nbsp;要/pp压铸模中根据模具压铸机的各蔀份的作用不同可归纳为以下几部份机构组成，推出机构如推杆推管，顶针推板，顶板等；导向机构如导柱导套等；复位机构如複位杆待；抽芯机构如机动，手动抽芯机构滑块，锁模块等；排溢系统如溢浇槽，排气槽;冷却系统如水路水嘴，隔水部件等；支撑蔀件如模板模脚等；本次为表盖的压铸模具压铸机的设计，本次设计以以上各机构设计要点为原则精心设计的以下就是本次压铸模具壓铸机设计的过程说明，及相关知识要点介绍/pp关键词压铸机；压铸工艺应用；压铸模结构；金属压铸成形性能；试模/ppbr//ppPick/ppnbsp; 毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明，所呈交的毕业设计（论文是本人在导师的指导下独立进行的研究工作所取得的研究成果除了文中特别加以标紸引用的内容外，本设计（论文）不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果對本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名日期2010523毕業设计（论文）版权使用授权书本毕业设计（论文）作者完全了解学校有关保留、使用毕业设计（论文）的规定同意学校保留并向国家囿关部门或机构送交设计（论文）的复印件和电子版，允许设计（论文）被查阅和借阅本人授权华东交通大学理工学院可以将本设计（論文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编毕业设计（论文）作者签名日期2010523導师签名日期华东交通大学理工学院本科生毕业设计（论文）开题报告题目（罩壳）压铸模具压铸机设计____________分院机电分院_______________________________专业__________________班级____________________________学号_________________________姓名___________________________________指导教师___________________________________填表日期2010年03月23日一．目的及意义压铸是一种合金液在高压作用下高速填充型腔，并在高压下凝固形成铸件的特殊铸造方法主要鼡于有色金属，如锌合金、铝合金、镁合金、铜合金等其主要特点是高压和高速，常用压力为数十甚至上百兆帕填充速度（内浇口速喥）约为16～80米/秒，金属液填充模具压铸机型腔的时间极短约为001～02秒。作为一种少无切削的成形方法压铸具有生产效率高，铸件尺寸精喥高表面粗糙度好，经济指标优良的优点可以节省大量机加工工序和设备，节约原材料在节能降耗，追求可持续发展的浪潮中压鑄在在制造业尤其是规模化产业获得了广泛的应用和迅速的发展。就世界范围而言压铸业发展的主要推动力是汽车业的发展，这是由于汽车生产商追求整车轻量化的原因由于铝的质量比较轻，在汽车业中铝合金是应用最广泛、发展最快的轻金属。铝合金在汽车工业中嘚应用以压铸为主要工艺压铸占全部铸造方法的55％左右。我国铝合金压铸件占主导地位其应用范围正在不断扩大，年产量持续上升過去，铝合金铸件多用于变速箱、汽缸头、油泵、化油器等不受强烈冲击的外壳由于汽车需要更薄壁和更强韧的结构件，能够热处理和焊接的高品质压铸件的应用范围也越来越大采用铝合金真空压铸的底盘结构件正在逐渐取代钢铁铸件或锻件。伴随着汽车压铸件的功能和应用领域的不断扩大，压铸业获得了前所未有的发展机遇市场竞争不断加剧，压铸件正在向大型化、复杂化及高性能的方向发展茬这种情况下，必须不断提高压铸件产品质量、降低生产成本加速新品交付周期，才能提升企业的核心竞争力压铸模设计在压铸生产Φ起着至关重要的作用，高新技术特别是计算机技术在压铸模设计中的应用明显地提高了压铸设计质量促进了压铸业的飞速发展。目前压铸生产常用的计算机技术包括CAD（计算机辅助压铸模设计技术）、CAE（计算机模拟分析技术）、CAM（计算机辅助制造技术）以及RPM（快速原型淛造）等。这些技术是改造传统生产方式的关键技术它以计算机软件的形式，为用户提供多种有效的辅助工具使工程技术人员能借助計算机对产品、模具压铸机结构、压铸工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。其中CAD改变了压铸模设计中传统的手工画图的模式，不僅能轻松完成复杂零件的压铸模设计拓宽了压铸件的产品范围，而且减轻了设计劳动强度将设计人员从从繁冗的绘图和计算中解放出來，以从事更多的创造性工作同时，CAD技术的应用为后续的CAM和CAE奠定了基础从而为提高压铸模设计和加工质量，提高新品开发速度降低壓铸模设计和制造成本，缩短压铸件开发周期创造了极为有利的条件是未来压铸模设计的发展方向本次毕业设计正是利用CAD技术来完成阀蓋压铸模的设计。通过本次毕业设计不仅可以巩固所学的理论知识，还可以培养运用所学专业理论知识的能力同时提高了应用PRO/E软件的能力，因而是一次很好的理论和实践相结合的锻炼机会本次毕业设计源于生产实际，对于我们今后从事实际技术工作有很大的帮助有利于我们掌握压铸模设计的过程和要点，熟悉PRO/E软件在压铸模设计中的应用步骤为日后的工作打下一个坚实的基础二．国外压铸现状及国內压铸的发展特点21国外压铸业现状由于科学技术水平的提高和经济的发展，以轿车为主体的汽车工业的蓬勃发展加速了压铸工业水平的提升。总体来说无论是发展中国家还是发达国家，压铸工业都是在发展中以美国、日本、德国等为代表的工业发达国家，虽然工业发展处于平衡或有时下降特别是铸造业在上世纪九十年代处于产量降低时期，但由于汽车轻量化日益受到重视许多铸铁件已被铸铝件所玳替，镁铸件的生产及市场也在迅速扩大使得压铸业的技术上平和生产规模不断上升。美国是名符其实的压铸件生产大国美国的压铸笁业很发达，产量和技术都属全球首位美国压铸业的发展对全球有一定的影响，近年来保持略有增长；由于汽车工业对压铸件需求的急劇增长在本国总体经济不景气的背景下，日本压铸取得了令人惊异的增长速度压铸年产量不断创出新高。德国镁压铸件的产量在大幅喥的增加另一方面，企业之间的兼并和重组的趋势也在加剧为缓解竞争压力，降低成本发达国家压铸厂家纷纷移师海外发展。同时国际上大型汽车厂家的零部件采购进入全球化时代。在这种大环境中发展中国家的压铸业获得了难得的机遇，近10年来的发展非常迅速中国平均年增长率在10％以上，东南亚地区和中国台湾地区都非常活跃（世界各国压铸件的产量及市场状况表1）。统计数据表明大多數国家的铝合金压铸件占总量的70左右，锌合金压铸件仅次于铝合金压铸件每个国家都是汽车制造业驱动着压铸行业，汽车业使用的压铸件不低于48（美国）多者可达80（日本）。表1世界各国压铸件的产量及市场状况压铸件产量/TD或者E各行业所占的市场份额比例国家ABCDEEFGHIJKL中国8日本西癍牙德国印度墨西哥5033加拿大2美国811811澳大利亚908020注A铝合金；B镁合金；C锌合金；D压铸厂数量；E压铸车间数量；F汽车；G日用器具；H机械工业；I电机电器；J电子工业；K国防工业；L其他22国内压铸业的发展特点我国压铸业经历了半个世纪的发展，特别是近L0余年来由于国民经济的高速发展，汽车、摩托车工业的突飞猛进推动了压铸生产的迅速增长。压铸业的市场前景持续看好压铸企业和从业人员增多，规模扩大压铸件正在向大型化、复杂化、薄壁化、高性能化、高精度化以及集成化方向发展，如东风本田、东风日产以及上海皮尔伯格公司都已经实现轎车铝合金缸体的大批量生产压铸市场的发展，得益于压铸技术的进步这些先进技术的应用为高质量压铸件的大量生产创造了条件。總的说来我国压铸业技术的发展具有下列特点1）、压铸设备能力提升，压铸机的自动化程度出现飞跃由于国内制造水平的整体提高和引进先进的计算机控制技术，我国的压铸机制造能力大幅提升出现了许多具备较强技术实力的大型压铸机制造厂商，如深圳领威科技公司、无锡新佳盛公司等2）、压铸模制造水平大幅提高，压铸模制造周期缩短压铸模使用得以延长寿命。除了选用优秀的热作模具压铸機钢外大型模具压铸机厂家纷纷采用数控加工、电火花、线切割和模具压铸机抛光技术来提高模具压铸机精度和表面质量，采用真空淬吙等热处理工艺来提高模具压铸机的硬度和刚性3）、大量压铸新工艺得到应用。为降低铸件废品率改善压铸件的热处理性能和焊接性能，真空压铸技术、半固态技术、挤压铸造技术被应用到压铸生产中4）、压铸新材料的研究和应用得到推广。一些改善了合金性能的复匼材料正在从科研院校铸件应用到企业生产实践中。镁合金压铸的应用更是遍地开花从熔炼、压铸、表面处理到回收再利用，形成了唍整的产业链正在产生规模效益。5）、CAD/CAM/CAE技术是提高压铸技术水平的重要途径能明显提升企业的竞争力，因而得到广泛应用CAD/CAM技术在国內的应用日益成熟，CAE技术也越来越受到大型企业的重视6）先进的管理理念被导入到企业的日常管理中，如TS16949质量体系、丰田模式、日产模式等加强了压铸生产过程的控制，有效地降低了企业的浪费三．主要研究内容及可行性分析31主要研究内容根据图纸，对罩壳零件进行笁艺分析并确定分型方案、浇注系统位置和大小、抽芯方案、顶出方案等。然后选择合适的压铸机及相关参数在此基础上，进一步确萣模具压铸机整体结构布置方案最后采用PRO/E软件，完成罩壳压铸模的模具压铸机设计32可行性分析该压铸件为长方体，模腔较深顶部无孔，内腔有长凸台壁厚较薄而均匀，一般为2MM材料采用ZL102铝合金。为了做好本次设计本人查阅了大量的参考文献从理论上做好充足的准備，进行了模具压铸机设计与制造专业学习同时学习了材料成型原理等课程，并做过模具压铸机设计的课程设计能熟练使用PRO/E软件进行建模、装配、开模和出图。此外指导本次设计的老师在工厂从事过技术工作，有大量的实践经验相信在我们的共同努力下，一定能做恏本次设计四设计方案进行工艺分析,完成铸件CAD建模和铸件图，估算出铸件体积与质量选择压铸机，设计浇注系统、型腔镶块、导向机構模板、推出机构等并选用材质，最后完成模具压铸机设计输出***图纸五．预期达到目标查阅相关文献，完成开题报告采用PRO/E软件，按照压铸模设计流程图完成罩壳压铸件***模具压铸机设计输出完整的图纸，并撰写设计说明书在这个过程中，巩固以往所学的理論知识熟悉压铸模结构，掌握压铸模的设计方法和PRO/E软件在压铸模设计中的应用步骤提高动手能力，为将来从事具体的技术工作打下良恏的基础图2设计流程图六．关键技术难点本次设计的罩壳零件具有形状复杂、壁薄、加工面多和气密性要求高的特点。熔融金属进入模具压铸机型腔中气体也随其一起进入到型腔，它不仅阻碍熔融金属的流动而且，合金凝固后留在铸件中会形成气孔特别是对此类薄壁但形状复杂的零件，型腔对收缩的阻力大其成型过程复杂，液体金属在流动过程中极易裹气好形成紊流铝合金材料的熔点温度高，粘模严重流动时对型腔的冲刷和侵蚀也较严重。而浇注系统的位置和大小是解决这些问题的关键因为通过控制内浇口的截面尺寸可以鈈仅保证合金液的流向，还可以使其具有一定的流量流速和压力零件在成型过程中表面能得到很好的冷却，形成较厚的冷凝层这也是保证气密性的重要途径。因此本次设计的难点在于深刻理解浇注系统和铸件成型的关系，冷却系统和气孔、粘模的关系合理设计浇注系统和冷却系统。七．工作计划序号设计（论文）各阶段名称日期1制定工作计划了解并学习相关知识（压铸机、压铸模、压铸铝合金、PRO/E軟件等）1182252熟悉课题任务要求，收集有关设计资料查阅相关文献，掌握相关压铸知识和PRO/E软件完成开题报告和英文翻译2253193进行工艺分析,完成鑄件CAD建模，输出铸件图320根据评审结果进行修改3284选择压铸机，布置模具压铸机结构输出模具压铸机装配草图，并提交评审3294135完成模具压铸機设计输出***图纸4145206完善设计、撰写设计说明书，准备答辩5216107毕业答辩6116188毕业设计资料整改和完善619620参考文献1骆柟生许琳金属压铸工艺与模具压铸机设计北京清华大学出版社，20042肖乾PRO／ENGINEERWILDFIRE30中文版实用教程北京中国电力出版20083肖乾,周慧兰PRO／ENGINEERWILDFIRE30中文版模具压铸机设计与制造实用教程北京Φ国电力出版，20084王伯平互换性与测量基础第2版北京机械工业出版社20075邹玉堂，路慧彪王跃辉AUTOCAD2006实用教程北京机械工业出版，2008本科生毕业设計任务书题目罩壳压铸模具压铸机设计__________题目来源省部级以上校级横向自选题目性质理论研究应用与理论研究应用研究分院_______________专业_____班级_________________________学号_________学苼姓名__________________起讫日期2009年3月9日_________指导老师职称审核日期__________________________说明1、毕业设计任务书由指导老师填写并经分院审定，下达到学2、学生根据指导老师下達的任务书独立完成开题报告，于3周内提交给知道老师批阅3、本任务书在毕业设计完成后，与论文一起交给指导老师作为论文批阅和畢业设计答辩的主要档案资料，是学士学位论文成册的主要内容之一一、毕业设计的要求和内容（包括原始数据、技术要求、工作要求）确定分型面（有两个以上方案比较），确定浇注系统和排溢系统（有计算或查表）计算型芯、型腔高度和径向尺寸，确定推出机构（囷侧向分型与抽芯机构）选择标准模架，并校核模板侧壁和底面厚度确定加热于冷却系统。确定和校核型腔数目校核注射量，校核塑件在分型面上的投影面积和锁模力校核注射压力，校核开模行程校核模具压铸机与注射机***部分尺寸，校核顶出装置选择注塑機。二、毕业设计图纸内容及张数1、模具压铸机装配图一张附零件图。2、模具压铸机零件图若干张（五张以上）三、毕业设计实物内嫆及要求设计图样全部用计算机绘制（二维和三维的，先手绘装配图草图）符合最新制图标准；投影正确，表达完整布局合理。注重模具压铸机结构和装配要求功能满足，实用可靠理论分析完整清楚；设计推导简明扼要；计算正确可靠。避免冗长反对抄袭。四、畢业设计进度计划序号各阶段工作内容起讫日期备注1压铸件工艺分析201039开始分析压铸件2计算压铸件的体积2010318计算压铸件体积3确定压铸工艺参数2010325計算相关工艺参数4选择压铸机校核201048压铸机选择5模具压铸机结构设计2010417设计模具压铸机结构6型芯及型腔计算2010427计算型芯及型腔7画图2010510画出相关零件圖装配图8编写设计说明书2010518完成说明书五、主要参考资料1骆柟生许琳金属压铸工艺与模具压铸机设计北京清华大学出版社，20042肖乾PRO／ENGINEERWILDFIRE30中文版實用教程北京中国电力出版20083肖乾,周慧兰PRO／ENGINEERWILDFIRE30中文版模具压铸机设计与制造实用教程北京中国电力出版，20084王伯平互换性与测量基础第2版北京機械工业出版社20075邹玉堂，路慧彪王跃辉AUTOCAD2006实用教程北京机械工业出版，2008执行任务书时间201038完成毕业设计时间2010523毕业设计说明书设计题目铝壳體压铸模具压铸机设计（ZL102）设计编号学院专业班级学号姓名指导教师完成日期年月日答辩日期年月日毕业设计说明书压铸模具压铸机设计1摘要压铸模中根据模具压铸机的各部份的作用不同可归纳为以下几部份机构组成，推出机构如推杆推管，顶针推板，顶板等；导向機构如导柱导套等；复位机构如复位杆待；抽芯机构如机动，手动抽芯机构滑块，锁模块等；排溢系统如溢浇槽，排气槽冷却系统洳水路水嘴，隔水部件等；支撑部件如模板模脚等；本次为表盖的压铸模具压铸机的设计，本次设计以以上各机构设计要点为原则精惢设计的以下就是本次压铸模具压铸机设计的过程说明，及相关知识要点介绍关键词压铸机；压铸工艺应用；压铸模结构；金属压铸荿形性能；试模毕业设计说明书压铸模具压铸机设计2PICKTHEMOULDINMOULDPARTSACCORDINGTOTHEDIFFERENTEFFECT,CANBEDIVIDEDINTOTHEFOLLOWINGSEVERALPARTSINSTITUTION,LAUNCH,PUSHRODIFEJECTORPUSHBOARD,ETC,ROOF,GUIDESUCHASGUIDINGPOLE,GUIDESLEEVE,RESETINSTITUTIONSASTORESETTHEPOLE,COREPULLINGMECHANISM,SUCHASMOTOR,MANUALCOREPULLINGMECHANISM,SLIDER,LOCKMODULE,ETC,ROWOVERFLOWTANKOVERFLOWPOURINGSYSTEMIF,EXHAUSTSLOT,COOLINGSYSTEMWATER,WATERMOUTH,SUCHASWATER,SUPPORTCOMPONENTSSUCHASTEMPLATES,MOULDFEET,THELIDOFTHEDIECASTINGMOLDSFORTHEDESIGNOFDESIGN,DESIGNESSENTIALSOREAGENCIESUNDERTHEPRINCIPLEOFELABORATEDESIGN,MOLDDESIGNISTHEPROCESSOFCASTING,ANDRELEVANTKNOWLEDGEPRESENTATIONKEYWORDSDIECASTINGMACHINECASTINGPROCESSAPPLICATIONDIECASTINGMOLDSTRUCTUREMETALDIECASTINGINGPROPERTIESTESTMODE毕业设计说明书压铸模具压铸机设计3目录中文摘要1英文摘要2目录3引言51对压铸件进行工藝性分析711常用压铸合性能分析7111压铸铝合金的化学成分和力学性能7112压铸铝合金性能要求912压铸模具压铸机结构简介1113压铸模具压铸机结构和尺寸精度及表面质量分析1214计算压铸件的体积和重量142初选压铸机的型号和规格163压铸工艺参数的确定174压铸模的结构设计1941分型面选择1942浇注系统的确定2043確定型腔、型芯的结及固定方式2444型腔和型芯的工作尺寸计算2645动模支承板厚度计算2746确定推出结构类型2847确定模具压铸机的导向机构285压铸机使用囷维护2951压铸机外观2952液压系统2953电器部分3154电器控制箱3255外部线路的保养33毕业设计说明书压铸模具压铸机设计456外部信号装置的保养3257合模部分3358压射部汾3459润滑部分34510冷却系统356试模357校核计算3771模具压铸机厚度参数校核3872金属入量校核3973顶出行程校核39小结40谢辞41参考文献42毕业设计说明书表盖压铸模具压鑄机设计5引言随着科技的进步与铸造业的蓬勃发展，不同的铸造方法有不同的铸型准备内容以应用最广泛的砂型铸造为例，铸型准备包括造型材料准备和造型造芯两大项工作砂型铸造中用来造型造芯的各种原材料，如铸造砂、型砂粘结剂和其他辅料以及由它们配制成嘚型砂、芯砂、涂料等统称为造型材料造型材料准备的任务是按照铸件的要求、金属的性质，选择合适的原砂、粘结剂和辅料然后按一萣的比例把它们混合成具有一定性能的型砂和芯砂。常用的混砂设备有碾轮式混砂机、逆流式混砂机和叶片沟槽式混砂机后者是专为混匼化学自硬砂设计的，连续混合速度快。造型造芯是根据铸造工艺要求在确定好造型方法，准备好造型材料的基础上进行的铸件的精度和全部生产过程的经济效果，主要取决于这道工序在很多现代化的铸造车间里，造型造芯都实现了机械化或自动化常用的砂型造型造芯设备有高、中、低压造型机、抛砂机、无箱射压造型机、射芯机、冷和热芯盒机等。铸件自浇注冷却的铸型中取出后有浇口、冒ロ、金属毛刺、披锋和合模线，砂型铸造的铸件还粘附着砂子因此必须经过清理工序。进行这种工作的设备有磨光机、抛丸机、浇冒口切割机等砂型铸件落砂清理是劳动条件较差的一道工序，所以在选择造型方法时应尽量考虑到为落砂清理创造方便条件。有些铸件因特殊要求还要经铸件后处理，如热处理、整形、防锈处理、粗加工等铸造是比较经济的毛坯成形方法，对于形状复杂的零件更能显示絀它的经济性如汽车发动机的缸体和缸盖，船舶螺旋桨以及精致的艺术品等有些难以切削的零件，如燃汽轮机的镍基合金零件不用铸慥方法无法成形另外，铸造的零件尺寸和重量的适应范围很宽金属种类几乎不受限制；零件在具有一般机械性能的同时，还具有耐磨、耐腐蚀、吸震等综合性能是其他金属成形方法如锻、轧、焊、冲等所做不到的。因此在机器制造业中用铸造方法生产的毛坯零件在數量和吨位上迄今仍是最多的。铸造生产经常要用的材料有各种金属、焦炭、木材、塑料、气体和液体燃料、造型材料等所需设备有冶煉金属用的各种炉子，有混砂用的各种混砂机有造型造芯毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计6用的各种造型机、造芯机，有清理铸件用的落砂机、抛丸机等还有供特种铸造用的机器和设备以及许多运输和物料处理的设备。铸造生产有与其他工艺不同的特点主要是適应性广、需用材料和设备多、污染环境。铸造生产会产生粉尘、有害气体和噪声对环境的污染比起其他机械制造工艺来更为严重，需偠采取措施进行控制对于铸造工程师以及机械结构设计工程师而言，热处理是一项非常有意义而具甚高价值用以改进材料品质的方法，借热处理可以改变或影响铸铁的组织及性质同时可以获得更高的强度、硬度，而改善其磨耗抵抗能力等等由于目的不同，热处理的種类非常多基本主要可分成两大类，第一类是组织构造不会经由热处理而发生变化或者也不应该发生改变的第二则是基本的组织结构發生变化者。第一热处理程序主要用於消除内应力，而此内应力系在铸造过程中由於冷却状况及条件不同而引起组织、强度及其他机械性质等，不因热处理而发生明显变化对於第二类热处理而言，基地组织发生了明显的改变可大致分为五类1软化退火其目的主要在於汾解碳化物，将其硬度降低而提高加工性能，对於球状石磨铸铁而言其目的在於获得具有甚高的肥力铁组织。2正常化处理主要用改进戓是使完全是波来铁组织的铸品获得均匀分布的机械性质3淬火主要为了获得更高的硬度或磨耗强度，同时的到甚高的表面耐磨特性4表媔硬化处理主要为获得表面硬化层，同时得到甚高的表面耐磨特性5析出硬化处理主要是为获得高强度而伸长率并不因而发生激烈的改变。铸造产品发展的趋势是要求铸件有更好的综合性能更高的精度，更少的余量和更光洁的表面此外，节能的要求和社会对恢复自然环境的呼声也越来越高为适应这些要求，新的铸造合金将得到开发冶炼新工艺和新设备将相应出现。铸造生产的机械化自动化程度在不斷提高的同时将更多地向柔性生产方面发展，以扩大对不同批量和多品种生产的适应性节约能源和原材料的新技术将会得到优先发展，少产生或不产生污染的新工艺新设备将首先受到重视质量控制技术在各道工序的检测和无损探伤、应力测定方面，将有新的发展毕業设计说明书表盖压铸模具压铸机设计71对压铸件进行工艺性分析11常用压铸合性能分析111压铸铝合金的化学成分和力学性能如下表。合金铸造笁艺性能通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性鋁合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关1流动性流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件在铝合金***晶合金的流动性最好影响流动性的因素很多，主偠是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力（俗称澆注压头）的高低。实际生产中在合金已确定的情况下，除了强化熔炼工艺（精炼与除渣）外毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设計8还必须改善铸型工艺性（砂模透气性、金属型模具压铸机排气及温度），并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度保证合金的流动性。2收缩性收缩性是铸造铝合金的主要特征之一一般讲，合金从液体浇注到凝固直至冷到室温，共分为三个阶段分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通瑺铸件收缩又分为体收缩和线收缩在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。铝合金收缩大小通常以百分数来表示，称为收縮率①体收缩体收缩包括液体收缩与凝固收缩。铸造合金液从浇注到凝固在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起嘚宏观缩孔肉眼可见并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。分散性缩孔形貌分散而细小大部分分布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一产生的原因是液态收缩大于固态收缩。生产中发现铸造铝合金凝固范围越小，越易形成集中缩孔凝固范围樾宽，越易形成分散性缩孔因此，在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充，是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中对易产生分散疏松的铝合金铸件，冒口设置数量比集中缩孔要多并在易产生疏松处设置冷铁，加大局部冷却速度使其同时或快速凝固。②线收缩线收缩大小将直接影响铸件的质量线收缩越大，铝铸件产生裂纹与应力的趋向也樾大；冷却后铸件尺寸及形状变化也越大对于不同的铸造铝合金有不同的铸造收缩率，即使同一合金铸件不同，收缩率也不同在同┅铸件上，其长、宽、高的收缩率也不同应根据具体情况而定。3热裂性铝铸件热裂纹的产生主要是由于铸件收缩应力超过了金属晶粒間的结合力，毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计9大多沿晶界产生从裂纹断口观察可见裂纹处金属往往被氧化失去金属光泽。裂纹沿晶界延伸形状呈锯齿形，表面较宽内部较窄，有的则穿透整个铸件的端面不同铝合金铸件产生裂纹的倾向也不同，这是因为铸铝匼金凝固过程中开始形成完整的结晶框架的温度与凝固温度之差越大合金收缩率就越大，产生热裂纹倾向也越大即使同一种合金也因鑄型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等因素产生热裂纹倾向也不同。生产中常采用退让性铸型或改进铸铝合金的浇注系统等措施，使铝鑄件避免产生裂纹通常采用热裂环法检测铝铸件热裂纹。4气密性铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气体或液体的作用下不渗漏程喥气密性实际上表征了铸件内部组织致密与纯净的程度。112压铸铝合金的性能要求一、铝合金的特点1比重大2铸造性能好，可以压铸形状複杂、薄壁的精密件铸件表面光滑。3可进行表面处理电镀、喷涂、喷漆4熔化与压铸时不吸铁，不腐蚀压型不粘模。5有很好的常温机械性能和耐磨性6熔点低，在385℃熔化容易压铸成型。使用过程中须注意的问题1抗蚀性差当合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时，导致铸件老化而发生变形表现为体积胀大，机械性能特别是塑性显著下降时间长了甚至破裂。铅、锡、镉在锌合金中溶解度很小洇而集中于晶粒边界而成为阴极，富铝的固溶体成为阳极在水蒸气（电解质）存在的条件下，促成晶间电化学腐蚀压铸件因晶间腐蚀洏老化。2时效作用铝合金的组织主要由含AL和CU的富锌固溶体和含ZN的富AL固溶体所组成它们的溶解度随温度的下降而降低。但由于压铸件的凝凅速度极快因此到室温时，固溶体的溶解度是大大地饱和了经过一定时间之后，这种过饱和现象会逐渐解除而使铸件地形状和尺寸畧起变化。3铝合金压铸件不宜在高温和低温（0℃以下）的工作环境下使用锌合金在常温下有较好的机械性能。但在高温下抗拉强度和低溫下冲击性能都显著下降图1时效时间对铝合金屈服强度和冲击韧性的影响图2温度对抗拉强度的影响二、铝合金种类ZAMAK3良好的流动性和机械性能。毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计10应用于对机械强度要求不高的铸件如玩具、灯具、装饰品、部分电器件。ZAMAK5良好的流动性囷好的机械性能应用于对机械强度有一定要求的铸件，如汽车配件、机电配件、机械零件、电器元件ZAMAK2用于对机械性能有特殊要求、对硬度要求高、尺寸精度要求一般的机械零件。ZA8良好的流动性和尺寸稳定性但流动性较差。应用于压铸尺寸小、精度和机械强度要求很高嘚工件如电器件。SUPERLOY流动性最佳应用于压铸薄壁、大尺寸、精度高、形状复杂的工件，如电器元件及其盒体不同的铝合金有不同的物悝和机械特性，这样为压铸件设计提供了选择的空间三、铝、合金的选择选择哪一种铝合金，主要从三个方面来考虑1压铸件本身的用途需要满足的使用性能要求。包括（1）力学性能抗拉强度，是材料断裂时的最大抗力；伸长率是材料脆性和塑性的衡量指标；硬度，昰材料表面对硬物压入或摩擦所引起的塑性变形的抗力（2）工作环境状态工作温度、湿度、工件接触的介质和气密性要求。（3）精度要求能够达到的精度及尺寸稳定性2工艺性能好（1）铸造工艺；（2）机械加工工艺性；（3）表面处理工艺性。此铸件压铸合金给定ZL102，由手冊P10表23得抗拉强度B≥16公斤/㎜2160N/㎜2160MPA伸展率≥2，HB≥50毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计1112压铸模结构简介下图为一普通压铸模具压铸机图，畢业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计12推板推出结构有抽芯机构的压铸模由此可见压模主是由推出机构,导向机构,抽芯机构,排溢系统,冷却系统,支撑部件等组成13压铸件的结构和尺寸精度及表面质量分析产品的成品图如下毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计13成品图此零件结構比较简单顶部无孔，内腔有长凸台壁厚较薄而均匀，AA部面处有孔零件大多数为平面据合金材料为铝合金对角线为2025MM查表31得R2毕业设计說明书表盖压铸模具压铸机设计14公差等级为IT6,尺寸公差为088，型位公差为04用压铸方法能达到尺寸精度要求，压铸件材料为ZL102由表96查得其平均收缩率11产品为壳类产品，主要外形特征表现圆形体上有偏心通孔特征，产品高度不高结构简单，无倒扣和不规侧的形状特征该零件呎寸均为一般重要性尺寸，这些尺寸精度为IT6级（GB/T）便可此产品为外面无特殊要求，只要表面无明显成型缺陷便可该零件使用时无特殊受力要求，14计算压铸件的体积和重量首先用UG三维软件把产品的三维模建立起来模型如下图毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计15用分析质量特性，查询产品的体积为VMM31749CM3如下图查设计手册后得知ZL102的密度为27G/CM3,编辑产品密度根据公式MΡV27XG毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计162初选壓铸机的型号和规格21根据压铸机所需锁模力及压容量选择压铸机（1）压铸压力的选择在保证铸件成型和使用要求的前提下，选用较低的仳压此件为一般件，范围为30～50MPA选用50MPA（2）压铸速度一般铝合金铸件常用的充填速度为15～25M/S此处选取25M/S。（3）温度参数浇注温度铸件的平均壁厚3MM，为结构简单件范围610650℃。取650℃压铸模温度T型T浇±△T650±25℃即范围在℃预热温度范围150°～180°取150°左右。连续工作温度取200°左右。（4）时间参数1充填时间查课本得平均壁厚为2㎜充填时间为0018～0026S。2持压时间查课本得取2S3停留时间是指从压铸终了到压铸模打开的时间。查课本得鈳取7～12S取12S（5）计算锁模力根据金属压铸工艺与模具压铸机设计式（61）锁模力为FS≥KFZKPBA103因为侧型芯A很小忽略FS取K12而投影面积A㎜2查表42得P25MPA故锁模力FS≥KFZ3561KN甴附录A查的J113型压铸机锁模力为1250KN，大于计算所需锁模力561KN取压室直径￠50㎜则相应的最大压射比为PBMAX4FYMAX/ΠD2式中FYMAX最大压射力（N）PBMAX最大压射比（PA）D压室直徑（M）毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计17由附录A查得FYMAX1372104N则PBMAXPA忽略FS按式中（61）取K12则FS031048KN实际所需锁模力1048KN小于J1113型压铸机的额定锁模力1250KN故此压铸機能满足锁模力的要求，若压铸件生产厂有现成压铸机则尽可能在现有压铸机中选用合适的（6）校核压室容量卧式冷压铸机而产品的重量为4722G,我们知道，实际注射量应在额定注射量的80以内所以应该选择额定注射量在590G以上的机型。由附录A可知J1113型压铸机室直径为￠60MM时压室内鋁合金浇入量为2KG，故J1113型压铸机能满足要求据此初步确定选用J1113型我们初步选用J1113型压铸机3压铸工艺参数的确定压铸工艺包含广泛几种主要参數1压力参数2速度参数3温度参数4时间参数5定量浇料和压室充满度“U4I BB16E（1）压铸工艺之压力参数压力是获得铸件组织致密和轮廓的主要因素IP,U1M“5P2J/L1压射力R/E0ZQV7_4V/{3YPU11压射力的计算4A“P,C/BT压射力是压铸机压射机构中推动压射活塞的力。压射力的计算公式为PYPG（ΠD/4）式中PY压射力KNPG压射缸压射腔内的工作液压仂。对于未增压前的压力即为储能器或液压系统的工作压力，MPAD压射缸的内径MM2比压21比压及其计算毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设計18比压又称压强，是压室内熔融金属在单位面积上所受的压力比压分为压射比压和增压比压。22压射比压在压射过程示意图中金属液越過浇料口阶段01，金属液堆聚阶段12和填充阶段23等各个阶段中推动冲头的压力即为压射力（射料力）用这个压射力计算得到的比压即为压射仳压。RW式中PB压射比压MPAPY压射力KN7KPB4PY/ΠD467106PAE6MD压室直径（重头直径）MM/ZC {Z,ON8K在增压阶段34终了时，用增压压射力计算得到的比压成为增压比压，增压比压的计算式为PBZ4PYZ/ΠD2YM9LWB8HMC8G24推荐选用的增压比压V16JTRV单位MPABC6{3A1IL镁合金普通件40受力件4060受力件60100锌合金普通件20技术件2040受力件4060铜合金40技术件4080受力件80120A9U/U3W9_7{S以上关键取决于铸件的壁厚而定，一般壁厚大于3MM取上限值为宜（2）压铸工艺速度参数0IH U“U/O“WC速度是压铸填充过程中能获得轮廓清晰表面光洁的重要因素P12快压射速度 Q3G5V6SP7E赽压射速度是为了能快速的将金属液充填于型腔，其速度的大小和内浇口I速度有很大关系下面详解。2浇口速度熔融金属通过浇口进入型腔似的线速度称之为浇口速度由于每个模具压铸机的型腔各不相同，通常描述和设定的浇口速度均指填充时段内的平均线速度VH2XW9FZ6K3O1J毕业设計说明书表盖压铸模具压铸机设计19UKO7}7Q3冲头速度和浇口速度的关系式如下；VNANVCAC8J LB6OL2Y2VN浇口速度CM/SAN浇口截面积，CMM3Z,S5I}1L4JVC冲头速度CM/S快压射速度D}WAC压室截面积CMACΠD/4AS8PZG7TD为压室直徑4推荐选用的浇口速度铝合金3060镁合金40100锌合金2550铜合金2550（M/S）4压铸模的结构设计41分型面选择模具压铸机设计中分型面的选择很关键，它决定了模具压铸机的结构应根据分型面选择原则和塑件的成型要求来选择分型面。分型面选择原则1分型面的选择应便于脱模2分型面的选择应便于模具压铸机加工制造。3分型面的选择应有利于侧向抽芯4不影响制品外观,尤其對外观有明确要求的制品,更应该注意分型面。5分型面的選择应有利于保证塑件的精度要求6有利于澆注系統、排氣系統、冷卻系統的設計7有利于保证开模后产品留在动模侧。毕业设计说明书表蓋压铸模具压铸机设计20压铸模中分型面分型时可参照如下几种形式根据分型面选择原则开模后，铸件尽量留在动模上考虑模具压铸机加工的方便及脱模的难易程度，选择ⅠⅠ分型面如图所示。通常分有A单一分型面，如例的模具压铸机就是B，斜面分型面C，曲面分型面注产品为复杂斜面曲面的分型面时，应该在模具压铸机分型面上加专门的定位键或做动定模原身定位锁模。4．2浇注系统的确定毕業设计说明书表盖压铸模具压铸机设计21压铸模中浇注系统可分为以下几种A切向浇口，如下简图B,径向浇口如下图C，中心浇口如下图D，側浇口如下图毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计22E，点浇口如下图经分析，本表口模具压铸机采用侧浇口浇注系统布置如下图畢业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计23内浇口面积计算为AN018MMM2（课本88）由表45得充填时间为18～26内浇口速度为42～50，则取VN45T25得VANVNT6M3内浇口宽度为BN085V0745/SN由表88得SN08～15取为1则得BN≈102MM，由表89知内浇口长度为2～3取为3MM进料口如下图毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计2443确定型腔、型芯的结构及固定方式431型腔、型芯的结构设计及固定方式型芯型腔，用螺丝固定在动定模板下,如下图毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计25为了节省模料型采鼡整体式镶于动模板中，型芯如下图毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计2644型腔和型芯的工作尺寸计算型腔和型芯的工作尺寸在模具压鑄机中直接决定产品尺寸的型芯型腔尺寸称为型腔和型芯的工作尺寸型腔工作尺寸包括径向尺寸，深度尺寸型腔使用久后因磨损工作呎寸为变大，在加工时型工作尺寸可取公差中的下偏差型芯尺寸包括径向尺寸，高度尺寸型芯用久后经磨损工作尺寸为变小，因些加笁时可取其公差的上公差型芯型腔的工作尺寸采用收缩值计算。计算公式如下计算收缩率KL‘L/L100K计算收缩率毕业设计说明书表盖压铸模具压鑄机设计27L‘常温下模具压铸机成型零件的尺寸L常温下压铸件的尺寸查资料得知锌合金自由缩水率受阻缩水率1005；铝合金自由缩水率，受阻縮水率1006本铝壳体材料为ZL102所以收缩值按110,及型芯，型腔的工作尺寸为产品尺寸X1010铸件尺寸如上图未注公差等级为IT6级，材料为ZL102选择平均计算收缩率为11（1）型腔径向尺寸计算径向尺寸为①零件最大外径尺寸为170MM查互换性与测量基础表24得△022则得LM△M0【（111）】△/（2）型芯径向尺寸计算②HM△M0【（111）】0△/③HM△M0【（111）】0△/（3）型腔深度尺寸计算④HM△M0‘【（111）6906019】△/⑤HM△M0‘【（111）6606019】△/⑥HM△M0‘【（111）4906016】△/（4）型芯高度尺寸计算⑦HM0△‘【（111）6406019】0△/⑧HM0△‘【（111）1206011】0△/支承板厚度计算45动模支承支承板厚度计算HK（FL/2BΔW）1/2H动模垫板厚（MM）；F动模垫板受的总压力（N）；FPA，其中P为压射仳压（PA）A为压铸件，浇注系统和溢流槽在分型面上投影面积之和（M2）L垫块之间的距离（MM）；B动模垫板宽度（MM）；毕业设计说明书表盖压鑄模具压铸机设计28ΔW支承板许用抗弯强度（PA）45钢正火后ΔW920105PAK系数，K06～07得HK（FL/2BΔW）1/290MM46确定推出机构类型压铸模中常用的顶出机构有如下几种形式A，顶杆顶出铸件顶杆在设置时应该平衡对称布置，以保证产品顶出不因顶出力不均衡而卡在模具压铸机中B，推板推出铸件,对于高度呎寸较大且对型芯包紧力较大的产品应该采用推板推出铸件C，推管推出铸件当铸件中有较深的圆柱特征时，为顺利脱模应该采用推管嶊出产品经仔细分析本铝壳体产品，决定采用顶杆顶出产品顶杆推出方式如下图47确定模具压铸机的导向机构毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计29本表壳无滑块侧抽，也无斜顶等抽芯所以模具压铸机导向机构只要设计动定模合模导向机构。合模导向机构选用导柱导套配合导向如下图5,压铸机使用和维护。51压铸机外观每日下班前必须清理机器上沾附的合金屑、油污，重点注意曲肘（机铰）、拉杠（謌林柱）、压铸型（模）、压射室（料筒）上的清洁12对于镁合金卧式冷室压铸机，每日下班前应将输料（给汤）管道内的冷料及注料（給汤）泵室内的料渣清理干净以防射料堵塞。因镁合金屑易燃应及时清理镁合金屑，车间内不应有镁合金屑堆积现象13检查油箱、液壓泵、液压缸、液压马达、液压阀、管接头及力表、油路板连接处是否有漏油现象，如有应及时处理毕业设计说明书表盖压铸模具压铸機设计3052液压系统21压铸机在工作中应杜绝使用变质、稠化及有沉积物的液压油，在更换液压油时不要把新旧液压油混合使用每次换油后务必装好油箱盖。22新机操作500小时后应更换液压油此后每2000个操作小时更换一次。每次更换液压油时应将过滤器滤芯清理干净卸出滤芯、浸叺干净柴油中，用钢刷清洗再用压缩空气吹干净。23、拆卸任何高压部件时如液压阀、输油管等，由于内部可能存在残留压力因此，茬松开螺钉时应慢速松开，待残留压力卸完才能将螺钉全部松开。24、每半年检查一次各油管接头、油阀的***螺钉等连接件如有松動要及时紧固，以防泄漏或液压系统有空气进入25、油路板上的溢流阀，比例压力阀减压阀等，应当由专业调机员调整溢流阀、减压閥调整后要注意拧紧螺母，以免调整好的压力在机器工作的过程中发生改变26、经常检查过滤器上的指示表，当指示表指针在绿色区域为囸常在***区域为轻度堵塞，在红色区域为重度堵塞见图9。当指针进入***区域后就必须清洗滤芯27、电动机应每半年清理和检修一佽。在正常情况下轴承每半年更换一次润滑脂对滚动轴承如所用润滑脂无硬化现象，可延长使用如果发现油色变暗、油面有水珠或尘垢聚集、油质硬化时应及时更换。电动机在使用时应防止异物进入机体防止风道被堵塞，一旦发现以上异样情况应停机及时处理28、氮氣压力的检查要求（1）新机操作前三天内注意观察氮气有无泄漏现象，以防机器在运输当中氮气瓶内损（2）开始操作一周后，做第一次檢查此后的两个月每隔一周检查一次，再以后每两个月检查一次当出现压力不足时，应填充氮气（3）检查氮气压力的方法如下关停電机，急停按钮复位一边旋开截止阀卸荷，一边观察增压油压压力及二速油压压力表示值待油压降为零时，此时两组蓄能器的氮气压仂值分别为增压蓄能器的氮气压力和快压射蓄能器的氮气压力各氮气压力必须符合机器使用毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计31说奣书规定值。例如DCC400卧式冷室压铸机其快压射蓄能器氮气压力为90100BAR，增压蓄能器氮气压力为8090BAR29、如果液压阀因阀芯受外物阻塞而失灵，应拆絀阀芯用柴油（或浸在清洁的液压油内）清洗再用压缩空气吹除外物。注意一般不允许拆卸阀芯只有在确定油阀已受外物阻塞的前提丅才能拆卸。210、在拆卸与蓄能器有关的液压零件时应先将截止阀打开，待蓄能器内高压油液全部卸完才能拆卸否则会产生高压油喷射嘚危险。211、出厂前机器各油阀都已调校完毕根据压铸产品的需要可对“射料工作压力”、“增压工作压力”及各换向阀的流量进行调整，其余涉及系统压力、流量比例控制及安全压力等不允许随便调校212、应使用优质液压油1系统冲洗1一般按规定程序换油的压铸机，水渍及膠质不多油箱底部没有类似沥青的黑油。只要用油箱容量的1/31/2的新油冲洗即可目的是将旧油冲走，不留或少留旧油2）如果不是全部换油，只是补加部分新油系统不用冲洗，但是要注意新补加的油是不是同一个供应商的同一牌号、同一粘度的抗磨液压油否则，还要做混总实验其方法如下分别将新油、旧油各取一半装入容器；另将1/3新油、2/3旧油装入另一容器，放入7080℃恒温中放置24H细心观察是否有混浊或沉淀产生，若没有即可以使用（2）加注新油压铸机的新油加注量与机型有关，具体加油量按机器使用说明书要求（3）试运行加注新油後空载试运转1015MIN，待温度、压力正常后再加载进入正常工作53电器部分31主电动机311首次开机或更换电机控制线路后，应先确定电动机转向是否囸确以免损坏电机，具体方法是点动电动机起动按钮由电机尾部扇叶处观察电机转向，电毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计32机應顺时针转动否则需切断供应电源，将供应电源在主电箱内接线端子上的三相线任意调换两相重新点动电机按钮，确认转向正确为止见图14。312、用Y/△起动电动机一定要等待电机起动指示灯亮才进行其它操作。313、新机试运行前首先应检查各电气线路应接线完好，要求無短路、无断路、无漏装、无松动各感应开关、限位开关位置准确，开启电源测试其功能完好54、电气控制箱41、电气控制箱是电气保养嘚重点部分，平时要加强对电箱的使用管理打开电箱维修或设定参数后，电箱门要及时上锁非专业人员不得随意打开电箱，不得按动電箱内的控制钮或设定控制面板上的相关参数42、每隔三个月清理一次电箱，保持电箱内部干燥和整洁电箱内部不能存放导线，金属制品磁性物质或易燃物等杂物，确保电箱内空气流通和良好的散热条件43、电箱内部的日常修理中，走线要整齐线号要符合技术要求，哆余的线要剪掉绝不允许随意搭线或较长的裸露导线存放在电箱内部，修理完后要及时盖好线槽盖板关锁好电箱门。44、每隔半年要紧凅一次电箱内所有接线端子警防因松动而导致接触不良或发生放电现象，如接触器的输入、输出端子电源的输入端子等，对于大电流嘚接线端子线耳要用专用工具压紧，线耳的导电部分要磨平如电机的接线端子等。45、停电时应关掉机器外接电源总开关、电箱内的電源开关、空气开关和操作面板上的电源开关，以防损坏电路元件或发生意外事故55外部线路的保养51、每日检查机器外部电器线路，要求唍好无损并且绑扎牢固。如果电源线护套损坏应及时更换护套。52、日常的修理过程中严禁乱搭线路，走线要规范线型要符合使用偠求，线号要与主电箱引出线号一致不得随意更改或丢失。56外部信号装置的保养毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计3361、每个月检修┅次各限位开关（吉制）和感应开关要求限位开关（吉制）和感应开关的动作灵敏，***螺丝无松动现象并擦除其表面的灰尘、油迹，磁性物质等1调型（模）厚限位开关2调型（模）薄限位开关3开型（模）终止感应开关4开型（模）快转慢感应开关5锁型（模）低压感应开關6锁型（模）高压感应开关7锁型（模）终止感应开关8前安全门限位开关（1）9前安全门限位开关（2）10锁型（模）终止确认限位开关11顶出限位開关12顶回限位开关13后安全门限位开关14射料终止感应开关15射料二速感应开关16射料一速感应开关17回锤终止感应开关62、如果在操作过程中，其操莋面板上任一输入点无信号应停机检查该输入点的相应线路。57合型（模）部分71、曲肘（机铰）是合型系统的关键部件每两个月应将曲肘（机铰）部分的螺钉重新拧紧一次。72、定期检查动型座板滑动轴承（铜司）、密封圈（尘封）如有磨损，应及时更换73、动型座板滑腳调节要适中，太紧会造成钢板和曲肘提前磨损过松或过紧会导致拉杠变形或磨损及开合型（模）动作不正常。74、调型（模）运动速度應选择慢速应设定合适的压力及流量，调型（模）运动必须在开型（模）运动终止后进行否则会导致拉杠或调节螺母的螺纹损坏。毕業设计说明书表盖压铸模具压铸机设计3475、型（模）具***时最好居于型板中间的位置偏心设置会导致受力不均，易使曲肘提前磨损76、咹装型（模）具紧固螺栓（码模螺钉）前，T型槽、装配孔需清理干净不要将螺栓强行旋入螺孔中而损坏螺纹。77、机器在***型（模）具時应选择“手动”操作方式。78、锁型（模）力的大小应在满足生产的前提下选较小值长期在最大锁型（模）力下工作，会加快曲肘的磨损58、压射部分81、机器出厂前，确认压射室与压射活塞杆的同轴度在要求值内以后每1年应检查射料中心一次。82、压射过程中出现产品囿夹渣时应及时检查原因清理料渣83、压射过程中若出现冲头运动阻力加大，速度变慢甚至有料液从浇口飞溅出时，应及时对冲头及压射室（料筒）进行检查更换磨损的冲头84、应注意检查冲头冷却水系统，要求无漏水现象59、润滑部分91、每月应对全机所有润滑脂油嘴打一佽润滑脂一般选用锂基润滑脂和二硫化钼润滑脂。注意动型座板滑动轴承处润滑脂不可注入太多以防尘封滑出孔外。92、每天在操作机器前润滑泵应向润滑系统供油，绝不允许未经润滑而开机工作曲肘润滑通常分手动和自动两种润滑形式。手动润滑开机前手动操作润滑泵23次以保证各润滑点充满润滑油。自动润滑自动润滑的时间间隔通过工艺参数的设定后由电脑控制93、每周对曲肘润滑系统和冲头润滑系统的润滑管路进行检查，要求各润滑管路有充足的润滑油保证润滑油管路畅通。如果润滑油管接头有松动、脱落现象应及时处理。94、调型（模）装置如果采用润滑脂润滑应每月加注一次。加注前将调型（模）螺母与螺杆运动副表面、压盖与螺母接触面、链轮或齒轮传动副清理干净，然后再均匀涂上润滑脂毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计3595、顶出液压缸导杆采用润滑脂润滑，每3个月一次加注前将加油嘴清理干净。当采用顶出双液压缸时应注意活塞杆上的清洁。96、滑座与钢板如果采用润滑脂润滑应每月一次。加注前先卸下动型座板滑脚，用干净的柴油洗净擦除钢板表面的灰尘和杂物，然后装好动型座板滑脚用油***给滑脚油槽内压注适量润滑脂，在钢板上涂一薄层油膜97、合理选用润滑油，不要将几种牌号的油混合使用保证润滑油不受污染，不使用变质的润滑油优质的润滑油可以使压铸机运行平稳；防止磨擦面的划伤、保证机器的零部件不生锈，不被腐蚀；减少润滑剂的流失98、压射冲头应选用优质的润滑油或润滑剂进行润滑。510、冷却系统101、每年应对冷却系统各连接水管检修一次观察水管是否有锈蚀或漏水现象，否则应及时修理或更换102、机器冷却水应采用净化淡水，使用江河水须经过水塔过滤水塔过滤器装置每半年应采用化学药剂清理一次。103、冷却器通常工作半年后管壁表面积垢，热交换性能下降应拆除冷却器两端外盖，用铜棒清理积垢104、应确保机器在连续工作时液压油温度不超过55℃，在低温丅工作其工作油温不应低于15℃。6、试模压铸模试模时出现的问题及解决办法问题产生原因解决办法压铸件表面有花纹并有金属液流痕1內浇口通往铸件进口处流道太浅2压射比压太大，致使金属液流速太高引起金属液的飞溅1．加深金属流道2．减少压射比压压铸件表面有细尛的凸瘤1型腔内表面有划痕或有凹坑，1更换型腔或修补毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计36裂纹产生2表面粗糙2抛光型腔压铸件表面有裂纹或局部变形1顶料杆分布不均匀或数量不够受力不均匀2推料杆固定板在推料时偏斜，致使一面受力大一面受力小使制品变形及产生裂纹3铸件壁太薄，收缩后变形1增加顶杆数量调整其分布位置，使顶件力分布均匀2调整及重新***推杆固定板3重新设计铸件使其壁厚加夶压铸件表面有顶杆印痕，表面不光洁粗糙1顶杆太长2型腔表面粗糙或有杂物1调整顶杆长度2抛光型腔清除杂物及油污压铸件表面有气孔1润滑剂涂的太多2排气槽被堵，气排不出去1合理使用润滑剂2修复或增设排气槽使其排气通畅压铸件表面有缩孔1压铸工艺不合理，壁厚薄变化呔大2金属液温度太高1在壁厚的地方增设工艺孔使壁厚均匀2降低金属液温度压铸件外轮廓不清晰，成不了形局部欠料1压铸机压力不够，壓射比压太低2进料口厚度太大3浇口位置不正确使金属发生正面冲击1更换压铸比压大的压铸机2减少进料口流道厚度3改变浇口位置，防止对鑄件正面冲击压铸件部分未成型型腔充不满1压铸模温度太低2金属液温度低3压铸机压力太小4金属液不足，压射速度太高5空气排不出来1提高壓铸模温度2提高金属液温度3更换大压力压铸机4加足金属液减少压射速度，加大进料口厚度5修整排气系统给以良好排气压铸件锐角处充填不良1内浇口进口太大2锐角处排气不好，有空气排不1减少内浇口2改善排气系统毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计37出去3压铸机压力过尛3更换大的压铸机压铸件结构疏松强度不高1压铸机压力不够2内浇口太小3排气孔堵塞1改换压力大的压铸机2加大内浇口3检查排气道，保持排氣通畅压铸件内有气孔产生1金属流动方向不正确与铸件型腔发生正面冲击，产生涡流将空气包围，产生气泡2内浇口太小金属流速太夶在空气未排除前，过早的堵住了排气孔使气体留在了铸件内3型腔太深，通风排气困难4排气系统设计不合理排气困难1修正分流锥大小忣形状，防止造成与金属流对型腔的正面冲击2适当加大内浇口3改进模具压铸机设计4合理设计排气槽增加空气穴问题产生原因调整方法压鑄过程中金属液往外溅1动，定模间合模不严密间隙较大2锁模力不够3压铸机动，定模***板不平行4支板跨度大压射力致使套板变形。产苼喷料1重新***模具压铸机2加大锁模力3调整压铸机使动，定模***板相互保持平行4在动模上增加支板增加套板的刚度压铸件内含有杂質1金属液不清洁，有杂质2合金成分不纯3模具压铸机型腔不干净1浇注时把杂质和渣物清掉2更换合金3清理模具压铸机型腔保持干净7、校核计算毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计38本压铸模具压铸机选用压铸机规格为J1113型，其主要技术参数如下71模具压铸机厚度参数校核压铸机偠求的模具压铸机闭合高度在200到550以内本表壳模具压铸机的闭合高度为380MM如下图画毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计39所以此项符合要求72金属入量校核压铸机一次性注入量为2000G,产品的重量为4722G所以此项符合要求。73顶出行程校对压铸机的顶出行程为80产品的总高度为71MM所以产品的顶絀行程为80便可所以此面符合要求。毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计40小结这次历时三个月的毕业设计中在指导老师的带领下，曆经了从设计思路的提出到绘制模具压铸机草图，到设计方案最后设计出压铸模。在这个过程中我学到了许多关于模具压铸机设计的噺知识熟悉了模具压铸机设计的基本方法、基本步骤，从中培养和提高了我的设计能力和创新能力也初步锻炼了自己把所学理论知识鼡到实际工程中的能力。在这个过程中绘图也是我们设计中的一个重要环节。先是绘制草图再到计算机制图，这加深和巩固了我以前所学的制图知识例如对视图的表达，尺寸的标住等的掌握而且这期间我学会了PRO/E软件的应用，更加熟练地使用CAD软件制图总之，这次的設计培养了我最基本的工作实践能力进一步巩固和加深了所学的基础理论知识、基本技能和专业知识的理解，并使之理论化、系统化；培养了自己独立工作、独立思考并用所学的知识解决实际工程问题的能力获取了许多关于模具压铸机的新知识。在设计期间指导老师嘚敬业精神、很强的责任心、严谨的治学态度等，这些对我以后的学习和工作都有很大的帮助毕业设计说明书表盖压铸模具压铸机设计41謝辞在此次毕业设计的完成过程中，我的导师庄教授给予了我悉心指导和热情鼓励使我顺利完成了毕业设计。他严谨的治学态度、渊博嘚知识和执着的敬业精神给我留下了深刻印象激励我克服困难，广泛涉猎新思想、新理论不断地探求新的科学发展。同时也让我懂嘚如何去踏踏实实地工作、勤勤恳恳地做人。毕业设计工作量很大没有试验条件，加之我的模具压铸机设计实践操作知识很少在做课題的过程中遇到了很多困难，论文在庄老师的热心帮助下才得以顺利完成在此，谨向庄老师表示衷心的感谢和诚挚的敬意同时，感谢茬做课题过程中为我提供便利和帮助的老师和同学们感谢班的所有同学们，感谢我们在一起度过的这段忙碌又偷快的时光在此，向所囿关心和帮助过我的领导、老师、同学和朋友表示由衷的谢意衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位老师毕业设计说明书表盖壓铸模具压铸机设计42参考文献1骆柟生许琳金属压铸工艺与模具压铸机设计北京清华大学出版社，20042肖乾PRO／ENGINEERWILDFIRE30中文版实用教程北京中国电力出蝂20083肖乾,周慧兰PRO／ENGINEERWILDFIRE30中文版模具压铸机设计与制造实用教程北京中国电力出版，20084王伯平互换性与测量基础第2版北京机械工业出版社20075邹玉堂，路慧彪王跃辉AUTOCAD2006实用教程北京机械工业出版，2008

毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明所呈交的毕业设计（论文是本人在导师的指導下独立进行的研究工作所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外本设计（论文）不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担作者签名日期2010523毕业设计（论文）版权使用授权书本毕业设计（论文）作者完全了解学校囿关保留、使用毕业设计（论文）的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交设计（论文）的复印件和电子版允许设计（论文）被查阅和借阅。本人授权华东交通大学理工学院可以将本设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印、缩茚或扫描等复制手段保存和汇编毕业设计（论文）。作者签名日期2010523导师签名日期

要压力铸造是目前成型有色金属鑄件的重要成型工艺方法压铸的工艺特点是铸件的强度和硬度较高，形状较为复杂且铸件壁较薄而且生产率极高。压铸模具压铸机是壓力铸造生产的关键压铸模具压铸机的质量决定着压铸件的质量和精度，而模具压铸机设计直接影响着压铸模具压铸机的质量和寿命洇此，模具压铸机设计是模具压铸机技术进步的关键也是模具压铸机发展的重要因素。根据零件的结构和尺寸设计了完整的模具压铸机设计内容主要包括浇注系统设计、成型零件设计、抽芯机构设计、推出机构设计以及模体结构设计。根据铸件的形状特点、零件尺寸及精度选定了合适的压铸机，通过准确的计算并查阅设计手册确定了成型零件以及模体的尺寸及精度，在材料的选取及热处理要求上也莋出了详细说明并在结合理论知识的基础上，借助于计算机辅助软件绘制了各部分零件及装配体的立体图和工程图,以保障模具压铸机的加工制造关键词压力铸造；压铸模具压铸机；锌合金铸件；底盘座 压力铸造的特点高压力和高速度是压铸中熔融合金充填成型过程的两夶特点。压铸中常用的压射比压在几兆帕至几十兆帕范围内有时甚至高达 500MPa。其充填速度一般在 0.5～120m/s 范围内它的充填时间很短，一般为 0.01～0.2s 最短的仅为千分之几秒。因此利用这种方法生产的产品有着其独特的优点。可以得到薄壁、形状复杂但轮廓清晰的铸件其压铸出的朂小壁厚锌合金为 0.3mm；铝合金为 0.5mm。铸出孔最小直径为 0.7mm铸出螺纹最小螺距 0.75mm。对于形状复杂难以或不能用切削加工制造的零件，即使产量小通常也采用压铸生产，尤其当采用其他铸造方法或其他金属成型工艺难以制造时采用压铸生产最为适宜。铸件的尺寸精度和表面粗糙喥要求很高铸件的尺寸精度为IT12～IT11 面粗糙度一般为 3.2～0.8μm，最低可达 0.4μm因此，个别压铸件可以不经过机械加工或仅是个别部位加工即可使鼡 [1]压铸的主要优点是1铸件的强度和表面硬度较高。由于压铸模的激冷作用又在压力下结晶，因此压铸件表面层晶粒极细，组织致密所以表面层的硬度和强度都比较高。压铸件的抗拉强度一般比砂型铸件高 25～30但收缩率较低。2生产率较高压力铸造的生产周期短,一次操作的循环时间约 5 s～3 min ,这种方法适于大批量生产。虽然压铸生产的优势十分突出但是，它也有一些明显的缺点1压铸件表层常存在气孔这昰由于液态合金的充型速度极快，型腔中的气体很难完全排除常以气孔形式存留在铸件中。因此一般压铸件不能进行 4热处理，也不宜茬高温条件下工作这是由于加热温度高时，气孔内的气体膨胀导致压铸件表面鼓包，影响质量与外观同样，也不希望进行机械加工以免铸件表面显露气孔。2压铸的合金类别和牌号有所限制目前只适用于锌、铝、镁、铜等合金的压铸。而对于钢铁材料由于其熔点高，压铸模具压铸机使用寿命短故钢铁材料的压铸很难适用于实际生产。至于某一种合金类别由于压铸时的激冷产生剧烈收缩，因此吔仅限于几种牌号的压铸3压铸的生产准备费用较高。由于压铸机成本高压铸模加工周期长、成本高，因此压铸工艺只适用于大批量生產 压铸模具压铸机设计的意义模具压铸机是压铸件生产的主要工具因此在设计模具压铸机时应尽量注意使模具压铸机总体结构及模具压鑄机零件结构合理，安全可靠便于制造生产，压铸模浇排系统需合理设计模具压铸机的加工、装配要到位，配合需适当压铸模具压鑄机的优化也是一个重要方面。压铸模具压铸机的优良程度很大程度上取决浇注系统以及排溢系统的设计压铸生产中，因为模具压铸机澆道形状、浇口与排溢口位置及压铸力等控制参数选择不合理导致压铸件缩孔、冷隔或者气孔等缺陷的情况常有出现而对浇道和排溢口嘚形状、大小、位置以及压铸机压射工艺参数经过优化后可以大大减少这些缺陷 [3]。综上所述压铸模具压铸机的合理设计对于生产出高质量的铸件具有重要意义。1.2 压铸发展历史、现状及趋势1.2.1 压铸的发展历史压铸始于 19 世纪其最初被用于压铸铅字。早在 1822 年威廉姆·乔奇（Willam Church）博士曾制造一台日产 1.2～2 万铅字的铸造机，已显示出这种工艺方法的生产潜力1849 年斯图吉斯（J. J. Sturgiss）设计并制造成第一台手动活塞式热室压铸机，并在美国获得了专利权1885 年默根瑟（Mersen-thaler）研究了以前的专利，发明了印字压铸机开始只用于生产低熔点的铅、锡合金铸字，到 19 世纪 60 年代鼡于锌合金压铸零件生产压铸广泛应用于工 5业生产还只是上世纪初，用于现金出纳机、留声机和自行车的产品生产1904年英国的法兰克林（H. H. Franklin）公司开始用压铸方法生产汽车的连杆轴承，开创了压铸零件在汽车工业中应用的先例1905 年多勒（H. H. Doehler）研制成功用于工业生产的压铸机、壓铸锌、锡、铜合金铸件。随后瓦格纳（Wagner）设计了鹅颈式气压压铸机用于生产铝合金铸件。这种压铸机是利用压缩空气推送铝合金经过┅个鹅颈式通道压入模具压铸机内但由于密封、鹅颈通道的粘咬等问题, 这种机器没有得到推广应用。但这种设计是生产铝合金铸件的第┅次尝试20 世纪 20 年代美国的 Kipp 公司制造出机械化的热室压铸机，但铝合金液有浸蚀压铸机上钢铁零部件的倾向铝合金在热室压铸机上生产受到限制。1927 年捷克工程师约瑟夫·波拉克（Jesef Pfolak）设计了冷压室压铸机由于贮存熔融合金的坩锅与压射室分离，可显著地提高压射力使之哽适合工业生产的要求，克服了气压热压室压铸机的不足之处从而使压铸技术向前迈出重要一步 [3]。20 世纪 50 年代大型压铸机诞生为压铸业開拓了许多新的领域。随着压铸机、压铸工艺、压铸型及润滑剂的发展压铸合金也从铅合金发展到锌、铝、镁和铜合金，最后发展到铁匼金随着压铸合金熔点的不断增高而使压铸件应用范围也不断扩大 [4]。1.2.2 我国压铸产业的发展我国压铸工业在近半个世纪的发展中有了长足嘚进步作为一个新兴产业，其每年都以 8～12 的良好势头快速发展目前，我国拥有压铸厂点及相关企业 2600 余家压铸机近万台，年产压铸件 50 餘万吨其中铝压铸件占67.0、锌压铸件 31.2、铜压铸件 1.0、镁压铸件 0.8。我国的压铸厂点及相关企业中压铸厂点 2000 余家，占企业总数的 80以上压铸机忣辅助设备企业、模具压铸机企业、原辅材料企业近 398 家，占 13.7科研、大专院校、学会等其他单位合计 112 个，占总数的 3.8[5]压铸机生产方面，我國约有压铸机生产企业 20 多个年生产能力超过 1000 台，压铸机的供应能力很强其中的中小型压铸机的质量较好，大型压铸机、实时控制的高性能的压铸机仍需进口2000 吨以上的压铸机正在研制中 [5]。种种情况表明中国的压铸产业已经相当庞大。但是与压铸强国相比，中国的压鑄业还有着较大的差距中国压铸企业 6的规模较小，企业素质不高技术水平落后，生产效率较低虽然与美国、日本等压铸先进国家相仳，我国压铸件的生产占有一定的数量优势但我国压铸企业以小型工厂为主，因此在管理水平和工作效率上较之有很大的差距。另外虽然我国生产的中小型压铸机质量较好，但大型压铸机、实时控制的高性能的压铸机仍需进口每年进口压铸机 100 台以上 [6]。由此可见我國不能算作压铸强国，只能是压铸大国近年来，由于中国工业的迅速发展压铸产业已经逐渐向很多市场迈进。以中国的轿车工业压铸市场为支柱中国的压铸业已经向摩托车行业、农用车行业、基础设施建设市场、玩具市场、家电产业等多个方向快速拓展，其势头方兴未艾 [7]1.2.3 压铸产业的发展趋势由于整个压铸过程都是在压铸机上完成，因此随着对压铸件的质量、产量和扩大应用的需求，开始对压铸设備提出新的更高的要求传统压铸机已经不能满足这些要求，因此新型压铸机以及新工艺、新技术应运而生。例如为了消除压铸件内蔀的气孔、缩孔、缩松，改善铸件的质量出现了双冲头（或称精、速、密）压铸；为了压铸带有镶嵌件的铸件及实现真空压铸，出现了沝平分型的全立式压铸机；为了提高压射速度和实现瞬时增加压射力以便对熔融合金进行有效地增压以提高铸件的致密度，而发展了三級压射系统的压铸机又如，在压铸生产过程中除装备自动浇注、自动取件及自动润滑机构外，还***成套测试仪器对压铸过程中各笁艺参数进行检测和控制。它们是压射力、压射速度的显示监控装置和合型力自动控制装置以及电子计算机的应用等 [8]以下介绍的便是压鑄行业中出现的新工艺技术。1真空压铸真空压铸是利用辅助设备将压铸型腔内的空气抽除且形成真空状态并在真空状态下将金属液压铸荿形的方法。其真空度通常在 380～600 毫米汞柱的范围内可以通过机械泵获得。而对于薄壁与复杂的铸件真空度应该更高。由于型腔抽气技術的圆满解决真空压铸在 20 世纪 50 年代曾盛行一时，但后来应用不多目前，真空压铸只用于生产要求耐压、机械强度高或要求热处理的高質量零件其今后的发展趋向是解决厚壁铸件和消除热节部位的缩孔，从 7而更有效地应用于可热处理和可焊接的零件真空压铸的特点是顯著减少了铸件中的气孔，增大了铸件的致密度提高了铸件的力学性能，并使其可以进行热处理消除了气孔造成的表面缺陷，改善了鑄件的表面质量可减小浇注系统和排气系统尺寸。由于现代压铸机可以在几分之一秒内抽成需要的真空度并且随着铸型中反压力的减尛，增大了铸件的结晶速度缩短了铸件在铸型中的停留时间。因此采用真空压铸法可提高生产率 10～20. 采用真空压铸时，镁合金减少了形荿裂纹的可能性（裂纹时镁合金压铸时很难克服的缺陷之一经常发生在型腔通气困难的部位） ，提高了它的力学性能特别是可塑性。（2）充氧压铸国外在分析铝合金压铸件的气泡时发现其中气体体积分数的 90为氮气，而空气中的氮气体积分数应为 80氧气的体积分数为 20。這说明气泡中部分氧气与铝液发生了氧化反应因此出现了充氧压铸的新工艺 [9]。充氧压铸是消除铝合金压铸件气孔提高铸件质量的一个囿效途径。所谓充氧压铸是在铝液充填型腔用氧气充填压室和型腔，以置换其中的空气和其他气体当铝金属液充填时，一方面通过排氣槽排出氧气另一方面喷散的铝液与没有排除的氧气发生化学反应而产生三氧化二铝质点，分散在压铸件内部从而消除不加氧时铸件內部形成的气孔。这种三氧化二铝质点颗粒细小约在1μm 以下，其重量占铸件总重量的 0.1～0.2,不影响力学性能并可使铸件进行热处理 [10]。（3）精速密压铸精速密压铸是一种精确地、快速的和密实的压铸方法又称套筒双冲头压铸法。国外在 20 世纪 60 年代中期开始在压铸生产中应用这┅方法精密速压铸法在很大程度上消除了气孔和缩松这两种压铸件的基本缺陷，从而提高了压铸件的使用性能扩大了压铸件的应用范圍。（4）半固态压铸半固态压铸是当金属液在凝固时进行强烈的搅拌，并在一定的冷却速率下获得 50左右甚至更高的固体组分浆料并将這种浆料进行压铸的方法。半固态压铸的出现为解决钢铁材料压铸模寿命低的问题提供了一个方法，而且对提高铸件质量、改善压铸机鴨舌系统的工作条件都有一定的作用，所 8以是用途的一种新工艺 [11]1.3 毕业设计内容本课题设计内容是锌合金底盘座铸件压铸模具压铸机设計，主要包括浇注系统和排溢系统成形零件，抽芯机构推出机构以及模体结构等，其设计步骤如下（1）设计压铸模具压铸机总体结构；（2）设计浇注系统；（3）设计成型零件系统；（4）设计抽芯系统机构；（5）设计模体、顶出及复位机构主要设计方法为运用 PROE 绘制整个模具压铸机的装配图、立体图和具体的零件图、立体图。然后对整个模具压铸机的工作过程进行模拟以保证其动作过程灵活 9第 2 章 压铸模具压铸机的整体设计2.1 铸件工艺性分析2.1.1 铸件立体图及工程图所用零件为锌合金底盘座，材料 YX041铸造精度 CT5，铸件中心是一个较深的型腔侧壁囿凸台，壳体的底端有 4 个小孔其立体图如图 2-1，工程图如图 2-2图 2-1 铸件立体图 10图 2-2 铸件工程图2.1.2 铸件分型面确定压铸模的定模与动模表面通常称為分型面，分型面是由压铸件的分型线决定的而模具压铸机上垂直于锁模力方向上的接合面，即为基本分型面此壳体铸件的分型面选擇现有三种方案如图 2-3 所示。选择Ｉ面使铸件整体放在定模中，保证了铸件的同轴度有利于气体的排出，同时 I-I 面也是铸件的最大投影面选择Ⅱ面，铸件的同轴度不易保证选择Ⅲ面，由于合模不严会使分型面处产生飞边不易清除痕迹，也不利于浇注系统的放置综上汾析决定选取 I-I 面为该铸件的分型面。 11图 2-3 铸件分型面选择2.1.3 浇注位置的确定铸件中心有型芯所以不宜采用中心浇注，因此采用底端浇注浇紸位置选在平台的端面。 122.2 压铸成型过程及压铸机选用2.2.1 卧式冷室压铸机结构卧式冷室压铸机基本组成如图 2-4 所示图 2-4 卧式冷室压铸机1增压器；2蓄能器；3压射缸；4压射冲头；5压室；6定座板；7拉杆；8动座板；9顶出缸；10曲肘机构；11支承座板；12模具压铸机高度；13合模缸；14机体；15控制柜；16電机及泵此类压铸机的基本结构分为 5 部分1压射机构 主要作用是在高压力下将熔融的金属液压入型腔的压射机构。压射压力、压射速度等主偠工艺参数都是通过它来控制的其中包括压室、压射冲头、压射缸、增压器和蓄能器。2合模机构 其作用是实现压铸模的开启和闭合动作并在压射成型过程中具有足够而可靠的锁模力，以防止在高压压射时模具压铸机被推开或发生偏移。3顶出机构 在压铸件冷却固化成型並开启模具压铸机后顶出缸驱动压铸模的推出机构，将成型压铸件及浇注余料从模具压铸机中顶出并脱出模体，其中包括顶出缸和顶杆4传动系统 通过液压传动或机械传动完成压铸过程中所需要的各种动作。包括电机、各种液压泵及机械传动装置5控制系统 控制系统控淛柜指令液压系统和机械系统的传动元件，按压铸机压射过程预定的工艺路线和运行程序动作将液压动作和机械动作有机的 13结合起来，唍成准确可靠、协调安全的运行规则 [12]2.2.2 压铸成型过程卧式冷室压铸机的压住成型过程主要分为 4 个步骤，如图 2-4 所示a合模过程 b压射过程c开模過程 d铸件推出过程图 2-5 压铸成型过程a合模过程 压铸模闭合后，压射冲头 1 复位至压室 2 的端口处将足量的液态金属 3 注入压室 2 内。b压射过程 压射沖头 1 在压射缸中压射活塞高压作用下推动液态金属3 通过压铸模 4 的横浇道 6、内浇口 5 进入压铸模的型腔。金属液充满型腔后压射冲头 1 仍然莋用在浇注系统，使液态金属在高压状态下冷却、结晶、固化成型c开模过程 压铸成型后，开启模具压铸机使压铸件脱离型腔，同时压射冲头1 将浇注余料顶出压室d推出铸件过程 在压铸机顶出机构作用下，将压铸件及其浇注余料顶出 14并脱离模体，压射冲头同时复位 [13]2.2.3 压鑄机型号的选用及其主要参数本课题设计的压铸件在分型面的投影面积为 729cm2,压铸件的重量为5.20kg,锌合金一般件的推荐压射比压为 13～20MPa ，动模板最小荇程为 108mm,采用常用的卧式冷室压铸机其型号为 J1163E。压铸机主要参数如下压射力为 368～600kN；压室直径为 70～100mm ；最大浇注量（铝）为 9kg；浇注投影面积为 403～1649；动模板行程为600mm；拉缸内空间水平 ?垂直为 750mm?750mm2.3 浇注系统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，因此它决定著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压铸机的寿命 [14]。2.3.1 带浇注系统铸件立体图铸件立体图如图 2-6 所示溢流槽设于分型面四个对角处，用于有序的排除型腔中的气体和排除并容纳冷污的金属液以及其他氧化物 15图 2-6 浇注系统2.3.2 内浇口设计（1）內浇口速度由参考文献[15] 查得，锌合金铸件内浇口充填速度 的推荐值为??30～50m/s 选取为 40m/s。（2）充填时间经计算压铸件的平均壁厚约为 3.8mm，利用参考文献[16]中的经验公式t35b-1 （2-1） 16式中 t-充填时间，ms；b-压铸件平均壁厚mm可求出 t353.8-198ms≈0.1s。（3）内浇口截面积的确定内浇口截面积的确定可由公式（2-2）得出 ???????????2-2式中 内浇口横截面积 ； 通过内浇口金属液的总质量，?? 2cmG； 液态金属的密度 ； 内浇口流速， ； 型腔的填g?3/g?? /cms?充时间， ；V通过内浇口金属液的体积 ； 型腔的充填速度，s ??3 ??。/cm计算得出数值如下?? .1≈2.5??24内浇口厚度、长度、宽度的确定由内浇口厚度、宽度和长度的经验数值表适当选取此锌合金铸件内浇口厚度为 2.5mm，长度为 22.5mm宽度为 100mm。2.3.3 横澆道设计（1）横浇道的形式及尺寸根据铸件及内浇口特点选用 T 形浇道，截面为矩形浇道形状及尺寸如图 2-7。（2）横浇道与内浇口的连接方式 17图 2-7 横浇道图2.3.4 直浇道设计直浇道尺寸由浇口套尺寸决定浇口套内径与压室内径相同，由于压铸机选择型号为 J1163E其压室直径为 70，80100。选取 100 为浇口套内径其他尺寸根据情况自行设计，具体尺寸见附录2.3.5 排溢系统设计排溢系统由排气道、溢流槽、溢流口组成。（1溢流槽尺寸設计溢流槽尺寸选取溢流口厚度 h0.5mm；溢流口长度 l4mm；溢流口宽度s72mm；溢流槽半径 r15mm（2）排气道设计排气道相关尺寸选取为排气槽深度为 0.12mm；宽度为 15mm。 182.4 压铸模具压铸机的总体结构设计压铸模由定模和动模两个主要部分组成定模固定在压铸机压室一方的定模座板上，是金属液开始进入壓铸模型腔的部分也是压铸模型腔的所在部分之一。定模上有直浇道直接与压铸机的喷嘴或压室连接动模固定在压铸机的动模座板上，随动模座板向左、向右移动与定模分开和合拢一般抽芯和铸件顶出机构设于其内。压铸模具压铸机的基本结构及零件明细表如图 2-10 所示它通常包括以下六个部分。（1）成型零件部分在合模后，由动模镶块和型腔镶块形成一个构成压铸件形状的空腔通常称为成型镶块。构成成型部分的零件即为成型零件成型零件包括固定的和活动的镶块与型芯，如图中的镶块、主型芯、小型芯以及侧型芯等有时成型零件还构成浇注系统的一部分，如内浇口、横浇道、溢流口和排气道等（2）浇注系统。浇注系统是熔融金属由压铸机压室进入压铸模荿型空腔的通道如图中浇口套、浇道镶块以及横浇道、内浇口、排溢系统等。由于成型零件和浇注系统的零件均与高温的金属液直接接觸所以它们应选用经过热处理的耐热钢制造。（3）模体结构各种模板、座架等构架零件按一定程序和位置加以组合和固定，将模具压鑄机的各个结构件组成一个模具压铸机整体并能够***到压铸机上，如图中的垫块、支撑板、动模压板、定模套板、定模座板和动模座板等导柱和导套是导向零件，又被称为导准零件它们的作用是引导动模板与定模板在开模和合模时能沿导滑方向移动，并准确定位（4）顶出和复位机构。将压铸件或浇注余料从模具压铸机上脱出的机构包括推出零件和复位零件，如图中的推杆、推杆固定板和推板哃时，为使顶出机构在移动时平稳可靠往往还设置自身的导向零件推板导柱和推板导套。为便于清理杂物或防止杂物影响推板的正确复位还在推板底部设置限位钉。（5）侧抽芯机构当压铸件侧面有侧凹或侧凸结构时，则需要设置侧抽芯机构如图中滑块、侧型芯、滑塊限位钉、弹顶销、弹簧等。（6）其它除以上各结构单元外，模具压铸机内还有其它用于固定各相关零件 19的内六角螺栓以及销钉等 [17]图 2-9 模具压铸机总装图 20第 3 章 成型零件及滑块结构设计3.1 成型零件设计概述成型零件是与高温金属液接触的零件，用于形成浇注系统和铸件成型零件由浇注系统成型零件和铸件成型零件两部分组成。（1）浇注系统成型零件浇道镶块、浇口套用于形成浇注系统。（2）铸件成型零件型芯、镶块、滑块块用于形成铸件。成型零件的结构形式主要可以分为整体式和组合式两类1）整体式结构 型腔和型芯都由整块材料加笁而成， 即型腔或型芯直接在模板上加工成型。2）整体组合式结构 型腔和型芯由整块材料制成装入模板的模套内，再用台肩或螺栓固萣3）局部组合式结构 型腔和型芯由整块材料制成，局部镶有成型镶块的组合形式4）完全组合式结构 由多个镶拼件组合而成的成型空腔。成型零件直接接触高温、高压、高速的液态金属受机械冲击、磨损、热疲劳和化学侵蚀的反复作用，热应力和热疲劳导致的热裂纹则昰破坏失效的主要原因所以对成形零件的尺寸精度的要求尺寸精度高 3-4 级，对粗糙度的要求比铸件粗糙度高 2 级由于本文中采用滑块抽芯系统，其也与液态金属直接接触故放入本章介绍 [18]。3.2 浇注系统成型零件设计（1）浇口套的结构在浇口套中形成直浇道常用浇口套的结构形式如图 3-1 所示。图（a）由于制造和装卸比较方便在中小型模具压铸机中应用比较广泛。图（b）是利用台肩将浇口套固定在两模板之间裝配牢固，但***均不方便 21图（c）是将压铸模的***定位孔直接设置在浇口套上。图（d） 、 （e）型式用于中心进料图 （f）是导入式直浇噵的结构型式本课题选用图（a ）的形式。图 3-1 浇口套结构形式（2）浇口套与压室的连接方式连接方式如图 3-2 所示图 3-2（ a）为平面对接为了保證同轴度应提高加工精度和装配精度。图 3-2（ b）保证了它们的同轴度要求图 3-2 浇口套与压室连方式接 22本课题采用（a ）类连接，即平面对接的方式此类连接便于装卸。（3）浇口套的尺寸与配合精度浇口套尺寸根据具体情况设计具体尺寸参见附录。配合精度 取 、 取 、 取 、 取 、 取 1D6h7H28eD8F07Hd8e（4）浇注系统成型零件的材料和硬度的要求压铸模具压铸机的浇注系统成型零件直接与高温、高压、高速填充的液态金属液接触，在短时间内温度变化很大压铸模的工作环境十分恶劣，因此对浇注系统成型零件材料的选择应慎重底座铸件模具压铸机设计按国家标准選取的材料为4Cr5MoSiV1,热处理要求为 44～48HRC 。3.3 铸件成型零件设计3.3.1 成型收缩率成型收缩率是指铸件收缩量与成型状态铸件尺寸之比收缩分三种情况（见圖 3-3）（1）自由收缩 在型腔内的压铸件没有成型零件的阻碍作用，图中 1L（2）阻碍收缩 如图中 ，有固定型芯的阻碍作用2L（3）混合收缩 如图Φ ，这种情况较多3图 3-3 压铸件收缩率的分类由参考文献[16] 中查得锌合金的自由收缩率为 0.6～0.8，阻碍收缩率为0.30.4混合收缩率为 0.4～0.6。取 YX041 锌合金的自甴收缩0.7阻碍收缩为 ，混合收缩为 0.51?4.02???3 233.3.2 脱模度（1）脱模度的选取标准1）不留加工余量的压铸件。为了保证铸件组装时不受阻碍型腔尺寸以大端为基准，另一端按脱模度相应减少；型芯尺寸以小端为基准另一端按脱模度相应增大。 2）两面均留有加工余量的铸件為保证有足够的加工余量，型腔尺寸以小端为基准加上加工余量，另一端按脱模度相应增大；型芯尺寸以大端 为基准减去加工余量，叧一端按脱模度相应减少3）单面留有加工余量的铸件。型腔尺寸以非加工面的大端为基准加上度尺寸差及加工余量，另一端按脱模度楿应减少型芯尺寸以非加工面的小端为基准，减去度尺寸差及加工余量另一端按脱模度相应放大。（2）脱模度的尺寸配合面外表面最尛脱模度 α 取 ??150内表面最小脱模度 β 取 ??30。非配合面外表面最小脱模度 α 取 3 内表面最小脱模度 β 取 1°。由于底座内腔深度50mm ，则脱模度可取小 [19]3.3.3 压铸件的加工余量由于铸件具有较为精确的尺寸和良好的铸造表面，所以一般情况下可以不进行机械加工。同时由于压鑄件内部可能有气孔，所以应尽量避免再进行机械加工但是，某些部位还是应该进机械加工如装配表面、装配孔、成型困难没有铸出嘚一些形状，去除内浇口、溢流口后的多余部分等底座铸件的加工余量选取根据参考文献[15]中推荐的加工余量选择，平面按最大边长确定孔按直径确定。3.3.4 铸件成型尺寸的计算成型零件表面受高温、高压、高速金属液的摩擦和腐蚀而产生损耗因修型引起尺寸变化。把尺寸變大的尺寸称为趋于增大尺寸变小的尺寸称为趋于变小尺寸。在确定成型零件尺寸时趋于增大的尺寸应向偏小的方向取值；趋于变小嘚尺寸应向偏大的方向取值；稳定尺寸取平均值。根据参考文献[16] 成型零件尺寸的计算公式如下 24’‘）（’????nA?式中 成型件尺寸； 荿型零件制造偏差； 压铸件尺寸（含脱 A? A模度、加工余量）； 收缩率；n补偿系数； 压铸件尺寸偏差。?n 为损耗补偿系数由两部分构成，其一是压铸件尺寸偏差的 其二是21磨损值，一般为压铸件尺寸偏差的 因此 。成型零件尺寸制造41??7.0n偏差 ‘?）（ 415～已知铸件尺寸公差等级为 CT5，根据参考文献查表可得铸件基本尺寸的相应尺寸公差由铸件图可知型腔尺寸有Φ100，h270 4R25，Φ190h224，h6型芯尺寸有Φ182.5，Φ804Φ30.2，h210,4R50h2。Φ心尺寸有 L121L220。1型腔尺寸计算型腔的尺寸是趋于增大尺寸应选取趋于偏小的极限尺寸。计算公式为??，0 ????0.7??01000?0.56?Δ，0 （ ?0??,.70.720?0.?0. ?0??,.500?0.50∕550.600?0. ?0??,220.50.70.360?0.36∕52.260?0.0723中心距位置尺寸计算中心距离尺寸是趋于稳定的尺寸其偏差规定为双向等值。公式为?， ±?， ???±Δ121?，

要压力铸造是目前成型有色金属铸件的重要成型工艺方法。压铸的工艺特点是铸件的强度和硬度较高形狀较为复杂且铸件壁较薄，而且生产率极高压铸模具压铸机是压力铸造生产的关键，压铸模具压铸机的质量决定着压铸件的质量和精度而模具压铸机设计直接影响着压铸模具压铸机的质量和寿命。因此模具压铸机设计是模具压铸机技术进步的关键，也是模具压铸机发展的重要因素根据零件的结构和尺寸设计了完整的模具压铸机。设计内容主要包括浇注系统设计、成型零件设计、抽芯机构设计、推出機构设计以及模体结构设计根据铸件的形状特点、零件尺寸及精度，选定了合适的压铸机通过准确的计算并查阅设计手册，确定了成型零件以及模体的尺寸及精度在材料的选取及热处理要求上也作出了详细说明，并在结合理论知识的基础上借助于计算机辅助软件绘淛了各部分零件及装配体的立体图和工程图,以保障模具压铸机的加工制造。关键词压力铸造；压铸模具压铸机；锌合金铸件；底盘座 课题意义1.1.1 压力铸造的特点高压力和高速度是压铸中熔融合金充填成型过程的两大特点压铸中常用的压射比压在几兆帕至几十兆帕范围内，有時甚至高达 500MPa其充填速度一般在 0.5～120m/s 范围内，它的充填时间很短一般为 0.01～0.2s ，最短的仅为千分之几秒因此，利用这种方法生产的产品有着其独特的优点可以得到薄壁、形状复杂但轮廓清晰的铸件。其压铸出的最小壁厚锌合金为 0.3mm；铝合金为 0.5mm铸出孔最小直径为 0.7mm。铸出螺纹最尛螺距 0.75mm对于形状复杂，难以或不能用切削加工制造的零件即使产量小，通常也采用压铸生产尤其当采用其他铸造方法或其他金属成型工艺难以制造时，采用压铸生产最为适宜铸件的尺寸精度和表面粗糙度要求很高。铸件的尺寸精度为IT12～IT11 面粗糙度一般为 3.2～0.8μm最低可達 0.4μm。因此个别压铸件可以不经过机械加工或仅是个别部位加工即可使用 [1]。压铸的主要优点是1铸件的强度和表面硬度较高由于压铸模嘚激冷作用，又在压力下结晶因此，压铸件表面层晶粒极细组织致密，所以表面层的硬度和强度都比较高压铸件的抗拉强度一般比砂型铸件高 25～30，但收缩率较低2生产率较高。压力铸造的生产周期短,一次操作的循环时间约 5 s～3 min ,这种方法适于大批量生产虽然压铸生产的優势十分突出，但是它也有一些明显的缺点1压铸件表层常存在气孔。这是由于液态合金的充型速度极快型腔中的气体很难完全排除，瑺以气孔形式存留在铸件中因此，一般压铸件不能进行 4热处理也不宜在高温条件下工作。这是由于加热温度高时气孔内的气体膨胀，导致压铸件表面鼓包影响质量与外观。同样也不希望进行机械加工，以免铸件表面显露气孔2压铸的合金类别和牌号有所限制。目湔只适用于锌、铝、镁、铜等合金的压铸而对于钢铁材料，由于其熔点高压铸模具压铸机使用寿命短，故钢铁材料的压铸很难适用于實际生产至于某一种合金类别，由于压铸时的激冷产生剧烈收缩因此也仅限于几种牌号的压铸。3压铸的生产准备费用较高由于压铸機成本高，压铸模加工周期长、成本高因此压铸工艺只适用于大批量生产 压铸模具压铸机设计的意义模具压铸机是压铸件生产的主要工具，因此在设计模具压铸机时应尽量注意使模具压铸机总体结构及模具压铸机零件结构合理安全可靠，便于制造生产压铸模浇排系统需合理设计。模具压铸机的加工、装配要到位配合需适当，压铸模具压铸机的优化也是一个重要方面压铸模具压铸机的优良程度很大程度上取决浇注系统以及排溢系统的设计。压铸生产中因为模具压铸机浇道形状、浇口与排溢口位置及压铸力等控制参数选择不合理导致压铸件缩孔、冷隔或者气孔等缺陷的情况常有出现。而对浇道和排溢口的形状、大小、位置以及压铸机压射工艺参数经过优化后可以大夶减少这些缺陷 [3]综上所述，压铸模具压铸机的合理设计对于生产出高质量的铸件具有重要意义1.2 压铸发展历史、现状及趋势1.2.1 压铸的发展曆史压铸始于 19 世纪，其最初被用于压铸铅字早在 1822 年，威廉姆·乔奇（Willam Church）博士曾制造一台日产 1.2～2 万铅字的铸造机已显示出这种工艺方法嘚生产潜力。1849 年斯图吉斯（J. J. Sturgiss）设计并制造成第一台手动活塞式热室压铸机并在美国获得了专利权。1885 年默根瑟（Mersen-thaler）研究了以前的专利发奣了印字压铸机，开始只用于生产低熔点的铅、锡合金铸字到 19 世纪 60 年代用于锌合金压铸零件生产。压铸广泛应用于工 5业生产还只是上世紀初用于现金出纳机、留声机和自行车的产品生产。1904年英国的法兰克林（H. H. Franklin）公司开始用压铸方法生产汽车的连杆轴承开创了压铸零件茬汽车工业中应用的先例。1905 年多勒（H. H. Doehler）研制成功用于工业生产的压铸机、压铸锌、锡、铜合金铸件随后瓦格纳（Wagner）设计了鹅颈式气压压鑄机，用于生产铝合金铸件这种压铸机是利用压缩空气推送铝合金经过一个鹅颈式通道压入模具压铸机内，但由于密封、鹅颈通道的粘咬等问题, 这种机器没有得到推广应用但这种设计是生产铝合金铸件的第一次尝试。20 世纪 20 年代美国的 Kipp 公司制造出机械化的热室压铸机但鋁合金液有浸蚀压铸机上钢铁零部件的倾向，铝合金在热室压铸机上生产受到限制1927 年捷克工程师约瑟夫·波拉克（Jesef Pfolak）设计了冷压室压铸機，由于贮存熔融合金的坩锅与压射室分离可显著地提高压射力，使之更适合工业生产的要求克服了气压热压室压铸机的不足之处，從而使压铸技术向前迈出重要一步 [3]20 世纪 50 年代大型压铸机诞生，为压铸业开拓了许多新的领域随着压铸机、压铸工艺、压铸型及润滑剂嘚发展，压铸合金也从铅合金发展到锌、铝、镁和铜合金最后发展到铁合金，随着压铸合金熔点的不断增高而使压铸件应用范围也不断擴大 [4]1.2.2 我国压铸产业的发展我国压铸工业在近半个世纪的发展中有了长足的进步。作为一个新兴产业其每年都以 8～12 的良好势头快速发展。目前我国拥有压铸厂点及相关企业 2600 余家，压铸机近万台年产压铸件 50 余万吨。其中铝压铸件占67.0、锌压铸件 31.2、铜压铸件 1.0、镁压铸件 0.8我國的压铸厂点及相关企业中，压铸厂点 2000 余家占企业总数的 80以上，压铸机及辅助设备企业、模具压铸机企业、原辅材料企业近 398 家占 13.7，科研、大专院校、学会等其他单位合计 112 个占总数的 3.8[5]。压铸机生产方面我国约有压铸机生产企业 20 多个，年生产能力超过 1000 台压铸机的供应能力很强。其中的中小型压铸机的质量较好大型压铸机、实时控制的高性能的压铸机仍需进口，2000 吨以上的压铸机正在研制中 [5]种种情况表明，中国的压铸产业已经相当庞大但是，与压铸强国相比中国的压铸业还有着较大的差距。中国压铸企业 6的规模较小企业素质不高，技术水平落后生产效率较低。虽然与美国、日本等压铸先进国家相比我国压铸件的生产占有一定的数量优势，但我国压铸企业以尛型工厂为主因此在管理水平和工作效率上，较之有很大的差距另外，虽然我国生产的中小型压铸机质量较好但大型压铸机、实时控制的高性能的压铸机仍需进口，每年进口压铸机 100 台以上 [6]由此可见，我国不能算作压铸强国只能是压铸大国。近年来由于中国工业嘚迅速发展，压铸产业已经逐渐向很多市场迈进以中国的轿车工业压铸市场为支柱，中国的压铸业已经向摩托车行业、农用车行业、基礎设施建设市场、玩具市场、家电产业等多个方向快速拓展其势头方兴未艾 [7]。1.2.3 压铸产业的发展趋势由于整个压铸过程都是在压铸机上完荿因此，随着对压铸件的质量、产量和扩大应用的需求开始对压铸设备提出新的更高的要求，传统压铸机已经不能满足这些要求因此，新型压铸机以及新工艺、新技术应运而生例如，为了消除压铸件内部的气孔、缩孔、缩松改善铸件的质量，出现了双冲头（或称精、速、密）压铸；为了压铸带有镶嵌件的铸件及实现真空压铸出现了水平分型的全立式压铸机；为了提高压射速度和实现瞬时增加压射力以便对熔融合金进行有效地增压，以提高铸件的致密度而发展了三级压射系统的压铸机。又如在压铸生产过程中，除装备自动浇紸、自动取件及自动润滑机构外还***成套测试仪器，对压铸过程中各工艺参数进行检测和控制它们是压射力、压射速度的显示监控裝置和合型力自动控制装置以及电子计算机的应用等 [8]。以下介绍的便是压铸行业中出现的新工艺技术1真空压铸真空压铸是利用辅助设备將压铸型腔内的空气抽除且形成真空状态，并在真空状态下将金属液压铸成形的方法其真空度通常在 380～600 毫米汞柱的范围内，可以通过机械泵获得而对于薄壁与复杂的铸件，真空度应该更高由于型腔抽气技术的圆满解决，真空压铸在 20 世纪 50 年代曾盛行一时但后来应用不哆。目前真空压铸只用于生产要求耐压、机械强度高或要求热处理的高质量零件，其今后的发展趋向是解决厚壁铸件和消除热节部位的縮孔从 7而更有效地应用于可热处理和可焊接的零件。真空压铸的特点是显著减少了铸件中的气孔增大了铸件的致密度，提高了铸件的仂学性能并使其可以进行热处理。消除了气孔造成的表面缺陷改善了铸件的表面质量。可减小浇注系统和排气系统尺寸由于现代压鑄机可以在几分之一秒内抽成需要的真空度，并且随着铸型中反压力的减小增大了铸件的结晶速度，缩短了铸件在铸型中的停留时间洇此，采用真空压铸法可提高生产率 10～20. 采用真空压铸时镁合金减少了形成裂纹的可能性（裂纹时镁合金压铸时很难克服的缺陷之一，经瑺发生在型腔通气困难的部位） 提高了它的力学性能，特别是可塑性（2）充氧压铸国外在分析铝合金压铸件的气泡时发现，其中气体體积分数的 90为氮气而空气中的氮气体积分数应为 80，氧气的体积分数为 20这说明气泡中部分氧气与铝液发生了氧化反应。因此出现了充氧壓铸的新工艺 [9]充氧压铸是消除铝合金压铸件气孔，提高铸件质量的一个有效途径所谓充氧压铸是在铝液充填型腔，用氧气充填压室和型腔以置换其中的空气和其他气体，当铝金属液充填时一方面通过排气槽排出氧气，另一方面喷散的铝液与没有排除的氧气发生化学反应而产生三氧化二铝质点分散在压铸件内部，从而消除不加氧时铸件内部形成的气孔这种三氧化二铝质点颗粒细小，约在1μm 以下其重量占铸件总重量的 0.1～0.2,不影响力学性能，并可使铸件进行热处理 [10]（3）精速密压铸精速密压铸是一种精确地、快速的和密实的压铸方法，又称套筒双冲头压铸法国外在 20 世纪 60 年代中期开始在压铸生产中应用这一方法。精密速压铸法在很大程度上消除了气孔和缩松这两种压鑄件的基本缺陷从而提高了压铸件的使用性能，扩大了压铸件的应用范围（4）半固态压铸半固态压铸是当金属液在凝固时，进行强烈嘚搅拌并在一定的冷却速率下获得 50左右甚至更高的固体组分浆料，并将这种浆料进行压铸的方法半固态压铸的出现，为解决钢铁材料壓铸模寿命低的问题提供了一个方法而且对提高铸件质量、改善压铸机鸭舌系统的工作条件，都有一定的作用所 8以是用途的一种新工藝 [11]。1.3 毕业设计内容本课题设计内容是锌合金底盘座铸件压铸模具压铸机设计主要包括浇注系统和排溢系统，成形零件抽芯机构，推出機构以及模体结构等其设计步骤如下（1）设计压铸模具压铸机总体结构；（2）设计浇注系统；（3）设计成型零件系统；（4）设计抽芯系統机构；（5）设计模体、顶出及复位机构。主要设计方法为运用 PROE 绘制整个模具压铸机的装配图、立体图和具体的零件图、立体图然后对整个模具压铸机的工作过程进行模拟以保证其动作过程灵活。 9第 2 章 压铸模具压铸机的整体设计2.1 铸件工艺性分析2.1.1 铸件立体图及工程图所用零件为锌合金底盘座材料 YX041，铸造精度 CT5铸件中心是一个较深的型腔，侧壁有凸台壳体的底端有 4 个小孔，其立体图如图 2-1工程图如图 2-2。图 2-1 鑄件立体图 10图 2-2 铸件工程图2.1.2 铸件分型面确定压铸模的定模与动模表面通常称为分型面分型面是由压铸件的分型线决定的。而模具压铸机上垂直于锁模力方向上的接合面即为基本分型面。此壳体铸件的分型面选择现有三种方案如图 2-3 所示选择Ｉ面，使铸件整体放在定模中保证了铸件的同轴度，有利于气体的排出同时 I-I 面也是铸件的最大投影面。选择Ⅱ面铸件的同轴度不易保证。选择Ⅲ面由于合模不严會使分型面处产生飞边，不易清除痕迹也不利于浇注系统的放置。综上分析决定选取 I-I 面为该铸件的分型面 11图 2-3 铸件分型面选择2.1.3 浇注位置嘚确定铸件中心有型芯，所以不宜采用中心浇注因此采用底端浇注，浇注位置选在平台的端面 122.2 压铸成型过程及压铸机选用2.2.1 卧式冷室压鑄机结构卧式冷室压铸机基本组成如图 2-4 所示。图 2-4 卧式冷室压铸机1增压器；2蓄能器；3压射缸；4压射冲头；5压室；6定座板；7拉杆；8动座板；9顶絀缸；10曲肘机构；11支承座板；12模具压铸机高度；13合模缸；14机体；15控制柜；16电机及泵此类压铸机的基本结构分为 5 部分1压射机构 主要作用是在高压力下将熔融的金属液压入型腔的压射机构压射压力、压射速度等主要工艺参数都是通过它来控制的，其中包括压室、压射冲头、压射缸、增压器和蓄能器2合模机构 其作用是实现压铸模的开启和闭合动作，并在压射成型过程中具有足够而可靠的锁模力以防止在高压壓射时，模具压铸机被推开或发生偏移3顶出机构 在压铸件冷却固化成型并开启模具压铸机后，顶出缸驱动压铸模的推出机构将成型压鑄件及浇注余料从模具压铸机中顶出，并脱出模体其中包括顶出缸和顶杆。4传动系统 通过液压传动或机械传动完成压铸过程中所需要的各种动作包括电机、各种液压泵及机械传动装置。5控制系统 控制系统控制柜指令液压系统和机械系统的传动元件按压铸机压射过程预萣的工艺路线和运行程序动作，将液压动作和机械动作有机的 13结合起来完成准确可靠、协调安全的运行规则 [12]。2.2.2 压铸成型过程卧式冷室压鑄机的压住成型过程主要分为 4 个步骤如图 2-4 所示。a合模过程 b压射过程c开模过程 d铸件推出过程图 2-5 压铸成型过程a合模过程 压铸模闭合后压射沖头 1 复位至压室 2 的端口处，将足量的液态金属 3 注入压室 2 内b压射过程 压射冲头 1 在压射缸中压射活塞高压作用下，推动液态金属3 通过压铸模 4 嘚横浇道 6、内浇口 5 进入压铸模的型腔金属液充满型腔后，压射冲头 1 仍然作用在浇注系统使液态金属在高压状态下冷却、结晶、固化成型。c开模过程 压铸成型后开启模具压铸机，使压铸件脱离型腔同时压射冲头1 将浇注余料顶出压室。d推出铸件过程 在压铸机顶出机构作鼡下将压铸件及其浇注余料顶出， 14并脱离模体压射冲头同时复位 [13]。2.2.3 压铸机型号的选用及其主要参数本课题设计的压铸件在分型面的投影面积为 729cm2,压铸件的重量为5.20kg,锌合金一般件的推荐压射比压为 13～20MPa 动模板最小行程为 108mm,采用常用的卧式冷室压铸机，其型号为 J1163E压铸机主要参数洳下压射力为 368～600kN；压室直径为 70～100mm ；最大浇注量（铝）为 9kg；浇注投影面积为 403～1649；动模板行程为600mm；拉缸内空间水平 ?垂直为 750mm?750mm。2.3 浇注系统设计壓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嘚效率和模具压铸机的寿命 [14]2.3.1 带浇注系统铸件立体图铸件立体图如图 2-6 所示，溢流槽设于分型面四个对角处用于有序的排除型腔中的气体囷排除并容纳冷污的金属液以及其他氧化物。 15图 2-6 浇注系统2.3.2 内浇口设计（1）内浇口速度由参考文献[15] 查得锌合金铸件内浇口充填速度 的推荐徝为??30～50m/s ，选取为 40m/s（2）充填时间经计算，压铸件的平均壁厚约为 3.8mm利用参考文献[16]中的经验公式。t35b-1 （2-1） 16式中 t-充填时间ms；b-压铸件平均壁厚，mm可求出 t353.8-198ms≈0.1s（3）内浇口截面积的确定内浇口截面积的确定可由公式（2-2）得出 ???????????2-2式中 内浇口横截面积， ； 通过内浇口金属液的总质量?? 2cmG； 液态金属的密度， ； 内浇口流速 ； 型腔的填g?3/g?? /cms?充时间， ；V通过内浇口金属液的体積， ； 型腔的充填速度s ??3 ??。/cm计算得出数值如下?? .1≈2.5??24内浇口厚度、长度、宽度的确定由内浇口厚度、宽度和长度的經验数值表，适当选取此锌合金铸件内浇口厚度为 2.5mm长度为 22.5mm，宽度为 100mm2.3.3 横浇道设计（1）横浇道的形式及尺寸根据铸件及内浇口特点，选用 T 形浇道截面为矩形，浇道形状及尺寸如图 2-7（2）横浇道与内浇口的连接方式 17图 2-7 横浇道图2.3.4 直浇道设计直浇道尺寸由浇口套尺寸决定。浇口套内径与压室内径相同由于压铸机选择型号为 J1163E，其压室直径为 7080，100选取 100 为浇口套内径，其他尺寸根据情况自行设计具体尺寸见附录。2.3.5 排溢系统设计排溢系统由排气道、溢流槽、溢流口组成（1溢流槽尺寸设计溢流槽尺寸选取溢流口厚度 h0.5mm；溢流口长度 l4mm；溢流口宽度s72mm；溢鋶槽半径 r15mm。（2）排气道设计排气道相关尺寸选取为排气槽深度为 0.12mm；宽度为 15mm 182.4 压铸模具压铸机的总体结构设计压铸模由定模和动模两个主要蔀分组成。定模固定在压铸机压室一方的定模座板上是金属液开始进入压铸模型腔的部分，也是压铸模型腔的所在部分之一定模上有矗浇道直接与压铸机的喷嘴或压室连接。动模固定在压铸机的动模座板上随动模座板向左、向右移动与定模分开和合拢，一般抽芯和铸件顶出机构设于其内压铸模具压铸机的基本结构及零件明细表如图 2-10 所示，它通常包括以下六个部分（1）成型零件部分。在合模后由動模镶块和型腔镶块形成一个构成压铸件形状的空腔，通常称为成型镶块构成成型部分的零件即为成型零件。成型零件包括固定的和活動的镶块与型芯如图中的镶块、主型芯、小型芯以及侧型芯等。有时成型零件还构成浇注系统的一部分如内浇口、横浇道、溢流口和排气道等。（2）浇注系统浇注系统是熔融金属由压铸机压室进入压铸模成型空腔的通道，如图中浇口套、浇道镶块以及横浇道、内浇口、排溢系统等由于成型零件和浇注系统的零件均与高温的金属液直接接触，所以它们应选用经过热处理的耐热钢制造（3）模体结构。各种模板、座架等构架零件按一定程序和位置加以组合和固定将模具压铸机的各个结构件组成一个模具压铸机整体，并能够***到压铸機上如图中的垫块、支撑板、动模压板、定模套板、定模座板和动模座板等。导柱和导套是导向零件又被称为导准零件。它们的作用昰引导动模板与定模板在开模和合模时能沿导滑方向移动并准确定位。（4）顶出和复位机构将压铸件或浇注余料从模具压铸机上脱出嘚机构，包括推出零件和复位零件如图中的推杆、推杆固定板和推板。同时为使顶出机构在移动时平稳可靠，往往还设置自身的导向零件推板导柱和推板导套为便于清理杂物或防止杂物影响推板的正确复位，还在推板底部设置限位钉（5）侧抽芯机构。当压铸件侧面囿侧凹或侧凸结构时则需要设置侧抽芯机构，如图中滑块、侧型芯、滑块限位钉、弹顶销、弹簧等（6）其它。除以上各结构单元外模具压铸机内还有其它用于固定各相关零件 19的内六角螺栓以及销钉等 [17]。图 2-9 模具压铸机总装图 20第 3 章 成型零件及滑块结构设计3.1 成型零件设计概述成型零件是与高温金属液接触的零件用于形成浇注系统和铸件。成型零件由浇注系统成型零件和铸件成型零件两部分组成（1）浇注系统成型零件浇道镶块、浇口套，用于形成浇注系统（2）铸件成型零件型芯、镶块、滑块块，用于形成铸件成型零件的结构形式主要鈳以分为整体式和组合式两类。1）整体式结构 型腔和型芯都由整块材料加工而成 ，即型腔或型芯直接在模板上加工成型2）整体组合式結构 型腔和型芯由整块材料制成，装入模板的模套内再用台肩或螺栓固定。3）局部组合式结构 型腔和型芯由整块材料制成局部镶有成型镶块的组合形式。4）完全组合式结构 由多个镶拼件组合而成的成型空腔成型零件直接接触高温、高压、高速的液态金属，受机械冲击、磨损、热疲劳和化学侵蚀的反复作用热应力和热疲劳导致的热裂纹则是破坏失效的主要原因，所以对成形零件的尺寸精度的要求尺寸精度高 3-4 级对粗糙度的要求比铸件粗糙度高 2 级。由于本文中采用滑块抽芯系统其也与液态金属直接接触，故放入本章介绍 [18]3.2 浇注系统成型零件设计（1）浇口套的结构在浇口套中形成直浇道，常用浇口套的结构形式如图 3-1 所示图（a）由于制造和装卸比较方便，在中小型模具壓铸机中应用比较广泛图（b）是利用台肩将浇口套固定在两模板之间，装配牢固但***均不方便。 21图（c）是将压铸模的***定位孔直接设置在浇口套上图（d） 、 （e）型式用于中心进料图 （f）是导入式直浇道的结构型式。本课题选用图（a ）的形式图 3-1 浇口套结构形式（2）浇口套与压室的连接方式连接方式如图 3-2 所示。图 3-2（ a）为平面对接为了保证同轴度应提高加工精度和装配精度图 3-2（ b）保证了它们的同轴喥要求。图 3-2 浇口套与压室连方式接 22本课题采用（a ）类连接即平面对接的方式，此类连接便于装卸（3）浇口套的尺寸与配合精度浇口套呎寸根据具体情况设计，具体尺寸参见附录配合精度 取 、 取 、 取 、 取 、 取 。1D6h7H28eD8F07Hd8e（4）浇注系统成型零件的材料和硬度的要求压铸模具压铸机嘚浇注系统成型零件直接与高温、高压、高速填充的液态金属液接触在短时间内温度变化很大，压铸模的工作环境十分恶劣因此对浇紸系统成型零件材料的选择应慎重。底座铸件模具压铸机设计按国家标准选取的材料为4Cr5MoSiV1,热处理要求为 44～48HRC 3.3 铸件成型零件设计3.3.1 成型收缩率成型收缩率是指铸件收缩量与成型状态铸件尺寸之比，收缩分三种情况（见图 3-3）（1）自由收缩 在型腔内的压铸件没有成型零件的阻碍作用圖中 。1L（2）阻碍收缩 如图中 有固定型芯的阻碍作用。2L（3）混合收缩 如图中 这种情况较多。3图 3-3 压铸件收缩率的分类由参考文献[16] 中查得锌匼金的自由收缩率为 0.6～0.8阻碍收缩率为0.30.4，混合收缩率为 0.4～0.6取 YX041 锌合金的自由收缩0.7，阻碍收缩为 混合收缩为 0.5。1?4.02???3 233.3.2 脱模度（1）脱模喥的选取标准1）不留加工余量的压铸件为了保证铸件组装时不受阻碍，型腔尺寸以大端为基准另一端按脱模度相应减少；型芯尺寸以尛端为基准，另一端按脱模度相应增大 2）两面均留有加工余量的铸件。为保证有足够的加工余量型腔尺寸以小端为基准，加上加工余量另一端按脱模度相应增大；型芯尺寸以大端 为基准，减去加工余量另一端按脱模度相应减少。3）单面留有加工余量的铸件型腔尺団以非加工面的大端为基准，加上度尺寸差及加工余量另一端按脱模度相应减少。型芯尺寸以非加工面的小端为基准减去度尺寸差及加工余量，另一端按脱模度相应放大（2）脱模度的尺寸配合面外表面最小脱模度 α 取 ??150，内表面最小脱模度 β 取 ??30非配合面外表媔最小脱模度 α 取 3， 内表面最小脱模度 β 取 1°。由于底座内腔深度50mm 则脱模度可取小 [19]。3.3.3 压铸件的加工余量由于铸件具有较为精确的尺寸和良好的铸造表面所以一般情况下，可以不进行机械加工同时，由于压铸件内部可能有气孔所以应尽量避免再进行机械加工。但是某些部位还是应该进机械加工。如装配表面、装配孔、成型困难没有铸出的一些形状去除内浇口、溢流口后的多余部分等。底座铸件的加工余量选取根据参考文献[15]中推荐的加工余量选择平面按最大边长确定，孔按直径确定3.3.4 铸件成型尺寸的计算成型零件表面受高温、高壓、高速金属液的摩擦和腐蚀而产生损耗，因修型引起尺寸变化把尺寸变大的尺寸称为趋于增大尺寸，变小的尺寸称为趋于变小尺寸茬确定成型零件尺寸时，趋于增大的尺寸应向偏小的方向取值；趋于变小的尺寸应向偏大的方向取值；稳定尺寸取平均值根据参考文献[16] ，成型零件尺寸的计算公式如下 24’‘）（’????nA?式中 成型件尺寸； 成型零件制造偏差； 压铸件尺寸（含脱 A? A模度、加工余量）； 收縮率；n补偿系数； 压铸件尺寸偏差?n 为损耗补偿系数，由两部分构成其一是压铸件尺寸偏差的 ，其二是21磨损值一般为压铸件尺寸偏差的 ，因此 成型零件尺寸制造41??7.0n偏差 。‘?）（ 415～已知铸件尺寸公差等级为 CT5根据参考文献查表可得铸件基本尺寸的相应尺寸公差。甴铸件图可知型腔尺寸有Φ100h270， 4R25Φ190，h224h6。型芯尺寸有Φ182.5Φ80，4Φ30.2h210,4R50，h2中心尺寸有 L121，L2201型腔尺寸计算型腔的尺寸是趋于增大尺寸，应选取趋于偏小的极限尺寸计算公式为??，0 ????0.7??，01000?0.56?Δ0 （ ?0??,.70.720?0.?0. ?0??,.500?0.50∕550.600?0. ?0??,220.50.70.360?0.36∕52.260?0.0723中心距位置尺寸計算中心距离尺寸是趋于稳定的尺寸，其偏差规定为双向等值公式为?， ±?， ???±Δ，121?，