机械毕业设计（论文）-铝合金箱体压铸模具的设计【说明书+CAD+SOLIDWORKS】

1、毕业设计（论文）任务书2015机械工程及自动化专业题目:子题:铝合金箱体压铸模具的设计学生姓名:班级学号： 指导教师:胆_称：所在系（教研室）下达日期：2014年7月4日完成日期：2015年5月8日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。通过奔找相关资料，了

2、解铝合金箱体压铸模具的内部结构和工作原 理，构建丫铝合金箱体压铸模具组成结构的总的指导思想，从而得出了该铝合佥箱体压 铸模具的优点是高效，经济，并ii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abstractthe environment of global economic development, china industries affected by other countries advanced technology at the same time，foreign enterprises and brand spread to more and mo

3、re chinese has become an opportunity. cap pressing machine in industry through a variety of ways have been working with the relevant technology, and constantly improve their own strength and core competitiveness，and narrow the gap with developed countries.in the new market demand, update the sleeve

4、pressing machine is a pressing matter of the moment. the production of pipe pressing machine equipment manufacturing enterprises to fully tap the potential of the market, vigorously develop the sleeves of large low cost pressing special machinery and equipment，plays a positive role in the evolution

5、of automatic assembly, the assembly of mechanical equipment. there is a large pipe equipment on equipment safety index has strict requirements of production. in the production equipment of enterprises，give full consideration to the possible problems in the operation of the equipment， so as to reduce

6、 the noise pollution caused by vibration or improper operation of equipment phenomenon and manufacturing of domestic pipe pressing equipment with global appeal， economic，security and stability of the theme consistent. increase and production pipe pressing equipment of new energy saving.key word: pne

7、umatic manipulator； cylinder； pneumatic loop； fout degrees of freedom.caxa工程图文档（11）a4-/5黄.a4支架.图纸合集.dwgdwgdwga4型芯固 定板.dwg、jpeg 图像(2)零件图jpg三维截图.jpg'microsoft word 97 - 2003 文档(1)说明书.doc、文件夹（1）osw三维图全套设计，请加12401814目 录翻1abstract2第一章绪论31.1模具介绍41.2模具在加工工业中的地位错误！未定义书签。1.3模具的发展趋势41.4本课题的意义41.5我国模具行业的发展

8、方向和前景4第二章铝合金箱体压铸模具结构的设计112. 1材料的选择132.2压铸件结构的设计152.2. 1脱模斜度152.2.2产品斜度152.2.3产品壁厚152.2.4加强筋152. 2. 5 圆角152.2.6压铸件的精度152.3分型面的确定152.4压铸机的初步选择152.4.1压铸机锁模力的确定152.4.2核定投影面积152.4.3实际容量的核算152.4.4选择压铸机15第三章模具设计173.1确定型腔数0及排列方式193.2浇注系统的设计203.3内浇口的设计错误！未定义书签。3.4直浇道的设计错误！未定义书签。3.5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

9、构的设计23斟仑24翻2526xx2015届本科生毕业设计(论文)第一章绪论1.1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异，随着时间的推移，相信会迎来一个新的革新吋期。1.2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

10、在当今工业化大生产中起到了越来越重要的作用。因为有丫模具，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、ik的发展进程。1.3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髙很多。(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)(4) 热流道模具在模具工业中的位置和

11、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。1.4本课题的意义在传统压铸模具设计屮，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，

12、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吋间，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ca

13、d/cae/cam等软件，使现代模具设计具有了高质量，高效率，低成木等特点。1.5我国模具行业的发展方向和前景经过1990年代的高速发展，中国的模具产业己经达到一定的水平，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，比上年増长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雋数量将会比前一年增长15%,年度销雋数量将会达到640万台。而汽午零部件市场比汽午整午的市

14、场更大，可以预测汽午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。其屮，出口比前一年増加丫 150%，达到了 7.4亿美元。目前，国内模具行业正随着我w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，主要表现为人型、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

15、水平进一步提高，注塑模具在量和质方面都冇较快的发展，我国最人的注塑模具单套重量己超过50吨，最精密的注塑模具精度己达到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)据业内人丄分析，未来我国模具发展趋势包括10个方面：(1) 模具口趋大型化。(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2-3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、

16、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屮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木。(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) 以槊代钢、以槊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

17、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，i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。第二章铝合金箱体压铸模具结构的设计2.1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

18、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°c时溶解度为1.65%，而室温时仅为0.2%。在硅含量增加到11.6%时，硅与其在铝中的同溶体形成共晶体，提高了合金高温流动性，收缩率减小

19、，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。当合金屮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，加工吋刀具磨损厉害，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°c时，铜在铝屮的溶解度为5.65%,室温时降至0.1%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

20、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yza1sh2,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。2.2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。在压铸件生产过程屮，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，为模具设汁和制造提供依据。2.2.1脱模斜度压铸件从凹模型腔屮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

21、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。2.2.2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3:1.根据固定座各个面的面积大小和尽量使壁厚均匀得原则，设定阀定座基本壁厚力2.5mm,两空心圆筒之间的连接部位厚度为3mm。2.2.3加强筋螺栓固定座容易被拉断，要设计加强筋来増加它的强度和刚度。加强筋的高度为一毫米。2.2.4 圆角压铸件应该设计成合理的圆角

22、，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。2.2.5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冇：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2.2.5所示：xx2015届本科生毕业设计(论文)2.

23、3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a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

24、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。2.4压铸机的初步选择2.4. 1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 锁彡kp (a 件+a 浇)/102(2.1)式中f锁一压铸机的锁模力，kn;k 安全系数，一般取k=1.25;xx2015届本科生毕业设计(论文)p压射比压，mpa；a件一压铸件在主分型面上的投影面积，cm2；a浇一浇注与溢流、排气系统的正投影面积之和，一般也可取a浇=0.3a件，cm2；查表得，铝合金常用压射比压的推荐范围值为5080mpa，取p=60mpa

25、, a件=55cm2 求得 f 锁彡536kn。2.4. 2核定投影面积此处删减nnnnnnnn字需全套设计请联系12401814第四章成型零部件的设计4.1成型零件的性能要求经查有关资料可知zznat4culy的收缩率是0. 3%0. 8%平均收缩率为：s= (0. 3%+0. 8%) /2=0. 55%型腔工作部位的尺寸：型腔径向尺寸lm型腔深度尺寸c+5)hrxa/型芯径向尺寸c，(1+叹型芯高度尺寸=(1 + 5)+-,5;中心距尺寸c,r,±/2 = (l + s)cv±<v2式中l一压铸件外型径向基本尺寸的最大尺寸(mm)i 一压铸件内型径向基木尺寸的最小

26、尺寸（mm）ii 一压铸件外型高度基本尺寸的最大尺寸（mm）h一压铸件内型径向基本尺寸的最小尺寸（mm）c一压铸件中心距基本尺寸的平均尺寸（醐）x修正系数，取0.50.75 一压铸件公差（mm）j一模具制造公差，取（1/31/4）八。各工作部位尺寸计算结果详见和应零件图纸所标明4.2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。4. 3.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业的，并且高压，所以校核各个结构零部件的强度和刚度是

27、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。压铸件成型过程屮不产生溢料保证压铸件的尺寸精度压铸件尺寸经验公式s<10a i/3>10 50a i/3(l+a i)>50200a i/5(l+a i)xx2015届本科生毕业设计(论文)第五章脱模机构的设计5.1脱模力的估算脱模力的估算：te=kxpxa(3.4)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(1012);a压铸件的包紧型芯的侧面积，cm2；k一安全系数，一般取1. 2左右；tf=1.23 (1p610) =392. 7n;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

28、芯上脱山，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

29、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,ii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。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吋的指导，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

30、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。吋间过得真快啊，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。参考文献1 郑淑芳机械设计理论研究与探讨北京：科学!li版社，2004. 52 黄长艺压铸模具概述北京：机械工业出版社，2005.13 周宏甫压铸模具的创新设计.高等教育出版社，2004.34 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，2002.85 张春林，曲继方，张美麟.机械创新设计.机械工业出版社，2001.46 钱平.加工专机应用技术机械工业出版社，2005.17 张辽远.铝合金