显微镜棱镜座的压铸模设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 学 毕 业 设 计 说 明 书 学生姓名： 学 号： 学 院： 专 业： 题 目： 显微镜左右棱镜座压铸模设计 指导教师： 职称 : 职称 : 20*年 12 月 5 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 显微镜左右棱镜座压铸模设计 摘要 自改革开放以来，中国的压铸业得到迅猛发展，为我国的现代化建设和综合国力的提高做出了突出贡献， 因此，研究压铸模具对了解压铸产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。 本次设计是根据毕业设计任务书要求，设计显微镜左右棱镜座压铸模具。介绍了对制件的工艺分析，模具材料的选用，模具分型面的选择，模具各系统的计算及结构设计，及模架的选用，绘制模具装配图和工作零件图，编写设计说明书等。本次设计分为四部分，包括：关于压铸模的相关综述，显微 镜左右棱镜座压铸模具的整个设计步骤，设计总结，及参考文献。 通过本设计，可以对压铸模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理； 利用 行模具和模架设计，让模具设计更加的快速和简单，加速了设计的进程。 关键词： 显微镜左右棱镜座；压铸模；压力铸造成型 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of to of on of of of of so of on 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘要 . 2 . 3 第一章 绪论 . 6 铸技术 现状 . 6 铸 技术发展趋势 . 6 文的主要内容 . 6 第二章 对模具结构的初步分析 . 7 对零件图进行工艺分析 . 7 型面的确定 . 8 定型腔数量 . 9 内浇口的设计 . 9 浇道的设计 . 10 横浇道的设计 . 12 流槽的设计 . 14 气槽的设计 . 16 第三章 压铸机的选择 . 17 . 17 铸机的分类 . 17 铸机的预择 ： . 17 第四章 压铸模总体设计 . 18 型零件的设计 . 18 型零件的结构形式 . 18 型零件的固定形式 . 19 型零件的止转形式 . 19 型零件的尺寸计算 . 19 第五章 模具构件的设计 . 20 板的设计 . 20 . 20 . 20 . 21 第六章 模具的预热和冷却 . 25 第七章 压铸模的技术要求 . 26 第八章 压铸工艺 . 27 . 27 度参数 . 28 间参数 . 28 度参数 . 28 . 29 第九章 压铸模具的相关校核 . 29 模力的校核 . 30 算压室容量 . 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 算模具厚度 . 31 算动模板行程 . 31 第十章 模具的整体评估 . 32 模 具的评估 . 32 . 32 致谢 . 33 参考文献 . 34 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第一章 绪论 铸技术 现状 压力铸造自 上 世纪 40 年代问世以来，作为一种金属零件 接近最后形状尺寸的精密加工工艺，其发展方兴未艾。在压铸设备及其控制、压铸工艺及压铸合金等方面不断取得新的进展。同时市场需要大量生产复杂 、 薄壁和美观的金属零件，满足当今汽车工业、电子通讯和家用电器、玩具等产业对压铸件越来越高的要求。但由于压铸件一些固有的问题未得到彻底解决，合金的潜能未得到充分发挥。压铸业还面临进一步提高技术和管理水平以保证铸件的高质量和低成本的任务。 现阶段 主要存在下述几个问题 ： 压铸设备以小型为主，控制系统都比较落后；压铸件以锌合金为主，多为家电、玩具等非受力零件，汽车、摩托车等零 件比重还比较少；模具制造是个薄弱环节，模具厂家不少，但多是小规模的，设备比较落后，生产周期长，只有个别模具厂开始实施 术。要使我国的压铸行业达到世界先进水平，还有一段相当长的路要走。必须推行压铸技术创新工程；开发新的压射系统和控制系统；提高压铸件的内在质量；发展新的压铸技术；研究新的压铸合金材料；实行现代化管理 。 铸 技术发展趋势 随着市场发展的需要，对压铸件性能要求也日益提高，导致压力铸造技术和工艺不断更新。 压铸 技术的应用已十分广泛，其发展趋势如下： （ 1） 开发新的压铸设备及其控 制系统 （ 2） 发展新的压铸技术 （ 3） 发展新的压铸合金材料 （ 4） 提高对市场的快速反应能力，推行并行工程 ( 和快速原型制造技术 (（ 5） 开展 统的研究与开发 （ 6） 推行计算机集成制造系统 (文的主要内容 本次毕业设计研究内容 主要有以下几点： 一：显微镜左右棱镜座的成型工艺参数及成型条件。 二：本模具型腔的设计与计算。主要包括型腔数的确定、分型面的确定、成型零部件结构形式、凹模与凸模工作尺寸计算。 四：本模具零件强度设计及校核。确定模具型腔时 ，应考虑使其在高压熔体的作用下具有足够的强度与刚度，又不使模具过于笨重。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 五：压铸机的选择。 六：本模具构件设计。 第二章 对模具结构的初步分析 对零件图进行工艺分析 显微镜左右棱镜座是显微镜上的一个零部件，根据零件工作环境可知，该制件需具有较好的表面粗糙度和耐腐蚀性，材料必须具有良好的机械性能、压铸性能、导热性能和较高的比强度和比刚度。较好的高温力学性能和低温韧性；压铸工艺简单，成形及切削加工性能良好，有较高的耐蚀性，综合以上要求，拟订采用铝合金材料，因为其密度低，熔点低，使得变形温度小，尺寸精 度高有利于一次开模成形，铝合金良好的流动性能；对声音和震动具有良好的削减性能，有利于提高制件平稳性，合金代号 样既可以减轻重量，又能够满足使用要求。选用合金的代号和力学性能如表 金牌号 合金代号 力学性能 b/（ %） 硬度 20 2 60 表 用合金的代号和力学性能 该制件为板状零件，最大外形尺寸为 334于小型压铸件。但符合铝金属压铸造件的压铸要求。最薄处壁厚仅 厚为 零件四周分布有直径较小的螺孔和通孔，中心部位有较深的凹槽；下面部位有装配要求，需留加工余量；2127求铸件无欠铸、气孔、疏松、裂纹等缺陷，由于铸件的内外部质量要求高，因而不仅要求压铸模具、有合理的浇注系统，在压铸时要有合理的工艺参数，而且在铸件设计中内孔加工面尽可能取小的加工量。由于零件侧面有孔，为模具的简单起见，孔将在后续制造中完成。其铸件图 微镜左棱镜座铸件图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 型面的 确定 分型面是从模具中取出铸件的动模和定模的结合面。分型面的类型形状和位置不仅关系到模具结构及其复杂程度，而且影响到铸件的质量和操作是否方便。 型面的设计原则 分型面的选择合适与否，对压铸模的结构和压铸件的质量可以产生多方面的影响。本次设计，分型面的选择考虑以下几个方面： a. 开模时，能保持铸件随动模移动方向脱出定模，使铸件留在动模内。分型面应取在最大截面上。 b. 有利于浇注系统和派溢系统的合理布置。 c. 加工尺寸精度要求高的部分尽可能位于同一半模内。 d. 使压铸模的结构简单并有 利于加工。 型面设计方案 根据分型面设计原则和铸件结构要求，本设计中分型面的设计方案只有一种（如图），其他的选择显然不符合要求。本设计中选支座背面的大平面作为动静模分型面，零件的绝大多数在动模内形成，容易保证各部分的同轴度，并且脱模时能够保证它留在动模内。 方案一： 铸件型腔完全在定模内，孔的同轴度高，采用侧边浇注。此方案的优点是分型面为零件侧边孔的加工基准 方案二： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 铸件型腔完全在动模内，此方案和方案一相似，但是其脱模会出现问题，铸件留在动模内有困难 方案三： 此方案 的模腔比较简单，可以采用中心浇注，但是，次方案需要两侧抽芯，增加了模具的复杂程度。 综合以上方案评估，我们选用第一种方案。 定型腔数量 由于铸件形状和结构较简单，且投影面积及体积，质量较小，初步拟订一模二腔形式。 内浇口的设计 浇口 内浇口是横浇道到型腔的一段浇道。模具设计采用侧浇道浇注系统，由于铸件端部圆柱底部侧面导入金属液，因为这部分不仅壁厚，而且较深，这样内浇道导入的金属液首先充填深处难以排气的部位，再留向分型面，有较好的排气效果；从侧面导入金属液不会正面冲击 型芯，减少了动能的损失也减少了粘模现象。 浇口的尺寸确定 1. 内浇口截面面积 g 中：内浇道的截面积 （ 2； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 t 填充时间（ s） 内浇道速度（ ，查 1 644m/s； V 通过内浇口的金属体积（ 3； 式中： G 铸件和排溢系统金属重量（ g）， 合金的液态密度（3 对于填充时间，可以用推荐的数值铝合金 t=可以按下面的公式计算： 0 . 0 3 4 2 其中： t 填充时间（ s） 内浇道处熔融金属的温度（ c ） 熔融金属液体相线温度（ c ） 模具温度（ c ） B 铸件的平均壁厚（ F 熔融金属在填充瞬间选定允许凝固的百分数之后的给定值。 内浇口截面面积 26 0 . 0 4 24 0 0 0 0 . 0 3 5gA c mT 1 1 m m ,取 （壁厚 合金 ） 和长度 L L=2W=( 0 0 3 0 = W=20浇道的设计 根据所需压射比压和压室充满度选定压室和浇口套内 径 D=25室充满度 K=60 80。取 75。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 浇道 的结构尺寸 设计要点 1 持较高的压室充满度 3. 2应该保持较高的同轴度，可减少冲头磨损，并防止冲头卡住 防止自流 1 分流锥 2 推杆 3 浇口套 4 压室 图 式冷室压铸机 直浇道的结构尺寸 口套、压室和压射冲头的配合尺寸 压室基 本尺寸 18 30配合尺寸见表 室 压射冲头 d(浇口套 D2(+ 浇口套、压室和压射冲头的配合尺寸 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 横浇道的设计 计要点 不采用圆弧形状的横浇道 扩张式横浇道入口处截面积比值不超过 1： 模具横浇道部分，应顺着金属液流动方向研磨，表面光洁度要达到 9 对于卧式冷压室压铸机，横浇道应处于直浇道（余料）的正上方或者上侧方。 构形式 主要取决于铸件的结构形状和尺寸大小，内浇口的位置方向和流入口的宽度，内浇口的结构以及型腔的分布状况等。 结构类型：等宽浇道。如图 浇道结构形式 结构特点： 面突然收敛，即过渡段的长度 渡角 然收敛使压射能量的损耗较大 决于浇道深度与内浇道厚度之比。当比值为 5： 1 时，能量损失为 1%；当比值为 10： 1时，能量损失接近 3%；当比值更大时，能量损失还要大 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 浇道深度与内浇口厚度之比取 10： 1以下，特别是中小铸件，比值应小些 浇道的截面形状 根据铸件的结构特点，截面形状采用扁梯形。特点：金属液热量损失少，加工方便，应用广泛。其截面形状见图 截面形状的特点如下： 1. 在截面相等的条件下，此截面的散热比较快，散热速度与他的宽度和深度的比值c=b/5，不宜过大，应保证金属不过早凝固的条件下选最大的2. 为便与浇口脱出浇道，两侧的起模斜度为 5 10 图 浇道的截面形状 浇道尺寸选择 出模斜度 5 10 ,取 10 横浇口深度 (1 2 )平平均厚度， ( 1 . 5 2 ) 3 . 5 5 . 2 5 7e m m ，取 e=6浇道宽度 12b 圆角半径 取 r=2 横浇道的尺寸如图 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 浇道形状及尺寸 浇道与内浇口、铸件之间的连接方式 横浇道在动模上，内浇口在定模上。根据实际，其连接方式如图 浇道与内浇口、铸件之间的连接方式 流槽的设计 溢流槽的作用： 1）排除在填充过程中的流动金属前沿的冷金属 2）容纳混有气体，氧化物，涂料的异物金属 3）在一定程度上帮助控制金属流的填 充形态 4）消除或转移缩孔，气孔，涡流和冷隔等缺陷 5）改善模具温度分布状态 6）布置推杆，利于顶出铸件 7）增加铸件留在动模内包紧力 8）防止铸件的变形 9）为铸件的运输提供掉挂和夹持的条件。 10）作为加工的定位装夹部位。 溢流槽的设计原则：设计溢流槽时，应根据所要起的作用来确定其位置和容积的大小。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 流槽的结构型式 选择溢流槽分布在分型面上，其结构型式如图 流槽结构型式示意图 流槽的截面形状和尺寸 采用形式 I，其形状尺寸如表 溢流口宽度 h (8 12 溢流槽半径 r (5 10 溢流口长度 l (2 3 溢流口厚度 b (溢流槽长度中心距 H (2)h 表 流槽及尺寸选择示意图 注意： 1. 溢流槽的总容积不少于铸件体积的 20 2. 溢流口的面积 ,一般为内浇口截面积的 50 70 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3. 为了便于脱模 , 溢口的脱模斜度做成 30 45 溢口与铸件连接处应有 ()5的倒角 ,以便于清除。 初步取步拟定采用 2个溢流槽。 气槽的设计 排气槽的作用：在填充过程中，排气道能排除浇道，型腔以及溢流槽内的混合气体。以有利于填充，减少铸件的缺陷，获得轮廓清晰和致密度高的铸件 排气道的设置原则： 1）尽量设在便于加工和清理模具的表面上 2）溢流槽外开设排气槽 3）型腔深处可在型芯上开设排气道或特设推杆排气 4）排气道不能被金属堵塞 5）直浇道端部开设排气道 6）排气道相互不应连通 为 了便于模具设计与制造 ,排气槽直接布置在溢流槽的后端 ,开在分型面上 ,铝合金排气槽的 深度 排气槽的宽度 0 20气槽在离开型腔 20 30距离后 ,宽度和深度可适当增加 取 =b=20图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第三章 压铸机的选择 铸模与压铸机的关系 （ 1）压铸机应具有保证正常生产所需的足够的锁模力，开模力，和推出力； （ 2）压铸机应具有确保铸件成型 和达到致密性要求所需的比压； （ 3）冷压式压铸机压室应能容纳每次压铸所需的金属液； （ 4）模具的大小，厚度，开模距离等都应与压铸机相适应，以保证模具安装和开模取件； （ 5）模具定位孔直径，浇道直径，推出杆孔位置等均与压铸机相适应。 铸机的分类 压铸机分类可分为：热压室压铸机和冷压室压铸机。 冷压室机可分为：卧式，立式和全立式冷压铸机。 全立式冷压铸机可分为：压射冲头向上运动和压射冲头向下运动 铸机的预择 ： 根据压铸机的分类的模具的特点与用途，我们选择卧式冷压铸机的中心浇口压铸机。特点是： 为保证压射冲头未运动前不致使金属液体因自重而流入型腔。适用于所有压铸的合金生产，需将浇口位置设在型腔中央或一模多腔时浇口需设在模具中央。 我们选择的压铸机的型号为： 生产厂：上海压铸机厂 具体参数如表 压铸机参数 合型力 /50 压射力 /5 压型厚度最大 /最小 /20/120 动型板行程 /00 拉杆内间距 /40 240 压射位 置 /30 一次金属（ 入量 /室直径 /5;30 压射比压最大 /最小 /影面积最大 /最小 / 250/35 空循环周期 /s 4 管路工作压力 / 功率 /形尺寸 / 3 4 0 1 1 0 0 1 4 8 0 质量 /t 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第四章 压铸模总体设计 型零件的设计 模具内形成铸件形状的零件成为成型零件。成型零件的设计好坏直接 影响带铸件的质量。 型零件的结构形式 成型零件主要指镶块和型芯。成型零件的结构形式分为整体式和镶拼式的。 1、整体式结构 整体式结构是把成型部分直接在镶块上加工成型。其特点有： （ 1） 强度高，刚性好； （ 2） 与镶拼式结构相比，铸件表面上无镶拼接缝； （ 3） 易于设置冷却水道； （ 4） 模具的寿命比镶拼式的高； （ 5） 成型部分损坏后，更换周期长，成本高。 整体式一般使用的场合： （ 1） 铸件形状简单，镶块尺寸不大； （ 2） 铸件形状虽然复杂，但型腔浅，不能采用镶拼结构； （ 3） 型腔加工虽然困难，但镶拼后镶块强度极低，不能采用镶拼结构； （ 4） 压 铸铜合金的铸件的镶块尽可能采用整体式的结构； （ 5） 整体式结构适合采用电加工方法加工，经济效益好。 2、镶拼式结构 成型部分是由型芯和两块以上的镶块镶拼而成的。这种结构形式被广泛采用。其特点有： （ 1） 对复杂的成型表面能简化加工工艺，提高模具的制造质量，容易满足组合镶块的成型部分的精度要求； （ 2） 节约材料，降低成本； （ 3） 有利于易损坏件的修理和更换； （ 4） 大型模具的镶块合理镶拼后，便于加工和热处理； （ 5） 镶块比较容易锻造，组织均匀，质量较高。 镶拼式结构使用的场合： （ 6） 型腔较深或大型模具； （ 7） 多型腔的模具； （ 8） 型腔表面比 较复杂的模具。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 通过对两种结构的比较，还有压铸件结构工艺的分析比较。动模具选择整体式，定模选择镶拼式结构。 型零件的固定形式 设计模板为通孔，镶块带凸台用螺钉压紧，由于包紧力不大，所以用此方法比较简单。其固定形式如下图： 镶块固定方式 型芯固定方式 型零件的止转形式 由于成型零件都可以自己的定位所以，不需要对成型零件进行止转。 型零件的尺寸计算 成型零件上构成铸件形状的工作部分的尺寸，既为成型尺寸。成型尺寸的确定直接影响铸件的精度。成型零件尺寸的计算方法如下表 成型尺寸类别 计算公式 型腔尺寸 +00Y = ( Y + K Y - n ) 型芯尺寸 ( Y + K Y + n ) 位置距离尺寸 00Y = ( Y + K Y ) 注： Y 计算后的成型尺寸（ 0 Y 铸件该部位的极限尺寸（最大或最小 综合收缩率； n 模具修整系数 ； 铸件该部位尺寸公差； 模具制造公差。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第五章 模具构件的设计 板的设计 模板是压力铸造模具的构架里，模具的各部分按一定的位置和程序，在模板内加以安装和固定。模板的尺寸系列如图 模板的结构尺寸图 座的设计 动模座板和定模座板均是固定压铸模具与成型设备连接的模板，因此，座板的轮廓尺寸和固定孔必须与成型设备上模具的安装板相适应。其结构尺寸如图 图 模座结构尺寸图 准件的设计 模板的导准件包括导柱和导套。在压铸模中起定位和导向的作用，借以保证动、定模在安装和合模时的正确位置，为了便于压铸生产的操作，通常把导柱设置在定模板上。为了不使动定模的型芯在模具制造和生产使用中发生以外的损坏，要求导柱伸出模具分买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 型面的长度大于动、定模上的型芯高出分型面的高度之和。对本次导向零件的设计原则是：导向准确、运动灵活、平稳，具有足够强度、刚度和耐磨性。本次设计所采用的导柱和到套如图 导柱结构尺寸图 图 套结构尺寸图 出机构的设计 使铸件从模具的成型零件上脱出的机构，成为顶出机构。开模时利用推出机构将包紧在型芯上的铸件卸除。推出机构一般均设在动模部分，极个别设在定模部分。 顶出机构组成： 顶出零件 与铸件，浇道，溢流包接触并起顶出作用的零件，如推杆，推管，成型推板，斜块等。 复位零件 使顶出的零件在合模状态时回到准确位置饿零件。如复位杆，先回程机构中的摆杆和三角块，成型推板，斜滑块等。 导向零件 引导顶出机构的运动方向，使顶出机构的顶出动作平稳和精确。如导 钉，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 推板导柱，推板导套等。 限位零件 确保顶出零件在合模状态下的准确位置。如导钉的台阶，限位柱等 结构零件 使顶出机构的其他零件装配在一起，起固定作用。如推板固定板，推板连接零件等。 出零件的设计 顶出零件有如下几种类型：推杆顶出，推管顶出，推板顶出 各类型结构的特点如下 推杆顶出：顶出是接触铸件的是杆状零件，可以根据铸件形状和结构设计推杆零件的形状并合理排列推杆的位置，铸件上流有杆状的印痕 推管顶出：顶出铸件的是管状零件，使用于一个型芯受到较大包紧力的情况，在型芯外围设置推管，但是要考虑型 芯的刚度，铸件上留有推管的印痕 推板顶出：顶出铸件的是板状零件，作用在铸件上的顶出力分布均匀，适用于薄壁深腔包紧力大的盒状和筒形铸件，但是要求推板与型芯的配合精度要高，一般不会留下印痕 本次设计采用的是推杆顶出。 顶出机构的设计原则如下： （ 1）顶出距离的确定 ：在顶出零件的作用下，铸件从成型零件上脱出的距离称为顶出距离。 1） 顶出距离 s 一般按动模成型零件凸出的最大高度 H 来考虑，通常按下面的公式： 13 （ 全自动压铸机生产时： ( 2 5 ) （ 根据实际选取 s=52） 如果利用顶出动作来完成其他作用时，则应同时考虑，并使 S 符合要求 3） 有分流器的模具，若分流器的凸出高度大于成型部分的高度，则按分流器的高度来考虑 S 4） 旋转顶出时旋转数 n 的计算： 其中： 要顶出的距离” （ （ 般取 35 (买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 出距离的确定 （ 2）顶出部位的设置原则 1）尽可能的避免逐渐被顶出部位受弯曲盈利，切应力和拉应力的作用 2）顶出部位应设置在最靠近铸件被包紧的部位。 3）应避免损伤铸件外形，设置在使铸件受影响最小的部位上 4）为使铸件上不留推杆痕迹，把所有的推杆设置铸件外边，即顶在直浇道，溢流包上或顶在附加的工艺凸台上。 5）顶出部位在铸件上设置不当将造成下列后果： a、铸件顶出时变形或顶裂 b、影响逐渐基准面的精度 c、影响铸件表面美观，增加铸件的清理工作量。 d、取出铸件困难，甚至取不出来铸件 e、使模具制造复杂化或减少使用寿命 （ 3