轴承下端盖压力铸造毕业设计

欢迎下载本文档参考使用，如果有疑问或者需要CAD图纸的请联系q1484406321万方科技学院本科毕业论文摘要轴承下端盖采用压铸成型，具有高效率、高精度、低消耗以及少、无机械加工等突出的特点。本次设计生产的压铸件，在初级阶段采用金属铸造成型，后期进行机械加工，加工出必要的孔以及改善压铸件的表面粗糙度。模具应适应压铸生产的各项工艺要求，选择符合压铸工艺要求的浇注系统，特备是内浇口位置和导向，应使金属液流动平稳、顺畅，并有序地排出型腔内的气体，已达到良好的填充效果和避免压铸缺陷的产生。并且设计的压铸模应在安全的前提下，有较高的压铸效率，实现冲模快、开模快、脱模机构灵活可靠以及自动化程度高等特点。关键词：轴承下端盖 压铸模 压铸缺陷 浇注系统Abstract Bearing the die casting under cover forming, high efficiency, high precision, low consumption and no less, the outstanding characteristic of machinery processing etc.The design of the production of the die casting, at the primary stage using metal casting forming, the late mechanical processing, work out the necessary hole and improve the surface roughness of the die casting.Mould should adapt to the requirements of the die casting process, choose technical requirements of die casting gating system, has had some is the gate location and guide, should make metal flow smoothly, smooth and orderly discharge cavity inside the gas, has already reached the good effect and avoid the filling the generation of die casting defects.And the design of die casting die should be in the premise of safety, high efficiency of die casting, and realize the fast, punching die cavity fast, reliable and flexible demoulding mechanism advanced in automatization.Keywords: bearing cover under the die casting dies53目录绪论11 金属压铸成型技术的发展趋势32 压铸件52.1 压铸铝合金52.2 压铸件图形及相关尺寸62.3 选择分型面62.4 压铸件的体积72.5 初选压铸机83 金属压铸模浇注系统的设计103.1 浇注系统的基本结构103.2 内浇口的设计103.3 横浇道设计113.4 直浇道设计123.5排溢系统的设计124 金属压铸模成型零件的设计174.1 成型零件的设计技巧174.2 成型零件的常用材料185 金属压铸模推出机构的设计205.1 推出机构的组成205.2 推杆推出机构205.3 推管推出机构215.4 推出机构的复位226 金属压铸模模体的设计236.1 模体主要结构件236.2 模板的尺寸286.3 模体常有材料及热处理要求297 压铸件缺陷产生原因及防止方法307.1 氧化夹渣307.2 气孔、气泡307.3 缩松317.4 裂纹317.5提高压铸模使用寿命的途径32结束语35致谢36参考文献37附录：38绪论金属压铸成型是将熔融的金属液在较高的压力下，以高速度填充入压铸模型腔，并使金属液在高压状态下凝固而形成金属压铸件的过程。它是目前所有金属铸造成型方法中效率最高的一种。随着金属压铸成型技术的发展，金属压铸成型技术与塑料注射成型、金属板的冲击成型并列为三大成型体系。金属压铸成型的显著特点是：可以成型复杂形状、薄壁的有色金属结构件，是一种高效率、高精度、高互换性、低消耗的精密零件成型技术。金属压铸成型原理金属压铸成型的过程是将熔融的金属液注入压铸机的压室，在压射冲头的高压作用下，高速度地推动金属液经过压铸模具的浇注系统，注入并充满型腔，通过冷却、结晶、固化等过程，成型相应的金属压铸件。金属压铸成型的特点熔融的液态金属在高温高压状态下成型。在高压下冷却结晶，又在压铸模的激冷作用下，使压铸件表面层晶粒较细、组织致密、表面硬度较高，增强了金属的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性能。可实现金属结构件的无机械切削加工或少机械切削加工，节省了人力、物力，降低了生产成本。可以压铸形状复杂、薄壁深腔、外观整洁、轮廓清晰的金属结构件，获得其它工艺方法难以加工成型的金属结构件。压铸件质量稳定可靠，尺寸精度较高，互换性好，表面光洁度较高，一般无需进行其它加工处理即可达到组装的技术要求。生产率高，可实现机械化或自动化生产。特别是在大批量生产时，有很高的经济价值和应用价值。可将其它特殊性能的嵌件直接嵌铸在压铸件上，即满足使用性能的要求，扩大产品用途，又减少了装配工序，使制造工艺简单化。但从目前在压铸成型工艺的应用上，还存在一些限制。压铸模的造价成本高，制造周期较长，对批量较小的铸件，在应用上受到一定的限制。由于在压铸成型时，金属液在高温状态下以极快的速度冲型，型腔和压室中的气体很难完全排除，常以气孔或疏松的形式留在压铸件中，不同程度地影响使用性能以及后续的工艺加工性能。1 金属压铸成型技术的发展趋势由于金属压铸成型有不可比拟的突出优点，在工业技术快速发展的年代，必将得到越来越广泛的应用。特别是在大批量的生产中，虽然模具成本一些，但总的来说，其生产的综合成本则得到大幅度的降低。在这个讲求微利的竞争时代，采用金属压铸成型技术，更有其积极和明显的经济价值。近年来，汽车工业的飞速发展给压铸成型的生产带来机遇，处于可持续发展和环境保护的需要，汽车轻量化是实现环保、节能、节材、高速的最佳途径。因此，用压铸合金代替传统的钢铁件，可使汽车质量减轻30%以上。同时，压铸合金还有一个显著地特点是热传导性能良好，热量散失快，提高了汽车行车的安全性。因此，金属压铸行业正面临着发展的机遇，其应用前景十分广阔。中国的压铸业经历了50多年的锤炼，以成长为具有相当规模的产业，并保持每年8%12%的增长速度。但是由于企业综合素质还有待提高，技术开发滞后于生产规模的扩大，经营方式滞后于市场竞争的需要。从总体看，我国是压铸大国之一，但不是强国，压铸业的水平还比较落后。如果把中、日、德、美四国按综合系数相比，以中国为1，则日本为1.75，德国为1.75，美国为2.4。可以看出，我国的压铸业水平与国际上先进国家相比还有差距。而这些差距正为我国压铸业发展提供了广阔的空间。压铸成型技术今后的发展方向如下。向大型化发展 随着市场经济的繁荣，新产品开发的势头迅猛。为了满足大型结构件的需要，无论是压铸机，还是压铸模向大型方向发展势在必行。提高压铸生产的自动化水平 目前压铸生产的状况是，压铸效率不高和人力资源的浪费，制约了压铸生产的发展。比如，在冷压室压铸机上，金属液的注入以及压铸件的取出等运行程序的自动化程度还不高，因此，在这些环节中，只有提高自动化程度，才能满足大发展形势的需要。逐步改进和提高压铸工艺水平 压铸工艺是一项错综复杂的工作。除了从理论上研究外，还需经过实践的摸索和积累才能得到逐步的提高。但从现状看，还有一些亟待完善的问题。比如，如何在金属液填充型腔时，减少和消除气体的卷入，生产出无孔的压铸件来；如何改进压铸工艺的条件，消除压铸件的缩孔、冷隔、裂纹等压铸缺陷，提高压铸件的综合力学性能。目前已有这方面的实践，如采用真空压铸，以提高消除型腔中的气体以及超高速压铸，使气体微细化等新技术，均获得了理想的效果。提高模具的使用寿命 压铸件是在高温高压状态下工作，因此压铸模的使用寿命受到一定的影响。目前我国压铸模的使用寿命与先进国家相比，仍有较大的差距。就大中型压铸模而言，国内的使用寿命一般在3万到8万次，而先进国家则为10万到15万次。提高压铸模的使用寿命，首先从提高模具材料的综合性能及热处理技术入手，提高模具的耐热、耐磨、耐冲击、耐疲劳性能。同时，提高模具成型零件的制造精度和表面粗糙度，对延长模具寿命也有积极的意义。2 压铸件2.1 压铸铝合金压铸铝合金是目前应用最广泛的压铸材料，而大多使用高硅铝合金。因为它们允许有相当数量的杂质，可以用旧铝作回收利用，提高原材料的利用率。压铸铝合金的主要特点如下。密度较小，比强度较高。在高温和常温下都具有良好的力学性能，尤其是冲击韧性尤其好。有较好的导电性和导热性。机械切削性能也很好。表面有一层化学稳定、组织致密的氧化铝膜，故大部分铝合金在淡水、海水、硝酸盐以及各种有机物中均有良好的耐腐蚀性。但这层氧化铝膜能被氯离子及碱离子所破坏。具有良好的压铸性能，较好的表面粗糙度以及较小的热烈性。但是，铝合金的体积收缩率较大，在压铸件冷却凝固时易在最后凝固处形成较大的集中缩孔。同时铝合金对模具具有较强的粘附性，在脱出压铸件时，会产生粘附现象。综合以上考虑，轴承下端盖压铸件选用铝合金材料YL104。压铸铝合金的化学成分合金牌号合金代号化学成分（质量分数）/%SiCuMnMgFeNiTiZnPbSnAlYZALSi10MgYL1048.010.50.30.20.50.170.301.00.30.050.01其余表2-12.2 压铸件图形及相关尺寸图2-1图2-22.3 选择分型面分型面的选择原则1、 分型面应力求简单和易于加工2、 有利于简化模具结构3、 应容易保证压铸件的精度要求4、分型面应有利于填充成型在选择分型面时，应结合金属的流动特点，对浇注系统的布局，比如内浇口位置、导流方向、在什么部位设置溢流槽和排气道更有利于冷污金属液和气体的排出等一系列问题，进行综合的分析和考虑。5、开模时应尽量使压铸件留在动模一侧压铸机的顶出机构均设在动模一侧，所以除特殊情况外，开模时，应使压铸件留在动模一侧，以便于推出脱模。因此，在选择分型面时，应分析和比较定模和动模所设置的成型零件各自受到包紧力的大小，将包紧力较大的一端设置在动模部分，在开模时，才能使压铸件留在动模一侧。6、 应考虑压铸成型的协调7、嵌件和活动型芯应便于安装带嵌件或需要设置活动型芯的压铸模，往往由于安装速度影响了压铸效率。为此，选择方便快捷安装部位，是设计嵌件的重要内容。综上考虑，选择压铸件分型面如下图2-32.4 压铸件的体积V1=V2=V=V1+V2=146025.7mm32.5 初选压铸机经查表可知压铸铝合金的密度则计算出压铸件的质量主胀型力为式中 压铸件在主分型面上的正投影面积，多型腔模则为各型腔正投影面积之和 浇注与溢流、排气系统的正投影面积之和，一般可取 压铸机的锁模力 安全系数，一般取k=1.25 压射比压根据以上计算数据，选择卧式冷压室压铸机，压铸机型号为J113A卧式冷压室压铸机的特点如下压室与压射冲头均为水平放置。金属液注入型腔时，浇道转折少，其压力损失少，有利于发挥增压机构的作用。模具安装方便，卧式压铸机一般设有中心和偏心多个浇注位置，或在偏心和中心间设置可任意调节位置的扁孔。便于操作，便于调整，压铸效率高，是目前广泛应用的压铸设备。压室内表面容易氧化。压室液在压室内暴露在大气的表面积较大，压射时容易将空气、氧化物质及其它杂质带入型腔，引起压铸缺陷。3 金属压铸模浇注系统的设计3.1 浇注系统的基本结构卧式冷压室压铸模的浇注系统：它由直浇道、横浇道、内浇口和溢流槽、排气道组成。3.2 内浇口的设计内浇口的设计要点如下内浇口位置应使金属液的流程尽可能的短，以减少填充过程中金属液能量的损耗和能量的降低。浇口位置应使金属液流至型腔各部位的距离尽量相等，已达到各个分割的远离部位同时填满和同时凝固。尽量减少和避免金属流过多的曲折和迂回，从而达到包卷气体少、金属流汇集处少和涡流现象少的效果。除非大型和箱体框架类特殊形状的压铸件，一般应尽可能采用单个的内浇口，尽量少用分浇口。当必须采用多个分支浇口时，应注意防止多路金属液流互相撞击，形成涡流，产生裹气或氧化物夹杂以及冷隔等压铸缺陷。金属液进入型腔后，不应过早地封闭分型面、溢流槽和排气道，以便于型腔内气体有序地顺利排出。从内浇口进入型腔的金属液流，不应正面冲击型芯、型壁或螺纹等活动型芯，力求减少动能损耗。型芯或型壁被金属液流冲蚀后，会产生粘膜现象，严重时会使该处形成凹陷，影响压铸件脱模，有时甚至产生局部的早期热烈倾向。同时易形成分散的液滴与空气想混，使压铸件压铸缺陷增多。综合以上考虑，采用端面侧浇口，其特点是：避免金属液正面冲击成型零件，并使气体有序排出。内浇口截面积的确定通过计算或实践推荐得出的压铸参数，如内浇口速度、填充时间、内浇口截面积的大小等，在使用时过于复杂，也不十分准确。因此，人们根据经验寻找出一种简便的方法，称为“经验公式”。式中 内浇口截面积 压铸件质量 3.3 横浇道设计横浇道设计要点为了使金属液达到均衡匀速或匀加速的流动状态，横浇道应保持均匀的截面积或缓慢收殓的趋向，不应有突然收缩或扩张。特别是不应该呈扩张状态，否则金属液在流动过程中，会出现低压区或涡流现象而卷入气体，影响金属液流的稳定性。横浇道应有一定的厚度，金属液在流过横浇道时，使热量损失尽可能地少，也便于斜料脱模。同时，金属液在冷却时，应使金属液在横浇道中的冷却凝固时间比型腔中的冷却凝固时间长些，以便于补缩压力的传递。横浇道应平滑光亮，在拐角处应圆滑过渡。在任何情况下，横浇道的截面积都应大于内浇口的截面积;多型腔压铸模主横浇道的截面积应大于各分支横浇道的截面积之和。为了改善模具温度的热平衡，根据工艺要求，必要时可设置盲浇道，以调节模具温度的分布状况，特别是薄壁压铸件，可凭借盲浇道中金属液的热量，提高附近成型件的温度，有利于薄壁件的充满。卧式冷压室压铸模在一般情况下，横浇道的入口处应位于直浇道的上方，以防止压室中的金属液在压射前过早地流入型腔。当卧式冷压室压铸模采用中心进料时，也应采取相应的措施。为便于调整，横浇道截面积的初始尺寸应选得小些，以便在试模时留有修正的余地。横浇道应尽量短些，以便于横浇道余料脱模和节约原材料。横浇道是直浇道末端到内浇口前端的连接通道。横浇道应符合下列要求1) 提供稳定的金属液流；2) 对金属液的流动有较小的阻力；3) 金属液在流动时包卷的气体量少；4) 对型腔的热平衡提供良好的条件；5) 是金属液有适宜的凝固时间；6) 金属液流过横浇道时热量损失应最少；综合以上考考虑，选择等宽横浇道，其横截面的形状选择圆形由以下公式Ah=(24)An取Ah=130mm23.4 直浇道设计卧式冷压室压铸模直浇道的组成：浇口套、浇道镶块以及浇道推杆卧式冷压室压铸模直浇道的设计要点如下根据所需要的压射比压、金属液的总容量以及压室的充满度，选择适宜的压室直径。浇口套的长度应小于压铸机压射冲头的跟踪距离，以便于在开模后浇注余料从直浇道中完全推出。为了便于浇注余料从浇口套中顺利脱模，直浇道前端应有一段斜度为左右的圆锥面。在一般情况下，直浇道应开在横浇道入口处下方，其下沉距离应大于直浇道直径的2/3以上，以防止在压铸前金属的预填充。浇口套和浇口镶块均与高温的金属液接触，都应采用耐热钢制造。如选择3Cr2W8，其热处理硬度为4448HRC。直浇道的内孔应在热处理和精磨后，再沿着脱模的方向研磨，其表面粗糙度不大于Ra0.2 。3.5排溢系统的设计1、排溢系统的组成及作用排溢系统是熔融的金属液在填充型腔过程中，排出气体、冷污金属液以及氧化夹杂物的通道和储存器，用以控制金属液的填充流态，消除某些压铸缺陷，是浇注系统中不可或缺的重要组成部分。排溢系统的组成排溢系统包括溢流槽和排气道两个部分，主要由溢流口、溢流槽和排气道组成。当溢流槽开设在动模一侧时，为使溢流余料与压铸件一起脱模，也可在溢流槽处设置推杆。排溢系统的功能有序的排出型腔中的气体和排除并容纳冷污的金属液以及其它氧化杂物，防止在压铸件的局部产生涡流气泡、缩孔、疏松以及冷隔等压铸缺陷。与内浇口配合共同起到控制金属液填充流动状态的作用。例如，假设将型腔按照填充的流动距离，分隔成若干同等的部分时，在适当的位置设置溢流槽，有利于满足同时结束填充和同时凝固的辅助作用。将缩孔、疏松、冷隔等压铸缺陷，引导并转移到无关紧要的部位。溢流槽中高温的金属液可视为热源的一部分，可调节模具各部位的温度，改善模具成型区域热平衡状态，减少压铸件流痕、冷隔或填充不足等现象的产生。特别是对薄壁的压铸件，不但使其表面质量得以提高，更重要的是为选用适宜的填充时间提供了条件。在自动化生产时，溢流槽余料（包括溢流包）可以为传递装挂支承的附加部分，在机械加工时，又可作为加工基准和装夹定位的工艺部位。必要时，溢流槽余料可作为压铸件以外的脱模推出位置，防止压铸件变形或避免在压铸件上留有推杆痕迹，以及消除结构件相对移动产生的干涉现象2、溢流槽的设置溢流槽位置的选择原则溢流槽的位置选择在哪里是设计排溢系统的重要内容。为了较好地实现排溢系统的有效作用，选择溢流槽的位置应遵循以下原则。在金属液流的前沿，总混有冷污金属液或空气等杂质，它们在金属液流的冲击下汇集在流程终端。为了消除这些有害杂质，并稳定流态，溢流槽多设置在金属液流程的终端。将溢流槽设在排气不畅、容易窝气的死角部位。由于型芯等成型零件的阻碍，使金属液分成两股时，它们会在相汇处因碰撞而产生涡流，或因金属液温度的降低而产生冷隔缺陷。因此，在型芯附近应设置溢流槽。当压铸件局部有薄壁型腔或远离内浇口而预料可能难于填充时，在这里可设置较大容量的溢流槽，通过溢流槽中高温的金属液的热量，提高型腔的温度，改善填充条件。大平面压铸件容易产生压铸缺陷的部位。由于压铸件结构或工艺条件等原因，往往会出现几股金属液流交汇的区域。这些区域显然也是冷污金属液、气体以及夹杂物集中的区域。在这里设置溢流槽可该善填充条件，提高排气效果。压铸件局部有厚壁的部位很容易产生气孔，疏松等压铸缺陷。在这里设置大容量的溢流槽，可以充分地排出氧化杂物和气体，分散或消除压铸缺陷，提高厚壁处内部的质量。设计溢流槽应考虑便于去除，在去除后尽量不影响压铸件的外观。在多型腔模主横浇道的端部设置溢流槽，可稳定金属液的流态，并起容纳杂质和提高排气效果的作用。综上所述，溢流口、溢流槽设置在定模上，具体图形如下图3-13、 排气道的设置排气道是在填充过程中让型腔和浇注系统内的气体得以逸出的通道。由于压铸合金在经过精炼去气后所包含的气体已经很少，而由于压铸填充过程非常短促，熔融金属液在冷却时所包含的气体来不及析出。在压铸件局部过厚的部位，即使有可能析出，也会因金属液的迅速激冷而形成的激冷层被包封在合金内部。这些气体则在最终压力的补缩作用下，得到压缩并均匀地分散在冷却的合金内部。所以它们一般不会影响压铸件的质量。通常，压铸件中出现的气孔和缩孔大多数都是由存在于压室上方、浇注系统、型腔中的空气和脱模剂的挥发产生的气体造成的。排气道的位置一般设置在以下部位在分型面上开设排气道在固定型芯或镶块上开设排气道利用活动模块排气排气道的设计要点排气道的总截面积一般不小于内浇口总截面积的50%，但不得超过内浇口的总截面积。当需要增大排气道截面积时，以增大排气道的宽度或增加排气道的数量为宜。不应过分增加排气道的厚度，以防止金属液的溅出。应尽量避免金属液过早地封闭分型面和排气道，削弱排气功能。设计排气道应便于清理，保持排气道的有效功能。设计排气道应留有修正的余地，并在试模现场，结合实际，随时补充和调整。排气道可与溢流槽连接，但排气道应避免相互串通，以免排气干扰受阻。在直对操作区域人员流动的区域，不应设置平直引出的排气道，以免高温的金属液和气体向外喷溅伤人。再设计压铸模的浇注系统时，为保证金属液连续保持充满浇道，最大限度地减少涡流卷气的现象，在一般的情况下，应从直浇道开始使各截面面积呈逐渐递减的变化趋势，如下图图3-24 金属压铸模成型零件的设计4.1 成型零件的设计技巧使成型零件便于加工采用镶拼式组合的零件，总是以改善工艺性能，使成型零件便于加工为主要目的。此次设计的轴承端盖压力铸造模具采用动模镶块、定模镶块、主型芯压铸成型。上面再提到排溢系统时已给出定模镶块，以下是动模镶块和主型芯图4-1图4-2保证成型零件的强度要求成型零件在高温高压状态下，应能承受金属液流压力和速度的冲击。提高使用寿命的设计成型零件安装应稳可靠成型零件应安装牢固，不应受金属液的冲击而位移。防止热处理变形或开裂应避免横向镶拼，以便于脱模成型零件应便于装卸和更换成型零件的局部凸凹部位，或尺寸精度要求较高的局部区域以及受金属液冲蚀较大的部位，很容易损坏。因此，再设计时应单独设置镶块，以便在失效时及时更换。4.2 成型零件的常用材料成型零件对选用材料的要求为适宜成型零件的工作要求，成型零件所选用的材料应符合以下要求。在高温时仍具有较高的强度和适当的硬度、良好的冲击韧性。较好的导热性和抗热疲劳性能。具有良好的淬透性和较小的热处理变形率。在高温下，化学性能稳定，有较高的抗氧化性和提抗熔流粘附的性能。热膨胀系数小，在高温下有较好的尺寸稳定性。具有较高的耐磨性和耐腐蚀性能。可锻性和切削加工性能良好。成型零件的材料选择压铸模成型零件常用材料及热处理要求零件名称铝合金热处理要求型腔镶块、型芯、4Cr5MoV1Si4347HRC浇道镶块、浇口套、3Cr2W8V表4-15 金属压铸模推出机构的设计5.1 推出机构的组成推出元件 直接推动压铸件脱落，如推杆、推管等。复位元件 在合模过程中，驱动推出机构准确地回复到原来的位置，如复位杆等。限位元件 调整和控制复位装置的位置，起止退限位作用，并保证推出及机构在压射过程中，受压射力作用时不改变位置，如限位钉等元件。导向元件 引导推出机构往复运动的移动方向，并承受推出机构等构件的重量，防止移动时倾斜，如推板导柱等元件。结构元件 将推出机构各元件装配并固定成一体，如推杆固定板和推板等元件。5.2 推杆推出机构在设计推杆推出机构时，除遵循推出机构基本设计原则外，还应根据推杆推出的特点，设计合理适用的推出机构。推杆推出机构的设计要点如下推杆应设置在脱模阻力较大的部位。推杆应设置在推力承受能力较大的部位。推杆的布局应均匀、对称，并保证推出力平衡，防止压铸件推出变形。在保证压铸件平稳推出的前提下，推杆数量应尽量少，以简化模具结构，降低做模成本。推杆不易过长。在一般情况下，推出压铸件高于型芯顶面10mm左右，能使压铸件自由落下即可。推杆不易过细。一般情况下，推杆推出端面的组装高度应高出成型零件h，是为了保持压铸件成型的平整度，以免影响压铸件的装配。但h不能过大，否则压铸件在脱模后，可能会粘附在推杆上，影响压铸件自由下落。一般取h=0.050.1mm，最大高度不得超过0.4mm。推杆位置应尽量选择在压铸件内表面或隐蔽处，使推杆痕迹不影响外观。尽量不要再安装嵌件或活动型芯的部位设置推杆，否则必须设置推出机构的预复位机构，在模具完全合模时，使推杆先复位，以让出嵌件或活动型芯的安放空间。因此，一般将推杆设置在安放或活动型芯附近，避免复杂的模具结构。带有侧抽芯机构的模具，推杆推出的位置应尽量避免与侧型芯复位动作发生运动干涉。综上所述，推杆形状如下图5-15.3 推管推出机构具有较深的圆筒类压铸件，可采用推管推出机构，即在构成圆筒形状的型芯外围的压铸件底部，设置圆筒形的推管。这种推出形式的特点：推管的推出力集中在圆筒的底部，使推出有力、均匀，压铸件不易变形，也没有明显的推出痕迹。推管推出机构的组成推管推出机构由推管、推管固定板、推管推板组成以下是推管的三维视图图5-25.4 推出机构的复位复位机构的功能防止推出元件在合模时与型腔等成型零件相撞而彼此损伤。在金属压铸前，各推出元件准确地回复到原来的位置，为下一周期作准备。推出机构的布局特点复位杆的投影方向跨度大，复位的作用力平衡，动作可靠，应用广泛。选择复位杆的位置有较大的灵活性。易于安装、调整和更换。6 金属压铸模模体的设计6.1 模体主要结构件模体的主要结构件有：定模座板、动模板、动模支撑板、垫块以及动模座板等。定模座板除不通孔的模体结构外，凡通孔的模体结构均应设置定模座板。它的主要作用是：与定模板连接，将成型零件压紧，共同构成模具的定模部分。直接与压铸机的定模板接触，并设置定位孔，对准压铸机的压室调整位置后，将模具的定模部分紧固在压铸机上。在设计定模座板时，应考虑一下问题：浇口套安装孔的位置与尺寸应与压铸机压室的定位法兰配合。动模座板上应留出紧固螺钉或安装压板的位置。采用U形槽固定时，U形槽的位置与尺寸，应根据压铸机定模座板上的T形槽的位置和尺寸而定。图6-1定模板定模板的主要作用： 成型镶块、成型型芯以及安装导向零件的固定载体。 设置浇口套，形成浇注系统的通道。 承受金属液填充压力的冲击，而不产生型腔变形。 在不通孔的模体结构中，兼起安装和固定定模部分的作用。再设计定模板时，应注意以下问题：定模板是安装和固定成型镶块的套板。在压铸过程中，承受多种应力作用，容易产生变形。因此，应对套板侧壁进行强度计算。当定模套板为不通孔时，它兼起定模座板的作用，应满足压铸模的定位或安装的一切要求。图6-2动模板动模板的主要作用是： 固定成型镶块、成型型芯、浇道镶块以及导向零件的载体。 设置压铸件脱模的推出元件，如推杆、推管以及复位杆等。 设置侧抽芯机构。 在不通孔的模体结构中，起支撑板的作用。在设计动模板时，应注意以下问题：当型腔设置在动模时，同样起成型镶块的套板作用，并对套板的侧壁厚度进行强度计算。当动模为不通孔的模体结构时，兼起支撑板的支撑作用，因此，应对套板底部的厚度进行强度计算。动模支撑板动模支撑板的作用是：在通孔的模体结构中，将成型镶块压紧在动模板内。承受金属液填充压力的冲击，而不产生不允许范围内的变形。因此，不通孔的模体结构，有时也可设置支撑板。在设计动模板时，应考虑以下问题：动模支撑板是受力最大的结构件之一，因此，必须对其厚度进行强度计算。必要时，可设置支撑柱，以增强支撑板的支撑作用。图6-3模座模座是支撑模体和模体承受机器压力的构件，其主要作用是：与动模板、动模支撑板连成一体，构成模具的动模部分。与压铸机对的动作板连接，并将动模部分紧固在压铸机上。模座的底端面，在合模时承受压铸机的合模力，在开模时承受动模部分自身重力，在推出压铸件时又承受推出反力。因此，模座应有较强的承载能力。压铸机顶出装置的作用通道。在设计模座时，应注意以下问题： 留出“紧固螺钉和安装压板的位置”。 在压铸机顶出装置的位置，设置相应的推出孔。 模座底端面应与定模座板的上端面平行，以利于合模的稳定性。 在条件允许的情况下，模座的内间距应尽量缩短，以改善动模支撑板的受力状况。 模座与动模板的连接处，应有足够的受压面积和较小的支撑高度，以防止在模体受到合模力或推出反力时产生过大的变形。 由于承受模体自重，因此，模座的连接和紧固螺钉应布局均匀，并有足够的抗弯强。推出板推出板包括推杆固定板和推板，它的作用是： 安装推出元件和复位杆。 承受推出元件传递的金属液冲击力。 承受因压铸件包紧力产生的脱模阻力。在设计推板时，应注意以下几点：推出板应有足够的厚度，以保证强度和刚度的需要，防止因金属液的间接冲击或脱模阻力产生的变形。推出板各个大平面应相互平行，以保证推出元件运行的稳定性。推杆固定板图6-4推板图6-5导向零件导向零件的作用： 对动模部分和定模部分在合模时的导向。 保证相互移动的成型零件在合模时的复位和导准。 对推板作移动导向，以保证推出板的平稳运行。推板导向的设计压铸件在推出过程中，推板的平稳移动是促使元件平稳推出的基础。但由于推板自身重量作用，往往产生向下的偏移。因此，除了依靠复位杆的控制作用，还应加设推板的导向机构。如下为推板导柱三维视图图6-66.2 模板的尺寸模板的厚度为：式中 H模板厚度 h压铸件厚度 C经验系数，通常为0.50.67，一般情况下C小于0.75已知在定模镶块中，压铸件厚度为8mm，则取定模镶块厚度为20mm。在动模镶块中，压铸件厚度为35mm，则取动模镶块厚度为70mm。6.3 模体常有材料及热处理要求模体零件模体材料热处理要求导柱T8A5055HRC推杆T8A5055HRC复位杆T8A5055HRC动、定模套板、支承板45钢调质220250HB模座、垫块、推板3045钢回火定模座板、推杆固定板Q235回火表6-17 压铸件缺陷产生原因及防止方法7.1 氧化夹渣缺陷特征：氧化夹渣多分布在铸件的上表面，在铸型不通气的转角部位。断口多呈灰白色或黄色，经X光透视或在机械加工时发现，也可在碱洗、酸洗或阳极化时发现。产生原因：炉料不清洁，回炉料使用量过多。浇注系统设计不良。合金液中的熔渣未清除干净。浇注操作不当，带入夹渣。精炼变质处理后静置时间不够。防止方法：炉料应经过吹砂，回炉料的使用量适当降低。改进浇注系统设计，提高其挡渣能力。采用适当的熔剂去渣。浇注时应当平稳并应注意挡渣。精炼后浇注前合金液应静置一定时间。7.2 气孔、气泡缺陷特征：压铸件壁内气孔一般呈圆形或椭圆形，具有光滑的表面，一般是发亮的氧化皮，有时呈油黄色。表面气孔、气泡可通过喷砂发现，内部气孔、气泡可通过X光透视或机械加工发现气孔、气泡在X光底片上呈黑色。产生原因：浇注合金不平稳，卷入气体。型(芯)砂中混入有机杂质(如煤屑、草根、马粪等)。铸型和砂芯通气不良。冷铁表面有缩孔。浇注系统设计不良。防止方法：正确掌握浇注速度，避免卷入气体。型(芯)砂中不得混入有机杂质以减少造型材料的发气量。改善(芯)砂的排气能力。正确选用及处理冷铁。改进浇注系统设计。7.3 缩松缺陷特征：铝铸件缩松一般产生在内浇道附近飞冒口根部厚大部位、壁的厚薄转接处和具有大平面的薄壁处。在铸态时断口为灰色，浅黄色经热处理后为灰白浅黄或灰黑色，在x光底片上呈云雾状严重的呈丝状缩松可通过X光、荧光低倍、断口等检查方法发现。原因：冒口补缩作用差。炉料含气量太多。内浇道附近过热。砂型水分过多，砂芯未烘干。合金晶粒粗大。铸件在铸型中的位置不当。浇注温度过高，浇注速度太快。防止方法：从冒口补浇金属液，改进冒口设计。炉料应清洁无腐蚀。铸件缩松处设置冒口，安放冷铁或冷铁与冒口联用。控制型砂水分，和砂芯干燥。采取细化品粒的措施。改进铸件在铸型中的位置降低浇注温度和浇注速度。7.4 裂纹缺陷特征:铸造裂纹：沿晶界发展，常伴有偏析，是一种在较高温度下形成的裂纹在体积收缩较大的合金和形状较复杂的铸件容易出现。热处理裂纹：由于热处理过烧或过热引起，常呈穿晶裂纹。常在产生应力和热膨张系数较大的合金冷却过剧，或存在其他冶金缺陷时产生。产生原因：铸件结构设计不合理，有尖角，壁的厚薄变化过于悬殊。砂型(芯)退让性不良。铸型局部过热。浇注温度过高。自铸型中取出铸件过早。热处理过热或过烧，冷却速度过激。防止方法:改进铸件结构设计，避免尖角，壁厚力求均匀，圆滑过渡。采取增大砂型(芯)退让性的措施。保证铸件各部分同时凝固或顺序凝固，改进浇注系统设计。适当降低浇注温度。控制铸型冷却出型时间。铸件变形时采用热处理法。正确控制热处理温度，降低淬火冷却速度。7.5提高压铸模使用寿命的途径从以下几个方面分析提高压铸模使用寿命的途径。压铸机结构设计采用薄壁结构：除了减少质量和节省材料外，在满足压铸件使用强度和填充需要的条件下，应尽量减少模具的热载荷。压铸件壁厚应尽量均匀，以减少局部热量集中而加速成型零件的热疲劳。在压铸件转角处应有适当的铸造圆角，并避免局部出现棱角、尖角，防止因成型零件的强度受到影响而产生裂纹或塌陷。避免局部有窄而深的凹陷，以免成型零件相应部位出现窄而高的凸台，会受到冲击而弯曲、断裂，并使散热和排气条件恶劣。模具设计模具中的结构件应有足够的强度和刚性，特别是成型零件应具有耐热性能和抗冲击性能。在金属液填充压力和高速的金属液流的冲击作用下，不会产生较大的变形。在设计内浇口时，应尽量避免直对型芯，防止型芯受到金属液的正面冲击或冲刷而产生变形或冲蚀。成型零件应避免出现锐角或尖壁现象，以免影响局部的强度和刚性。易损的成型零件应尽量采用单独镶拼的方法，以便损坏时很方便地局部更换，以提高压铸模的整体使用寿命。在选择配合公差时，应考虑到模具温度对配合精度的影响，是模具在工作温度下，不致引起活动因热膨胀而产生动作不灵活和被咬死或窜入金属液的现象。在设计压铸模时，应注意保持模具的热平衡，尤其是大型或复杂的模具，采用合理的模具温控系统，会大大提高模具寿命。模具加工工艺成型零件除保证正确的几何形状和尺寸精度外，还需要有较好的表面质量。在成型零件表面上，如果有残留的加工痕迹或损伤痕迹，往往会成为裂纹的起始点。在相相互移动和导滑的表面，应有较好的表面光洁度，防止移动损伤，影响使用寿命。模体的各模板在锻造后，应进行等温退火处理，以消除锻造应力，防止在装配和使用时，产生应力变形。复杂或大型的成型零件，在粗加工或电加工后，应安排一次消除应力处理，防止变形。成型零件的热处理 通过热处理，特别是对成型零件的热处理，可改变模具材料 的金相组织，并获得必要的强度和硬度。热处理的质量对压铸模的使用寿命期十分重要的作用。对热处理的基本要求经过热处理的零件要求变形小，尽量减少残余应力的存在。热处理后的零件，不出现畸变、开裂、脱碳、氧化和腐蚀等疵病。具有合适的强度和硬度，并保证一定的抗冲击性能。增加成型零件表面的耐磨性和抗粘附性能。压铸生产工艺的影响压铸生产前模具预热，对模具寿命的影响很大。不进行模具的预热，高温的金属液在填充型腔时，低温的型腔表面受到剧烈的热冲击，致使成型零件内外层产生较大的温度梯度，容易造成表面裂纹。在压铸生产过程中，模具温度逐步升高。当模温过热时，会使压铸件产生粘膜或活动的结构件抱紧失灵的现象。因此，有效、合理地设置模具温控装置，使模具在压铸生产过程中保持在适宜的工作温度范围内，可以延长模具的使用寿命。在较长的压铸运作中，热应力的积累也会使模具产生开裂。因此，在投产一定的批量后，对成型零件进行消除热应力回火处理或采用振动的方法消除应力，也是延长模具寿命的必要措施。在压铸过程中，对成型部位涂料的选用和使用方法以及相对移动部位的润滑，对模具的使用寿命也会产生很大的影响。结束语大学四年可谓是匆匆而过，毕业设计无疑是每位学生对大学四年所学的一个完美总结。其中的点点滴滴都是那么的值得拥有和典藏。经过三个多月的努力，在冷军发老师和各位同学的帮助下，我终于完成了我的毕业设计，轴承下端盖的压力铸造。对我来说，这是一个小小的胜利。从长远来说，为我以后的学习和生活都留下了宝贵的经验。从开始接触到论文题目的晕晕乎乎，到查找相关资料后的胸有成竹，再到总体设计方案的确定、论文文章的完成。每一步都凝聚了大量的汗水，给我的感受也颇多。在这段时间里，我学会了直面困难的勇气，学会了挑战自我极限的决心。虽然我这次的设计还不是很成熟，还有很多不足之处，但是我付出了自己的劳动，这是我引以自豪的地方，我相信只有经历过的人才会明白其中的酸甜苦辣。这次的毕业设计，我感受到，做设计可能会遇到很多困难，在完成的过程中，可能会遇到很多瓶颈，但是只要我们用心去做，困难是可以克服的。这次的毕业设计是对我以后学习的一个激励，我会不但取得进步的。致谢本设计是在冷军发老师的指导下完成的。老师的学识渊博、治学严谨、平易近人的作风给我留下了深刻的印象和永久的回忆，谨向尊敬的导师表示深深的谢意和敬意。在这里，还得感谢机械系的全体老师几年来对我的指导和帮助，他们广博精湛的学识，严谨的治学态度使我得到的不仅是知识，还有他们对知识孜孜不倦的追求精神和做人的品质，这将使我终生受益。另外，再设计的过程中还得到了设计小组成员的大力支持，再此，一并表示衷心的感谢。参考文献金属压铸模设计技巧与实例 田宝善等编 化学工业出版社模具分模特训基础与典型范例 陈永辉 编 电子工业出版社机械原理 孙桓 等编 高等教育出版社机械零件设计手册 吴宗泽 编 国防工业出版社机械设计 濮良贵 编 高等教育出版社附录：外文资料与中文文翻译外文资料：The Rapid Prototyping Manufacturing and its application in molding manufacturingAbstract: By discussing the rapid prototyping technology the craft principle, characteristic of the processes, formation and the general situation of the develop of fast prototype and its application in molding, point out the technique can form a kind of a process system of extensive application and novel, and its foreground is vast.Key Words: rapid prototyping technology; molding manufacturing; development of product Rapid prototyping technology is a new type of multidisciplinary integrated manufacturing technology. After the 1980s, following the application of computer-aided design, product shape and design capabilities have greatly improved, however, product design has completed, production, a system must be designed to convey the concept of samples, rapid feedback to product design, product design and assess the feasibility, and feasibility studies. The increasingly fierce com