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XXXXXXXX學院
畢業(yè)設計（論文）
畢業(yè)設計說明書
題 目：
學 號：
姓 名：
班 級：20級（）班
專 業(yè)：
指導教師：
學 院：
答辯日期：20 年 月 日
摘要：自改革開放以來，中國的壓鑄業(yè)得到迅猛發(fā)展，為我國的現(xiàn)代化建設和綜合國力的提高做出了突出貢獻，因此，研究壓鑄模具對了解壓鑄產品的生產過程和提高產品質量有很大意義。
本次設計是根據畢業(yè)設計任務書要求，設計負壓蓋壓鑄模具。介紹了對制件的工藝分析，模具材料的選用，模具分型面的選擇，模具各系統(tǒng)的計算及結構設計，及模架的選用，繪制模具裝配圖和工作零件圖，編寫設計說明書等。本次設計分為四部分，包括：關于壓鑄模的相關綜述，負壓蓋壓鑄模具的整個設計步驟，設計總結，及參考文獻。
通過本設計，可以對壓鑄模具有一個初步的認識，注意到設計中的某些細節(jié)問題，了解模具結構及工作原理；利用UG進行模具和模架設計，讓模具設計更加的快速和簡單，加速了設計的進程。
關鍵詞：負壓蓋；壓鑄模；壓力鑄造成型
Abstract: Since reform and opening up, China's die casting industry get rapid development, for our country's modernization and made outstanding contribution to the improvement of comprehensive national strength, therefore, research on die casting mould for production process of die-casting products and improve product quality has great significance.
This design is according to the design plan descriptions of the graduation requirements, design negative pressure die casting moulds. Introduces the analysis of the technology of the product selection of mould materials, mould parting surface selection, mould calculation and structure design of each system, and the selection of die set, drawing die assembly drawing and detail drawing work, write design specifications, etc. This design is divided into four parts, including: related reviews about die mold, suction cover die-casting die whole design steps, design, summary and references.
Through this design, we can have a preliminary understanding about die casting mould, notice the problems in the design of details, to know the mould structure and working principle; Using UG to mold and die set design, for more rapid and simple mould design, accelerate the process of the design
Keywords: Suction cover; Die casting; Pressure casting
目 錄
摘 要、關鍵詞 I
Abstract、Key words II
目 錄 III
一. 引言 1
二、鑄件成型工藝的可行性分析……………………………………………….………3
2.1 鑄件分析………………………………………………………………..………3
2.2鑄件的原材料分析…………………………………………………………………3
2.3成型工藝分析………………………………………………………………………4
三、 壓鑄機的選擇及分型面的設計……………………………………………………5
3.1 估算零件體積和投影面積……………………………………………………5
3.2壓鑄機的選擇………………………………………………………………………5
3.3壓鑄模分型面的設計………………………………………………………………6
四、澆注系統(tǒng)的設計 ……………………………………………………………………7
4.1 澆注系統(tǒng)的作用 …………………………………………………………………7
4.2 內澆口的設計 ……………………………………………………………………7
4.3 直澆道的設計 …………………………………………………………………9
4.4 排溢系統(tǒng) …………………………………………………………………………10
五、鑄件成型尺寸的計算 ………………………………………………………………12
5.1 型腔尺寸計算 …………………………………………………………………12
5.2 型芯尺寸計算 …………………………………………………………………13
5.3 中心距位置尺寸計算 …………………………………………………………13
六、導向與脫模機構的設計……………………………………………………………14
6.1導向機構的作用…………………………………………………………………14
6.2導柱、導套的選擇…………………………………………………………………14
6.3導柱導套的排布………………………………………………………………14
6.4脫模推出機構的確定………………………………………………………………15
七、側向分型與抽芯機構的設計…………………………………………………………17
7.1 抽芯的設計……………………………………………………………………17
7.2 行位及其組件的性能要求………………………………………………………17
7.3 尺寸的計算………………………………………………………………………18
7.4 導滑槽的設計……………………………………………………………………19
7.5 鎖緊塊……………………………………………………………………………20
八、冷卻系統(tǒng)設計………………………………………………………………………21
8.1冷卻系統(tǒng)的設計原則 ……………………………………………………………21
8.2冷卻水道的結構……………………………………………………………………21
九、其它結構零部件的設計 …………………………………………………………23
十、小結…………………………………………………………………………………24
注釋和參考文獻…………………………………………………………………………25
謝辭………………………………………………………………………………………26
III
1、 引言
1.1 壓鑄模具基本介紹及其優(yōu)點
高壓力和高速度是壓鑄中熔融合金充填成型過程的兩大特點。壓鑄中常用的壓射比壓在幾兆帕至幾十兆帕范圍內，有時甚至高達500MPa。其充填速度一般在0.5～120m/s范圍內，它的充填時間很短，一般為0.01～0.2s，最短的僅為千分之幾秒。因此，利用這種方法生產的產品有著其獨特的優(yōu)點?？梢缘玫奖”凇⑿螤顝碗s但輪廓清晰的鑄件。其壓鑄出的最小壁厚：鋅合金為0.3mm；鋁合金為0.5mm。鑄出孔最小直徑為0.7mm。鑄出螺紋最小螺距0.75mm。對于形狀復雜，難以或不能用切削加工制造的零件，即使產量小，通常也采用壓鑄生產，尤其當采用其他鑄造方法或其他金屬成型工藝難以制造時，采用壓鑄生產最為適宜。鑄件的尺寸精度和表面粗糙度要求很高。鑄件的尺寸精度為IT12～IT11面粗糙度一般為3.2～0.8μm，最低可達0.4μm。因此，個別壓鑄件可以不經過機械加工或僅是個別部位加工即可使用[1]。
壓鑄的主要優(yōu)點是：
(1)鑄件的強度和表面硬度較高。由于壓鑄模的激冷作用，又在壓力下結晶，因此，壓鑄件表面層晶粒極細，組織致密，所以表面層的硬度和強度都比較高。
壓鑄件的抗拉強度一般比砂型鑄件高25%～30%，但收縮率較低。
(2)生產率較高。壓力鑄造的生產周期短,一次操作的循環(huán)時間約5 s～3 min ,這種方法適于大批量生產。
雖然壓鑄生產的優(yōu)勢十分突出，但是，它也有一些明顯的缺點：
(1)壓鑄件表層常存在氣孔。這是由于液態(tài)合金的充型速度極快，型腔中的氣體很難完全排除，常以氣孔形式存留在鑄件中。因此，一般壓鑄件不能進行熱處理，也不宜在高溫條件下工作。這是由于加熱溫度高時，氣孔內的氣體膨脹，導致壓鑄件表面鼓包，影響質量與外觀。同樣，也不希望進行機械加工，以免鑄件表面顯露氣孔。
(2)壓鑄的合金類別和牌號有所限制。目前只適用于鋅、鋁、鎂、銅等合金的壓鑄。而對于鋼鐵材料，由于其熔點高，壓鑄模具使用壽命短，故鋼鐵材料的壓鑄很難適用于實際生產。至于某一種合金類別，由于壓鑄時的激冷產生劇烈收縮，因此也僅限于幾種牌號的壓鑄。
(3)壓鑄的生產準備費用較高。由于壓鑄機成本高，壓鑄模加工周期長、成本高，因此壓鑄工藝只適用于大批量生產[2]。
1.2 壓鑄模具設計的意義
模具是壓鑄件生產的主要工具，因此在設計模具時應盡量注意使模具總體結構及模具零件結構合理，安全可靠，便于制造生產，壓鑄模澆排系統(tǒng)需合理設計。模具的加工、裝配要到位，配合需適當，壓鑄模具的優(yōu)化也是一個重要方面。壓鑄模具的優(yōu)良程度很大程度上取決澆注系統(tǒng)以及排溢系統(tǒng)的設計。壓鑄生產中，因為模具澆道形狀、澆口與排溢口位置及壓鑄力等控制參數選擇不合理導致壓鑄件縮孔、冷隔或者氣孔等缺陷的情況常有出現(xiàn)。而對澆道和排溢口的形狀、大小、位置以及壓鑄機壓射工藝參數經過優(yōu)化后可以大大減少這些缺陷[3]。綜上所述，壓鑄模具的合理設計對于生產出高質量的鑄件具有重要意義。
1.3畢業(yè)設計內容
本課題設計內容是鋅合金負壓蓋鑄件壓鑄模具設計，主要包括澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)，成形零件，抽芯機構，推出機構以及模體結構等，其設計步驟如下：
（1）設計壓鑄模具總體結構；
（2）設計澆注系統(tǒng)；
（3）設計成型零件系統(tǒng)；
（4）設計抽芯系統(tǒng)機構；
（5）設計模體、頂出及復位機構。
主要設計方法為：運用UG繪制整個模具的裝配圖、立體圖和CAD的零件圖、裝配圖
2、 鑄件成型工藝的可行性分析
2.1 鑄件分析
本次設計的零件為負壓蓋的模具設計，如下圖1-1所示：
圖2-1 鑄件立體圖
負壓蓋是某種型號電機上的零件，生產批量100，000件，鑄件要求無欠鑄、氣孔、疏松、裂紋等缺陷
2.2鑄件的原材料分析
2.2.1 基本特性
產品原始信息
產品大小 ： 54㎜×68㎜×8㎜
產品平均壁厚：5MM
材質 ： 鋅合金（ZZnAID4-0.1-GB8738-88）
重量 ： 80.4 g
縮水率： 1.005
其物理和力學性能為：密度6.3g/ mm3,固相線與液相線溫度分別為538 oC和593oC，抗拉強度320 MPa,屈服強度160 MPa，硬度80HB，剪切強度190 MPa，疲勞強度140 MPa。壓鑄鋅合金的主要特點：
1. 密度較小，比強度高。
2. 在高溫和常溫下都具有良好的力學性能，尤其是沖擊韌性尤其好。
3. 有較好的導電性和導熱性。機械切削性能也很好。
4. 表面有一層化學穩(wěn)定、組織致密的氧化鋅膜，故大部分鋅合金在淡水，海水，硝酸鹽以及各種有機物中均有良好的耐腐蝕性。但這層氧化鋅膜能被氯離子及堿離子所破壞。
5. 具有良好的壓鑄性能，較好的表面粗糙度以及較小的熱烈性。
綜上所述，該產品能用壓鑄成型完成。
壓鑄鋅合金的使用性能和工藝性能都優(yōu)于其他壓鑄合金，而且來源豐富，所以在各國的壓鑄生產中都占據極重要的地位，其用量遠遠超過其他壓鑄合金。鋅合金的特點是：比重小、強度高；鑄造性能和切削性能好；耐蝕性、耐磨性、導熱性和導電性好。鋅和氧的親和力很強，表面生成一層與鋅結合得很牢固的氧化膜，致密而堅固，保護下面的鋅不被繼續(xù)氧化。鋅硅系合金在雜質鐵含量較低的情況下，粘模傾向嚴重。鋅合金體收縮值大，易在最后凝固處形成大的集中縮孔。
用于壓鑄生產的鋅合金主要是鋁硅合金、鋁鎂合金和鋁鋅合金三種。純鋅鑄造性能差，壓鑄過程易粘模，但因它的導電性好，所以在生產電動機的轉子時使用。
2.3成型工藝分析
2.31精度等級
影響鑄件精度的因素很多，塑料的收縮、注塑成型條件（時間、壓力、溫度）等，塑件形狀、模具結構（澆口、分型面的選擇），飛邊、斜度、模具的磨損等都直接影響制品的精度。按 GB/T14486----1993標準，鑄件件尺寸精度鑄造精度CT5[1]。
2.32脫模斜度
由于塑件冷卻后產生收縮，會緊緊地包住模具型芯、型腔中凸出的部分，使塑件脫出困難，強行取出會導致塑件表面擦傷、拉毛。為了方便脫模，塑件設計時必須考慮與脫模（及軸芯）方向平行的內、外表面，設計足夠的脫模斜度。本零件設為0.5°
三、 壓鑄機的選用及分型面的設計
3.1 估算零件體積和投影面積
根據壓鑄件的產品信息，產品生產所需的數量，產品的強度和精度有較高要求，綜合實際考慮，該產品采用一模一穴的成型方法。
（1）鎖模力計算
根據壓鑄產品選擇壓鑄機，鎖模力通常的計算方式為用模具分型面上承受金屬壓力的投影面積乘以鑄造比壓乘以安全系數。
鎖模力的計算如下：
T=K×A×P (1-1)
其中： T 為鎖模力，單位為N;
K 為安全系數，熱室壓鑄機一般取1.3
A 為鑄造投影面積，單位mm2 （包括鑄件、料、頭、流道、溢流井等， 約相當于鑄件的1.8倍）
P 為壓射比壓，單位Mpa。
單位換算1T=10KN= 100000N
該產品的鑄件投影面積為2563×1.8=4613 mm2
由于該產品為壓鑄件，壓射比壓取值為30Mpa 。
故該產品的鎖模力為：
T=K×A×P=1.3×4613×30/10×100=179.9KN
3.2 壓鑄機的選擇
根據以上數據選擇鎖模力大于179.9KN的機臺即可，結合鋅合金機臺設備考慮，本次模具設計采用的是熱壓室壓鑄機，其型號與主要技術規(guī)格如下：
壓鑄機型號：DAM88
鎖模力/KN：880
壓射力/KN：85～150
3.3 壓鑄模分型面的設計
壓鑄模的定模與動模表面通常稱為分型面，分型面是由壓鑄件的分型線決定的。而模具上垂直于鎖模力方向上的接合面，即為基本分型面。此殼體鑄件的分型面選擇現(xiàn)有三種方案如圖2-3所示。
選擇中間面，使鑄件整體放在動定模中間，有利于氣體的排出，抽芯機構在模具的中心位置，簡單，穩(wěn)定
選擇上表面，增加了加工的難度，零件容易粘模。
選擇下表面面增加了加工的難度，也不利于澆注系統(tǒng)的放置。
綜上分析決定選取中間面為該鑄件的分型面。
圖3.1 分型面的選擇
四.澆注系統(tǒng)的設計
4.1澆注系統(tǒng)的作用
壓鑄模澆注系統(tǒng)是將壓鑄機壓室內熔融的金屬液在高溫高壓高速狀態(tài)下填充入壓鑄模型腔的通道。它包括直澆道、橫澆道、內澆口、以及溢流排氣系統(tǒng)等。它能調節(jié)充填速度、充填時間、型腔溫度，因此它決定著壓鑄件表面質量以及內部顯微組織狀態(tài)，同時也影響壓鑄生產的效率和模具的壽命[14]。
圖4.1帶澆注系統(tǒng)鑄件
4.2 內澆口的設計
根據零件的外形和結構特點，將內澆口開在通孔上，在成型孔的型芯上設置分流錐，金屬液從型腔中心部位導入。
它的特點如下：
a 、金屬液流流程短，而各部的流動距離也比較為接近，可縮金屬液的填充時間和凝固時間。
b 、減少模具分型面上的投影面積，并改善壓鑄機的受力狀況。
c 、模具結構緊湊。
d 、周邊的溢流槽可聚集不良冷污的金屬液，并有利于排氣，提高填充效果。
以下列公式(NADCA)計算出填充時間：
t＝k[(Ti－Tf＋SZ)/(Tf－Td)]×T
其中k＝0.0346 秒/mm
Ti＝熔湯進入模具溫度，取650oC
Tf＝合金最低流動溫度，取595oC
S＝容許凝固百分率，取0%
Z＝轉換系數 2.5oC/%
Td＝模具溫度，取240oC
T鑄件厚度，取5.0mm
t＝0.0346× [(650－595＋0.0×2.5)/(595－240)]×5
＝0.026(秒)
鑄件體積的計算
V= 12759*1.8=22966 mm3 （包括渣包和產品）
內澆口充填速度的計算
對于不同壁厚的鎂、鋁、鋅壓鑄合金的充填速度不同：
本產品平均壁厚為5MM, 材質為鋅合金，內澆口填充速度為35m/s
本產品的內澆口面積為：
Ag=V/Vg*t=22966/35000*0.026=25 mm2
考慮到產品的結構問題，內澆口寬度L取值為25mm,所以內澆口厚度H= Ag/L=25/25=1mm
實際上，由于客觀的影響因素較多，確定最合理的內澆口截面積是很困難的。因此，應留有適當的修正余量，即內澆口的初始尺寸選取較小值，為以后試模后進行修正和調整留有余地。
3．橫澆道的設計
橫澆道是直澆道末端到內澆口的前端的連接通道，有時橫澆道可劃分為主橫澆道和過渡橫澆道。
對于臥熱壓式室壓鑄機，一般情況下工作時，橫澆道在模具中應處于直澆道的正上方或側上方，以保證金屬液在壓射前不過早流入橫澆道，本零件是圓柱形零件，為了更容易充滿，固采用如圖3-8所示a圖擴張式。
4.3 直澆道的設計
所選用的壓鑄機的類型不同，直澆道的結構形式也不同。臥式冷室壓鑄機的直澆道結構要比立式冷室壓鑄機的直澆道要簡單。
直澆道部分澆口套的結構形式如圖3-6所示。圖a 裝拆方便，壓室同澆口同軸度偏差較大。圖b 裝拆方便，壓室同澆口同軸度偏差較小，但澆口套耗料較多。圖c 裝拆不便，壓室同澆口同軸度偏差較大。圖d 澆口套通冷卻水，模具熱平衡較好，有利于提高生產率。 圖e 用于采用整體壓室時點澆口的澆口套。圖f 用于臥式冷壓室壓鑄機，采用中心澆口的澆口套。
結合本零件的特點，為了方便裝拆方便，設計時選擇圖b類型結構，具體結構如圖：
圖4.3 直澆道
4.4 排溢系統(tǒng)
排氣槽是充型過程中型腔內受到排擠的氣體得以逸出的通道。其主要作用是將型腔內的氣體排逸到型腔外面去。
1）排氣不良的危害
① 增加熔體充模流動的阻力，是型腔充不滿；
② 在制品上呈現(xiàn)明顯可見的熔接縫，其力學性能降低；
③ 滯留氣體時塑件產生質量缺陷；
④ 型腔內氣體受到壓縮后產生瞬時局部高溫，使塑料熔體分解；
⑤ 由于排氣不良，降低了充模速度。
2）排氣系統(tǒng)的設計方法
① 利用分型面排氣是最好的方法，排氣效果與分型面的接觸精度有關；
② 對于大型模具，可以用鑲拼的成型零件的縫隙排氣；
③ 利用頂桿與孔的配合間隙排氣；
④ 利用球狀合金顆粒燒結塊滲導排氣；
⑤ 在熔合縫位置開設冷料穴
本模具可以利用配合間隙排氣，通常中小型模具的簡單型腔，可利用推桿、活動型芯以及雙支點的固定型芯端部與模板的配合間隙進行排氣，這里不再單獨設計排氣槽。
五. 鑄件成型尺寸的計算
成型零件表面受高溫、高壓、高速金屬液的摩擦和腐蝕而產生損耗，因修型引起尺寸變化。把尺寸變大的尺寸稱為趨于增大尺寸，變小的尺寸稱為趨于變小尺寸。在確定成型零件尺寸時，趨于增大的尺寸應向偏小的方向取值；趨于變小的尺寸應向偏大的方向取值；穩(wěn)定尺寸取平均值。
（1）由于成型零件直接與高溫高壓的塑料熔體接觸，它必須有以下一些性能:
1. 必須具有足夠的強度、剛度，以承受塑料熔體的高壓；
2.有足夠的硬度和耐磨性，以承受料流的摩擦和磨損。通常進行熱處理，使其硬度達到HRC50以上；
3. 對于成型會產生腐濁性氣體的塑料還應選擇耐腐濁的合金鋼理；
4. 材料的拋光性能好，表面應該光滑美觀。表面粗造度應在Ra0.4以下；
5. 切削加工性能好，熱處理變形小，可淬性良好；
6. 熔焊性能要好,以便修理；
7. 成型部位應須有足夠的尺寸精度。孔類零件為H8~H10，軸類零件為h7~h10。
（2） 型腔、型芯工作部位尺寸的確定
經查有關資料可知鋅合金塑料的收縮率是0.3%～0.7%
平均收縮率為: S=（0.3%+0.7%）/2=0.5% (2-13)
5.1 型腔尺寸計算
型腔的徑向和深度尺寸
(2-14)
(2-15)
式中 —模具型腔的徑向尺寸；
—壓鑄件外部形狀的徑向尺寸；
—模具型腔的深度尺寸；
—壓鑄件外部形狀的高度尺寸；
k—壓鑄件平均收縮率；
—壓鑄件尺寸偏差；
—模具的制造偏差。
5.2 型芯尺寸計算
2）型芯的徑向尺寸和高度尺寸
(2-16)
(2-17)
式中 —模具型芯的徑向尺寸
—壓鑄件內部形狀的徑向尺寸
—模具型芯的高度尺寸
—壓鑄件內部形狀的深度尺寸
5.3 中心距位置尺寸
(2-18)
式中 —模具上型腔或型芯的中心距尺寸；
—壓鑄件凸臺或凹槽的中心距尺寸
各工作部位尺寸計算結果見零件圖紙
6、 導向與脫模機構的設計
導柱導向機構是保證動定?；蛏舷履：夏r，正確定位和導向的零件。
6.1 導柱導向機構的作用
1、 定位件用：模具閉合后。
2、 保證動定模和推板或上下模位置正確。
3、 保證型腔的形狀和尺寸精確。
4、 在模具的裝配過程中也起定位作用。
5、 便于裝配和調整。
6、 導向作用：合模時，首先是導向零件接觸，引導動定模或上下模準確閉合，避免型芯先進入型腔造成成型零件損壞。
7、 承受一定的側向壓力。
6.2 導柱導套的選擇
圖6.1 導柱導套結約形式
其材料采用20鋼經滲碳淬火處理，硬度為50~55HRC。導柱、導套固定部分表面粗糙度Ra為08μm，導向部分表面粗糙度Ra為0.8~0.4μm。具體尺寸如上圖所示。導柱、導套用H7/r6配合鑲入模板。
6.3 導柱導套的排布
為了使導柱進入導套比較順利，在導套的前端倒一圓角，且導柱孔為通孔，這樣容易排氣，材料用T8A，使其硬度應低于導柱硬度，這樣就可以減少摩擦，以防止導柱或導套拉毛。導套的精度與配合，是采用二級精度過渡配合壓入定模模板。導柱布置見圖7-2：
圖6-3 導柱布置
6.4脫模推出機構的確定
本次模具設計采用一次推出機構。一次推出機構是指壓鑄件在固化成型開摸后，通過單種或多種推出元件，用一次推出動作，即可將壓鑄件推出的機構。最常用的結構形式有推桿推出機構、推管推出機構、卸料板推機構、旋轉脫模機構等。本次模具設計即采用推桿推出機構。
1.推桿形式的選擇
推桿推出端的端面形狀根據壓鑄件被推出時所作用的部位不同而不同，分為平面
2.推桿截面形狀的選擇
推桿推出段的截面形狀根據壓鑄件被推出部位的形狀、成形鑲塊鑲拼的實際情況，常見的推桿推出段的截面形狀有圓柱形、扁平形和半圓形。圓柱形推桿是最常用的一種形式，易于加工、易于更換和維修，又容易保證尺寸配合精度和形位精度的要求，同時還具有滑動阻力小，不易卡滯等特點；扁平形推桿多用于深而窄的立壁和立肋的壓鑄模中；半圓形推桿多在壓鑄件外邊緣和成型零件鑲縫處采用，以加大推桿的推出面積，半圓形推桿易于加工，但推桿孔加工較為困難。根據設計零件端蓋的特點，采用圓柱形推桿。
3.推桿尺寸的設計
推桿直徑按推桿端面在鑄件上允許承受的許用應力決定。推桿數量根據鑄件形狀、大小考慮，推桿布置應使鑄件各部位受頂壓力均衡。
由模具設計手冊[3]表4-24可查得本次模具設計所選推桿的尺寸參數如下表2-3所示：
表6-3常用推桿的尺寸系列 mm
A
(f9)
基本尺寸
2
偏差
-0.006
-0.031
7、 側向分型與抽芯機構的設計
7.1抽芯的設計
側向分型與抽芯機構簡稱行位，用來成型具有外側凸起、凹槽和孔的塑件；成型殼體制品的局部凸起、凹槽和肓孔。因為側抽機構的注射模，其可動零件多，動作復雜。因此，側抽機構的設計應盡量可靠、靈活和高效。本產品圖需要抽芯位置如圖7-1所示紅色面所示：
7.2 行位及其組件的性能要求
行位有相對于其他零件的運動而且行位還是產品成型結構部分，因此行位及與其想配合的零件不僅滿足一定的耐磨性要求還必須具有一定成型零件的性能。
行位及其組件的性能必須滿足如下幾點：
（1）高耐磨性：滑塊表面硬度必須大于HRC50，以保證其耐磨性能。
（2）硬度差：行位與其配合的零件如下模鑲件、行位驅動塊、行位壓緊塊、耐磨片之間必須有HRC5~10的差值，因此不可以用同種材料以防止粘著磨損。此次設計中行位采用8407，下模鑲件采用預硬模具鋼8407，其他與行位有接觸的零件均采用TOOLOX44耐磨鋼。他們通過不同的熱處理方式可以達到此項要求。
（3）加工性：除行位以外的零件都是單一簡單結構零件，熱處理變形小，可加工性優(yōu)異。而行位的成型部分可以通過電火花加工，其余結構對于傳統(tǒng)加工也容易保證其加工精度。
（4）配合要求：行位與壓板有相對運動，其配合采用H7/f7的間隙配合。與下模鑲件的的配合以保證不溢料盡量保證動作穩(wěn)定靈活。詳細見模具總裝的配合要求。
7.3 尺寸的計算
1、斜導柱傾角a ：15°＜a＜25°；滑塊斜面傾角b= a+2～3°；
2、抽芯距S
S=膠件側向凹凸深度 +1.5～5㎜，塑件需要抽芯距離為27㎜，加上安全距離則設計需要抽芯距離為30㎜；
3、斜導柱的長度L
方法一：通過公式計算 L=S/sina+H/cosa
方法二：采用圖解法確定
1）計算斜導柱傾斜角
斜導柱傾斜角是決定斜導柱抽芯機構工作效果的重要參數， 大小對斜導柱的有效工作長度、抽芯距、受力狀況等有直接影響。最常用的是12°≤α≤25°。本模具采用α=18°，則楔緊塊的楔緊角α,=20°。
2) 計算斜導柱直徑
由于計算比較復雜，為了方便，用查表的方法來確定斜導柱的直徑。先按已經求得的抽撥力和選定的斜導柱傾斜角在模具設計手冊查表最大的彎曲力，然后根據和以及斜導柱傾斜角在模具設計手冊查表中查出斜導柱直徑D=16㎜。
3) 斜導柱長度的計算
斜導柱的長度是根據側型芯的抽芯距S，斜導柱直徑d，固定軸肩的直徑D，傾斜角α以及安裝斜導柱的模板厚度h來決定的。
圖8.3 斜導柱長度示意圖
L=L1+L2+L3+L4+L5 （8.8）
=12+30.58+42.57+42.05+8
≈135（mm）
其中： L----斜導柱總長
L1----斜導柱大端斜面中心至最高點長度
L2-----斜導柱大端斜面中心至滑塊端面點長度
L3----滑塊孔半徑在斜導柱上投影長度
L4----斜導柱工作長度
L5----斜導柱錐度長度，一般取5～10㎜
7.4 導滑槽的設計
斜導柱驅動滑塊是沿著導滑槽移動的，故對導滑槽提出如下要求：
a、 滑塊在導滑槽內運動要平穩(wěn)；
b、 為了不使滑塊在運動中產生偏斜，其滑動部分要有足夠的長度，一般為滑塊寬度的一倍以上；
c、 滑塊在完成抽拔動作后，仍留在導滑槽內，其留下部分的長度不應小于滑塊長度的2/3，否則，滑塊在開始復位時容易發(fā)生偏斜，甚至損壞模具；
d、 滑塊與導滑槽間應上、下與左、右各有一對平面呈動配合，配合精度可選H7/g6或H7/h7，其余各面均應留有間隙[10]；
基于以上要求，為了節(jié)約成本，便于加工該模具才型芯固定板上直接開滑槽，用耐磨塊加以固定其結構及與滑塊的配合如下圖所示：
圖7.5 導滑槽與斜滑塊配合示意圖
7.5 鎖緊塊
鎖緊塊的斜角應α1導柱的傾斜角α。一般α1=α+（2～3）°。這樣在開模時鎖緊塊能很快離開滑塊的壓緊面，避免壓緊塊與滑塊間摩擦過大。另外，合模時，只是在接近合模終點時，鎖緊塊才接觸滑塊，并最后壓緊滑塊，使斜導柱與滑塊的斜孔壁脫離接觸，以免注射時斜導柱受過大的力。
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8、 冷卻系統(tǒng)設計
8.1 冷卻系統(tǒng)的設計原則
壓鑄成型是在高速高壓下，將熔融的金屬液沖入型腔后冷卻固化成型。金屬液的冷卻固化是由模具溫度和金屬液的澆注溫度的溫差實現(xiàn)的，即模具溫度越低，它們的溫差越大，金屬液冷卻固化的時間越短。溫度對金屬熔液的充模流動、固化定型、生產效率及制件的形狀和尺寸精度都有很重要的影響。壓鑄模中設置溫度調節(jié)系統(tǒng)的目的，就是要通過控制模具溫度，使壓鑄成型具有良好的產品質量和較高的生產率。因此，在此次設計中，進行溫度調節(jié)系統(tǒng)的設計是必要的。在設計時綜合考慮以下選用原則：
①.冷卻水道的流動方向與金屬液填充的流動方向大體一致；
②.冷卻水道的直徑一般在7.9～14.7mm之間選取；
③.冷卻水道與相關結構件的距離應適當；
④.根據壓鑄件的具體情況，可適當調整冷卻水道的間隔距離；
⑤.對尺寸和形位精度要求較高的壓鑄件，應在動模和定模上分別單獨設置冷卻效果相同的冷卻裝置；
⑥.冷卻水道在并聯(lián)連通時，應保證流程相等；
⑦.冷卻水道應防止漏水，特別是不能滲漏到成型區(qū)域內；
⑧設計冷卻系統(tǒng)時，應本著節(jié)約用水的原則，應設置冷卻水的循環(huán)供水裝置，使冷卻水做到循環(huán)使用。
8.2冷卻水道的結構
由于該塑件體積比較小，所以水道采用直水道直徑為6mm，在滑塊上開設4條冷卻水道其分布
圖8.1 冷卻水道結構圖
九、其它結構零部件的設計
本模具采用的是《壓鑄工藝與模具設計》P137頁560×L中的盲孔型標準模架
開模行程的效核 開模取出塑件所需的開模距離必須小于注塑機的最大開模行程。對于單分形面的注塑模具，其開模行程按下式效核[15]：
S≥H1+H2+（5～10）(mm) （9.6）
式中： S為注塑機的最大行程（此模具中為200）mm；
H1為塑件的脫模距離（此模具中為15），mm；
H2為包括流道在內的塑件高度（此模具中為60），mm；
所以上式成立，即該壓鑄機的開模行程符合要求。由以上對各參數的效核可知該壓鑄機符合要求。
十、小結
通過本課題的設計，使我對模具設計工作有了更深層次的認識，即：模具不是只為設計而設計，要統(tǒng)籌規(guī)劃，全盤考慮。這次設計使我能夠理論聯(lián)系實際，多方面、多角度地去感知、體會書本上比較抽象的理論知識。在指導老師及關心與幫助下，我的做事效率得到了一定的提高，獨立思考并解決問題的能力得到了加強，培養(yǎng)了實際動手能力。
收獲大概可概括為以下幾點：
1、培養(yǎng)了分析問題和解決問題的能力
從設計的開始，就有意識地培養(yǎng)自己獨立思考問題、發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力。大到模具的整體布局，小到排氣槽的設置、冷料穴的長短，都要經過認真思考，才能拿出相對比較成熟的方案。
2、鍛煉了實際動手能力
在整個的設計過程中，翻閱了大量的文獻資料，參考了大量的書籍，除了獲得設計所需的數據外，還學到了其他許多的知識。更重要的是鍛煉了自己的動手能力和借助工具書解決實際問題的能力。授人以魚，不如授人以漁，我相信這些能力在我今后的工作和生活能定能讓我受益匪淺。
3、繪圖水平得到了提高
通過做設計這一期間的實際操作及練習，學到了很多具體的繪圖細節(jié)。譬如：虛線、點畫線的畫法及線條的粗細；剖線、剖面線的畫法及線條粗細；標題欄的畫法及明細表的編排、技術要求等。此外，繪圖的速度也得到了進一步的提高，各種快捷鍵的操作也越來越熟練。
參 考 文 獻
[1] 模具實用技術叢書編委會 編、《壓鑄模設計應用實例》、2005年9月、機械工業(yè)出版社
[2]《壓鑄模設計手冊》編寫組 編、《壓鑄模設計手冊》、1981年12月、機械工業(yè)出版社
[3]中國機械工程學會，中國模具設計大典委員會 編、《模具大典》、2002年、機械工業(yè)出版社
[4]田雁晨 天寶善 王文廣等 編著、《金屬壓鑄模設計技巧與實例》、2006年3月、化學工業(yè)出版社
[5] 楊裕國 編、《壓鑄工藝與模具設計》、1997年、機械工業(yè)出版社
[6]汪愷 主編、《機械工業(yè)基礎標準應用手冊》、2001年6月、機械工業(yè)出版社
[7] 成大先 主編、《機械設計手冊單行本》、2004年1月、化學工業(yè)出版社
[8] 周開勤 主編、《機械零件手冊》、2001年、高等教育出版社
[9] 施平 主編、《機械工程專業(yè)英語》第7版、2005年8月、哈爾濱工業(yè)大學出版社
[10] 鄭鳳琴 主編、《互換性與技術測量》、2000年8月、東南大學出版社
[11] 馮辛安 主編、《機械制造裝備設計》第2版、2005年12月、機械工業(yè)出版社
[12] 濮良貴、紀名剛 主編、《機械設計》第7版、2001年、高等教育出版社
[13] 黃健求 主編、《機械制造技術基礎》、2005年11月、機械工業(yè)出版社
[14] 王啟平 主編、《機械制造工藝學》第5版、2005年8月、哈爾濱工業(yè)大學出版社
致 謝
經過2個多月的努力，我順利完成了這次畢業(yè)設計。在這里首先要感謝xxx老師在收集材料以及設計過程中給予的指導和幫助。通過老師的指導，我在這段時間內掌握了模設計基本原則以及設計中參數的選擇方法。中期檢查時檢查老師給予的意見對我以后的設計質量和進度也有很大的幫助，在這里表示感謝。
設計中還引用了不少工廠的經驗以及多位專家學者的著作，從中學到了很多設計技巧。使我初步認識到了以后工作中可能出現(xiàn)的問題，如何去解決，這將對我以后的工作有很好的幫助作用，在這里一并表示感謝。
最后，通過本設計我鞏固了所學專業(yè)知識，并得到了不少心得。但由于是第一次系統(tǒng)的做這樣規(guī)模的設計，會有不少缺點和錯誤，歡迎審核答辯的老師批評指正，在此再次表示感謝。
設計人：xxx
2013年1月15日