压铸模的设计（含全套CAD图纸） .pdf

压铸模设计说明书 系 别 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 20 年 01 月 02 日 一 一 零件图零件图 如图 如图 1 1 1 1 所示制件为所示制件为电机端盖 材料为锌合金 电机端盖 材料为锌合金 属大批量生产属大批量生产 图 1 1 一 该压铸件的材料分析和一 该压铸件的材料分析和工艺性分析 工艺性分析 1 1 材料分析材料分析 该产品的成型材料是锌合金 该材料密度大 铸造性能好 可压铸复杂的零件 压铸时不粘模 压铸件表面易镀 cr ni 等金 属 机械切削性能好 但易老化 抗腐 蚀性能不高 2 2 工艺性分析工艺性分析 1 锌合金压铸 其锌不容易就粘在模具表面上 2 该压铸件壁厚比较均匀 各个孔小且浅 工艺性好 3 为了方便加工与成型及脱模 型腔 型芯均采用组合式结构 4 该压铸件是一般精度等级 为降低设计难度和设计周期 应采一模一腔 且需要对压铸件去除 浇口废料 二 拟定的成型工艺 二 拟定的成型工艺 1 1 成型方法成型方法 该压铸件采用冲头下压式全立式压铸机压铸 2 各工艺参数2 各工艺参数 1 经查教材 压铸成型工艺与模具设计 第 32 页表 3 2 可知压射比压为 30mpa 2 经查教材第 33 页表 3 4 可知压射冲头空行程压射速度为 0 3 0 5m s 3 经查教材第 34 页表 3 5 可知充填速度为 15 m s 4 经查教材第 36 页表 3 7 可知持压时间 3 4s 5 经查教材第 36 页表 3 8 可知留模时间推荐值为 7 12s 6 经查教材第 37 页表 3 9 可知浇注温度为 410 540 c 7 经查教材第 38 页表 3 10 可知模具预热温度 130 180 c 和工作温度 180 200 c 3 3 确定型腔数目确定型腔数目 1 为降低设计难度和设计周期 应采单型腔 且需要对压铸件去除浇口废料 2 计算压铸的体积和重量 通过三维制图 pro e 软件测量得 单件压铸件投影面积 s 14257 2 体积 v 153645 3 查有关资料可知 al 的密度为 6 8g cm 3 则压铸件重量 m 1044 8g 三 初选压铸机 三 初选压铸机 1 压铸机的锁模力1 压铸机的锁模力 模具型腔胀型力中心与压铸机压力中心重合时压铸机锁模力 s fk zn f f 式中 s f 压铸机锁模力 n z f 作用于模具型腔且垂直与分型面方向的胀型力 n n f 作用于滑快楔紧块面上的法向压力 n k 安全系数 一般取 k 1 1 3 型腔胀型力 z f p 123 a a a 式中 p 最终的压射比压 pa 1 a 铸件在分型面上的投影面积 2 a 浇注系统在分型面上的投影面积与压铸件投影面积不重叠部分 3 a 溢流槽在分型面上的投影面积 压铸机所容许的压射比压 2 0 785 n f p d 式中 n p 压铸机所容许的压射比压 pa f 压射力 n d 压室直径 m n p 9500n 0 785 2 0 05 35mpa z f 35mpa 18256 2 63mpa s f 1 15 63 mpa 0 72 5 mpa 2 选压铸机2 选压铸机 根据以上计算结果 经查教材第 65 页表 4 1 可选用热压室压铸机型号为 shd 75 相关技术参数如下表所示 型号 规格 shd 400 型号 规格 shd 75 锁模力 kn 400 液压顶出器顶出力 kn 25 拉杆之间的内尺寸 水 平 垂直 335 285 最大金属浇注量 kg 0 75 0 9 zn 拉杆直径 55 一次空循环时间 s 2 5 移动模板行程 195 管路工作压力 mpa 10 压铸模厚度 130 340 坩有效容量 kg 70 压射位置 0 50 喷嘴加热功率 kw 4 压射力 kn 42 外型尺寸 长 宽 高 3200x1300x1700 四 四 浇注系统和排溢系统的设计 浇注系统和排溢系统的设计 1 1 浇注系统设计 浇注系统设计 1 确定浇口形式及位置 为了提高成型效率 设计与制造简单 采用应用最为普遍的侧浇口 它 开设在压铸件最大轮廓处 2 浇口直径可以根据经验公式计算 1234 g mm m a k k k k 式中 g a 浇口横截面积 m 压铸件及溢流槽内金属的总质量 液态金属密度 3 m m 额定充填速度 常取 15m s m 额定充填时间 常取 0 06s 1234 kkkk 分别代表各种修正系数 0 143 1 252 0 9 1 2 4 0 03442 g a 18 2 mm 3 直浇道设计 分流锥的圆角半径通常取 4 5 直浇道锥 通常取 0 4 0 12 分流锥 通常取 0 4 0 6 2 排溢系统的设计 1 溢流槽设计 溢流槽应开设在金属最先冲击的部位 排除金属液流前头的气体和冷污金属液 稳定流动状态 减少涡流 溢流槽应开设在两股金属液流会合的地方 清除集中于 该处的气体 冷污金属液和涂料残渣 如图所示 2 排气槽设计 对于小型模具 可利用分型面间隙排气 但 分型面须位于容体流动末端 由于本 制品尺寸不大 利用分型面和推杆的配合间隙排气即可 五 压铸模零部件设计 五 压铸模零部件设计 1 分型面的选择1 分型面的选择 该塑件的结构如图 1 1 所示 根据其特点和表面质量 要求 应采用曲面分型面 分型面设在零件大端面下一面 2 成型零部件的结构设计2 成型零部件的结构设计 为了方便加工与成型及脱模 型腔 型芯均采用组合式结构 3 成型零部件工作尺寸计算3 成型零部件工作尺寸计算 1 型腔的径向和深度尺寸 00 0 7 z z mz ll 1 k 00 0 7 z z mz hh 1 k 式中 m l 模具型腔的径向尺寸 z l 压铸件外部形状的径向尺寸 m h 模具型腔的深度尺寸 z h 压铸件外部形状的高度尺寸 k 压铸件平均收缩率 压铸件尺寸偏差 z 模具的制造偏差 2 型芯的径向尺寸和高度尺寸 00 0 7 zz mz l 1 k l 00 0 7 zz mz h 1 k h 式中 m l 模具型芯的径向尺寸 z l 压铸件内部形状的径向尺寸 m h 模具型芯的高度尺寸 z h 压铸件内部形状的深度尺寸 3 中心距尺寸 22 zz mz c 1 k c 式中 m c 模具上型腔或型芯的中心距尺寸 z c 压铸件凸台或凹槽的中心距尺寸 各工作部位尺寸计算结果见零件图纸 通常 制品中 1mm 和小于 1mm 并带有大于 0 05mm 公差的部位以及 2mm 和小于 2mm 并带有大于 0 1mm 公差的部位不需要进行收缩率计算 4 结构零部件的设计4 结构零部件的设计 1 动 定模板一般受拉伸 弯曲 压缩三种变形力 变形后会影响型腔的尺寸精度 因此 在 考虑各板的尺寸时 应考虑模具结构与压铸工艺 动 定模板边框厚度经查教材第 121 页的经验数据推荐值表 6 4 2 合模导向机构设计 1 为了 使导 柱能 顺利 地进 入导 套 导柱 端部 应做成 锥形 或半 球形 导 套的 前端 也应 倒角 2 导柱 设在 动模 一侧 可以 保护 型芯 不受 损伤 而设 在定 模一 侧则 便于 顺利 脱模 取出 塑件 因此可根据需要而决定装配方式 3 一般导柱滑动部分的配合形式按 h8 f8 导 柱和导套固定部分配合按 h7 k6 导 套 外径的配合按 h7 k6 4 除了 动模 定 模之 间设 导柱 导 套外 一 般还在 动模 座板 与推 板之 间设 置导 柱和 导套 以保证推出机构的正常运动 5 导柱的直径应根据模具大小而定 可参考 标准模架数据选取 一次分型导向机构设计 导柱固定在固定 模板上 与固定模板为 h7 m6 的过渡配 合 导柱直径参考标准 取 d 12mm 导柱头 部做成半圆形 导柱长度与主流导长度 点浇口长度以及塑件长度等有关 lg l 型 芯 固 板 20 36 20 56mm 六 推出机构设计六 推出机构设计 1 脱模力的确定 脱模力的估算 t fkpa 式中 t f 压铸件脱模所需的脱模力 n p 挤压力 铝合金一般取 10 12 6 10 a 压铸件的包紧型芯的侧面积 k 安全系数 一般取 1 2 左右 t f 1 2 11 6 10 1200 2 脱模机构设计 压铸成型每一循环中 压铸必须准确无误的 从模具的凹模中或型芯上脱出 完 成模具脱模 脱模机构设计应遵循下述原则 1 压铸件滞留于动模边 以便借助于开模力驱 动脱模装置 完成脱模动作 致使模具结构简单 2 推杆设置不能影响模具的强度 防止压铸件结构变形或损坏 正确分析压铸件 对模腔的粘附力的大小及所部位 有针对性 的选择合适的脱模装置 使推 出重心与脱模阻力中心相重合 3 推杆应设置在压铸件受包紧力最大的地方 由于压铸件收缩时包紧型芯 因此推 出力作用点应尽量靠近型芯 同 时推出力应 施于压铸件刚性和强度最大部 位 作用面积也尽可能大一些 以防压铸件 变形或损坏 4 推杆应与型芯的表面齐平 力求良好的塑件外观 在选择顶相互位置时 应尽 量设在塑件内部或对塑件影响不大的部位 在采用推杆脱模时 尤其要注 意这个问题 5 结构合理可靠 脱模结构应工作可靠 运动 灵活 制造方便 更换容易 且有足够的强度和刚度 根据制件的形状 本模具可用设计为推杆推出 3 推杆直径和数量的确定 t f a n 式中 a 推杆工作截面积 2 mm t f 压铸件推出时总的压力 n n 推杆数量 压铸件的许可压力 mpa 锌合金一般取 50 mpa 设计 4 根推杆 则推杆工作截面积 a 78 5 2 mm 可计算出推杆直径为 5 4 复位杆长度尺寸 l4 l 顶 杆 固 定 板 l 支 撑 板 l 型 芯 板 40 20 25 30 40 115mm 复位杆径向尺寸参考标准见尺寸 取 d 10mm 八 压铸模的冷却设计八 压铸模的冷却设计 由于压铸件平均厚度为 4 压铸件尺寸不大 确定水孔直径为 8 由于冷却水道的位置 结构形式 孔径 表面状态 水的流速 模具材料等很多因素都会影响 模具的热量向冷却水的传递 精确计算比较困难 实际生产中 通常都是根据模具的结构确定冷却 水路 通过调节水温 水速来满足要求 九 参考文