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铝合金
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1摘要压铸模具是铸造液态模锻的一种方法，一种在专用的压铸模锻机上完成的工艺。它的基本工艺过程是金属液先低速或高速铸造充型进模具的型腔内，模具有活动的型腔面，它随着金属液的冷却过程加压锻造，既消除毛坯的缩孔缩松缺陷，也使毛坯的内部组织达到锻态的破碎晶粒。毛坯的综合机械性能得到显著的提高。本文运用大学所学的知识，了解压铸模具的工作原理，在此基础上，设计一款铝合金箱体压铸模具。通过查找相关资料，了解铝合金箱体压铸模具的内部结构和工作原理，构建了铝合金箱体压铸模具组成结构的总的指导思想，从而得出了该铝合金箱体压铸模具的优点是高效，经济，并且运行效果好，运行平稳的结论。关键词铝合金箱体压铸模具型腔；效率；模具2ABSTRACTTHEENVIRONMENTOFGLOBALECONOMICDEVELOPMENT,CHINAINDUSTRIESAFFECTEDBYOTHERCOUNTRIESADVANCEDTECHNOLOGYATTHESAMETIME,FOREIGNENTERPRISESANDBRANDSPREADTOMOREANDMORECHINESEHASBECOMEANOPPORTUNITYCAPPRESSINGMACHINEININDUSTRYTHROUGHAVARIETYOFWAYSHAVEBEENWORKINGWITHTHERELEVANTTECHNOLOGY,ANDCONSTANTLYIMPROVETHEIROWNSTRENGTHANDCORECOMPETITIVENESS,ANDNARROWTHEGAPWITHDEVELOPEDCOUNTRIESINTHENEWMARKETDEMAND,UPDATETHESLEEVEPRESSINGMACHINEISAPRESSINGMATTEROFTHEMOMENTTHEPRODUCTIONOFPIPEPRESSINGMACHINEEQUIPMENTMANUFACTURINGENTERPRISESTOFULLYTAPTHEPOTENTIALOFTHEMARKET,VIGOROUSLYDEVELOPTHESLEEVESOFLARGELOWCOSTPRESSINGSPECIALMACHINERYANDEQUIPMENT,PLAYSAPOSITIVEROLEINTHEEVOLUTIONOFAUTOMATICASSEMBLY,THEASSEMBLYOFMECHANICALEQUIPMENTTHEREISALARGEPIPEEQUIPMENTONEQUIPMENTSAFETYINDEXHASSTRICTREQUIREMENTSOFPRODUCTIONINTHEPRODUCTIONEQUIPMENTOFENTERPRISES,GIVEFULLCONSIDERATIONTOTHEPOSSIBLEPROBLEMSINTHEOPERATIONOFTHEEQUIPMENT,SOASTOREDUCETHENOISEPOLLUTIONCAUSEDBYVIBRATIONORIMPROPEROPERATIONOFEQUIPMENTPHENOMENONANDMANUFACTURINGOFDOMESTICPIPEPRESSINGEQUIPMENTWITHGLOBALAPPEAL,ECONOMIC,SECURITYANDSTABILITYOFTHETHEMECONSISTENTINCREASEANDPRODUCTIONPIPEPRESSINGEQUIPMENTOFNEWENERGYSAVINGKEYWORDPNEUMATICMANIPULATOR；CYLINDER；PNEUMATICLOOP；FOUTDEGREESOFFREEDOM3目录摘要1ABSTRACT2第一章绪论311模具介绍412模具在加工工业中的地位413模具的发展趋势414本课题的意义415我国模具行业的发展方向和前景4第二章铝合金箱体压铸模具结构的设计1121材料的选择1322压铸件结构的设计15221脱模斜度15222产品斜度15223产品壁厚15224加强筋15225圆角15226压铸件的精度1523分型面的确定1524压铸机的初步选择15241压铸机锁模力的确定15242核定投影面积15243实际容量的核算15244选择压铸机15第三章模具设计1731确定型腔数目及排列方式1932浇注系统的设计2033内浇口的设计2234直浇道的设计2235横浇道的设计23第四章成型零部件的设计23第五章脱模机构的设计23结论24致谢25参考文献264毕业设计（论文）任务书届机械工程及自动化专业题目铝合金箱体压铸模具的设计子题学生姓名班级学号指导教师职称所在系（教研室）机电与信息工程系下达日期1摘要压铸模具是铸造液态模锻的一种方法，一种在专用的压铸模锻机上完成的工艺。它的基本工艺过程是金属液先低速或高速铸造充型进模具的型腔内，模具有活动的型腔面，它随着金属液的冷却过程加压锻造，既消除毛坯的缩孔缩松缺陷，也使毛坯的内部组织达到锻态的破碎晶粒。毛坯的综合机械性能得到显著的提高。本文运用大学所学的知识，了解压铸模具的工作原理，在此基础上，设计一款铝合金箱体压铸模具。通过查找相关资料，了解铝合金箱体压铸模具的内部结构和工作原理，构建了铝合金箱体压铸模具组成结构的总的指导思想，从而得出了该铝合金箱体压铸模具的优点是高效，经济，并且运行效果好，运行平稳的结论。关键词铝合金箱体压铸模具型腔；效率；模具2ABSTRACTTHEENVIRONMENTOFGLOBALECONOMICDEVELOPMENT,CHINAINDUSTRIESAFFECTEDBYOTHERCOUNTRIESADVANCEDTECHNOLOGYATTHESAMETIME,FOREIGNENTERPRISESANDBRANDSPREADTOMOREANDMORECHINESEHASBECOMEANOPPORTUNITYCAPPRESSINGMACHINEININDUSTRYTHROUGHAVARIETYOFWAYSHAVEBEENWORKINGWITHTHERELEVANTTECHNOLOGY,ANDCONSTANTLYIMPROVETHEIROWNSTRENGTHANDCORECOMPETITIVENESS,ANDNARROWTHEGAPWITHDEVELOPEDCOUNTRIESINTHENEWMARKETDEMAND,UPDATETHESLEEVEPRESSINGMACHINEISAPRESSINGMATTEROFTHEMOMENTTHEPRODUCTIONOFPIPEPRESSINGMACHINEEQUIPMENTMANUFACTURINGENTERPRISESTOFULLYTAPTHEPOTENTIALOFTHEMARKET,VIGOROUSLYDEVELOPTHESLEEVESOFLARGELOWCOSTPRESSINGSPECIALMACHINERYANDEQUIPMENT,PLAYSAPOSITIVEROLEINTHEEVOLUTIONOFAUTOMATICASSEMBLY,THEASSEMBLYOFMECHANICALEQUIPMENTTHEREISALARGEPIPEEQUIPMENTONEQUIPMENTSAFETYINDEXHASSTRICTREQUIREMENTSOFPRODUCTIONINTHEPRODUCTIONEQUIPMENTOFENTERPRISES,GIVEFULLCONSIDERATIONTOTHEPOSSIBLEPROBLEMSINTHEOPERATIONOFTHEEQUIPMENT,SOASTOREDUCETHENOISEPOLLUTIONCAUSEDBYVIBRATIONORIMPROPEROPERATIONOFEQUIPMENTPHENOMENONANDMANUFACTURINGOFDOMESTICPIPEPRESSINGEQUIPMENTWITHGLOBALAPPEAL,ECONOMIC,SECURITYANDSTABILITYOFTHETHEMECONSISTENTINCREASEANDPRODUCTIONPIPEPRESSINGEQUIPMENTOFNEWENERGYSAVINGKEYWORDPNEUMATICMANIPULATOR；CYLINDER；PNEUMATICLOOP；FOUTDEGREESOFFREEDOM3目录摘要1ABSTRACT2第一章绪论311模具介绍412模具在加工工业中的地位413模具的发展趋势414本课题的意义415我国模具行业的发展方向和前景4第二章铝合金箱体压铸模具结构的设计1121材料的选择1322压铸件结构的设计15221脱模斜度15222产品斜度15223产品壁厚15224加强筋15225圆角15226压铸件的精度1523分型面的确定1524压铸机的初步选择15241压铸机锁模力的确定15242核定投影面积15243实际容量的核算15244选择压铸机15第三章模具设计1731确定型腔数目及排列方式1932浇注系统的设计2033内浇口的设计2234直浇道的设计2235横浇道的设计23第四章成型零部件的设计23第五章脱模机构的设计23结论24致谢25参考文献264第一章绪论11模具介绍当今社会，模具工业无所不在，各种各样的的产品都需要模具来生产，因为使用模具生产，可以大大地提高生产效率和制造成本，同时，产品的加工精度等等都能够得到保证。在各个行业应用模具的场合非常广泛，例如飞机，轮船，以及一个机械零部件等各个领域都有用到。人类社会工业的发展离不开模具这样一个重要的生产工具。随着社会的进步，工业的发展，模具工业同样会日新月异，随着时间的推移，相信会迎来一个新的革新时期。12模具在加工工业中的地位在当今社会，工业越来越发达，模具产业也在不断地飞速发展着，随着科技的发展，模具工业的进步，模具在当今工业化大生产中起到了越来越重要的作用。因为有了模具，使工业产品的加工精度和效率得到了保障，大大减少了人工繁杂的劳动强度，提高了工业的发展进程。13模具的发展趋势随着工业的发展，模具工业也在飞速发展着，针对当今社会的工业发展状况，模具的发展主要体现在一下几个方面1模具的加工与制造的自动化程度将会继续提高。2结构零部件的材料的制造费用将会慢慢下降，同时加工结构零部件的设备的精度将会提高很多。3模具的样式将会越来越多，从单工序模具到复合模具，一次性成型复杂工件的模具将会越来越多地被应用和生产。54热流道模具在模具工业中的位置和作用将会越来越突出，应用的领域也将会越来越广泛。5工业的发展将会引领高压铸模具也不断地发展，模具生产工艺和加工工艺也会逐渐走向自动化。6模具的结构领部件将会更多地利用标准零件来代替非标零部件，这样就增加了模具之间的互换性。同时，也可以更好地保证模具加工出来的产品的精度，维修和使用也更加方便快捷。7随着社会的发展和工业的进步，车辆的不断增多，所以压铸模具，冲压模具也将会越来越普遍地应用到各个生产加工领域。从单工序模到复合模的过渡是模具发展的必然趋势。14本课题的意义在传统压铸模具设计中，设计周期长，一般要二到三个月的时间；设计成本高，需要往返数次制模，修模；产品质量不能保证，对流体在模腔内的流动状态，冷却状况缺乏了解。本文以铝合金箱体的压铸模具设计为例，运用UG软件智能分模，不但保证了模具的精确性，而且分模简单，是设计者可以节约时间，集中精力拆模做型腔；运用CAE分析功能，对压铸过程进行模拟分析，包括充模流动模拟、保压过程模拟、冷却过程模拟及翘曲模拟分析。通过模拟分析可以预测制品填充不足、熔接线、气泡和翘曲变形等缺陷，还可以测定最佳浇口数量和位置，测定压铸时注射压力以及注射时间，溶体流动前锋的温度变化等系列参数；运用专家模架系统，根据设计参数直接选取标准模架，构造模具三维实体。这样设计出来的模具具有更高的质量，更大的准确性。现代的模具设计在计算机的平台上，运用CAD/CAE/CAM等软件，使现代模具6设计具有了高质量，高效率，低成本等特点。15我国模具行业的发展方向和前景经过1990年代的高速发展，中国的模具产业已经达到一定的水平，生产能力也有了相当大的提高，模具市场的规模也正在逐步扩大。过去十年，中国模具工业（主要集中在汽车、电子信息以及电器）以每年15左右的增长速度快速发展。到2005年，全国模具生产厂点已达3万多家，从业人员50多万人；模具销售总额高达610亿元，比上年增长25；模具生产企业总体上任务饱满、订单充足。2006年，业界预测中国汽车的年度销售数量将会比前一年增长15，年度销售数量将会达到640万台。而汽车零部件市场比汽车整车的市场更大，可以预测汽车相关模具产业将会有高速发展。与2004年相比，2005年中国的模具生产值增加了125，以610亿人民币居世界第三位。其中，出口比前一年增加了150，达到了74亿美元。目前，国内模具行业正随着我国制造业特别是汽车和电子产业的持续高速发展而逐渐步入“黄金期”。近年来，模具行业结构调整步伐加快，主要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具和模具标准件发展速度高于行业的总体发展速度；压铸模和压铸模比例增大；面向市场的专业模具厂家数量及能力增加较快。随着经济体制改革的不断深入，“三资”及民营企业的发展较快。在注塑模具方面，2006年，注塑模具比例进一步上升，热流道模具和气辅模具水平进一步提高，注塑模具在量和质方面都有较快的发展，我国最大的注塑模具单套重量已超过50吨，最精密的注塑模具精度已达到2微米。在CAD/CAM技术得到普及的同时，CAE技术应用越来越广，CAD/CAM/CAE一体化得到发展，模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现，专利数量增多。7据业内人士分析，未来我国模具发展趋势包括10个方面1模具日趋大型化。2模具的精度将越来越高。10年前精密模具的精度一般为5微米，现已达到23微米，1微米精度的模具也将上市。3多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，对钢材的性能要求越来越高。4热流道模具在压铸模具中的比重也将逐渐提高。5随着压铸成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注塑成型等工艺的模具也将随之发展。6标准件的应用将日益广泛。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提高模具的质量和降低模具制造成本。7快速经济模具的前景十分广阔。8随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高。同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。9以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快，压铸模具的比例将不断增大。由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对压铸模具的要求也越来越高。10模具技术含量将不断提高。从应用趋势方面分析，受用户要求模具的生产周期缩短影响；快速经济模具的开发将被重视，模具标准件的应用将日渐广泛，且采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模装置技术也会得到发展和提高。8第二章铝合金箱体压铸模具结构的设计21材料的选择压铸铝合金的使用性能和工艺性能都优于其他压铸合金，而且来源丰富，所以在各国的压铸生产中都占据极重要的地位，其用量远远超过其他压铸合金。铝合金的特点是比重小、强度高；铸造性能和切削性能好；耐蚀性、耐磨性、导热性和导电性好。铝和氧的亲和力很强，表面生成一层与铝结合得很牢固的氧化膜，致密而坚固，保护下面的铝不被继续氧化。铝硅系合金在杂质铁含量较低的情况下，粘模倾向严重。铝合金体收缩值大，易在最后凝固处形成大的集中缩孔。用于压铸生产的铝合金主要是铝硅合金、铝镁合金和铝锌合金三种。纯铝铸造性能差，压铸过程易粘模，但因它的导电性好，所以在生产电动机的转子时使用。铝合金中主要合金元素及杂质对其性能影响如下硅。硅是大多数铝合金的主要元素。它能改善合金在高温时的流动性，提高合金抗拉强度，但使压铸性下降。硅与铝能生成固熔体，它在铝中的溶解度随温度升高而增加，温度577时溶解度为165，而室温时仅为02。在硅含量增加到116时，硅与其在铝中的固溶体形成共晶体，提高了合金高温流动性，收缩率减小，无热裂倾向。二元系铝硅合金耐蚀性高、导电性和导热性良好、比重和膨胀系数小。硅能提高铝锌系合金的抗蚀性能。当合金中硅含量超过共晶成分，而铜、铁等杂质又较多时，就会产生游离硅，硅含量越高，产生的游离硅就越多。游离硅的硬度很高，由它们所组成的质点的硬度也很高，加工时刀具磨损厉害，给切削加工带来很大的困难。此外，高硅铝合金对铸铁坩锅熔蚀严重。硅在铝合金中通常以粗针状组织存在，降低合金的力学性能，为此，需要进行变质处理。铜和铝组成固溶体，当温度为548时，铜在铝中的溶解度为565，室温时降9至01左右。铜含量的增加可提高合金的流动性、抗拉强度和硬度，但降低了耐蚀性和压铸性，热裂倾向增大。压铸通常不用铝铜合金，而用铝硅铜合金。该产品的成型材料是铝硅合金，合金牌号YZALSI12,该材料铸造性能好，密度小，强度高，耐蚀性、耐磨性、导热性和导电性好。22压铸件结构的设计合金压铸件的结构工艺性是指压铸件结构对成型工艺方法的适应性。在压铸件生产过程中,一方面成型会对压铸件的结构,形状,尺寸精度等诸方面提出要求,以便降低模具结构的复杂程度和制造难度,保证生产出价廉物美的产品；另一方面,模具设计者通过对给定压铸件的结构工艺性进行分析,弄清压铸件生产的难点,为模具设计和制造提供依据。221脱模斜度压铸件从凹模型腔中脱出或从型芯上推出时,为了防止受阻力及划伤其表面,在压铸件上所有与模具脱模方向平行的表面,须设计脱模斜度，脱模斜度的大小取决于压铸件的合金材料、压铸件的形状及型芯或型腔的粗糙度等。铝合金脱模斜度推荐的最小脱模斜度外表面为0015内表面为0030，非配合面的最小脱模斜度外表面为0030内表面为10。222产品壁厚压铸件应该设计成合理的薄壁件，尽量壁厚均匀，同一压铸件上，最大壁厚与最小壁厚之比不要大于根据固定座各个面的面积大小和尽量使壁厚均匀得原则，设定固定座基本壁厚为25MM，两空心圆筒之间的连接部位厚度为3MM。223加强筋螺栓固定座容易被拉断，要设计加强筋来增加它的强度和刚度。加强筋的高度为10一毫米。224圆角压铸件应该设计成合理的圆角，以避免在压铸件上造成应了力集中而产生裂纹，大大的降低压铸件的强度。圆角可以显著提高压铸件的性能和压铸模具的强度，还可以使金属液流动畅通，少产生纹乱，减少压力损失，使气体容易排出等。225压铸件的精度尺寸精度是压铸件的结构工艺的关键特征之一，它影响到压铸模的设计，压铸工艺的选择和压铸的制造，从而关系到压铸件的质量和成本。影响压铸件的尺寸精度的因素有成型零件的制造误差；合金收缩率导致的误差；压铸模具在使用过程中磨损引起的误差；压铸模的安装和配合引起的误差；压铸件在模具中不同的位置引起的误差；压铸工艺变化引起的误差等等。固定座产品图如图225所示1123分型面的确定分型面的定义压铸模的定模与动模接合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的接合面，即为基本分型面。压铸件分型面设计的原则（1）开模时，能保持铸件随动模移动方向脱出定模；使铸件保留在动模内；并且为便于从动模内取出铸件，分型面应取在铸件的最大截面上。（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荷（或避免接近额定投影面积）。由于固定座上下结构对称，在对称面的断面轮廓最大，同时型芯放置在动模上，可以做到压铸件对动模上型芯的包紧力大于对定模的包紧力，所以选择直线分型面，并且分型面设置在固定座中间的对称面上。24压铸机的初步选择241压铸机锁模力的确定在一般情况下，压铸机的锁模力可按下式计算F锁KP（A件A浇）/10221式中F锁压铸机的锁模力，KN；K安全系数，一般取K125；12P压射比压，MPA；A件压铸件在主分型面上的投影面积，CM2；A浇浇注与溢流、排气系统的正投影面积之和，一般也可取A浇03A件，CM2；查表得，铝合金常用压射比压的推荐范围值为5080MPA，取P60MPA，A件55CM2求得F锁536KN。242核定投影面积应满足A总A浇22式中A总为实际浇注的正投影面积，CM2；A浇为压铸机标定的最大投影面积，CM2。经计算得A总715CM2，A浇110CM2。满足要求。243压室实际容量的核算应满足G浇（0608）室223G浇（V件V浇V余）P126GG室700G，满足要求。244选压铸机根据以上计算结果,经查资料可选用选用J116D型卧式冷室压铸机，相关技术参数如表21所示13第三章模具设计31确定型腔数目及排列方式1）由于该工件较小，然后考虑到注射机的成型锁模力，我们采用一模一腔的设计思路来设计该模具。2）同时考虑到注射机的额定注射量以及产品的制作精度，模具的型腔数不能太多，所以在这里综合以上因素，决定采用一模一腔来制作该产品，故模具的型腔数目为一个。一模一腔的模具所需要的锁模力和注射量都在注射机额定的范围内，且制作出来的产品精度比较容易控制，外形不易变形，所以采用该型腔数目来制作加工铝合金箱体这个产品。32浇注系统的设计将金属液引入到型腔的通道为浇注系统。它是从压室开始到内浇口为止的进料通道的总称。一般有四部分组成直浇道、横浇道、内浇口、余料。选用的压铸机不同，采用不同的浇注系统。图32是各类型压铸机所采用的浇注系统。14对浇注系统进行设计时，一般应遵循如下基本原则（1）了解铝合金的成型性能（2）尽量避免或减少熔接痕（3）有利于型腔中气体排出（4）防止型芯的变形和嵌件的位移（5）尽量采用较短的流程充满型腔（6）流动距离比和流动面积比的校核为了提高成型效率和综合考虑以上的基本设计原则并结合制件质量要求，本模具应采用潜伏浇口，由产品底部进料。浇口直径可以根据经验公式计算D（014020）24A式中D浇口直径（MM）压铸件在浇口处的壁厚（MM）A型腔的表面积215D（014020）20303810MM浇口直径也可根据经验值取D10MM浇2415口锥角取浇口倾斜角取。0301533内浇口的设计内浇口是指横浇道到型腔的一段浇道，其作用是是使横浇道输送出来的低速金属液加速并形成理想的流态而顺序地填充型腔，它直接影响金属液的填充形式和铸件质量，因此是一个主要浇道。设计内浇口时，主要是确定内浇口的位置和方向，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。内浇口设计时应注意以下几点1、从内浇口进入型腔的金属液，应首先填充深腔处难以排气的部位，然后充填其他部位，并注意不要过早的封闭分型面、排气槽，以便于型腔中的气体能够顺利排除。2、金属液进入型腔后，不正面冲击型壁和型芯，力求减少动能损耗，避免因冲击而受侵蚀发生粘模现象，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式特殊的铸件除外），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。对有加强肋的铸件，应使内浇口导入金属液的流向和加强肋方向一致。4、形状复杂的薄壁铸件，应采用较薄的内浇口，以保证有足够的填充速度。对一般结构形状的铸件，以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型腔各部分时，流程最短，流向改变小，以减少填充过程中能量的损耗和温度降低。16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。内浇口的主要形式如图36所示。其中图A因除去内浇口时易损伤铸件，因此较少采用。图B、C适应于平板类铸件。图D适用于壁厚铸件，图B、C、D在去除浇口时都不会损伤铸件。图E、F、G、H适用于深腔铸件（其中图F制造较困难），因为它们具有合理的金属液引入方向，有利于型腔排气及避免金属液进入型腔时冲击型芯。根据经验公式AN180G（31）式中AN为内浇口面积,MM2）G为压铸件质量，KG求得AN约为1134MM2内浇口的厚度，根据经验数据为1018MM内浇口的宽度，根据经验数据为压铸件边长的0608倍。选用内浇口的厚度为15MM，宽度为165MM，长度为2MM。1734直浇道设计直浇道是指从浇口套到横浇道为止的一段浇道，它是传递金属液压力的首要浇道，其尺寸大小可以影响金属液的流动速度、充型时间、气体的储存空间和压力损失的大小，起着能否使金属液平稳引入横浇道和控制金属液充型条件的作用。选用压铸机的类型不同，直浇道的结构也不同。图35为卧式冷室压铸机用直浇道的结构，它又压铸机上的压室和压铸模上的浇口套组成，在直浇道上的一段称为余料，其设计要点如下1、根据所需压射比压和压室充满度选定压室和浇口套的内径D。2、浇口套的长度应不小于压铸机压射冲头的跟踪距离，便于余料从压室中脱出。3、横浇道入口应开设在压室上部内径三分之二以上部分，避免金属液在重力作用下进入横浇道，提前开始凝固。4、分流器上形成余料的凹腔的深度等于内浇道的深度，直径与浇口套相等，沿圆周的脱模斜度约为5。5、有时将压室和浇口套制成一体，形成整体式压室。整体式压室内孔精度高，压射时阻力小，但加工复杂，通用性差。6、采用深导入式直浇道（图34），可以提高压室的充满度，减小深型腔压铸模的体积，当使用整体式压室时，有利于采用标准压室或先有的压室。18图347、压室和浇口套的内孔，应在热处理和精磨后，在沿轴线方向进行研磨，其表面粗糙度不大于RA02。直浇道部分浇口套的结构见图35。图A装拆方便，压室同浇口套同轴度偏差较大。图B装拆方便，压室同浇口套同轴度偏差小，但浇口套耗料较多。图C装卸不便，压室同浇口套同轴度偏差较大。图D浇口套通冷却水，模具热平衡好，有利于提高生产率。图E采用整体压室时点浇口的浇口套。图F用于卧式冷压室压铸机，采用中心浇口的浇口套。图351935横浇道设计横浇道是指由直浇道到内浇口的一段浇道，它的作用是将金属液引入内浇口，并可以借助横浇道中的打体积金属液来预热模具，当铸件冷却收缩时用来补缩和传递静压力。横浇道的设计要点1、横浇道的的截面积应从直浇道其到内浇道为止逐渐缩小，如在横浇道中出现截面积扩大的情况，金属液流过这里时则会出现负压，必会吸收分型面上的空气，增加金属液流动过程中的涡流。2、横浇道应具有一定得厚度和长度，若横浇道过薄，则热量损失大；若过厚是冷却速度慢，影响生产率，增大金属消耗。保持一定长度的目的在于对金属液起到稳流和导向的作用。3、横浇道截面积在任何情况下都不应小于内浇口截面积。多腔压铸模主横浇道截面积应大于各分支横浇道面积之和。4、根据工艺上的需要可布置盲浇道，以改善模具热平衡条件，容纳冷污金属液、余料残渣和气体。5、对于卧式冷室压铸机，在一般情况下，横浇道入口应位于直浇道的上方，防止压室中的金属液过早流入横浇道。6、对于热室压铸机，横浇道截面积应小于喷嘴口小端截面积。第四章成型零部件的设计41成型零件的性能要求经查有关资料可知ZZNAI4CU1Y的收缩率是030820平均收缩率为S（0308）/2055型腔工作部位的尺寸型腔径向尺寸001ZZMSLSL型腔深度尺寸ZZSH型芯径向尺寸00ZZMSLL型芯高度尺寸1ZZSHSH中心距尺寸/2/2MZSCC式中L压铸件外型径向基本尺寸的最大尺寸（MM）L压铸件内型径向基本尺寸的最小尺寸（MM）H压铸件外型高度基本尺寸的最大尺寸（MM）H压铸件内型径向基本尺寸的最小尺寸（MM）C压铸件中心距基本尺寸的平均尺寸（MM）X修正系数，取05075压铸件公差（MM）模具制造公差，取（1/31/4）。各工作部位尺寸计算结果详见相应零件图纸所标明42成型零部件的强度与刚度计算为了方便加工和热处理，其型芯整体镶嵌式，型腔为整体镶嵌式。因此，型腔的强度和刚度按型腔整体式计算。由于型腔壁厚计算比较麻烦，也可参考经验推荐数据。43强度、刚度计算设计好一套模具，必须考虑到它的强度和刚度方面，因为模具是在高温下面作21业的，并且高压，所以校核各个结构零部件的强度和刚度是必须的。只有这样，才能更好地使模具应用的时间长，使用方便，维修少。压铸件成型过程中不产生溢料保证压铸件的尺寸精度压铸件尺寸经验公式1050I/31I50200I/51I22第五章脱模机构的设计51脱模力的估算脱模力的估算TFKXPXA34式中TF压铸件脱模所需的脱模力，N；P挤压力，铝合金一般取（1012A压铸件的包紧型芯的侧面积，CM2；K安全系数，一般取12左右TF12（11610）3927N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。力求良好的压铸件外观，在选择顶23相互位置时，应尽量设在压铸件内部或对压铸件影响不大的部位。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，本模具可以设计为推杆推出。24结论通过这段时间的毕业设计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度。本文所设计的是铝合金箱体压铸模具的设计，通过初期的定稿，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可要做的好，总之，本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最后，感谢帮助过我的老师和同学，是大家的帮助才使我的论文得以通过。时间过得真快啊，一转眼就思念大学时光就过去了，着这四年里，我学会了很多知识，也让我懂的了很多做人的道理。25参考文献1郑淑芳机械设计理论研究与探讨北京科学出版社，200452黄长艺压铸模具概述北京机械工业出版社，200513周宏甫压铸模具的创新设计高等教育出版社，200434姜继海，宋锦春，高常识铝合金箱体压铸模具工作原理高等教育出版社，200285张春林，曲继方，张美麟机械创新设计机械工业出版社，200146钱平加工专机应用技术机械工业出版社，200517张辽远铝合金箱体压铸模具的设计与实现机械工业出版社，200288基恩士传感器选择手册2010版本9黄长艺，严普强机械工程测试技术基础机械工业出版社，2001110张桓，陈作模机械原理高等教育出版社，2000811王昆，何小柏，汪信远铝合金箱体压铸模具原理高等教育出版社，19951212徐锦康机械设计高等教育出版社，2004413邓星钟机电传动控制华中科技大学出版社，2001314刘延俊液压与气压传动机械工业出版社，20021215章宏甲，黄谊，王积伟铝合金箱体压铸模具的逆向设计机械工业出版社，2000516胡泓，姚伯威机电一体化原理及应用北京国防工业出版社，2000617陈铁鸣铝合金箱体压铸模具的创新高等教育出版社，2003718孙靖民机械优化设计机械工业出版社，2005119王勇领系统分析与设计北京清华大学出版社，1991720HIROHIKOARAI,KAZUOTANIE,ANDSUSUMUTACHIDYNAMICCONTROLOFAMANIPULATORWITHPASSIVEJOINTSINOPERATIONALSPACE26致谢至此在论文完成之际，向我的导师表示由衷的感谢真心的感谢我的导师这几年来对我的谆谆教导，感谢我敬爱的老师，您不仅在学习学业上给我以精心的指导，同时还在思想给我以无微不至的关怀支持和理解，给予我人生的启迪，使我在顺利地完成大学阶段的学业同时，也学到了很多有用的做人的道理，明确了人生目标。知道自己想要什么了，不再是从前那个爱贪玩的我了。导师严谨求实的治学态度，锐意创新的学术作风，认真加负责，公而忘私的敬业精神，豁达开朗的宽广胸怀，平易近人。经过近半年努力的设计与计算，查找了各类的铝合金箱体压铸模具的设计资料，论文终于可以完成了，我的心里无比的激动和开心。虽然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因为我自己已经尽力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大学四年来对所学知识的应用和体现。四年的学习和生活，不仅丰富了我的知识，而且锻炼了我的个人能力，更重要的是从周围的老师和同学们身上潜移默化的学到了许多有用的知识，在此对所有关心我帮助我的表达我由衷敬意，谢谢各位同学老师。下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985毕业设计（论文）任务书届机械工程及自动化专业题目铝合金箱体压铸模具的设计子题学生姓名班级学号指导教师职称所在系（教研室）机电与信息工程系下达日期下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709851摘要压铸模具是铸造液态模锻的一种方法，一种在专用的压铸模锻机上完成的工艺。它的基本工艺过程是金属液先低速或高速铸造充型进模具的型腔内，模具有活动的型腔面，它随着金属液的冷却过程加压锻造，既消除毛坯的缩孔缩松缺陷，也使毛坯的内部组织达到锻态的破碎晶粒。毛坯的综合机械性能得到显著的提高。本文运用大学所学的知识，了解压铸模具的工作原理，在此基础上，设计一款铝合金箱体压铸模具。通过查找相关资料，了解铝合金箱体压铸模具的内部结构和工作原理，构建了铝合金箱体压铸模具组成结构的总的指导思想，从而得出了该铝合金箱体压铸模具的优点是高效，经济，并且运行效果好，运行平稳的结论。关键词铝合金箱体压铸模具型腔；效率；模具下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709852ABSTRACTTHEENVIRONMENTOFGLOBALECONOMICDEVELOPMENT,CHINAINDUSTRIESAFFECTEDBYOTHERCOUNTRIESADVANCEDTECHNOLOGYATTHESAMETIME,FOREIGNENTERPRISESANDBRANDSPREADTOMOREANDMORECHINESEHASBECOMEANOPPORTUNITYCAPPRESSINGMACHINEININDUSTRYTHROUGHAVARIETYOFWAYSHAVEBEENWORKINGWITHTHERELEVANTTECHNOLOGY,ANDCONSTANTLYIMPROVETHEIROWNSTRENGTHANDCORECOMPETITIVENESS,ANDNARROWTHEGAPWITHDEVELOPEDCOUNTRIESINTHENEWMARKETDEMAND,UPDATETHESLEEVEPRESSINGMACHINEISAPRESSINGMATTEROFTHEMOMENTTHEPRODUCTIONOFPIPEPRESSINGMACHINEEQUIPMENTMANUFACTURINGENTERPRISESTOFULLYTAPTHEPOTENTIALOFTHEMARKET,VIGOROUSLYDEVELOPTHESLEEVESOFLARGELOWCOSTPRESSINGSPECIALMACHINERYANDEQUIPMENT,PLAYSAPOSITIVEROLEINTHEEVOLUTIONOFAUTOMATICASSEMBLY,THEASSEMBLYOFMECHANICALEQUIPMENTTHEREISALARGEPIPEEQUIPMENTONEQUIPMENTSAFETYINDEXHASSTRICTREQUIREMENTSOFPRODUCTIONINTHEPRODUCTIONEQUIPMENTOFENTERPRISES,GIVEFULLCONSIDERATIONTOTHEPOSSIBLEPROBLEMSINTHEOPERATIONOFTHEEQUIPMENT,SOASTOREDUCETHENOISEPOLLUTIONCAUSEDBYVIBRATIONORIMPROPEROPERATIONOFEQUIPMENTPHENOMENONANDMANUFACTURINGOFDOMESTICPIPEPRESSINGEQUIPMENTWITHGLOBALAPPEAL,ECONOMIC,SECURITYANDSTABILITYOFTHETHEMECONSISTENTINCREASEANDPRODUCTIONPIPEPRESSINGEQUIPMENTOFNEWENERGYSAVINGKEYWORDPNEUMATICMANIPULATOR；CYLINDER；PNEUMATICLOOP；FOUTDEGREESOFFREEDOM下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或119709853目录摘要1ABSTRACT2第一章绪论311模具介绍412模具在加工工业中的地位413模具的发展趋势414本课题的意义415我国模具行业的发展方向和前景4第二章铝合金箱体压铸模具结构的设计1121材料的选择1322压铸件结构的设计15221脱模斜度15222产品斜度15223产品壁厚15224加强筋15225圆角15226压铸件的精度1523分型面的确定1524压铸机的初步选择15241压铸机锁模力的确定15242核定投影面积15243实际容量的核算15244选择压铸机15第三章模具设计1731确定型腔数目及排列方式1932浇注系统的设计2033内浇口的设计2234直浇道的设计2235横浇道的设计23第四章成型零部件的设计23第五章脱模机构的设计23结论24致谢25参考文献26XX2015届本科生毕业设计（论文）4XX2015届本科生毕业设计（论文）5第一章绪论11模具介绍当今社会，模具工业无所不在，各种各样的的产品都需要模具来生产，因为使用模具生产，可以大大地提高生产效率和制造成本，同时，产品的加工精度等等都能够得到保证。在各个行业应用模具的场合非常广泛，例如飞机，轮船，以及一个机械零部件等各个领域都有用到。人类社会工业的发展离不开模具这样一个重要的生产工具。随着社会的进步，工业的发展，模具工业同样会日新月异，随着时间的推移，相信会迎来一个新的革新时期。12模具在加工工业中的地位在当今社会，工业越来越发达，模具产业也在不断地飞速发展着，随着科技的发展，模具工业的进步，模具在当今工业化大生产中起到了越来越重要的作用。因为有了模具，使工业产品的加工精度和效率得到了保障，大大减少了人工繁杂的劳动强度，提高了工业的发展进程。13模具的发展趋势随着工业的发展，模具工业也在飞速发展着，针对当今社会的工业发展状况，模具的发展主要体现在一下几个方面1模具的加工与制造的自动化程度将会继续提高。2结构零部件的材料的制造费用将会慢慢下降，同时加工结构零部件的设备的精度将会提高很多。3模具的样式将会越来越多，从单工序模具到复合模具，一次性成型复杂工件的模具将会越来越多地被应用和生产。XX2015届本科生毕业设计（论文）64热流道模具在模具工业中的位置和作用将会越来越突出，应用的领域也将会越来越广泛。5工业的发展将会引领高压铸模具也不断地发展，模具生产工艺和加工工艺也会逐渐走向自动化。6模具的结构领部件将会更多地利用标准零件来代替非标零部件，这样就增加了模具之间的互换性。同时，也可以更好地保证模具加工出来的产品的精度，维修和使用也更加方便快捷。7随着社会的发展和工业的进步，车辆的不断增多，所以压铸模具，冲压模具也将会越来越普遍地应用到各个生产加工领域。从单工序模到复合模的过渡是模具发展的必然趋势。14本课题的意义在传统压铸模具设计中，设计周期长，一般要二到三个月的时间；设计成本高，需要往返数次制模，修模；产品质量不能保证，对流体在模腔内的流动状态，冷却状况缺乏了解。本文以铝合金箱体的压铸模具设计为例，运用UG软件智能分模，不但保证了模具的精确性，而且分模简单，是设计者可以节约时间，集中精力拆模做型腔；运用CAE分析功能，对压铸过程进行模拟分析，包括充模流动模拟、保压过程模拟、冷却过程模拟及翘曲模拟分析。通过模拟分析可以预测制品填充不足、熔接线、气泡和翘曲变形等缺陷，还可以测定最佳浇口数量和位置，测定压铸时注射压力以及注射时间，溶体流动前锋的温度变化等系列参数；运用专家模架系统，根据设计参数直接选取标准模架，构造模具三维实体。这样设计出来的模具具有更高的质量，更大的准确性。现代的模具设计在计算机的平台上，运用CAD/CAE/CAM等软件，使现代模具XX2015届本科生毕业设计（论文）7设计具有了高质量，高效率，低成本等特点。15我国模具行业的发展方向和前景经过1990年代的高速发展，中国的模具产业已经达到一定的水平，生产能力也有了相当大的提高，模具市场的规模也正在逐步扩大。过去十年，中国模具工业（主要集中在汽车、电子信息以及电器）以每年15左右的增长速度快速发展。到2005年，全国模具生产厂点已达3万多家，从业人员50多万人；模具销售总额高达610亿元，比上年增长25；模具生产企业总体上任务饱满、订单充足。2006年，业界预测中国汽车的年度销售数量将会比前一年增长15，年度销售数量将会达到640万台。而汽车零部件市场比汽车整车的市场更大，可以预测汽车相关模具产业将会有高速发展。与2004年相比，2005年中国的模具生产值增加了125，以610亿人民币居世界第三位。其中，出口比前一年增加了150，达到了74亿美元。目前，国内模具行业正随着我国制造业特别是汽车和电子产业的持续高速发展而逐渐步入“黄金期”。近年来，模具行业结构调整步伐加快，主要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具和模具标准件发展速度高于行业的总体发展速度；压铸模和压铸模比例增大；面向市场的专业模具厂家数量及能力增加较快。随着经济体制改革的不断深入，“三资”及民营企业的发展较快。在注塑模具方面，2006年，注塑模具比例进一步上升，热流道模具和气辅模具水平进一步提高，注塑模具在量和质方面都有较快的发展，我国最大的注塑模具单套重量已超过50吨，最精密的注塑模具精度已达到2微米。在CAD/CAM技术得到普及的同时，CAE技术应用越来越广，CAD/CAM/CAE一体化得到发展，模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现，专利数量增多。XX2015届本科生毕业设计（论文）8据业内人士分析，未来我国模具发展趋势包括10个方面1模具日趋大型化。2模具的精度将越来越高。10年前精密模具的精度一般为5微米，现已达到23微米，1微米精度的模具也将上市。3多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，对钢材的性能要求越来越高。4热流道模具在压铸模具中的比重也将逐渐提高。5随着压铸成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注塑成型等工艺的模具也将随之发展。6标准件的应用将日益广泛。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提高模具的质量和降低模具制造成本。7快速经济模具的前景十分广阔。8随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高。同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。9以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快，压铸模具的比例将不断增大。由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对压铸模具的要求也越来越高。10模具技术含量将不断提高。从应用趋势方面分析，受用户要求模具的生产周期缩短影响；快速经济模具的开发将被重视，模具标准件的应用将日渐广泛，且采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模装置技术也会得到发展和提高。XX2015届本科生毕业设计（论文）9第二章铝合金箱体压铸模具结构的设计21材料的选择压铸铝合金的使用性能和工艺性能都优于其他压铸合金，而且来源丰富，所以在各国的压铸生产中都占据极重要的地位，其用量远远超过其他压铸合金。铝合金的特点是比重小、强度高；铸造性能和切削性能好；耐蚀性、耐磨性、导热性和导电性好。铝和氧的亲和力很强，表面生成一层与铝结合得很牢固的氧化膜，致密而坚固，保护下面的铝不被继续氧化。铝硅系合金在杂质铁含量较低的情况下，粘模倾向严重。铝合金体收缩值大，易在最后凝固处形成大的集中缩孔。用于压铸生产的铝合金主要是铝硅合金、铝镁合金和铝锌合金三种。纯铝铸造性能差，压铸过程易粘模，但因它的导电性好，所以在生产电动机的转子时使用。铝合金中主要合金元素及杂质对其性能影响如下硅。硅是大多数铝合金的主要元素。它能改善合金在高温时的流动性，提高合金抗拉强度，但使压铸性下降。硅与铝能生成固熔体，它在铝中的溶解度随温度升高而增加，温度577时溶解度为165，而室温时仅为02。在硅含量增加到116时，硅与其在铝中的固溶体形成共晶体，提高了合金高温流动性，收缩率减小，无热裂倾向。二元系铝硅合金耐蚀性高、导电性和导热性良好、比重和膨胀系数小。硅能提高铝锌系合金的抗蚀性能。当合金中硅含量超过共晶成分，而铜、铁等杂质又较多时，就会产生游离硅，硅含量越高，产生的游离硅就越多。游离硅的硬度很高，由它们所组成的质点的硬度也很高，加工时刀具磨损厉害，给切削加工带来很大的困难。此外，高硅铝合金对铸铁坩锅熔蚀严重。硅在铝合金中通常以粗针状组织存在，降低合金的力学性能，为此，需要进行变质处理。铜和铝组成固溶体，当温度为548时，铜在铝中的溶解度为565，室温时降XX2015届本科生毕业设计（论文）10至01左右。铜含量的增加可提高合金的流动性、抗拉强度和硬度，但降低了耐蚀性和压铸性，热裂倾向增大。压铸通常不用铝铜合金，而用铝硅铜合金。该产品的成型材料是铝硅合金，合金牌号YZALSI12,该材料铸造性能好，密度小，强度高，耐蚀性、耐磨性、导热性和导电性好。22压铸件结构的设计合金压铸件的结构工艺性是指压铸件结构对成型工艺方法的适应性。在压铸件生产过程中,一方面成型会对压铸件的结构,形状,尺寸精度等诸方面提出要求,以便降低模具结构的复杂程度和制造难度,保证生产出价廉物美的产品；另一方面,模具设计者通过对给定压铸件的结构工艺性进行分析,弄清压铸件生产的难点,为模具设计和制造提供依据。221脱模斜度压铸件从凹模型腔中脱出或从型芯上推出时,为了防止受阻力及划伤其表面,在压铸件上所有与模具脱模方向平行的表面,须设计脱模斜度，脱模斜度的大小取决于压铸件的合金材料、压铸件的形状及型芯或型腔的粗糙度等。铝合金脱模斜度推荐的最小脱模斜度外表面为0015内表面为0030，非配合面的最小脱模斜度外表面为0030内表面为10。222产品壁厚压铸件应该设计成合理的薄壁件，尽量壁厚均匀，同一压铸件上，最大壁厚与最小壁厚之比不要大于根据固定座各个面的面积大小和尽量使壁厚均匀得原则，设定固定座基本壁厚为25MM，两空心圆筒之间的连接部位厚度为3MM。223加强筋螺栓固定座容易被拉断，要设计加强筋来增加它的强度和刚度。加强筋的高度为XX2015届本科生毕业设计（论文）11一毫米。224圆角压铸件应该设计成合理的圆角，以避免在压铸件上造成应了力集中而产生裂纹，大大的降低压铸件的强度。圆角可以显著提高压铸件的性能和压铸模具的强度，还可以使金属液流动畅通，少产生纹乱，减少压力损失，使气体容易排出等。225压铸件的精度尺寸精度是压铸件的结构工艺的关键特征之一，它影响到压铸模的设计，压铸工艺的选择和压铸的制造，从而关系到压铸件的质量和成本。影响压铸件的尺寸精度的因素有成型零件的制造误差；合金收缩率导致的误差；压铸模具在使用过程中磨损引起的误差；压铸模的安装和配合引起的误差；压铸件在模具中不同的位置引起的误差；压铸工艺变化引起的误差等等。固定座产品图如图225所示XX2015届本科生毕业设计（论文）1223分型面的确定分型面的定义压铸模的定模与动模接合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的接合面，即为基本分型面。压铸件分型面设计的原则（1）开模时，能保持铸件随动模移动方向脱出定模；使铸件保留在动模内；并且为便于从动模内取出铸件，分型面应取在铸件的最大截面上。（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荷（或避免接近额定投影面积）。由于固定座上下结构对称，在对称面的断面轮廓最大，同时型芯放置在动模上，可以做到压铸件对动模上型芯的包紧力大于对定模的包紧力，所以选择直线分型面，并且分型面设置在固定座中间的对称面上。24压铸机的初步选择241压铸机锁模力的确定在一般情况下，压铸机的锁模力可按下式计算F锁KP（A件A浇）/10221式中F锁压铸机的锁模力，KN；K安全系数，一般取K125；XX2015届本科生毕业设计（论文）13P压射比压，MPA；A件压铸件在主分型面上的投影面积，CM2；A浇浇注与溢流、排气系统的正投影面积之和，一般也可取A浇03A件，CM2；查表得，铝合金常用压射比压的推荐范围值为5080MPA，取P60MPA，A件55CM2求得F锁536KN。242核定投影面积应满足A总A浇22式中A总为实际浇注的正投影面积，CM2；A浇为压铸机标定的最大投影面积，CM2。经计算得A总715CM2，A浇110CM2。满足要求。243压室实际容量的核算应满足G浇（0608）室223G浇（V件V浇V余）P126GG室700G，满足要求。244选压铸机根据以上计算结果,经查资料可选用选用J116D型卧式冷室压铸机，相关技术参数如表21所示XX2015届本科生毕业设计（论文）14第三章模具设计31确定型腔数目及排列方式1）由于该工件较小，然后考虑到注射机的成型锁模力，我们采用一模一腔的设计思路来设计该模具。2）同时考虑到注射机的额定注射量以及产品的制作精度，模具的型腔数不能太多，所以在这里综合以上因素，决定采用一模一腔来制作该产品，故模具的型腔数目为一个。一模一腔的模具所需要的锁模力和注射量都在注射机额定的范围内，且制作出来的产品精度比较容易控制，外形不易变形，所以采用该型腔数目来制作加工铝合金箱体这个产品。32浇注系统的设计将金属液引入到型腔的通道为浇注系统。它是从压室开始到内浇口为止的进料通道的总称。一般有四部分组成直浇道、横浇道、内浇口、余料。选用的压铸机不同，采用不同的浇注系统。图32是各类型压铸机所采用的浇注系统。XX2015届本科生毕业设计（论文）15对浇注系统进行设计时，一般应遵循如下基本原则（1）了解铝合金的成型性能（2）尽量避免或减少熔接痕（3）有利于型腔中气体排出（4）防止型芯的变形和嵌件的位移（5）尽量采用较短的流程充满型腔（6）流动距离比和流动面积比的校核为了提高成型效率和综合考虑以上的基本设计原则并结合制件质量要求，本模具应采用潜伏浇口，由产品底部进料。浇口直径可以根据经验公式计算D（014020）24A式中D浇口直径（MM）压铸件在浇口处的壁厚（MM）A型腔的表面积2XX2015届本科生毕业设计（论文）16D（014020）20303810MM浇口直径也可根据经验值取D10MM浇2415口锥角取浇口倾斜角取。0301533内浇口的设计内浇口是指横浇道到型腔的一段浇道，其作用是是使横浇道输送出来的低速金属液加速并形成理想的流态而顺序地填充型腔，它直接影响金属液的填充形式和铸件质量，因此是一个主要浇道。设计内浇口时，主要是确定内浇口的位置和方向，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。内浇口设计时应注意以下几点1、从内浇口进入型腔的金属液，应首先填充深腔处难以排气的部位，然后充填其他部位，并注意不要过早的封闭分型面、排气槽，以便于型腔中的气体能够顺利排除。2、金属液进入型腔后，不正面冲击型壁和型芯，力求减少动能损耗，避免因冲击而受侵蚀发生粘模现象，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式特殊的铸件除外），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。对有加强肋的铸件，应使内浇口导入金属液的流向和加强肋方向一致。4、形状复杂的薄壁铸件，应采用较薄的内浇口，以保证有足够的填充速度。对一般结构形状的铸件，以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型腔各部分时，流程最短，流向改变小，以减少填充过程中能量的损耗和温度降低。XX2015届本科生毕业设计（论文）17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。内浇口的主要形式如图36所示。其中图A因除去内浇口时易损伤铸件，因此较少采用。图B、C适应于平板类铸件。图D适用于壁厚铸件，图B、C、D在去除浇口时都不会损伤铸件。图E、F、G、H适用于深腔铸件（其中图F制造较困难），因为它们具有合理的金属液引入方向，有利于型腔排气及避免金属液进入型腔时冲击型芯。根据经验公式AN180G（31）式中AN为内浇口面积,MM2）G为压铸件质量，KG求得AN约为1134MM2内浇口的厚度，根据经验数据为1018MM内浇口的宽度，根据经验数据为压铸件边长的0608倍。选用内浇口的厚度为15MM，宽度为165MM，长度为2MM。XX2015届本科生毕业设计（论文）1834直浇道设计直浇道是指从浇口套到横浇道为止的一段浇道，它是传递金属液压力的首要浇道，其尺寸大小可以影响金属液的流动速度、充型时间、气体的储存空间和压力损失的大小，起着能否使金属液平稳引入横浇道和控制金属液充型条件的作用。选用压铸机的类型不同，直浇道的结构也不同。图35为卧式冷室压铸机用直浇道的结构，它又压铸机上的压室和压铸模上的浇口套组成，在直浇道上的一段称为余料，其设计要点如下1、根据所需压射比压和压室充满度选定压室和浇口套的内径D。2、浇口套的长度应不小于压铸机压射冲头的跟踪距离，便于余料从压室中脱出。3、横浇道入口应开设在压室上部内径三分之二以上部分，避免金属液在重力作用下进入横浇道，提前开始凝固。4、分流器上形成余料的凹腔的深度等于内浇道的深度，直径与浇口套相等，沿圆周的脱模斜度约为5。5、有时将压室和浇口套制成一体，形成整体式压室。整体式压室内孔精度高，压射时阻力小，但加工复杂，通用性差。6、采用深导入式直浇道（图34），可以提高压室的充满度，减小深型腔压铸模的体积，当使用整体式压室时，有利于采用标准压室或先有的压室。XX2015届本科生毕业设计（论文）19图347、压室和浇口套的内孔，应在热处理和精磨后，在沿轴线方向进行研磨，其表面粗糙度不大于RA02。直浇道部分浇口套的结构见图35。图A装拆方便，压室同浇口套同轴度偏差较大。图B装拆方便，压室同浇口套同轴度偏差小，但浇口套耗料较多。图C装卸不便，压室同浇口套同轴度偏差较大。图D浇口套通冷却水，模具热平衡好，有利于提高生产率。图E采用整体压室时点浇口的浇口套。图F用于卧式冷压室压铸机，采用中心浇口的浇口套。图35XX2015届本科生毕业设计（论文）2035横浇道设计横浇道是指由直浇道到内浇口的一段浇道，它的作用是将金属液引入内浇口，并可以借助横浇道中的打体积金属液来预热模具，当铸件冷却收缩时用来补缩和传递静压力。横浇道的设计要点1、横浇道的的截面积应从直浇道其到内浇道为止逐渐缩小，如在横浇道中出现截面积扩大的情况，金属液流过这里时则会出现负压，必会吸收分型面上的空气，增加金属液流动过程中的涡流。2、横浇道应具有一定得厚度和长度，若横浇道过薄，则热量损失大；若过厚是冷却速度慢，影响生产率，增大金属消耗。保持一定长度的目的在于对金属液起到稳流和导向的作用。3、横浇道截面积在任何情况下都不应小于内浇口截面积。多腔压铸模主横浇道截面积应大于各分支横浇道面积之和。4、根据工艺上的需要可布置盲浇道，以改善模具热平衡条件，容纳冷污金属液、余料残渣和气体。5、对于卧式冷室压铸机，在一般情况下，横浇道入口应位于直浇道的上方，防止压室中的金属液过早流入横浇道。6、对于热室压铸机，横浇道截面积应小于喷嘴口小端截面积。第四章成型零部件的设计41成型零件
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