压铸模浇口设计分析毕业论文.docx

安徽工贸职业技术学院毕业论文（设计）论文题目： 压铸模浇口设计分析 姓 名： 蒋 胜 专 业： 计算机辅助设计与制造 指导教师： 李 电 敏 提交日期： 2010年3月17日 毕业论文（毕业设计）任务书学生姓名专业年级毕业论文（毕业设计）题目：毕业论文（毕业设计）目的、要求：毕业论文（毕业设计）的主要内容：指导教师评语：指导教师（签名）：年月日填写说明：1.此表由指导教师填写，必须用蓝、黑色墨水书写；字迹必须清晰工整。2.将此表装订在毕业论文（设计）的第一页。摘 要压铸浇口设计是压铸生产技术中极为重要的组成部分。在压铸生产中，浇口技术对压铸件的质量、压铸操作的效率，模 具寿命、压铸件的切边和清理，压铸合金的重熔率，压铸机功率的效能等方面有着重大的影响。压铸填充过程是由填充条件所决定的。而填充条件又取决于压铸工艺对压铸机，压铸模、压铸合金三个基础部分进行结合和调整的结果，在这个结合和调整的过程中，浇口系统是极为关键的环节。由于填充条件的复杂性，使填充过程成为复杂的问题，并且造成理论上和实践上总有一定的距离。可以认为，在理论上，每种压铸件都有一个理想的最佳填充条件，因而也有一个相应的最佳浇口系统。而在实践中，要达到理想的填充条件却是十分困难的，往往只能寻找一个接近理想的填充条件。当掌握了浇口技术后，便可找到一个与接近理想的填充条件相应的浇口系统。关键词：压铸，填充条件，浇口技术ABSTRACTThe design of die-casting sprue is the most important part of die-castingproduction technology.In die-casting producion,sprue technology has a great influences on the quality of casting,casting production efficiency,the life of mold,resection and clearing for casting,remelting rate of casting alloys,die casting machines power performance and so on.The filling of casting depands on filling conditions.And filling conditions is decided by casting process on the three parts of die-casting machine,die-casting mold and die-casting alloys of the result of integration and adjust.In the process of integration and adjust,gate system is the most important part.Because of complexity of filling conditions,so filling process become complex problem and caused by certain distance of theoretical and practical.We can think,in theory there is a perfect filling conditions of every kind of castings,so there is a ideal gate system with it corresponding.But in practice it is quite difficult to beyound ideal filling condition.Often are looking for near ideal filling conditions.When you masted gate technology,you can find one gate system with near ideal filling conditions. Keywords:Die-casting， filling conditions,gate technology目录摘 要3第一章 绪论61.1压铸特点61.2压铸应用范围及发展趋势6第二章 铸件成型工艺分析52.1产品简介82.2制件的结构和精度及表面质量分析92.2.1 结构分析92.2.2 尺寸精度分析92.2.3 表面质量分析92.3制件体积和质量的计算92.4模具材料的选择92.5压铸工艺分析102.5.1 压力选择102.5.2速度102.5.3浇注温度112.5.4压铸型的温度112.5.5充填、持压和开型时间112.5.6压铸用涂料12第三章 成型零部件设计133.1型腔数的确定及其型腔分布133.2分型面的确定133.3浇注系统设计133.3.1浇口位置的的确定133.3.2引导金属液的流向143.3.3 内浇口的设计153.3.4横浇道的设计163.3.5溢流槽及排气槽的设计16第四章 模具主要结构设计144.1型腔壁厚和底板厚度计算174.2模具整体结构的设计184.2.1 定模套板、动模套板194.2.2顶出系统设计204.2.3推杆脱模机构20第五章 压铸机的选择215.1压铸机的类型215.2压铸机的选用215.2.1按不同品种及批量选择225.2.2 按铸件结构及工艺参数选择225.3计算胀型力225.4计算锁模力22第六章 模芯的加工工艺246.1下料246.2热处理前的加工246.3热处理加工246.4型镶件加工25第七章 试模25第八章 结束语25参考文献26致谢26第一章 绪论压力铸造（简称压铸）的实质是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并在压力下结晶凝固成型而获得铸件的方法。1.1压铸特点高压和高速充填压铸型是压铸的两大特点。它常用的压射比压是从50120MP。充填速度约在1050ms，有些时候甚至可达100ms以上。充填时间很短，一般在0.010.2s范围内。与其它铸造方法相比，压铸有以下三方面优点：一、 产品质量好铸件尺寸精度高，一般相当于67级，甚至可达4级；表面光洁度好，一般相当于58级；强度和硬度较高，强度一般比砂型铸造提高2530，但延伸率降低约70；尺寸稳定，互换性好；可压铸薄壁复杂的铸件。例如，当前锌合金压铸件最小壁厚可达0.3mm；铝合金铸件可达0.5mm；最小铸出孔径为0.7mm；最小螺距为0.75mm。二、生产效率高机器生产率高，例如国产J3型卧式冷空压铸机平均八小时可压铸600700次，小型热室压铸机平均每八小时可压铸30007000次；压铸型寿命长，一付压铸型，压铸钟合金，寿命可达几十万次，甚至上百万次；易实现机械化和自动化。三、经济效果优良由于压铸件尺寸精确，表泛光洁等优点。一般不再进行机械加工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金属利用率，又减少了大量的加工设备和工时；铸件价格便易；可以采用组合压铸以其它金属或非金属材料。既节省装配工时又节省金属。压铸虽然有许多优点，但也有一些缺点，尚待解决。如：1）压铸时由于液态金属充填型腔速度高，流态不稳定，故采用一般压铸法，铸件易产生气孔，不能进行热处理；2） 对内凹复杂的铸件，压铸较为困难；3） 高熔点合金（如铜，黑色金属），压铸型寿命较低；4） 不宜小批量生产，其主要原因是压铸型制造成本高，压铸机生产效率高，小批量生产不经济。1.2压铸应用范围及发展趋势压铸是最先进的金属成型方法之一，是实现少切屑，无切屑的有效途径，应用很广，发展很快。目前压铸合金不再局限于有色金属的锌、铝、镁和铜，而且也逐渐扩大用来压铸铸铁和铸钢件。压铸件的尺寸和重量，取决于压铸机的功率。由于压铸机的功率不断增大，铸件形尺寸可以从几毫米到12m；重量可以从几克到数十公斤。国外可压铸直径为2m，重量为50kg的铝铸件。压铸件也不再局限于汽车工业和仪表工业，逐步扩大到其它各个工业部门，如农业机械、机床工业、电子工业、国防工业、计算机、医疗器械、钟表、照相机和日用五金等几十个行业。在压铸技术方面又出现了真空压铸、加氧压铸、精速密压铸以及可溶型芯的应用等新工艺。经过一年压铸模具的设计学习使我深深体会到，设计的压铸模具的浇口是关键步骤，压然模具浇口设计，它包括浇口的位置，形状，和尺寸。但由于铸铸件形状的复杂多变，涉及的因素很多，很难找到一个可以完全满足要求的，适合任何条件的原则。内浇口的设计，其设计人员的经验是非常重要的，这也是压铸模具看似简单，而就是这样看似简单，而令很多人常常为一个小小问题而伤脑筋的原因之一。金属液在压铸过程中的充型状态是由压力、速度、时间、温度、排气等因素综合作用形成，因而浇注系统与压力传递、合金流速、充填时间、凝固时间、模具温度、排气条件有着密切的关系。机壳盖是汽车发动机配件，年产量7000只，原设计外表公司图标及批号等等，因涉及公司形象，在做毕业设计时已去除。这种盖板类模具在压铸生产中属于常见制件，它的设计研究具有一定的代表意义。工件简图如图1-1： 图1-1 机壳盖简图运用PROE3.0建立产品3D图：第二章 铸件成型工艺分析浇口技术的设计是一项综合的工艺性很强的设计工作，设计浇口系统时，重点工作是选择浇口位置和考虑导流工作，并以此为基础来确定浇道的大小和内浇口的截面积。对于小铸件，浇道和内浇口截面积可不进行计算的工作；对于大铸件，计算工作很重要。计算内浇口截面积的流量计算法比较实用。另外，各个公司可根据生产中的实践经验和工艺规律，摸索适合自己单位的内浇口截面积与铸件重量的关系，从而确定经验计算公式。既可作为经验的积累，又便于设计计算时参考之用。同时也是验证已有的计算方法的简单途径。浇口系统与溢流槽、排气系统的关系极为密切。有关溢流槽和排气道的设计应看成是浇口系统设计工作中重要的组成部分。2.1产品简介工件名称：机壳盖生产批量：大批量材料：YL102材料厚度：3.5mm体积：2.5X105 mm3产品净量：680g(另外加上5%的损耗，毛重：714g)2.2制件的结构和精度及表面质量分析2.2.1 结构分析 从产品图上可以看到这个制件呈矩形，盖，顾名思义是为了保护内部系统而设置的，也正因此制件的表面要求已经强度很高，能起到保护作用。而这个制件本身的结构比较简单，不需要花太多时间来分析和考虑2.2.2 尺寸精度分析零件外观尺寸公差为0.1。而在需要装配的地方公差分别是+0.1和-0.1。尺寸精度为45级。零件尺寸精度为中等，所以制造上不会有什么困难。从制件的壁厚上来看，相对比较均匀，3.5mm，所以成型效果较好。2.2.3 表面质量分析铸件表面要求高，须经0.30.4Mpa压力下历时三分钟无渗漏。且表面须有光泽，不能有花纹，另外铸件的力学性能需很高。所以在模具的设计中浇口系统的设计显得很关键，还有就是压铸工艺参数的选择。2.3制件体积和质量的计算计算塑件的质量是为了选用注射机及确定型腔数。经proe质量属性分析这个塑件的最大体积约为242830；计算塑件的质量：YL102的密度，故塑件的质量680g。2.4模具材料的选择国内有色金属压铸模具普遍采用H13热作模具钢。所谓热作模具是指对加热至再结晶温度以上的金属或合金进行塑性变形的和对液态的有色金属压制成型制造零部件的模具。作为有色金属的压铸模具用钢一般应具有下述条件：（1）具有较高的淬透性，热处理时可采用冷却强度较小的介质和具有较小的热处理变形；（2）具有高的抗热裂性和耐热疲劳抗力，使模具经受激冷激热不易形成裂纹以及形成的裂纹不易扩展，避免模具失效；（3）具有高的抗热软化能力和抗高温磨损能力，使模具保持一定的高温强度和尺寸稳定性；（4）具有高的抗液态金属的粘焊（soldering）和化学冲蚀损伤，国内以熔化液态金属的熔损来表征。要达到这些兼具高温强度和高韧度要求，又有较高的高温硬度和抗磨损能力，主要由钢的化学成分决定，一般采用中碳含量（0.350.45）和含Cr、W、M0和V等合金元素,合金元素总量在625%范围。2.5压铸工艺分析在压铸生产中，压铸机、压铸合金和压铸型是三大要素。压铸工艺则是将三大要素作有权的组合并加以运用的过程。使各种工艺参数满足压铸生产的需要。2.5.1 压力选择压射比压的选择，应根据不同合金和铸件结构特性确定。对充填速度的选择，一般对于厚壁或内部质量要求较高的铸件，应选择较低的充填速度和高的增压压力；对于薄壁或表面质量要求高的铸件以及复杂的铸件，应选择较高的比压和高的充填速度。1)比压pP=4压射力p/4d压射力p是压射油缸(增压缸)推动压射冲头运动的力；2)压射后的比压称为增压比压，也称为铸压，它决定了压铸件最终所受的压力和模具的胀型力；调整比压可通过调整压射增压油压和选择不同的冲头直径来实现。选择铸压，应根据铸件的型状、尺寸、复杂程度、壁厚、合金特性、温度、浇口及排溢系统等确定。铸压最主要的作用是在充型完成后，利用高压将浇道部份的金属液对型腔中因金属液冷凝形成的体积收缩进行补充；增压必须在浇口凝固前进行。2.5.2速度1)低速压射低速压射是在金属液浇注入压室后，使金属液平稳流动，空气能顺利排出，消除包卷气体现象。低速速度一般为：0.10.5m/s；2)高速压射压铸的基本特点之一是快速充型，在整个快速压射阶段，金属液以3060m/s的速度、以射流的型式进入型腔，在这一过程中金属液不包卷气体是绝对不可能的，这种情况下只有讨沦让气孔分布在何处才有意又；由于型腔的截面和远大干内浇口，当压射冲头的运动速度不大于0.8m/s时，金属液在型腔中以近似干层流的方式流动，这时不会产生卷气；从快速开始到充型结速，金属液都以射流的形式运动，这一段是包卷气体的过程，也是零件产生气孔的部位。3)内浇口充填速度金属液通过内浇口进入型腔是以高速充填，充填速度高，能量高，对获得轮廓清晰、表面光洁的铸件有利；但不利的是造成排气不良，影响铸件致密度，同时对模具冲刷大。2.5.3浇注温度浇注温度是指从压定进入型腔时液态金属的平均温度，由于对压室内的液态金属温度测量不方便，一般用保温炉内的温度表示。浇注温度一般控制在630720度；对于薄壁复杂件，可采用较高温度，以提高金属液的流动性，获得良好的成型；对于厚壁件，可采用较低温度，以减少凝固收缩。浇注温度过高，铝水中吸气量会增加，收缩大，使铸件容易产生针孔、缩孔、裂纹、晶粒粒大、还能造成粘型；浇注源度过低，流动性差，易产生冷隔、表面花纹和浇不足等缺陷。因此浇注温度应与压力、压铸型温度及充填速度同时考虑。2.5.4压铸型的温度铸压型在使用前要预热到一定温度，一般多用煤气、喷灯、电器或感应加热。在连续生产中，压铸型温度往往升高，尤其是压铸高熔点合金，升高很快。温度过高除使液态金属产生粘型外，铸件冷却缓慢，使晶粒粗大。因此在压铸型温度过高时，应采取冷却措施。通常用压缩空气、水或化学介质进行冷却。模温影响脱模剂的效果，模温过高，脱模剂在高温下过量挥发，不能形成致密的皮膜，易造成粘模；而模温过低，则脱模剂形成的皮膜含有末挥发的水分，使脱模效果差，还会导致铸件气孔、冷隔缺陷出现。模温在160280度间合适，在该模温状态下，喷涂1s内即形成皮膜。2.5.5充填、持压和开型时间1）充填时间自液态金属开始进入型腔起到充满型腔止，所需的时间称为充填时间。充填时间长短取决于铸件的体积的大小和复杂程度。对大而简单的铸件，充填时间要相对长些，对复杂和薄壁铸件充填时间要短些。充填时间与内浇口的截面积大小或内浇口的宽度和厚度有密切关系，必须正确确定。充填时间越短，铸件表面质量及轮廓清晰度越佳，但充型太快，易造成型腔气体排气不及，使孔隙率增大。充填时间选用：铸件壁厚mm 时间s1 0.010.0222 0.0220.0453 0.0320.0734 0.0450.1055 0.060.142）持压和开型时间从液态金属充填型腔到内浇口完全凝固时，继续在压射冲头作用下的持续时间，称为持压时间。持压时间的长短取决于铸件的材质和壁厚。持压后应开型取出铸件。从压射终了到压铸打开的时间，称为开型时间，开型时间应控制准确。开型时间过短，由于合金强度尚低，可能在铸件顶出和自压铸型落下时引起变形；但开型时间太长，则铸件温度过低，收缩大，对抽芯和顶出铸件的阻力亦大。一般开型时间按铸件壁厚1毫米需3秒钟计算，然后经试任调整。2.5.6压铸用涂料压铸过程中，为了避免铸件与压铸型焊合，减少铸件顶出的摩擦阻力和避免压铸型过分受热而采用涂料。对涂料的要求：1） 在高温时，具有良好的润滑性；2） 挥发点低，在100150时，稀释剂能很快挥发；3） 对压铸型及压铸件没有腐蚀作用；4） 性能稳定在空气中稀释剂不应挥发过决而变稠；5） 在高温时不会析出有害气体；6） 不会在压铸型腔表面产生积垢。喷涂使用时应注意以下几点：1) 涂料浓度合适；2) 雾化效果；应是微细液滴的细雾；3) 模温180220度最佳；理想的喷射距离为100200mm，时间为0.12s；距离过小，由于喷射流速过高，会使脱模剂反弹造成流失；但距离过大，雾状涂料将融合成大的液滴，下落时的冲击力可能破坏皮膜的均匀性。第三章 成型零部件设计3.1型腔数的确定及其型腔分布根据制件的几何形状、材料、压铸类型及生产批量确定型腔数为1个；因铸件非对称，且较长，要使浇口到各点的流动距离相等，这点很难保证，但必须要保证各个点都能有金属液流过，保证制件质量。 3.2分型面的确定合理的分型面，有利于制品的质量的提高、工艺操作和模具的制造。因此，分型面的选择在模具设计过程中是一个不容忽视的问题。 选择分型面一般根据以下原则： A. 分型面不仅应选择在对制品外观没有影响的位置，而且还须考虑如何能比较方便地清除分型面上产生的溢料飞边。同时，还应避免分型面上产生飞边；B. 分型面的选择应有利于制品脱模，否则，模具结构便会变得比较复杂，通常，分型面的选择应尽可能使制品在开模后滞留在动模一侧；C. 分型面不应影响制品的形状和尺寸精度；D. 分型面应尽量与最后填充溶体的型腔表面重合，以利于排气；E. 选择分型面时，应尽量减少脱模斜度给制品大小端尺寸带来的差异；F. 分型面应便于模具加工；G. 选择分型面时，应尽量减少制品在分型面上的投影面积，以防止面积过大，造成锁模困难，产生严重的溢料；H. 有侧孔或侧凹的制品，选择分型面时应首先考虑将抽心或分型距离长的一边放在动，定模的方向，而将短的一边作为侧向分型抽心机构时，除液压抽心能获得较大的侧向抽拔距离外，一般分型抽心机构侧向抽拔距离都较小。按上面的原则,根据压铸件的外形、结构和压铸过程选取铸件的最大投影面的位置为分型面。3.3浇注系统设计3.3.1浇口位置的的确定浇口位置的选定要涉及到压力传递、填充路径、流动距离、型腔截面（铸件）壁厚、型腔热分布、排气条件及去除方式等问题。而其中很多都是压铸填充过程的重要影响因素，所以，浇口位置的选择就成为首先考虑的步骤。 此工件结构相对比较简单，浇口位置的选择没多大争议。选择工件的左侧或者右侧区别不是很大。3.3.2引导金属液的流向图3-1 金属液流向图初步决定金属液由动模分成两股，如图3-1，流入横浇道，以避免直接流入冲击型芯，待横浇道充满后，通过环形内浇口来填充型腔，金属液沿型壁充填，流动顺畅。A处为金属液回旋产生紊流。且金属液流动距离长，铸件凝固收缩时得不到及时的金属液补缩，造成缩孔，缩松缺陷。改进设计：在缺陷产生部位A处，增加一个浇道，如图3-2，解决了上述问题。图3-2 三股浇口图3.3.3 内浇口的设计内浇道位置的选择内浇道的作用是根据铸件的结构、形状、大小、以最佳流动状态把金属液引入型腔。该压铸件的内浇道位置见图3-2。将内浇道人口处设计成弧形，金属液沿弧形充填时阻力减少，既避免了直接冲击型芯，又不至于因成型型腔过深造成铸件致密度不均匀，影响质量。浇口截面如图3-3图3-3 浇口截面图内浇道截面积F内的计算根据 经 验 公式:F内 = V 总/（V内t ) ( 1 )式中，F内为内浇道截面积，cm2;V总为压铸件总体积，cm3;t为最佳充填时间:V内 = V铸件+ V溢流槽 ( 2 )该压铸件 V铸件=250 cm3,V溢流槽一般可按压铸件体积的5%一7%设定，现取V溢流槽=12cm3V总 =V铸件 + V溢流槽 =262 cm3根据 经 验 公式: V内= K1 x K2 x Vm式中，V内为理想的充填速度，m/s;Vm为额定的充填速度，常取40m /S;k1 为与压铸件壁厚有关的速度修正系数，取1.20 ;k2 为与作用于金属液上比压有关的速度修正系数，取0.8;V内=K1 x K2 xVm=40 x 1.20x0.8=38.4 (m/s)3.3.4横浇道的设计横浇道是金属液从压室通过直浇道之后流向内浇道的通道，其作用是将金属液引人内浇道，同时借助于横浇道中体积较大的金属液预热型腔，当压铸件冷却收缩时用来弥补与传递静压力，因此横浇道的设计起重要作用。见 图 1-1， 因铸件外形的特性，在定模板上开设横浇道，并在动模上设置一分流锥，分三股从铸件两端进浇，确保金属液顺利通过内浇道进人型腔，避免产生紊流，有利于铸件成型。横浇道截面积取横浇道截面积的1.25一1.6倍，取1.5倍，截面形状为梯形，则F =2x1.5=3(cm2)。3.3.5溢流槽及排气槽的设计在金属液填充末端，工件四周设置大量环形溢流槽，如图3-4，接收流经型腔表面已较冷的金属液填充时被挤压流动前沿的空气。溢流槽还起到改善模具热平衡状态的作用。型腔的气体通过溢流槽、排气槽排出，模具排气良好，保证了铸件成型好，致密度高。排气设计原则：通常，选择排气槽的开设位置时，应遵循以下原则：1）排气口不能正对操作者，以防熔料喷出而发生工伤事故；2）最好开设在分型面上，如果产生飞边易随铸件脱出；3）最好设在凹模上，以便于模具加工和清模方便；4）开设在金属液最后才能填充的模腔部位，如流道或冷料穴的终端；5）开设在靠近嵌件和制件壁最薄处，因为这样的部位最容易形成熔接痕；6）若型腔最后充满部位不在分型面上，其附近又无可供排气的推杆或活动的型心时，可在型腔相应部位镶嵌烧结的多孔金属块，以供排气；7）高速注射薄壁型制件时，排气槽设在浇口附近，可使气体连续排出； 排气槽的开设位置尺寸如图2-4所示：若产品具有高深的型腔，那么在脱模时需要对模具设置引气系统，那是因为制件表面与型心表面之间在脱模过程中形成真空，难于脱模，产品容易变形或损坏。图2-4 溢流槽及排气槽第四章 模具主要结构设计4.1型腔壁厚和底板厚度计算在压铸成型过程中，型腔主要承受金属熔体的压力，因此模具型腔应该具有足够的强度和刚度。如果型腔壁厚和底版的厚度不够，当型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的许用应力时，型腔将导致塑性变形，甚至开裂。与此同时，若刚度不足将导致过大的弹性变形，从而产生型腔向外膨胀或溢料间隙。因此，有必要对型腔进行强度和刚度的计算，尤其对重要的，精度要求高的大型塑件的型腔，不能仅凭经验确定。 根据大型模具按刚度条件设计，按强度校核；小型模具按强度条件设计，按刚度校核原则：模具结构形式如图4-1所示：侧壁厚度计算公式： S() （4.1）=() =19.86 mm式中 C与型腔深度对型腔侧壁长边边长之比h/L有关的系数；查表C=3； 型腔压力，取30MP； 型腔深度，=52；E模具材料的弹性模量（MP），E取2.110；刚度条件，即允许变形量(mm)，取=0.04; 图4-1 模具结构形式底板厚度计算公式： （） （4.2） =（）=36.7 mm由底板短边与长边边长之比决定的系数；查表=0.026；型腔压力，取30MP；底版短边长度(mm)，=270；E模具材料的弹性模量（MP），E取2.110；刚度条件，即允许变形量(mm)，取=0.04;4.2模具整体结构的设计图 2-5为机壳盖模具结构简图。动、定模镶块嵌如人各自的套板中，在动模上采用了浇口镶块，以便更换。由于动模型芯10、定模型芯11厚度较大，故剖面采用矩形，通过紧固螺钉固定在镶块内。铸件由顶杆顶出，为了能够顺利脱模，型芯取100拔模斜度，并在分流锥设置顶杆，以便推出余料。机床顶杆通过推板实现顶出动作，顶杆复位通过4根复位杆实现。1、动模座板 2、螺钉 3、推板 4、推板螺钉 5、推杆固定板 6，7、顶杆8、垫块 9、动模套板 10、动模型芯 11、定模型芯 12、定模套板13、浇口套 14、导柱 15、导套 16、复位杆图2-5 机壳盖模具结构简图 4.2.1 定模套板、动模套板为了减少模具有压力下变形，镶块、套板、模块的壁厚选的足够大，加强其刚度、强度，才能减少变形量，提高模具寿命。压铸模模架可采用标准模架。（参见压铸技术手册表4-5）1）模芯尺寸的确定因为采用的是整体式凹模和整体式凸模，所以模芯的大小可以任意制定，模芯所承受的力最终是传递到凸、凹模上，从节约材料和见效模具尺寸出发，模芯的值取的越小越好，但实际中因为要考虑冷却因素，又因为经过模芯的冷却系统比经过模芯外部的冷却系统效率高，所以为了给冷却系统留有足够的空间，该设计取模芯的大小为470*270mm。2）凸、凹模尺寸的确定凸、凹模受力的作用，其尺寸需要进行强度或刚度校核来确定。根据4.1的计算结果，只要凹模长边的宽度满足19.86 mm就可以达到刚度要求，理论上只要取大于20mm的值就满足设计要求，但考虑到导柱和导套、螺钉、冷却水孔等对模架强度、刚度的削弱作用，实际生产中都取比理论值大得多的值，在本设计中，在长度方向，取模仁到模具边的单边宽度为90 mm，在宽度方向，取模仁到模具边的单边宽度为100mm（实际生产中宽度方向的边值一般比长度方向的边值大）。所以凸、凹模尺寸为670*480mm。3）模具高度尺寸的确定各块板的厚度已经标准化，所需要的只是选择，如何选择合理的厚度，这里有两个尺寸需要注意：凸模底板厚度和凹模底板厚度；在注射成型时型腔中有很大的成型压力，当塑件和凝料在分型面上的投影面积很大时，若凸模底板厚度不够，则极有可能使模架发生变形或者破坏，所以凸模底板厚度尺寸需要校核才能确定，根据4.2知道，厚度满足36可满足要求，为了安全，取底板厚度为50 mm，。凹模的底板因为是与注塑机的工作台接触的，所受的力传递到工作台上，所以凹模底板的厚度同样只要留有走冷却系统的空间就可以，该设计取凹模底板厚度为48mm。推板推出距离；在分模时铸件一般是黏结在型芯上的，需要推杆或推板推出一定的距离才能脱离型芯，该铸件的高度为30 mm左右，黏结在型芯上的尺寸约30mm左右，所以当推出距离为30 mm时就能使铸件和型芯分离。如果C板（即模脚）的高度太小，则推出的距离不够而使铸件不能脱离型芯，如图4-2所示：需要满足关系：Hh1h2h3h0HC板高度；h1垃圾钉高度；h2推板厚度；h3推杆固定板厚度；h推出距离； 图4-2 推出距离关系 完成了以上的工作，确定模具尺寸为670*480 mm，A板厚度68mm，B板厚度52 mm，C板厚度为200mm 。A与B板之前的间隙为0.5mm 为了起吊模具，模具上都设有吊环。4.2.2顶出系统设计压铸成型每一循环中，铸件必须准确无误地从模具的凹模或型芯上脱出，完成脱出铸件的装置称为脱模机构，也称顶出机构。脱模机构的设计一般遵循以下原则：1）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。2）由于铸件收缩时包紧型芯，因此推出力作用点尽量靠近型芯，同时推出力应施于铸件刚性和强度最大的部位。3）结构合理可靠，便于制造和维护。本设计使用简单的推杆，因为该铸件的分型面简单，结构也不复杂，采用简单的脱模机构可以简化模具结构，给制造和维护带来方便。在对脱模机构做说明之前，需要对脱模力做个简单的计算。4.2.3推杆脱模机构推杆脱模机构是最简单、最常用的一种形式，具有制造简单、更换方便、推出效果好等特点。推杆直接与铸件接触，开模后将铸件推出。1）推杆的截面形状；可分为圆形，方形或椭圆形等其它形状，根据铸件的推出部位而定，最常用的截面形状为圆形；推杆又分为普通推杆和成型推杆两种，前者只是起到将铸件推出的作用，后者不仅如此还能参与局部成型，所以，推杆的使用是非常灵活的。2）推杆的固定形式：推杆的固定形式有多种，但最常用的是推杆在固定板中的形式，此外还有螺钉紧固等形式。图4-3 推杆的安装图3）推出机构的复位：脱模机构完成铸件的顶出后，为进行下一个循环必须回复到初始位置，目前常用的复位形式主要有复位杆复位和弹簧复位。本设计采用弹簧复位机构，弹簧复位机构是一种最简单的复位方式。推出时弹簧被压缩，而合模时弹簧的回力就将推出机构复位。4）推杆与模体的配合：推杆和模体的配合性质一般为H8/f7或H7/f7，配合间隙值以熔料不溢料为标准。配合长度一般为直径的1.52倍，至少大于15mm，推杆与推杆固定板的孔之间留 有足够的间隙，推杆相对于固定板是浮动的，如图4-3所示。 第五章 压铸机的选择5.1压铸机的类型压铸机一般分为热压室压铸机和冷压室压铸机两大类。冷压室压铸机按其压室结构和布置方式分为卧式压铸机和立式压铸机（包括全立式压铸机）两种。热压室压铸机（简称热空压铸机）压室浸在保温溶化坩埚的液态金属中，压射部件不直接与机座连接，而是装在坩埚上面。这种压铸机的优点是生产工序简单，效率高；金属消耗少，工艺稳定。但压室，压射冲头长期浸在液体金属中，影响使用寿命。并易增加合金的含铁量。热压室压铸机目前大多用于压铸锌合金等低熔点合金铸件，但也有用于压铸小型铝、镁合金压铸件。冷室压铸机的压室与保温炉是分开的。压铸时，从保温炉中取出液体金属浇入压室后进行压铸。5.2压铸机的选用实际生产中并不是每台压铸机都能满足压铸各种产品的需要，而必须根据具体情况进行选用，一般应从下述两方面进行考虑：5.2.1按不同品种及批量选择在组织多品种，小批量生产时，一般要选用液压系统简单，适应性强，能快速进行调整的压铸机，在组织少品种大量生产时，要选用配备各种机械化和自动化控制机构的高效率压铸机；对单一品种大量生产的铸件可选用专用压铸机。5.2.2 按铸件结构及工艺参数选择铸件外形寸尺，重量、壁厚等参数对选用压铸机有重要影响。铸件重量（包括浇注系统和溢流槽）不应超过压铸机压定的额定容量，但也能过小，以免造成压铸机功串的浪费。一般压铸机的额定容量可查说明书。压铸机都有一定的最大和最小型距离，所以压型厚度和铸件高度要有一定限度，如果压铸型厚度或铸件高度太大就可能取不出铸件。5.3计算胀型力该压铸件没有侧抽芯，所以只需满足P锁K*P胀。P胀 = A P /10 ( 5 )式(5)中，A为铸件在分型面上的投影面积，另加30%作为浇注系统、溢流系统面积，cm2;P 为比压，MPa查表 可 得 ，压射比压取80MPa，则计算得P胀 = 4.28 x 105(N )5.4计算锁模力P锁K* P胀 ( 6 )K为 安 全 系数(一般K取1一1.3)，取K=1.25，代人(5)式得P锁5.35x 105 N，故选630T压铸机。公司采用力劲机械DCC630设备，其主要技术参数如下：标准技术参数序 号项目单位技术参数1锁模力KN63002锁模行程mm6503模具厚度（最小-最大）mm350-8504模板尺寸（水平垂直）mm120012005哥林柱内距mm7507506哥林柱直径mm1607压射力（增压）KN6108射料行程mm6009锤头直径mm70、80、9010射料量（铝）Kg4.3、5.7、7.211铸造压力（增压）Mpa158.7、121.5、9612铸造面积cm2395、515、65513最大铸造面积（40Mpa）cm2157514压射位置Kg/ cm2mm-25015冲头推出距离mm25016压射室法兰直径mm16517压射室法兰凸出定板高度mm1518顶出力KN31519顶出行程mm15020系统工作压力Mpa1421电机功率KW3722油箱容积L100023机器重量Kg2760024机器外型尺寸（长宽高）mm746019502830主要模板尺寸为：第六章 模芯的加工工艺6.1下料由前面模芯的结构设计可知，模芯就是一个长方体。订材料时的尺寸每边必须大约留5的余量，材料到了后，就要进行开料既开粗，开粗的最终尺寸仍然单边要留20丝的余量，因为材料热处理后会有少量变形，余量是留给最后精磨的。开粗既用开粗的铣床铣掉材料的表层，再到平面磨床上将材料粗磨成长方体。6.2热处理前的加工模芯材料为H13