本要求一次成型，除了特殊要求的空需要加工外，零件去毛刺后可以直接进行检验，使用。所有的直径、半径的位置度分型线允许有不超过 0.8mm 的飞边，所有毛胚数据为基准，保证完整的零件特征参见 3D 模型。 4 第第 3 3 章章选用压铸机选用压铸机根据压铸件的结构、材质、技术要求及其验收条件等采用合理的压铸工艺，设计、制造优良的压铸模具并合理选用压铸机，使生产合乎要求的优质压铸件的前题。设计压铸模与选用压铸机有密切联系。除了安装尺寸、锁模力外，重要的还有压铸机与压铸模之间的能量供需关系。这种关系用 PQ2图来阐明，可从中获得压铸机的压铸能量和压铸模所需的充型能量。3压铸机的结构及主要组成压铸机分为冷室和热室两大类，又分卧式、立式两种型式。卧式应用最多。现将常用的压铸机作一简介。3.1卧式冷室压铸机其机构及主要组成如图所示。常用于压铸铝、镁、铜合金，亦可用于黑色金属。其特点如下。金属液进入型腔转折少，有利于发挥增压得作用。1）卧式压铸机一般设有偏心和中心两种，浇注位置，可供设计模具时选用。2）便于操作，便于维修，容易实现自动化。3）金属液在压室内与空气接触面积大，压射时速度选择不当，容易卷入空气和氧化夹渣。4）设置中心浇口时模具结构较复杂。 5 3.2 压铸机选用根据锁模力选用压铸机是一种传统并被广泛采用的选压铸机的方法，但还是不足。3.2.1 计算压铸机所需的锁模力根据铸件结构特征、合金及技术要求选用合适的比压，结合模具结构的考虑，估算投影面积，按公式（3-1）求得胀型力后乘以安全系数 K（一般 K 取 1.25），便得到压铸该压铸件所压铸机的锁模力。（3-1）FK FF分锁主式中 - 压铸机应有的锁模力（kN） F锁 K - 安全系数（一般取 K=1.25） - 主胀型力、铸件在分型面上的投影面积，包括浇注系统、溢F主流、排气系统的面积乘以比压（kN）. - 分胀型力，作用在滑块锁紧面上的发向分引力引起胀型力之F分和（kN）。3.2.2 确定比压比压实确保铸件质量的重要参数之一，根据合金种类并按铸件要求选择。根据压铸模设计手册表 3-1 得 K 取 80120，这里设计取 100。3.2.3 计算胀型力3.2.3.1 计算主胀型力（3-10APF主2）其中 A 为铸件在分型面上的投影面积，一般另加 30%作为浇注系统与溢流排气系统的面积，由计算得 292.5,P 取 100MPa,则2cm=2.925(KN) F主3.2.3.2 选用压铸机为简化选压铸机时的计算，在已知模具分型面上铸件总投影面积和所选用的A 6 比压 P 后，可以从压铸模设计手册图 3-5 中直接查到所选用的压铸机型号和压室直径。=293.5,p=100MPa,可以选用 J1113 型冷室卧式压铸机，压室直径为A2cm50mm.3.2.4 模具厚度与动模座板行程核算为了机器合模时能锁紧模具分型面，开模后能方便地从分型面间取出铸件，必须对模具厚度、动模座板行程进行核算。3.2.4.1 模具厚度核算虽然通过调整合模机构的位置可适应所设计的模具厚度，但调整范围不超过说明书中所给的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，不得小于机器说明书所给定的最小模具厚度，也不得大于所给定最大模具厚度。据此，设计模具时，按公式（3-3）核算所设计的模具厚度：（3-3）minmax1010HmmHHmm设其中 Hmin=300，Hmax =600，H设 =520，满足要求3.2.4.2 动模座板行程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要求，见公式（3-4）。（3-4）LL取行式中 -开模后分型面之间能取出铸件的最小距离L取-动模座板行程L行=160mm，=300，满足要求。L取L行第第 4 4 章章浇注系统和溢流、排气系统的设计浇注系统和溢流、排气系统的设计浇注系统得主要作用是把金属液热室压铸机的喷嘴或冷室压铸机的压室导入型腔内。浇注系统合溢流、排气系统与金属进入型腔的部位、方向、流动状态，型腔内气体的排出等密切相关，并能调节充填速度、时间，型腔温度等充型条件，其设计时压铸模具设计重要环节。4 浇注系统将金属液引入到型腔的通道称为浇注系统。它是从压室开始到内浇口为止的进料 7 通道的总称，一般由四个部分组成：直浇道、横浇道、内浇口、余料。本设计采用立试压铸机用的浇注系统，其结构见下图： 1直浇道 2横浇道 3内浇口本设计采用卧式压铸机用的浇注系统。一浇注系统各组成部分的设计设计浇注系统时，应根据铸件结构特点、技术要求、合金的性能以及压铸机的类型和特性等，确定液态合金引入型腔的位置及流向、浇注系统的总体结构和各组成部分的尺寸。4.1 内浇口的设计设计内浇口的位置忽然方向，并预计合金充填过程的流态，可能出现的死角区和裹气部位，以便设置适当的溢流槽和排气槽。（1）内浇口的设计原则内浇口设计时应注意如下几点：1）从内浇口进入型腔的金属液，应首先充填深腔处难以排气的部位，然后充 8 填其他部位，并应注意不要过早的封闭分型面、排气槽，以便于型腔中气体能够顺利排除。2）金属液进入型腔后，不正面冲击壁和型芯，力求减少动能损耗，避免因冲击而受侵蚀发生粘膜现象，致使该处过早损坏。3）应尽可能采用单个内浇口而少用分支浇口（大型铸件、箱体和框架类以及结构形状特殊的铸件除外），以避免多路金属液汇流互相撞击，形成涡流，产生裹气和氧化物夹杂等缺陷。对有家强肋的铸件，应使内浇口导入金属液的流向与坚强肋方向一致。4）形状复杂的薄壁铸件，应采用较薄的内浇口，以保证有足够的充填速度。对一般结构形状的逐渐，为保证最终静压力的传递作用，应采用较厚的内浇口，并设在铸件的厚处。5）内浇口设置位置应使金属液充填压铸模型腔各部分时，流程最短，流向改变少，以及减少充填过程中能量的损耗和温度降低。此外，还要考虑到铸件的加工、粗糙度及切除浇口是否对技术要求有影响等有关问题。（2）内浇口的尺寸确定内浇口最合理的截面积计算涉及到多方面的因素，目前尚无切实可行的精确计算方法，在生产实践中，主要结合具体条件，按经验选用，常用的经验公式为： = （3-gAgGt5）式中内浇口截面积()；gA2mm G通过内浇口的金属液质量（g）；液态金属的密度（cm ）见压铸模具设计手册2表 3-1；内浇口处金属液的流速（m/s），见压铸模具设计g手册表 32； t型腔的充填时间（s），见压铸模具设计手册表33；由公式代入数据计算得=107.5 mmgA21) 铸件平均壁厚计算公式为 9 = （3-6）112233123AAAAAA式中铸件平均壁厚（mm）；、铸件某个部位的壁厚（mm）；123 、A 壁厚为部位的面积（mm ）；1A2A32 有公式代入数据计算得=3.24mm2）型腔充填时间铝合金取较大值，锌合金取中间值，镁合金去最小值。内浇口的厚度对金属液的充型影响较大。一般情况下，当铸件较薄并要求外观轮廓清晰时，内浇口厚度要求较薄，但内浇口过薄，金属页喷射严重，甚至会堵塞排气通道，使铸件表面出现麻点和气孔，在压逐铝、铜合金时粘膜严重。当铸件表面求质量高、组织要求致密时可采用较厚的内浇口，但内浇口太厚，充填速度过低而降温大，可能导致铸件轮廓不清，切除内浇口也麻烦。内浇口厚度的经验数据见表 34。内浇口厚度也可以按下式计算： D=K1M+K2 （3-7）式中 d内浇口厚度（mm）；K1系数，对铝合金=3.7；对锌合金：=3.3;对镁合金：=2.3;M凝固模数（mm）；K2系数，对铝合金：=0.5;对锌合金、镁合金：=0.4。凝固模数可按下式计算： M=V/A 式中 M凝固模数（cm）； V压铸件体积（cm ）；3 A压铸件表面积（）。2cm 由公式代入数据计算得 D=2.5mm 对于壁厚基本均匀的薄壁压铸件，凝固模数约等于壁厚的 1/2。内浇口宽度也应该适当选取，宽度太大或太小，会使金属液直冲浇口对面的型壁，产生涡流，将空气和杂质包住而产生废品。一般宽度尺寸为：长方形铸件等于铸件边长的 0.60.8 倍；圆形板件等于铸件边长的 0.40.6 倍；圆环件及圆筒等于铸件外径和内径的 0.250.3 倍。 10 内浇口的长短直接影响铸件质量，内浇口太长，影响压力传递，降温大，铸件表面易形成冷隔花纹等。内浇口太短，进口处温度容易升高，加快内浇口磨损，且易产生喷射现象。一般内浇口长度 23mm。4.2 横浇道的设计横浇道的设计要点如下：1）横浇道的横截面积从直浇道到内浇道保持均匀或逐渐缩小，不允许有突然的扩大或缩小的现象，以免产生涡流。2）横浇道应平直或略有反向斜角。3）对于小而薄的铸件，可利用横浇道或扩展横浇道的方法来使模具达到热平衡，容纳冷污染金属液、涂料残渣和气体，即开设盲浇道。4）横浇道应该具有一定的厚度和长度，若横浇道过薄，则热量损失大；若过厚，则冷却速度缓慢，影响生产率，增大金属消耗。保持一定长度的目的，主要是对金属液起到稳流和导向的作用。 5）横浇道截面积在任何情况下都不应小于内浇道截面积。多腔压铸模主横浇道截面积应大于各分支横浇道截面积之和。 6）对于卧式冷室压铸机，一般情况下工作，横浇道在模具中应处于直浇道（余料）的正上方或侧上方，多型腔模也应如此，以保证金属在压射前不过早流入横浇道。 7）对于多型腔的情况，有时将横浇道末端延伸，布置溢流槽，以利于排除冷料和残渣，且有利于改善排气条件。8）模具上横浇道部分，应顺着金属的流动方向研磨，其表面粗糙度Ra0.2 。m由于扩张分支式横浇道的过渡横浇道截面积沿金属液流动方向逐渐减少，金属液的流态可控，由于能量最大限度地减小金属液的流程，故有利于薄壁压铸件的生产。所以本设计采用扩张分支式横浇道。其浇道截面形状采用边梯形，见下图。 11 横浇道的尺寸如下， Ar=（34）Ag（冷室压铸机） Ar =（23）Ag（热室压铸机） D=（810）T（卧式冷室压铸机） D=（58）T（热室压铸机） W=Dtan+A /Dr式中内浇口截面积（）；由计算得 107.5gA2mm2mm 横浇道截面积（）；rA2mm 脱模斜度（）。=10 15 。 T内浇口厚度（mm）； D横浇道深度（mm）； r圆角半径（mm）；=23mm;W横浇道宽度（mm）；=18mm 在确定横浇道截面积后，可根据式（38）和（39）计算横浇道的深度和宽度： D= （3-8）1CrA式中 D横浇道深度或直径（mm）；横浇道截面积（）；rA2mm 系数，见图 346。1C代入数据计算得： D=10mm W= （3-9）2CrA 12 式中 W横浇道宽度（mm）；横浇道截面积（）；rA2mm 系数，见图 346。2C 代入数据计算得： W=18mm横浇道的长度 L 一般取 3040mm 左右，L 过大消耗压力，降低金属液温度，影响铸件成形并容易产生缩松。L 过小则金属液流动不畅，在转折处容易产生飞溅，导致铸件内部形成硬质点。其长度可按下式计算（图 348）； L=0.5D+(2535) （3-10）式中 L横浇道长度（mm） D直浇道导口处直径（mm）。代入数据计算得 L=40mm4.3 冷料穴的设计（1）、冷料口的结构冷料穴是用来储藏压铸间隔产生冷料头的，防止冷料进入型腔而影响铸件质量，并使熔料能顺利地充满型腔，卧式或立式压铸机上压铸模的冷料穴，一般都设置在主流道的末端，即主流道正面的动模上，直径稍大于主流大端直径，以利冷料流入。4.4 排溢系统和冷却系统的设计排溢是指排出弃模熔料中的前锋冷料和模具内的气体等，通常指成型部分的排溢。冷却系统是用来冷却模具内较高的模温。为使减少加工成本，分别是在定模板和动模，在型腔的两边开两个半径为 2 的圆孔，用来排溢气体和冷却模温，起到双重作用。第第 5 5 章章成型零件的设计成型零件的设计5 型腔和分型面的设计5.1 型腔数的确定及其型腔布局根据制件的几何形状、材料、压铸类型及生产批量通过经验图确定型腔数为 1 个；其布局居中布置。为避免出现飞边，要求压铸压力以及锁模力作用在主流道中心。5.2分型面的确定压铸模的定模与动模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。而模具上垂直于锁模力方向上的接合合面，即为基本分型面。 13 一分型面的设计原则合理地确定分型面，不但能够简化压铸模的结构，而且能够保证铸件的质量。确定分型面时，主要根据以下原则：1）开模时，能够保持铸件随动模移动的方向脱出定模，使铸件留在动模内。为了便于从动模内驱除铸件，分型面应取在铸件最大截面上。2）有利于浇注系统和排溢系统的合理布置。3）为保证铸件的尺寸精度，应使加工尺寸精度要求高的部分尽可能位于同一半压铸模内。4）使压铸模的结构简化并有利于加工。5）其他：如考虑铸造合金的性能、避免压铸机承受临界负苛（或避免接近额定投影面积）。二分型面的类型根据铸件的结构和形状特点不同，可将分型面分为：直线分型面、倾斜分型面、折线分型面和曲线分型面等。根据分型面的数量，又将分型面分为：单分型面、双分型面、双分型面、三分型面和组合分型面等。各分型面如下图，本设计采用直线分型面。根据制品的形状，为了便于脱模选用单分型面，一般以制品的最大端面作为分型面。但是由于这个工件的形状较为复杂，这里就不能采用单分型面来解决了。现在我采用了 4 个分型面进行设计，三个滑块分型，和动定模镶块分型。本人是通过使用 PROE 开自动开模形成型腔，如下图所示鸣谢 14 5.3 模板设计根据制品的大小、型腔的布局和模具的总体的结构，可知无法选用标准模架，只好依次选用标准模板。1、定模座板根据 J1113G 压铸机的技术说明，选用 B=680，L=820，H=50，其标记为：模板 680x820x50 ，材料为 45 钢。2、动板座板同上。5.4 动模镶块设计（1）、型腔内径尺寸的计算分小端圆 20 和大端圆 38 两部分进行计算，对于型腔有：最基本公式：Dm=（D+DQ-3/4）z式中 Dm 型腔内径尺寸（mm）D 制品的最大尺寸（mm）Q铝合金的平均收缩率%，这里的 Q =2%制品公差（负），=-0.070 mmz 模具制造公差，一般取z =0.2则圆 20 的内径尺寸：Dm=（20+20x0.02+3/4x0.070） =20.450.20 mm则圆 38 的内径尺寸：Dm=（38+38x0.02+3/4x0.070） =38.810.20 mm(2)、动模的制造工艺过程：根据制件形状、尺寸结合模具的总体结构，设计该凹模，具体尺寸如零件图（5），材料为 4Cr5MoV1Si 钢，其制造工艺过程如下：(1)、毛坯准备。用直径为 63 mm ，长 50 mm 的圆棒料锻成方形毛坯，退火。(2)、刨六个面,留磨余量 0.60.9 mm。(3)、磨六个面。(4)、划线。划出各导柱孔、螺纹孔、型芯孔等各孔的位置。(5)、孔加工：加工四个导柱孔 28（钻孔，铰孔）和六个螺纹孔 M12（钻孔，攻螺纹）。(6)、车床加工：车端面，钻镗四个圆 20.4 和圆 38.4，并车半径为 4mm 的圆弧，使用锥铰刀以铰削锥度为 1：13 的锥孔，留磨余量 0.30.5 mm.。(7)、分流道加工：在铣床依次将截面为半圆孔的四个分流道铣出来，留磨余量0.30.5 mm。鸣谢 15 (8)、热处理：淬火，回火，检查硬度 5862HRC。(9)、磨平面：在平面磨床上磨上下两平面及角尺面。(10)、退磁处理。(11)、坐标磨削：在坐标磨床上磨导柱孔，保证配合要求。(12)、磨凹模分流道的圆弧面、角尺面及外形尺寸。(13)、电火花加工型孔，用加长的凸模（或电极）加工型孔，保证凸模、凹模间的间隙。(14)、精加工：钳工研磨刃口。(15)、装配。5.5 定模镶块设计型芯尺寸的计算（1）、型芯径向尺寸计算模具型芯尺寸是由制品的内径尺寸决定的：dm=（D1+D1Q+3/4）z式中 dm型芯外径尺寸D1制品内径最小尺寸，D1=38mm.Q塑料的平均收缩率%，这里的 Q =2%制品公差（负），=-0.070 mmz 模具制造公差，一般取z =0.2 则孔 10 的外径尺寸：dm=（10+38x0.02-0.75x0.070）-0.2 =10.71-0.2 mm则螺纹孔 14 的外径尺寸：dm=（14+38x0.02-0.75x0.070）-0.2 =14.14-0.2 mm（2）、型芯深度尺寸计算H m=（h1+h1Q-2/3）z式中 H m型腔深度尺寸 mmh1制品高度最大尺寸，h1=18 mmQ塑料的平均收缩率%，这里的 Q =2%制品公差（负），=-0.070 mmz 模具制造公差，一般取z =0.2则：H m=（18+18x0.02+2/3x0.070）+0.2=18.41+0.2 mm（3）、型芯高度尺寸计算模具型芯高度尺寸是由制品的深度尺寸所决定的,这里分高为 12 和高 6mm 计鸣谢 16 算：hm=（H1+H1Q+2/3）z式中 hm型腔高度尺寸 mmh1制品高度最大尺寸，h1=18 mmQ塑料的平均收缩率%，这里的 Q =2%制品公差（负），=-0.070 mmz 模具制造公差，一般取z =0.2则高为 12 型腔高度尺寸：=（12+12x20%+0.070）-0.02 =12.27-0.02 mmMh23则高为 6 型腔高度尺寸：=（6+6x20%+0.070）-0.02 =6.16-0.02 mmMh23第第 6 6 章章导向系统的设计导向系统的设计6 导向系统的设计6.1 导柱的选用根据模具结构和模板厚度，采用四条导柱导向，查表 GB4169.5-84，选用标准导柱：导柱：40x700x32(I) GB4169.5-84 其具体参数如下：D=65 mm S=6 mm d1=40 mm 材料为 20 钢 6.2 导套的选用考虑到性价比，本模具不采用导套结构。第第 7 7 章章零件的测绘零件的测绘7 零件的测绘7.1 测绘的概述测绘就是根据实物，通过测量，绘制出实物图样的过程。测绘与设计不同，测绘是先有实物，再画出图样；而设计一般是先有图样后有样机。如果把设计工作看成是构思实物的过程，则测绘工作可以说是一个认识实物和再鸣谢 17 现实物的过程。测绘往往对某些零件的材料、特性要进行多方面的科学分析鉴定，甚至研制。因此，多数测绘工作带有研究的性质，基本属于产品研制范畴。零件测绘的种类（一）设计测绘测绘为了设计。根据需要对原有设备的零件进行更新改造，这些测绘多是从设计新产品或更新原有产品的角度进行的。（二）机修测绘测绘为了修配。零件损坏，又无图样和资料可查，需要对坏零件进行测绘。（三）仿制测绘测绘为了仿制。为了学习先进，取长补短，常需要对先进的产品进行测绘，制造出更好的产品。7.2 零件草图的绘制零件测绘工作常在机器设备的现场进行，受条件限制，一般先绘制出零件草图，然后根据零件草图整理出零件工作图。因此。零件草图决不是潦草图。徒手绘制的图样称为草图，它是不借助绘图工具，用目测来估计物体的形状和大小，徒手绘制的图样。在讨论设计方案、技术交流及现场测绘中，经常需要快速地绘制出草图，徒手绘制草图是工程技术人员必须具备的基本技能。零件草图的内容与零件工作图相同，只是线条、字体等为徒手绘制。徒手图应做到：线型分明、比例均匀、字体端正、图面整洁。1.在图纸上定出各视图的位置，画出主、左视图的对称中心线和作图基准线。布置视图时，要考虑到各视图应留有标注尺寸的位置。2.以目测比例详细地画出零件的结构形状。3.定尺寸基准，按正确、完整、清晰以及尽可能合理地标注尺寸的要求，画出全部尺寸界线，尺寸线和箭头。经仔细校核后，按规定线型将图线加深（包括画剖面符号）。4.逐个量注尺寸，标注各表面的表面粗糙度代号，并注写技术要求和标题栏。最后回来根据自己测绘的零件图作出三维图形如下图所示：鸣谢 18 设计总结经过两个多月的毕业设计终于结束了，通过这些天的设计学习，资料搜集、自己的专业知识的运用和独立思考分析问题的能力有了很大的提高，对我走向社会从事专业工作有着深远的影响。现在就谈谈对本次毕业设计的体会。首先，我学会了查阅资料和独立思考。我的课题是 ETC 节流阀压铸模具结构设计。当开始拿到毕业设计题目时，心里感到非常的兴奋，因为这个题目时由张世亮院长和湛江德利化油器厂的工装科科长共同研究给定出来了，第一次接到一个和生产非常接近的题目，自己真不知道该如何入手，但是在张老师和丁科长的教诲下，我开始对压铸模有了感性的认识。再接下来的三个星期的实习过程中更使我对这个题目越发的喜欢了。回到学校后认真翻阅相关资料如压铸模具设计手册，机械制造工艺学，压铸模设计与制造等等，我开始了确立自己的设计思想，确定了设计方案和步骤。我的课题除了模具结构的设计之外，还有 3D 设计，老师推荐学习PRO/E，MASTERCAM、CAXA。而这两个软件，以前很少接触到，只能掌握基本的命令。所以我决定先突击 PRO/E，特别是开模这一块的学习，同时进行结构方面的设计。由于手册上已有一定的结构，我要做的结构方面就只是把尺寸确定下来，然后把自己的一些思想设计进去，做适当的改进。使结构更合乎门口要求。每一个设计都是一个创新、完善的过程。在设计过程中运用所掌握的知识，发挥自己的想象力，完美原有的结构。这个过程也是一个学习的过程。其次，认识到实践的重要性。这次设计我做了很多重复工作、无用功，但是这些重复工作和无用功积累了设计经验。同时也认识到设计不能只在脑子里想其结构、原理，必须进行实际操作。另外，也应从多个角度来思考问题的所在，尝试其它的方法，以求找到最佳方法，因为即使想的很完美，但到实际的设计时会遇到很多想不到的实际问题。例如我在用 PRO/E，画 3D 产品时因思考方法和学习不对，搞得用了将近三个星期的时间都没有实现动画开模。我设计的模具零件很多，由于工作量大，所以很多自己在头脑中形成的想法想得太完美、太简单，但在实际操作起来，就问题多多，困难重重。通过此次设计，自己学会了使用各种设计手册，能够围绕某项专题进行资料搜集、阅读、分析和运用资料的能力，培养自己独立思考、工作和解决工程实际问题的能力和严谨、科学的工作作风。但由于是第一次系统的设计模具，在设计的过程中不可避免的出现了一些问题，其中就是三维动画脱模没有成功在 PRO/E 实现动画脱模，另外，模具结构、压铸机也只能靠想象，没有实践条件，不能根据实际的情况来作合适、客观地修改，这样做出来的，难免有些缺点和不足，当然，由于诸多原因，本次设计存在一些不足和有待改善的地方，希望老师能够多多指导。鸣谢 19 鸣谢最后衷心的感谢张世亮副教授、丁建武科长和孙志成师傅的悉心指导。在他们热心的帮助下，本人才得以按期完成毕业设计。参考文献 20 参考文献1杜君文，机械制造技术装备及其设计天津大学出版社： 1999.82机械设计手册编写组机械设计手册（15 册）机械工业出版设：1998.53陈明，机械制造工艺学机械工业出版社： 2005.14张世亮，液压传动与气压传动机械工业出版社：2006.35机械制图手册编写组，机械制图手册机械工业出版社：1998.126实用机床设计手册编写组，实

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