机械毕业设计（论文）外罩铝合金铸件压铸模具结构设计【全套图纸】

1、1 引言1.1 对于铝合金压铸模具的认识压铸工艺是一种高效率的少、无切削金属的成型工艺，从19世纪初期用铅锡合金压铸印刷机的铅字至今已有150多年的历史。由于压铸工艺在现代工业中用于生产各种金属零件具有独特的技术特点和显著的经济效益，因此长期以来人们围绕压铸工艺、压铸模具及压铸机进行了广泛的研究，取得了可喜的成果。中国压铸业不断追求技术进步，不断追求高品质生产。压铸总体水平与国外先进水平相比虽有差距，但从某些经常用来评价压铸技术水平的指标来看，这种差距正在缩小。压铸是一个高度依赖技术经验的行业1。全套图纸，加153893706中国压铸专业人员不足、整体技术素质偏低。无国界的市场，使我国压铸企业

2、面临发展壮大的机会，同时也面临着日益激烈的竞争风险。人才是企业生存和发展的根本，企业要不断地学习运用先进的生产技术，必须培养高素质的技术和管理人才。只有这样，才能使中国压铸业取得更大进步。目前，我国的铝合金压铸模具寿命与国外相比相差较大，延长模具寿命对于铝合金压铸行业的发展具有重要的意义2。1.2 国内外压铸工艺的发展压铸工艺是把压铸合金、压铸模和压铸机这三个生产要素有机组合和运用的过程。现就压铸工艺的发展历史及有代表性的事件做简要的回顾。1838年格勃鲁斯首先用压铸法生产铅字。1839年一种活塞式压铸机获得了第一个压力铸造专利。1849年英国人斯都奇斯取得热压室压铸机专利。1885年奥默根瑟

3、勒在前人的基础上发明了一种铅字压铸机。1907年瓦格纳首先制成了气动活塞压铸机。1920年英国开发了冷压室压铸机，使压铸机有可能生产铝合金和镁合金等压铸件。1927年捷克人约瑟夫波拉克设计了立式冷压室压铸机。1952年前苏联制造出了第一台立式冷压室压铸机。我国在60年代也制造出了此种压铸机。1958年真空压铸机在美国获得专利。 1966年美国人general motors公司提出精、速、密压铸法。 1969年美国人爱列克斯提出充氧压铸的无气孔压铸法。 1.2.1. 国内压铸的发展 压铸行业在中国是一个新兴的行业，在20世纪80年代，中国几乎没有专业的压铸企业压铸领域仅限于个别军工或国营企业的一

4、个车间，大部分是800吨以下的压铸机，并且压铸机现对比较落后，最大只能生产630吨，压铸机的合模机构绝大部分还是全液压的，压铸行业非常落后。随着80年代末，中国摩托车行业的发展，中国陆续从国外引进了大批500吨至1000吨的压铸机，国内首台1000吨压铸机也在90年开发成功，中国压铸行业从此得以快速发展，并拉动了中国压铸模具企业的成长3。相对于压铸行业，中国的压铸模具行业更落后，几乎没有模具专业厂家，大部分自制模具，模具加工设备落后，大部分靠铣床加工，手工打磨成型。模具精度差，加工周期长，模具材料采用的还是3cr2w8v，热处理采用的是调质，表面氮化，模具寿命非常低。在20世纪90年代压铸行业

5、发展初期，压铸企业大部分压铸模具依赖进口，特别是台湾居多。中国压铸模具企业，特别是宁波北仑压铸模具企业快速发展真正开始起步应该是在90年代末，大都是从摩托车配件压铸模具开始，以小型压铸模具为主，当时的压铸模具企业在加工设备、检测设备等硬件条件以及压铸人才等方面都处于初始阶段，模具制造水平相对较低。但是正是有了这段时间的发展和积垫，为以后的发展奠定了基础。进入二十世纪，随着中国汽车行业的发展，中国压铸行业又一次迎来了发展机遇。国内开始引进1000吨以上的压铸机，国内的外资企业，如力劲公司等压铸机企业也开始生产1000吨以上压铸机。这期间企业引进的压铸机吨位主要为1000吨至1600吨，而模具几乎

6、全部是随着设备一同引进，国内很少能够生产。在经历了一轮引进后，由于国外压铸模具价格较高，个别企业为了降低成本开始寻求国内能够复制汽车配件的模具企业。为此部分规模较大的模具企业看准市场，积极应对挑战，加大了对大型先进装备的投入，购置了加工中心，购置了三坐标检测等检测设备，引进了cae、cad、cam等软件，开始复制汽车配件压铸模具，模具设计水平、制造水平有了质的飞跃，从而带动了模具企业快速发展。特别是近几年，企业在复制高端模具的过程中，不断吸收国外先进技术，模具设计水平也在不断提高，在压铸模具企业装备水平不断提高的情况下，模具制造水平以及制造能力也大幅提升4。但是，由于中国压铸行业发展时间短，压

7、铸技术积淀相对较少，中国的压铸和模具教学的理论还停留在现对较低的水平，而很多压铸模具企业技术人员大部分又没有接受从事过压铸生产的经验，对于压铸工艺、压铸生产对于模具的要求或关注点了解不透彻，尽管很少一部分企业发展很快，水平在大幅度提升，但是，中国的压铸模具整体水平，都跟国外先进水平有一定的差距5。 1.2.2 国外压铸的新发展压铸生产和压铸技术在工业发达国家中作为一个工业门类而称为压铸工业.该工业随着整个工业体系的发展和现代科学技术的进步而飞速前进,现在以新的发展趋势迈向二十一世纪.下面就根据近几年国外的文献和报告简要地作些介绍.在工业发达国家中,压铸市场报告大致相同，其中北美的情况更具有代表

8、性。据北美压铸协会（nadca）1996年发表的压铸市场报告大致将压铸产品粗略地分为四大类，即：交通工具（以汽车工业为主）、建筑工程、机械装备和仪器、电子工业（以电子计算机和电子产品为主）这四大类在北美压铸市场中分配的比例约为汽车工业48、建筑工程20%、机械装备和仪器11%、电子工业11%。工业发达国家十分重视压铸工业的先进技术的研究与开发工作。北美压铸协会研究开发委员会在1992年发起研究课题以来,到1995年,参与研究与开发工作的国家、研究机构、企业和大学日益增多。研究的课题项目涉及压铸的所有各个方面，这些研究在世界上都属于高水平、第一流的.研究者都表现出高度的负责精神和极大的热情,愿意

9、为促进压铸工业的发展站在最前列.一个国际性的压铸工业联合发展行动已经形成.1.3. 压铸工艺原理及优缺点压铸工艺原理是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。冷、热室压铸是压铸工艺的两种基本方式，冷室压铸中金属液由手工或自动浇注装置浇入压室内，然后压射冲头前进，将金属液压入型腔。在热室压铸工艺中，压室垂直于坩埚内，金属液通过压室上的进料口自动流入压室6。压射冲头向下运动，推动金属液通过鹅颈管进入型腔。金属液凝固后，压铸模具打开，取出铸件，完成一个压铸循环。1.3.1、优点（1）可以制造形状复杂、轮廓清晰、薄壁深腔的金属零件。因为熔融金属在高压高速下保

10、持高的流动性，因而能够获得其他工艺方法难以加工的金属零件。（2）压铸件的尺寸精度较高，可达it1113级，有时可达it9级，表面粗糙度达ra0.83.2um，互换性好。（3）材料利用率高。由于压铸件的精度较高，只需经过少量机械加工即可装配使用有的压铸件可直接装配使用。其材料利用率约60%-80%，毛坯利用率达90%。（4）生产效率高。由于高速充型，充型时间短，金属业凝固迅速，压铸作业循环速度快。在各种铸造工艺中，压铸方法生产率最高，适合大批量生产。（5）方便使用镶嵌件。易于在压铸模具上设置定位机构，方便嵌铸镶嵌件，满足压铸件局部特殊性能要求7。1.3.2、缺点（1）由于高速填充，快速冷却，型腔

11、中气体来不及排出，致使压铸件常有气孔及氧化夹杂物存在，从而降低了压铸件质量。因高温时气孔内的气体膨胀会使压铸件表面鼓泡，因此，有气孔的压铸件不能进行热处理。（2）压铸机和压铸模费用昂贵，不适合小批量生产。（3）压铸件尺寸受到限制。因受到压铸机锁模力及装模尺寸的限制而不能压铸大型压铸件。（4）压铸合金种类受到限制。由于压铸模具受到使用温度的限制，目前主要用来压铸锌合金、铝合金、镁合金及铜合金8。1.4. 应用范围压铸工艺的应用范围压铸生产效率高，能压铸形状复杂、尺寸精确、轮廓清晰、表面质量及强度、硬度都较高的压铸件，故应用较广，发展较快。目前，铝合金压铸件产量较多，其次为锌合金压铸件。压铸工艺主

12、要用于汽车、拖拉机、电气仪表、电信器材、航天航空、医疗器械及轻工日用五金行业13-15。生产的主要零件有发动机汽缸体、汽缸盖、变速箱体、发动机罩、仪表及照相机的壳体及支架，管接头齿轮等。2 外罩工艺性分析2.1 壁厚铝合金压铸件适宜的壁厚为1至6mm，该铸件最小壁厚3mm，最大厚度为5mm。根据铝合金的压铸件厚度的要求：对于大型铝合金压铸件，壁厚不宜超过6mm。查表壁的单面面积100500，厚度最小1.8mm，正常为3mm。而该铸件的壁厚为5mm，大致满足要求。2.2 铸造圆角 由此取圆角半径r=5mm。2.3 脱模斜度 查表的 非配合面的最小出模斜度，内表面 =30，外表面=1配合面的最小出

13、模斜度，内表面=15，外表面=30。2.4 铸孔 该铸件有铸孔直径为16mm，为通孔，深度为4mm；铸孔直径为70mm，深度为55mm的不通孔。由手册表得:对于铝合金，该铸件的孔深与直径的关系满足要求，可以铸出9。2.5 外罩零件的尺寸精度要求根据铸件尺寸公差中规定的压力铸造生产的各种铸造金属及合金铸件的尺寸公差，查表，由于外罩为铝合金铸件，且为非精密压铸件，故本铸件采用公差等级为ct6的公差精度。 2.6 表面粗糙度 在填充条件良好的情况下，压铸件表面粗糙度一般比模具成型表面的粗糙度低两级。2.7 加工余量当压铸件的尺寸精度与形位公差达不到设计要求而需机械加工时，应优先考虑精整加工，一边保留

14、其强度较高的致密层。机械加工余量应选用较小值10。3 压铸模分型面的选择该铸件零件结构较简单，没有凸缘之类不便出模的部位，分型面的布置使得铸件成型的型腔部位全部处于动模内。该铸件只需用单分型面即可，在单分型面上。合理的确定分型面，不但能简化压铸模的结构，而且能保证铸件的质量11。确定分型面时，分型面选择原则：（1） 尽可能地使压铸件在开模后留在动模部分；（2） 有利于浇注系统、溢流槽系统合排气系统的布置；（3） 保证响铸件的尺寸精度和表面质量；（4） 简化模具结构、便于模具加工；（5） 避免压铸机承受临界载荷；（6） 考虑压铸合金的性能。根据上述的要求，又由于该铸件为罩壳类，故可得出两种分型位

15、置：1） 采用a-a面为分型位置时，符合将型腔放置在定模上，型芯放置在动模上习惯分型，也是同类零件理想的分型面，结构简单；动定模分开时，铸件由于包紧力大于其他方向上的力，铸件会包紧型芯并脱离定模，设计符合要求。2） 采用b-b面作为分型面时，分型面需要机械加工，为了简化整修，而采用这种分型方式，综上所述，虽然采用a-a面作为分型面较b-b面作为分型面更加便于机械加工，但由于铸件部分需要机械加工，部分不需要，所以不采用a-a分型面也可，选用b-b面作为分型面方法简单，故选用以b-b面作为分型面，图1 分型面的选择4 压铸机的选择4.1 确定比压 查手册表1比压推荐值（mpa）锌合金铝合金镁合金铜

16、合金一般件1320305030504050承载件2030508050805080耐气密性件或大平面薄壁件2540801208010060100电镀件2030由于该压铸件为一般件，初取铝合金压射比压p为3050mpa。4.2 初计算锁模力f锁根据公式 主胀型力 f主=a p/10=252kn420kn又据公式 f锁1.25（f主+ f分） 即 f锁=1.25 f主=315kn525kn图2 国产压铸机比压投影面积对照图由图，可以满足要求的有j1512，j1113，j1125压铸机机型。选用j1125型卧式冷压室压铸机12。铸件的总投影面积：a总=a铸件 +a浇 +a余 +a溢 =1.3a铸件=8

17、3cm2查表 初取压射比压为50mpa，压室直径d为50mm， 压射力，由公式p=f射/0.785d2得：f射=p0.785d2=500.785502=98n5 浇注系统与溢流排气系统的设计压铸模浇注系统是将压铸机压室内熔融的金属液在高温高压高速状态下填充入压铸模型腔的通道。它包括直浇道、横浇道、内浇口、以及溢流排气系统等。它能调节充填速度、充填时间、型腔温度，因此它决定着压铸件表面质量以及内部显微组织状态，同时也影响压铸生产的效率和模具的寿命。由手册表4-21可知，铝合金的密度为2.4g/cm3由计算可知，铸件的的体积为v=65.238cm3估取，铸件的的总体积为v=1.365.2=85cm

18、35.1 内浇口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

19、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。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。由于铸件的平均壁厚为3.5mm,且该铸件为简单件，故内浇口的厚度取1.8mm3mm。估取内浇口的厚度为2.8mm。根据公式（4-1）ag=g/vgtg通过内浇道的金属液质量（g）；液态金属的密度（g/cm3）；查表4-4得=2.4 g/cm3vg内浇口处金属液的流速)(m/s)；查表4-5得vg=20 m/s 60 m

20、/s；t型腔的充填时间（s）;查表4-6得t=0.05s0.12s；由公式 vg=（2f射/）1/2即 vg=0.358（280/2.8）1/2=34m/s.故取 vg=34m/s所以可得ag=1183/2.4 g340.081=203mm2 内浇道的宽度，据经验公式：100.8mm长度：3mm5.2 直浇道直浇道主要有压铸机上的压室和模具上的浇口套所组成，在直浇道这一段，统称为余料。直浇道尺寸由浇口套尺寸决定13。浇口套内径与压室内径相同，由于压铸机选择型号为j1125，其压室直径为50-70。选取60为浇口套内径。直浇道设计要点：（1）直浇道直径d根据铸件所需比压来选定。（2）直浇道厚度h

21、一般取直径d的。（3）为了保证压射冲头动作顺畅，有利于压力的传递和金属液充填平稳，压室内径与浇口套内径，应保持同轴度。（4）压室与浇口套的内孔，应在热处理与精磨后，再沿轴线方向进行研磨其表面光结度不得低于9级精度。浇口套材料选用3cr2w8，热处理要求为4448hrc。5.3 横浇道设计原则：（1）横浇道截面积应大于内浇口截面积，在压射过程中浇注系统呈充满状态。（2）为减少流动阻力和减少回炉，横浇道的长度尽可能短，转弯处应采用圆弧过渡。（3）液体金属通过横浇道时的热损失应尽可能地小，保证横浇道比压铸件和内浇口后凝固。（4）横浇道的截面积应从直浇道开始向内浇口方向逐渐缩小。横浇道的结构形式，主要

22、取决于铸件的结构形式和尺寸大小，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因素。横浇道的截面形状，根据铸件的结构特点而定，一般以扁梯形为主，特殊情况下，采用双边梯形、长梯形、窄梯形、圆形式半圆形。该铸件采用扁梯形。扁梯形具有金属液热损失少，模具型腔加工方便的特点。5.4 溢流槽溢流槽、排气槽和浇注系统，在整个型腔重过程中是一个不可分割的整体，为了提高铸件质量，消除某些缺陷，经常采用设置溢流槽和排气槽作为重要措施之一。其效果往往与溢流槽和排气槽在型腔周围或局部地区的合理布局、位置和数量的分配、尺寸和容量大小以及本身的结构形式，均有密切关系。溢流槽和排气槽的作用主要定于设置

23、的部位，而且效果大小则取决于容量和尺寸的选择，在模具结构和工艺条件已决定的情况下，溢流槽和排气槽可以弥补由于浇注系统设计不合理而带来的缺陷，起到相辅相成的作用14。1）溢流槽的设计设置在分型面上的溢流槽结构简单，加工方便，应用最为广泛。分型面上的溢流槽的截面形状一般为半圆形或梯形，便于用球头立铣刀或带锥度的立铣刀加工，可开设在定模或动模部分。在圆形罩挤压压铸模具设计中选用了梯形截面溢流槽，设置在了分型面上的定模部分。按照充填型腔时金属液的流动方向和路径，将型腔划分为若干个区，每各区一端为金属液的入口，另一段设置溢流槽。依据资料，经数值分析溢流槽容积与相邻型腔区容积的百分比确定为30%。2）排气

24、槽的设计排气槽的设计有利于从型腔中排出空气及涂料会发产生的气体，其设置的位置与内浇道的位置及金属液的流态有关。为了使型腔中的气体在压射时尽可能多的被金属液排出，应将排气槽设置在金属液最后填充的部位。排气槽的结构形式分为：（1）利用型芯和推杆间隙设置排气槽的结构形式；（2）分型面排气槽的结构形式：设置分型面排气槽的结构简单，截面形状一般为狭长的矩形，加工方便。分型面上的排气槽设置灵活，可以再试模过程中根据实际情况加以改变，因此在模具的的设计中选用分型面排气槽的结构形式15。6 成型零件尺寸的确定6.1 压铸件的收缩率查表6-27由于铸件为硅铝合金且为混合收缩，故查得：=0.60.8% 取=0.6

25、%根据6-28模具的制造公差 铸件采用it14级的精度要求。6.2 型腔尺寸根据模具的制造公差要求，同时根据手册表6-30的型腔尺寸公式得：h0+=(h+h-0.7) +d0+=(d+d-0.7) +d0，h0型腔尺寸或型腔深度尺寸（mm）;d，h铸件外形的最大极限尺寸（mm）;铸件公称尺寸的偏差（mm）;成型部分公称尺寸的制造偏差(mm);1）70h14=70-0.740d0+=(70+700.6%-0.70.74)+0.185=69.902+0.1852）42h14=42-0.620d0+=(42+420.6%-0.70.62)+0.155=41.818+0.1553）26h14=26-0

26、.520 d0+=(26+260.6%-0.70.52)+0.13=25.792+0.134）15h14=26-0.430d0+=(15+150.6%-0.70.43)+0.108=14.789+0.1085）10h14=10-0.360d0+=(10+100.6%-0.70.36)+0.08=9.808+0.086）6h14=6-0.30d0+=(6+60.6%-0.70.3)+0.075=5.826+0.0756.3 型芯尺寸查表6-3116，根据型芯尺寸的计算公式得h0-=(h+h+0.7) -d0-=(d+d+0.7) - d0，h0型芯尺寸或型芯高度尺寸（mm） d，h铸件内形的最小

27、极限尺寸（mm） 铸件公称尺寸的偏差； 成型部分公称尺寸的制造偏差；1）70h14=7000.74 d -0=(70+700.6%+0.70.74) 0-0.185=70.9380-0.1852）26h14=2600.52d -0=(26+260.6%+0.70.52) 0-0.13=26.6740-0.133）15h14=1500.43d -0=(15+150.6%+0.70.43) 0-0.108=15.3910-0.1087 模具结构尺寸的确定7.1 镶块根据镶拼式结构模具的使用场合,型腔较深或较大型的模具,多型腔模具,成型表面比较复杂的模具,同时分析压铸件的结构特点，此压铸件为复杂件。

28、根据铸件的结构特点查表6-11采用有环形斜面台阶的圆型芯的镶拼式结构。7.1.1 镶块的固定形式镶块固定时必须保持与相关的零件有足够的稳定性，还要求便于加工和装卸。镶块通常安装在模具的套板内，套板有盲孔和通孔两种。盲孔套板结构简单强度较高，镶块镶入套板后用螺钉与套板固定。镶块装入模具的套板中加以固定，构成动、定模型腔，其安装形式可分为不通孔和通孔两种。本设计中采用通孔式。对通孔的套板，用台阶固定，在动、定模上镶块的安装孔尺寸和大小都应该一致，容易保证同轴度17。7.1.2 定模镶块已知型腔尺寸l=69.902+0.185， 宽度b=70.246+0.145 型腔深度h=42-0.620 由表6

29、-22 1）镶块厚度 h2540mm 取h=40mm,由于有浇铸系统另一侧取h=40+50=90mm 2）镶块底厚h25mm 取h=30mm3）设计要点：便于机械加工，以保证成型部分的尺寸精度和组合部位的配合精度。保证镶块和型芯的强度及提高镶块、型芯与模块间相对位置的稳定性。镶块及型芯不应有锐角和薄壁，以防止镶块及型芯在热处理及压铸生产时产生变形和裂纹。4） 镶拼间隙出产生的飞边方向应与脱模方向一致，有利于压铸件脱模。5） 镶块和型芯的个别凸凹易损部位、圆弧部分以及局部尺寸精度要求的成型零件，以及受金属液直接冲击的部位，应设计成单独得镶块以便于及时更换和维修。6） 不影响压铸件的外观，便于去除

30、飞边。7.1.3 动模镶块l=69.902+0.185， 宽度b=70.246+0.145 型腔深度h=42-0.620 由表6-22 1）镶块厚度 h2540mm 取h=40mm,由于有浇铸系统另一侧取h=40+50=90mm 2）镶块底厚h25mm 取h=30mm7.3 定模套板已知型腔的长为l=69.902mm, 宽为b=70.246mm 深度为h=42mm。根据公式得 ：h=p2+( p22+8h p1l1) 1/2 /4hp1=pl1h1p2=pl2h1h套板边框厚度(mm)；h、h1、l1、l2按铸件大小确定；p1、p2边框侧面承受的总压力（n）；材料的许用强度(mpa) 。对于4

31、5号钢，调质后取80100mpa则定模套板厚度取60mm7.4 动模套板已知型腔的长为l=69.902mm, 宽为b=70.246mm 深度为h=42mm。根据公式得 ：h=p2+( p22+8h p1l1) 1/2 /4hp1=pl1h1p2=pl2h1h套板边框厚度(mm)；h、h1、l1、l2按铸件大小确定；p1、p2边框侧面承受的总压力（n）；材料的许用强度(mpa) 。对于45号钢，调质后取80100mpa7.5 动模座板 查表6-4918，由模具总长度310240 得座板尺寸abh=350mm300mm40mm7.6 导柱、导套7.6.1导柱尺寸根据经验公式17 d-导柱导滑段的直

32、径（mm） f-模具分型面上的面积 k-比例系数 一般为0.070.09 当f 2000cm 时 k取0.07 当f=4002000cm 时 k取0.08 当f 400cm 时 k取0.09根据经验公式 7.6.2导套尺寸 按手册表63919取推荐的尺寸系列为d=25mm d1=35mm d2=40mm h=6mm l=69.5mm l1=49.5mm 7.7推杆固定板7.7.1推出距离的确定在推出元件作用下，铸件与其相应成型零件便面的直线位移或角位移称为推出距离。查表8-217得，h20mm时，h滞留铸件的最大成型长度（mm）。当凸出成型部分为阶梯形时，h值以各阶梯中最长一段计算；直线推出距

33、离（mm）。当出模斜度小或成型长度较大时，取偏大值。7.7.2推板固定板与推板的确定根据初步选取得垫块的厚度，即初选最大厚度63mm，且根据模具的总体长宽420380得，初步设计推板固定板和推板的长宽为：a=400mm； b=280mm；由于ab=200200200200，故可根据表6-5117查得：初步选取推板的厚度为35mm,推板固定板的厚度为20mm。7.8推板、导柱、导套的设计7.8.1推板导柱导滑段直径的确定与套板导柱确定方法同理，即根据经验公式，本压铸模分型面的尺寸为,为四根导柱， f=299.6299.6=897.6，则k=0.07，推板导柱导滑段直径为 按表（6-44）17取推

34、荐的尺寸系列为得推板导柱导滑段直径为，d=20mm,d1=12mm，长度l1=100mm，由表（6-44）17查得标准规尺寸，l=159mm。推板导柱的主要尺寸见图7.107.8.2推板导套尺寸由于导柱的导滑段的直径为20推板导套由表（6-45）选取，其主要尺寸。由推板导柱导滑段直径为20，长度l1=20mm，d1=28mm，d2=32mm由表（6-45）查得标准规尺寸，l=35mm。8 推出机构的确定8.1 推杆推出部位设置要点 1）推杆应合理分布，使铸件各部分的受推力均衡； 2）铸件有深腔和包紧力大的部位，要选择推杆的直径和数量，同时推杆兼排气溢流槽的作用； 3）避免在铸件重要表面设置推杆

35、，可以在增设的溢流槽上设置推杆； 4）推杆的推出位置尽可能避免与活动型芯发生干涉； 5）必要时，在浇道上应合理布置推杆；有分流锥时，在分流锥部位应设置推杆； 6）推杆的布置应考虑模具成型零件有足够的强度； 7）推杆的直径d应成型尺寸小0.40.6；推杆边缘与成型立壁保持一个小距离，形成一个小台阶，可以避免窜入金属。8.2 推杆端面的确定 推杆的推出端形状采用表（8-5）17中的平面形，这种形状设置铸件的平面、凸台、肋部；浇注及溢流系统等部位，适用范围广泛，直径小于8mm时，其后部应考虑加强。推杆推出端面形状选用表（8-6）17中的圆形截面，这种形式的截面适用于推杆直径为316mm,大直径的可达

36、40mm,且制造与维修方便，应用广泛。8.3 推杆尺寸的确定 推杆直径是按推杆端面在铸件上允许承受的受推力决定的，推杆在推出铸件的过程中，受到轴向压力，因此必须计算推杆直径，同时校核推杆的稳定性。推杆截面积由公式（8-2）17计算，即：式中 ：a推杆前端截面积（）推杆承受的总推力（n），推杆数量，n=18许用受推力，由表8-317查得：铝合金铸件的许用受推力为50mpa将数值代入公式得: 推杆的主要尺寸由表8-9中选取得，取推杆直径为5mm。8.4 推杆的稳定性 推杆承受静压力下的稳定性可根据式计算，即：式中 ：稳定安全倍数，钢取1.53； 稳定系数，其值取20.19； 弹性模数（），钢取；推

37、杆承受的实际推力（n），； 推杆全长（mm）,l=142mm; j推杆最小截面处之抗弯截面矩量（），圆截面时 所以当d=5mm时， ，将以上数值代入公式得： 推杆的稳定倍数在1.53之间，故满足要求 。查表8-9得采用常用的推荐尺寸得：l=142， d=5mm，台阶的厚度为6mm；8.5限位钉尺寸由表（8-26）17中选取，选公称直径为16mm的限位钉，主要尺寸见图8.39 压铸模具设计的校核9.1 压铸机的校核9.1.1 压铸机的锁模力 主胀型力 f主=a p/10=778.8-1298kn 压射比压（mpa）,=40mpa; 楔紧块的楔紧角（度）,=30又据公式（3-1）f胀=97.351

38、62.25kn而j1125g型压铸机的f锁=2500kn，故所选压铸机的锁模力符合要求。9.1.2 动模座板行程核算 动模座板行程实际上就是压铸机开模后，模具分型面之间的最大距离。设计模具时，根据铸件形状、浇注系统 和模具机构核算是否能满足取出铸件的要求18，开模后分型面之间能取出逐渐的最小距离（mm）动模座板的行程（mm）；查压铸机的型号表3-21可得=350mm；根据铸件的结构，查表3-422可知本铸件要满足的要求：推杆推出时要满足的要求：=42.5+42.5+10=95mm；由此，取=95mm。则满足的要求。9.1.3 模具厚度核算 设计模具的厚度：hmin=h1+h2+h3+h4+h5

39、+h6=40+70+70+60+125+40=405mm动模座板的厚度；垫块的高度；动模支承板的厚度；动模镶块固定段的厚度；定模镶块的厚度；定模座板的厚度；又根据公式 说明书中所给定的模具最小厚度；设计模具厚度；说明书中所给定的最大模具厚度；根据j1125g型卧式冷压室压铸机说明书上的说明，=250mm；=650mm。而，=405mm 故可得，设计的模具厚度符合所选压铸机给定的模具厚度范围。9.1.4 最小合模距离和最大开模距离的校核 设计模具的厚度：hmin=h1+h2+h3+h4+h5+h6=405mm设计模具的最大开模距离：hmin=h1+h2+h3+h4+h5+h6+h取=405+95

40、=500根据压铸机表3-21得：=500mm600mm；=405200mm；9.1.5 压室容量的估算据要求，17压室容量（kg）;根据所选压铸机j1125g，查表3-21得，该压铸机的最大浇注质量为3.2kg;每次浇注重量（kg），应为铸件重量，浇注系统重量，溢排系统重量之和；=1.3553.2g=719.16g;即满足的要求。9.1.6 模具最大外形轮廓校核模具的最大外形轮廓为470420，j1125g型压铸机的拉杠间距为520520，所以本压铸机满足压铸模的设计。9.1.7 压铸机压室位置校核 模具的最大外形轮廓为470420，j1125g型压铸机的拉杠间距为520520，所以本压铸机满

41、足压铸模的设计。9.1.7 压铸机压室位置校核由于采用了j1163e型压铸机，其压射的位置为0-125，-250，本次压铸模的安装孔的位置为-119，所以压室安装满足压铸机的要求19。9.1.8 结构零件的公差配合压铸模系在高温下工作，因此在选择结构零件的配合公差时，不仅要求在室温下达到一定的安装精度，而且要求在工作温度下保证各部分结构件尺寸稳定，动作可靠。特别是与金属液直接接触的部分，在填充过程中受到高压，高速和热交变应力，结构件在位置上可能产生偏移及配合间隙的变化所造成的后果，都会影响生产的正常进行。1) 结构零件轴与孔的配合和精度根据表9-317，与金属液接触的热量较大，固定零件的配合如

42、轴套和镶块，镶块和型芯，配合为；套板和浇口套，配合精度为；滑动零件的配合如推管和镶块上的孔、型芯和配合孔，配合精度为。不与金属液接触热量较小，如导套和套板的固定位置，配合精度为，套板和导柱、定位销配合精度为。受热量不大但是精度要求较高的导柱和导套的导滑部位，配合精度为：。受热量不大精度要求不高的推板导柱和推板导套的导滑部位，配合精度为：。结构零件轴向配合由表9317知，镶块、型芯、导柱、导套、浇口套与套板的轴向偏差值。由表9417知，推板导套、推杆与推板固定板的轴向偏差值。具体尺寸见各零件图以及压铸模总装图。3) 形位公差形位公差是零件表面形状和位置的偏差，在成型部位或结构零件的基准部位，其形

43、状和位置的偏差范围，一般均要求在尺寸的范围内，在图纸上不再另加标注。为保证模具组装后在厚度200内不大于0.01mm的误差，要求每一块模板的平行度0.02/100mm。由表95知，所有精度选自gb118475。导滑部位：导柱固定部位的轴心线与导滑部位轴心的不同轴度位56级；导套内径与外径的轴线的不同轴度位67级。模体、镶块和有关固定结构部位20：导柱或导套安装孔的轴线与套板分型面的不垂直度为78级；镶块孔的轴线与分型面的端面跳动（以镶块孔外缘为测量基准）67级；套板的相邻两侧面为工艺基准面时，不垂直度为56级；套板的两平面的不平行度为5级；套板镶块孔的分型面与其分型面不垂直度为78级；镶块上型

44、芯固定孔的轴线对其分型面的不垂直度为78级；型芯固定孔的轴线对其分型面的不垂直度为78；镶块相邻两侧面的不垂直度为67级；镶块相对两侧面的不平行度为5级；镶块分型面对其侧面的不垂直度为67级；镶块分型面对其底面的不平行度为5级；镶块的分型面的不平度不大于0.05mm。9.1.9 表面粗糙度 结构零件的表面粗糙度直接影响到铸件的表面质量、机构的正常工作和模具的使用寿命。成型零件表面加工后所遗留的加工痕迹，时导致成型零件表面产生裂纹的起源，因此对型腔、型芯表面粗糙度要求达到0.4以上，其抛光方向要求和铸件推出方向一致。具体要求见表98。9.2 压铸模总装图的技术要求1. 压铸模具装配图应注明的技术

45、要求模具的最大外形尺寸470420；压铸机的型号：j1125g；压室直径d50mm 压射比压4mpa；2. 压铸模外形和安装尺寸的技术要求 各模板的边缘应倒角245，安装面应光滑平整，不应有突起的螺钉头、销钉、毛刺和击伤的痕迹。模具上方应有钢印打上的模具编号和产品零件图号，并在动、定模上分别设有螺钉孔，以被旋入吊装的环头螺钉。模具安装部位的尺寸，应符合所选用的压铸机规格。压室安装孔直径和深度须严格检查。3. 总体装配精度的技术要求模具安装平面与分型面之间不平行度误差，在厚度200mm内不大于0.10mm。合模后分型面上的局部间隙不大于0.05mm。分型面上镶块平面允许高出套板平面，但不大于0.

46、05mm。套板和镶块的固定配合面，在分型面上100mm内，允许两处小于0.1mm的缝隙，其长度小于15mm。所有成型表面及浇注系统的表面的粗糙度均不应低于0.4。型腔、型芯的表面粗糙度不低于0.2。所有表面都不允许有击伤、擦伤或细小裂纹21。所有型腔在分型面的接角处，均应保持锐角，不得有圆角或倒角现象。10 结束语本压铸模设计具有以下特点：1、采用卧室冷室压铸机，设计为一模一件，并采用挤压压铸工艺，即在压铸机上实现压铸工艺。2、在设计成型零件镶块时，采用镶拼式镶块，便于机械加工和达到较高的精度，且固定形式采用台阶式，利用支承板或座板压紧，定位可靠。3、在压铸模具整体结构设计过程中对各个具体零件

47、进行了详细的计算和校核，以确保模具工作运用可靠，保证了各部件的配合。通过此次毕业设计积累了模具设计的实际经验，对模具零件的材料的选取，以及各部件间的公差配合，和各标准件的选用，考虑零件的加工的可行性等，都有了更为深刻的掌握。参考文献1 模具使用技术丛书编委会. 压铸模设计应用实例m. 北京:机械工业出版社. 2005.2 卢宏远, 董显明, 王峰. 压铸技术与生产m. 北京: 机械工业出版社. 2008.6.3 付宏生, 张景黎. 压铸成型工艺与模具m. 北京: 化学工业出版社. 2008.3.4 赖华清. 压铸工艺及模具m. 北京: 机械工业出版社. 2004.6.5 吴春苗. 中国压铸业的规模、产品及市场前景j. 特种铸造及有色合金: 2003(5): 34-35.6 eisuke.niyama. recent developments in die casting simulationga. 李荣德. 第二届中