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XXXX學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
題 目：
轉(zhuǎn)子支架壓鑄模具設(shè)計(jì)
學(xué) 生：
指導(dǎo)老師：
系 別：
專(zhuān) 業(yè)：
班 級(jí)：
學(xué) 號(hào)：
2013年 5月
2
目錄
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
1 引言 1
1.1壓力鑄造的特點(diǎn) 1
1.2 國(guó)內(nèi)外壓鑄模具的發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.3選題的依據(jù)和意義 2
1.4畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容 2
2 壓鑄件成型工藝性的分析 3
2.1.2精度等級(jí) 3
2.1.3脫模斜度 4
2.2 ZL102性能分析 4
2.3壓鑄工藝的選擇 5
2.3.1壓鑄壓力的選擇 5
2.3.2 速度的選擇 5
3.壓鑄模具的設(shè)計(jì) 6
3.1分型面的選擇 6
3.1.1分型面的類(lèi)型 6
3.1.2分型面的選擇原則 6
3.1.3分型面位置的確定 6
3.2型腔數(shù)量和排列方式的確定 7
3.2.2型腔排列形式的確定 7
3.4壓鑄機(jī)類(lèi)型的選擇 8
3.4.1壓鑄機(jī)的類(lèi)型 8
3.4.2壓鑄量的計(jì)算 8
3.4.3澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算 8
3.4.4注射機(jī)型號(hào)的選擇 9
3.4.5壓室容量的校核 9
3.3模架的設(shè)計(jì) 10
7.推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 23
7.1推出機(jī)構(gòu)的分類(lèi)，組成及設(shè)計(jì)要點(diǎn) 23
7.1.1推出機(jī)構(gòu)的組成 23
7.1.2推出機(jī)構(gòu)的分類(lèi) 23
7.1.3推出機(jī)構(gòu)的選用 24
7.2推桿的設(shè)計(jì) 24
7.2.1推桿的形式與截面形狀 24
7.2.2推桿尺寸的確定 24
7.3推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位和導(dǎo)向 25
8.導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 25
8.1導(dǎo)柱和導(dǎo)套設(shè)計(jì)的基本要求 25
8.2導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)及材料的選擇 25
8.3導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)和材料的選擇 26
9. 冷卻水道的設(shè)計(jì) 26
9.1模具的冷卻方法 27
9.2冷卻水道的直徑 27
10.模具的裝配圖 28
結(jié)束語(yǔ) 31
致謝 32
參考文獻(xiàn) 33
轉(zhuǎn)子支架壓鑄模設(shè)計(jì)
摘要
本次設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子支架鑄件的最大外圓輪廓尺寸為24.22X71.83X42mm，有2個(gè)?16mm，?7mm的通孔，鑄件壁厚局部呈現(xiàn)不均勻，材料為ZL102代號(hào)的鋁合金。通過(guò)對(duì)該壓鑄件的結(jié)構(gòu)以及ZL102材料的成型工藝性進(jìn)行分析，確定了成型的方案。針對(duì)轉(zhuǎn)子支架壓鑄件結(jié)構(gòu)及工藝要求，選擇曲面部位為動(dòng)靜模的分型面。為了使動(dòng)、定模能夠準(zhǔn)確地導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)利用導(dǎo)柱與導(dǎo)套進(jìn)行配合。各成形小孔由型芯組成，頂出機(jī)構(gòu)是推桿推出的一次脫出機(jī)構(gòu)，澆注系統(tǒng)采用側(cè)澆道。通過(guò)轉(zhuǎn)子支架壓鑄模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及考慮到年產(chǎn)量、設(shè)備及鑄件的精度要求，采用一模兩腔的模具結(jié)構(gòu)。并且采用NX UG4.0來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子支架模具的三維設(shè)計(jì)并用AUTOCAD完成模具設(shè)計(jì)及成型零件設(shè)計(jì) 。
關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)子支架；鋁合金；壓鑄模具；側(cè)澆口；CAD
The die casting design of motor bracket
Abstract
The design of the largest motor bracket casting round for 24.22X71.83X42 mm size outline, there are two ? 16 mm, ? 7 mm impassability hole, and a through-hole side pumping, the wall thickness of casting local appear not to even, materials for ZL102 code of aluminum alloy.
The die structure and the ZL102material forming process was analyzed, determine the forming scheme. According to the motor bracket die structure and process requirements, we select curved surface parts as the Parting surface between the static and dynamic model . In order to make the static and dynamic model can accurately move, we use the inclined guide pillar side core-pulling mechanism, and the cooperation of the guide-post and guide-sleeve in oriented positioning system. Each of the molding holes is composed of the core butt of the static and dynamic model.The ejection mechanism is putting launches a leaking mechanism, using side sprue gating system.
Through the motor bracket of die structure design and considering the production, equipment and casting precision, using a second cavity mode. And we use PROE5.0 to achieve the aluminum shell end cover mould design and completed with AUTOCAD mold design and molding parts design.
Keywords: motor bracket; aluminium alloy; die casting mold；side gate； CAD
32
1 概述
1.1壓力鑄造的特點(diǎn)
壓力鑄造是液態(tài)金屬在高速高壓作用下射入緊鎖的模具型腔內(nèi)并保壓,結(jié)晶直至凝固,使原材料變?yōu)榘氤善坊虺善?它是近代金屬加工工藝中發(fā)展較快的一種先進(jìn)的少、無(wú)切削特種鑄造方法。與其他鑄造方法相比壓鑄有其自身的特點(diǎn)。
壓鑄件的尺寸精度高，表面粗糙度值低，尺寸精度可以達(dá)到IT11~IT1
有時(shí)甚至可以達(dá)到IT9級(jí)。表面粗糙度值低，產(chǎn)品互換性好。
材料利用率高，其材料利用率高約為60%~80%，毛坯利用率可達(dá)到90%。
可以制造形狀復(fù)雜，輪廓清晰，薄壁深腔的金屬零件
在壓鑄件上可以直接嵌鑄其他材料的零件，以節(jié)省貴重材料的加工工
時(shí)。這樣既滿足了使用的要求，擴(kuò)大產(chǎn)品的用途，又減少了裝配工作量，使制造工藝簡(jiǎn)化。
壓鑄件組織致密，具有較高的強(qiáng)度和硬度，并且生產(chǎn)率極高
雖然壓鑄件的優(yōu)點(diǎn)十分突出，但是它也有一些明顯的缺點(diǎn)：
壓鑄件常有氣孔以及氧化夾雜物存在，從而降低了壓鑄件的質(zhì)量。
壓鑄的生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)用較高。由于壓鑄機(jī)成本高，壓鑄模加工周期長(zhǎng)，成
本高，因此壓鑄工藝只適用于大批量生產(chǎn)。
壓鑄件的尺寸受到限制。
壓鑄合金的種類(lèi)受到限制 由于壓鑄模具受到使用溫度的限制，高熔
點(diǎn)合金（如黑色金屬）壓鑄模具壽命較低，難以用于實(shí)際的生產(chǎn)。
1.2 國(guó)內(nèi)外壓鑄模具的發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)的壓鑄行業(yè)起步晚，起點(diǎn)低。在20世紀(jì)50年代開(kāi)始設(shè)計(jì)并制造壓鑄機(jī)，在上個(gè)世紀(jì)八十年代，中國(guó)只有幾家單位有1000噸以下的壓鑄機(jī)，國(guó)內(nèi)只能制造最大630噸壓鑄機(jī)，并且大部分壓鑄機(jī)合模機(jī)構(gòu)還是全液壓的，非常落后。近年來(lái)我國(guó)摩托車(chē)，汽車(chē)工業(yè)高速發(fā)展，推動(dòng)壓鑄行業(yè)快速成長(zhǎng)。根據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)經(jīng)營(yíng)管理委員會(huì)編制的《全國(guó)模具專(zhuān)業(yè)廠基本情況》統(tǒng)計(jì)，壓鑄模具約占各類(lèi)模具總產(chǎn)值5%，每年增長(zhǎng)速度高達(dá)25%。 各模具廠普遍加大設(shè)備投入，提升技術(shù)水平和制模能力，模具的質(zhì)量有了轉(zhuǎn)大的提高?？傮w來(lái)說(shuō)，中、小型模具的制作完全可以滿足國(guó)內(nèi)的需求，大型、復(fù)雜、精密的壓鑄模具依賴(lài)進(jìn)口的狀況較大地得到改善；中、低檔模具供大于求，大型且要求高的壓鑄模進(jìn)口不少；出口的壓鑄模量年年遞增；國(guó)內(nèi)商品化模具總量已經(jīng)超過(guò)一半，自產(chǎn)自用的模具已不再占主導(dǎo)地位。
壓鑄生產(chǎn)和壓鑄技術(shù)在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中作為一個(gè)工業(yè)門(mén)類(lèi)而稱(chēng)為壓鑄工業(yè)。該工業(yè)隨著整個(gè)工業(yè)體系的發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而飛速前進(jìn)。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家十分重視壓鑄工業(yè)的先進(jìn)技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)工作。20世紀(jì)80年代以后，隨著自動(dòng)控制技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，通過(guò)對(duì)這些先進(jìn)技術(shù)的綜合應(yīng)用，壓鑄技術(shù)、工藝和壓鑄機(jī)日益完善。特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)在壓鑄上的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了壓鑄行業(yè)的的資源共享和信息集成，降低了成本，提高了效率。
1.3選題的依據(jù)和意義
壓鑄技術(shù)是目前有色金屬結(jié)構(gòu)件成型的重要工藝方法，壓鑄模式壓鑄成型的重要工藝裝備。壓鑄成型具備高效率、高精度、低消耗以及少、無(wú)機(jī)械加工等突出特點(diǎn)。隨著汽車(chē)、摩托車(chē)等工業(yè)的發(fā)展，以及提高壓鑄件質(zhì)量、節(jié)省能耗、降低污染等設(shè)計(jì)要求的實(shí)現(xiàn)，有色金屬合金壓鑄件、特別是輕合金（鋁及鎂合金）壓鑄件的應(yīng)用范圍在快速擴(kuò)張。有資料表明：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家用鋁合金及鎂合金鑄件代替鋼鐵鑄件正在成為重要的發(fā)展趨勢(shì)。目前壓鑄已成為現(xiàn)代機(jī)械、汽車(chē)、電子產(chǎn)品成型工藝中應(yīng)用最廣泛的工藝之一，在各種汽車(chē)成型工藝方法中占49％。汽車(chē)、摩托車(chē)以及汽車(chē)附件的消耗需求，為壓鑄件生產(chǎn)提供了一個(gè)廣闊市場(chǎng)，壓鑄鋁合金在汽車(chē)上的應(yīng)用將不斷擴(kuò)大 。
20世紀(jì)90年代以來(lái)，中國(guó)有色金屬壓鑄工業(yè)在取得令人驚嘆發(fā)展的同時(shí)，已成為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。中國(guó)現(xiàn)有壓鑄企業(yè)3000多家，近200家壓鑄機(jī)及輔助設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)擁有壓鑄件8000多臺(tái)，年產(chǎn)壓鑄件20余萬(wàn)噸，年產(chǎn)值100多億。
隨著技術(shù)水平和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力的提高，鋁合金壓鑄產(chǎn)品的種類(lèi)和應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)寬，其合金種類(lèi)、壓鑄設(shè)備、壓鑄模具和壓鑄工藝都發(fā)生了巨大的變化。因此學(xué)習(xí)壓力鑄造是非常重要對(duì)現(xiàn)實(shí)也是非常有意義的。
1.4畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容
本課題設(shè)計(jì)內(nèi)容是鋁合金轉(zhuǎn)子支架鑄件壓鑄模具的設(shè)計(jì)，主要包括對(duì)分型面，澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)，推出機(jī)構(gòu)，抽芯機(jī)構(gòu)及成型零件等得設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的步驟如下：
利用NX UG軟件強(qiáng)大的三維造型功能，使用PEO/E建模模塊中的混合，
拉伸，倒圓角等實(shí)體特征，構(gòu)造出轉(zhuǎn)子支架的三維數(shù)據(jù)模型，并用NX UG強(qiáng)大的模具設(shè)計(jì)功能完成了對(duì)轉(zhuǎn)子支架的分模操作，縮短了模具的設(shè)計(jì)時(shí)間。
通過(guò)三維軟件3D-flow對(duì)鑄件進(jìn)行模流分析，確定了鑄件分型面的位置、
澆口的位置等。
設(shè)計(jì)模具的成型零件，抽芯機(jī)構(gòu)，復(fù)位機(jī)構(gòu)，頂出機(jī)構(gòu)以及設(shè)計(jì)模體等，
并利用CAD軟件繪制出模具的總裝圖。
2 壓鑄件成型工藝性的分析
2.1鑄件的分析
2.1.1外形尺寸的分析
轉(zhuǎn)子支架壓鑄件的三維圖如下圖所示：
圖2-1 鑄件的三維圖
該壓鑄件的外觀形狀對(duì)稱(chēng)，鑄件的熔體流程不太長(zhǎng)。壁厚大約是3mm左右，但有的地方呈現(xiàn)出壁厚不均勻的情況。最大外圓輪廓尺寸為24.22X71.83X42mm，有2個(gè)?16mm，?7mm的通孔，
2.1.2精度等級(jí)
壓鑄件能達(dá)到的尺寸精度比較高，其穩(wěn)定性也很好，具有很好的互換性。壓鑄件的尺寸精度不僅與其尺寸大小有關(guān)，而且受其結(jié)構(gòu)和形狀的影響。
《鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量》中規(guī)定了壓力鑄造生產(chǎn)的各種鑄造金屬及合金鑄件的尺寸公差。對(duì)于成批和大量生產(chǎn)壓鑄件，在正常情況下達(dá)到的公差等級(jí)：對(duì)輕金屬合金為CT5～CT7；對(duì)鋅合金為CT4～CT6；對(duì)銅合金為CT6～CT8。
對(duì)于本鑄件ZL102，公差等級(jí)選取CT6，滿足鋁合金鑄造要求，可以采用壓鑄造型。
2.1.3脫模斜度
為了使壓鑄件便于脫出模具的型腔和型芯，減少脫模阻力，并防止在脫模時(shí)壓鑄件表面與成型零件的側(cè)表面在相對(duì)移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦而彼此劃傷，延長(zhǎng)模具的使用壽命，在壓鑄件與脫模方向一致的側(cè)表面，都應(yīng)設(shè)計(jì)出合理、足夠的脫模斜度。脫模斜度的大小取決于壓鑄件的壁厚和合金的種類(lèi)。壓鑄件的脫模斜度可以查如下表。
常用合金最小脫模斜度推薦值
合金種類(lèi)
配合面的脫模斜度
非配合面的脫模斜度
外表面
內(nèi)表面
外表面
內(nèi)表面
鋁鎂合金
015
030
030
1
鋅合金
010
015
015
045
銅合金
030
045
1
130
表2-1
2.2 ZL102性能分析
通過(guò)指導(dǎo)教師所給資料進(jìn)行了解，并對(duì)零件進(jìn)行了分析，確定該零件材料為ZL102，合金牌號(hào)是ZL102，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15115-2009。ZL102是屬于高強(qiáng)度合金（化學(xué)成分可見(jiàn)表2-2）， 是屬于高強(qiáng)度合金，具有良好的鑄造性能，良好的抗蝕性、足夠的強(qiáng)度、優(yōu)良的工藝性能和焊接性能、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性都很好，密度為2.4。?廣泛用于適合蓋子、缸體類(lèi)建筑物構(gòu)架、門(mén)窗、吊頂、裝飾面等，也可以用于各種母線、架線、導(dǎo)體、電氣元件、冰箱、空調(diào)、電纜等領(lǐng)域。常用的ADC12的化學(xué)成分、力學(xué)性能分別見(jiàn)下表2-2、表2-3中所示
表2-2壓鑄鋁合金YL11化學(xué)成分（JISH530-1976）
合金牌號(hào)
化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）/%
ZL102
Si
Cu
Al
Fe
Mn
其余
Mg
Zn
Sn
Ni
表2-3壓力鑄造選用鋁合金的力學(xué)性能 （JIS標(biāo)準(zhǔn)）
合金代號(hào)
力學(xué)性能
ZL102
抗拉強(qiáng)
伸長(zhǎng)率
硬度WHB
屈服強(qiáng)度Mpa
295
2.0
40
185
沖擊韌性
旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞強(qiáng)度
Mpa
疲勞強(qiáng)度Mpa
抗剪強(qiáng)度
Mpa
81
140
145
205
2.3壓鑄工藝的選擇
2.3.1壓鑄壓力的選擇
壓鑄壓力在壓鑄工藝中是主要的參數(shù)之一，壓鑄壓力可以用壓射力和壓射比壓兩種形式來(lái)表示。壓射力來(lái)源于高壓泵，它是壓鑄機(jī)壓射機(jī)構(gòu)中推動(dòng)壓射活塞的力。壓射比壓是壓室內(nèi)金屬液在單位面積上所受的力。在當(dāng)前情況下，壓射比壓的選擇應(yīng)根據(jù)壓鑄件的形狀、尺寸、復(fù)雜程度、壁厚、合金的特性、溫度及排溢系統(tǒng)的等確定，一般在保證壓鑄件成型和使用使用要求的前提下選用較低的比壓。結(jié)合鑄件的情況，可根據(jù)下表2-3，選取選擇的壓射比壓70Mpa
表2-3
2.3.2 速度的選擇
在壓鑄中，壓鑄速度有壓射速度和充填速度兩個(gè)不同的概念。壓射速度指的是壓射機(jī)壓射缸內(nèi)的液壓推動(dòng)壓射沖頭前進(jìn)的速度；充填速度是指液體金屬在壓力的作用下，通過(guò)內(nèi)澆道進(jìn)入型腔的線速度。
（1）壓射速度的選擇 壓射速度可參考表2-2-31，其壓射沖頭空行程壓射速度的范圍為。在這里取。
（2）填充速度的選擇 對(duì)于壁厚或者內(nèi)部質(zhì)量要求較高的鑄件，應(yīng)選擇較低的填充速度和高的增壓比壓；對(duì)于薄壁或者表面質(zhì)量要求高的鑄件及復(fù)雜鑄件，應(yīng)選擇高的比壓和高的填充速度。此外，合金的澆注溫度較低、合金和模具材料的導(dǎo)熱性較好、內(nèi)澆道的厚度較大時(shí)，也要選擇較高的填充速度。常用的填充速度可參考表2-2-32選擇。由于鑄件為鋁合金一般鑄件，其填充速度可以去中間值，在該模具設(shè)計(jì)中，取填充速度為。
3.壓鑄模具的設(shè)計(jì)
3.1分型面的選擇
3.1.1分型面的類(lèi)型
壓鑄模通常只有一個(gè)分型面，稱(chēng)之為單分型面。其中包括平直分型面、傾斜分型面、階梯分型面、曲面分型面。但對(duì)于某些壓鑄件，由于結(jié)構(gòu)的特殊性，以及為了使模具更好的適應(yīng)壓鑄生產(chǎn)的工藝要求，往往需要增設(shè)一個(gè)或多個(gè)輔助分型面，稱(chēng)之為多分型面。
3.1.2分型面的選擇原則
（1）盡可能地使壓鑄件在開(kāi)模后留在動(dòng)模部分；
（2）有利于澆注系統(tǒng)、溢流系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)的布置；
（3）保證壓鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量；
（4）盡量減少側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)、便于模具加工；
（5）避免壓鑄機(jī)承受臨界載荷；
（6）應(yīng)該考慮合金的鑄造性能；
3.1.3分型面位置的確定
通過(guò)對(duì)鑄件的結(jié)構(gòu)形式的分析，分型面取在該鑄件的曲面出，這樣不僅有利于推出機(jī)構(gòu)，澆注系統(tǒng)的布置，更是大大簡(jiǎn)化了側(cè)抽機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu)，便于模具加工，其位置如下圖3-1所示。
圖3-1制件的分型面
3.2型腔數(shù)量和排列方式的確定
3.2.1確定型腔的數(shù)量
考慮到零件尺寸大小適中，在分型面上的投影面積也比較適中，參考實(shí)際生產(chǎn)中的一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)采用一模二腔的成型方法。
3.2.2型腔排列形式的確定
多型腔模具盡可能采用平衡式排列布置，且要求緊湊并與澆口開(kāi)設(shè)的部位對(duì)稱(chēng)，排列形式如下圖：
圖3-2 型腔的排列
3.4壓鑄機(jī)類(lèi)型的選擇
3.4.1壓鑄機(jī)的類(lèi)型
壓鑄機(jī)的類(lèi)型可以分為冷壓室壓鑄機(jī)和熱壓室壓鑄機(jī)，而冷壓室壓鑄機(jī)又可分為立式冷壓室壓鑄機(jī)和臥式冷壓室壓鑄機(jī)兩種形式。臥式冷壓室壓鑄機(jī)的壓室中心線垂直余模具分型面呈水平分布，金屬液進(jìn)入型腔轉(zhuǎn)折少，壓力消耗少，有利于發(fā)揮增壓的作用，故壓力大；操作程序簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高，便于維修，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；一般設(shè)有偏心和中心兩個(gè)澆注位置，且可在偏心與中心間任意調(diào)節(jié)；金屬液在壓室內(nèi)與空氣接觸面積大，壓射時(shí)速度選擇不當(dāng)，容易卷入空氣和氧化夾渣；不便于壓鑄帶有嵌件的鑄件，使用中心澆口的壓鑄模結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
立式冷壓室壓鑄機(jī)的中心線平行于模具的分型面，稱(chēng)為垂直側(cè)壓室。根據(jù)對(duì)鑄件的結(jié)構(gòu)分析，我們選擇臥式冷壓室壓鑄機(jī)，如下圖所示：
臥式冷室壓鑄機(jī)基本組成如圖6-2所示。
圖3-3 臥式冷室壓鑄機(jī)
1—增壓器；2—蓄能器；3—壓射缸；4—壓射沖頭；5—壓室；6—定座板；7—拉桿；8—?jiǎng)幼澹?—頂出缸；10—曲肘機(jī)構(gòu)；11—支承座板；12—模具高度；13—合模缸；14—機(jī)體；15—控制柜；16—電機(jī)及泵
3.4.2壓鑄量的計(jì)算
根據(jù)三維軟件算出V鑄=32749.4mm3 而鋁合金的密度，所以鑄件的質(zhì)量 M0=2.7*32749.4=0.09k。由于該鑄件選擇一模兩件,所以M1=0.09*2=0.180kg。
3.4.3澆注系統(tǒng)凝料體積的初步估算
澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前是不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的0.2至1倍來(lái)估算。由于本次采用流道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但較長(zhǎng)，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件的0.8倍來(lái)計(jì)算。故一次注入模具型腔料溶體的總體積（即澆注系統(tǒng)的凝料和2個(gè)鑄件體積之和。
所以 M2=M1/0.8=0.225kg
3.4.4注射機(jī)型號(hào)的選擇
據(jù)第二步計(jì)算一次注入模具型腔的鑄件的總質(zhì)量
M2=M1/0.8=0.225kg
根據(jù)以上的選J113G型臥式冷室壓鑄機(jī)，其主要參數(shù)如下表：
J113A型臥式冷室壓鑄機(jī)的主要參數(shù)
項(xiàng)目名稱(chēng)
數(shù)值
項(xiàng)目名稱(chēng)
數(shù)值
合模力/KN
拉杠之間的內(nèi)尺寸（水平×垂直）/mm
拉杠直徑/mm
動(dòng)模座板行程/mm
壓鑄模厚度/mm
壓射位置/mm
壓射力/KN
壓室直徑/mm
壓射比壓/MPa
鑄件投影面積/
250
240*240
__
200
120~320
0; -30
35
25/30
48.7
85
最大金屬澆注量/kg
壓室法蘭直徑/mm
壓室法蘭凸出高度/mm
沖頭跟蹤距離/mm
液壓頂出器頂出力/kN
液壓頂出器頂出行程/mm
一次空循環(huán)時(shí)間/s
管路工作壓力/MPa
油泵電動(dòng)機(jī)功率/kW
外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）/mm
（鋁）0.3
70
10
60
——
15~70
4
7
7.5
3030*1060*1310
3.4.5壓室容量的校核
壓鑄機(jī)初步選定之后，壓射比壓和壓室的尺寸也得到了初步確定，現(xiàn)在需核算其容量能否滿足每次金屬澆注量的要求，即
室>澆
室--壓室容量，kg；
澆--每次澆注重量，kg,應(yīng)為鑄件重量、澆注系統(tǒng)溢流排氣系統(tǒng)中合金的重量之和。
由于室=0.3kg大于0.225kg，完全滿足每次金屬澆注量的要求。
3.3模架的設(shè)計(jì)
3.3.1模架的基本結(jié)構(gòu)
模架是將壓鑄模中各個(gè)部分按一定的規(guī)律和位置加以組合和固定，組成完整的壓鑄模具，并使壓鑄模能夠安裝到壓鑄機(jī)上進(jìn)行工作的構(gòu)架。模架的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖3-4 壓鑄模模架的基本結(jié)構(gòu)
1-定模模板螺釘 2-定模座板 3-動(dòng)模模板螺釘 4-定模套板 5-導(dǎo)柱 6-導(dǎo)套 7-動(dòng)模套板 8-支撐板 9-墊塊 10-模座螺釘 11-圓柱銷(xiāo) 12-動(dòng)模座板 13-推板導(dǎo)套 14-推板導(dǎo)柱 15-推桿 16-推桿固定板 17-推板螺釘 18-限位銷(xiāo) 19-復(fù)位桿
3.3.2模架設(shè)計(jì)的基本要求
模架設(shè)計(jì)的基本要求如下：
（1）模架應(yīng)有足夠的剛性，在承受壓鑄機(jī)鎖模力的情況下，不發(fā)生變形；
（2）模架不宜過(guò)于笨重，以便于模具裝拆、修理和搬運(yùn)；
（3）型腔的反壓力中心應(yīng)盡可能接近壓鑄機(jī)合模力中心，以免壓鑄機(jī)受力不均，造成合模不嚴(yán)；
（4）模架在壓鑄機(jī)上安裝位置應(yīng)與壓鑄機(jī)規(guī)格一致或通用模座規(guī)格一致；
（5）鑲塊與模架邊緣的分型面之間應(yīng)留有足夠的位置，以設(shè)置導(dǎo)柱、導(dǎo)套、禁錮螺釘、銷(xiāo)釘?shù)攘慵?
（6）模具的總厚度必須大于鎖選用壓鑄機(jī)的最小合模距離。
3.3.3模架的選擇
模具的大小主要取決于鑄件的大小和結(jié)構(gòu)。對(duì)于模具而言，在保證足夠的強(qiáng)度和剛度的條件下，結(jié)構(gòu)越緊湊越好?？梢詮蔫T件的布置在推桿推出的范圍之內(nèi)及復(fù)位桿與型腔保存一定距離的原則來(lái)確定模架的大小。通過(guò)《壓鑄模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)構(gòu)尺寸的參考，設(shè)計(jì)出了適合該壓鑄件的模架結(jié)構(gòu)尺寸，如下所示：?jiǎn)挝籱m
主要尺寸W= 300mm L= 300mm
動(dòng)模座板30030080mm; 定模座板300300115mm;
定模套板30030080mm; 動(dòng)模套板300300100mm;
復(fù)位桿直徑為：25mm; 導(dǎo)柱導(dǎo)套固定段直徑35mm;
固定套板螺釘8 推板螺釘M8 模座螺釘6
4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
金屬液在壓力作用下充填型腔的通道稱(chēng)為澆注系統(tǒng)。它由直澆道、橫澆道、內(nèi)澆口和余料組成。澆注系統(tǒng)對(duì)金屬液的流動(dòng)方向、溢流排氣條件、模具的熱分布、壓力的傳遞、充填時(shí)間的長(zhǎng)短和金屬液通過(guò)內(nèi)澆口處的速度等方面起著重要的控制作用和調(diào)節(jié)作用。澆注系統(tǒng)不僅決定了金屬液流動(dòng)的狀態(tài)，而且是影響壓鑄件質(zhì)量的重要因素。只有在澆注系統(tǒng)確定后才能確定壓鑄模的總體結(jié)構(gòu)，因此設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)是壓鑄模設(shè)計(jì)工作中的重要環(huán)節(jié)。
4.1內(nèi)澆道的設(shè)計(jì)
4.1.1內(nèi)澆道的設(shè)計(jì)原則
在澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，內(nèi)澆道的設(shè)計(jì)最為重要，內(nèi)澆口的設(shè)計(jì)主要是確定內(nèi)澆口的位置、形狀、和尺寸，并預(yù)計(jì)金屬液充填過(guò)程的流態(tài)、可能出現(xiàn)的死角區(qū)和裹氣部位，以便設(shè)置適當(dāng)?shù)囊缌骱团艢庀到y(tǒng)。內(nèi)澆口的設(shè)計(jì)原則如下：
有利于壓力的傳遞，內(nèi)澆道一般設(shè)置在壓鑄件的壁厚處。
有利于型腔的排氣，金屬液進(jìn)入型腔后應(yīng)先填充深腔難以排氣的部位，而不應(yīng)立即封閉分型面，溢流槽和排氣槽。
形狀復(fù)雜的薄壁鑄件應(yīng)采用叫薄的內(nèi)澆口，以保證有足夠的充填速度。對(duì)一般結(jié)構(gòu)形狀的鑄件，為保證最終靜壓力的傳遞作用，應(yīng)采用較厚的內(nèi)澆口，并設(shè)在鑄件的厚處。
金屬液進(jìn)入型腔后，不正面沖擊型壁和型芯，力求減少動(dòng)能損耗，避免因沖擊而受侵蝕發(fā)生粘?，F(xiàn)象，致使該處過(guò)早損壞。
內(nèi)澆口設(shè)置位置應(yīng)使金屬液充填壓鑄型腔各個(gè)部分時(shí)流程最短，流向改變最少，以減少充填過(guò)程中能量的損耗和溫度的降低.
4.1.2內(nèi)澆道尺寸與結(jié)構(gòu)形式的確定
內(nèi)澆道的截面積的計(jì)算：
內(nèi)澆道的截面積的確定是內(nèi)澆道設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，目前尚無(wú)切實(shí)可行的精確計(jì)算方法。在生產(chǎn)實(shí)踐中，主要結(jié)合具體條件按經(jīng)驗(yàn)選用：
A =0.18G
=0.18*0.09*103
=16.2mm
式中 A----內(nèi)澆口截面積，mm
G----壓鑄件質(zhì)量，g。
內(nèi)澆道的厚度：
內(nèi)澆口最小厚度不應(yīng)小于0.15mm，內(nèi)澆口過(guò)薄時(shí)，加工時(shí)難以保證其加工精度；壓鑄時(shí)分型面形成披逢會(huì)使內(nèi)澆口的面積發(fā)生很大的變動(dòng)。此外，內(nèi)澆口過(guò)薄還會(huì)使金屬液凝固過(guò)快，在壓鑄件凝固期間壓鑄系統(tǒng)的壓力不能有效的傳遞到壓鑄件上。內(nèi)澆道的最大厚度一般不大于相連的壓鑄件壁厚。根結(jié)合該鑄件的厚度，在本設(shè)計(jì)中，取。
內(nèi)澆道的寬度和長(zhǎng)度：
內(nèi)澆口的厚度確定后，根據(jù)內(nèi)澆口的橫截面積即可計(jì)算出內(nèi)澆口的寬度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，圓形壓鑄件一般取直徑的0.4~0.6倍，這里取寬度b=10mm。內(nèi)澆道長(zhǎng)度一般取。在本設(shè)計(jì)中去內(nèi)澆道的長(zhǎng)度
內(nèi)澆口的結(jié)構(gòu)和形式
根據(jù)對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)分析和內(nèi)澆口的設(shè)計(jì)原則選擇如下形式的內(nèi)澆口：
圖4-1澆口的形式
4.2直澆道的設(shè)計(jì)
直澆道的結(jié)構(gòu)與所選的壓鑄機(jī)的類(lèi)型有關(guān)，分為臥室冷壓室、立式冷壓室和熱壓室壓鑄機(jī)三種直澆道。
4.2.1臥式冷壓室壓鑄機(jī)直澆道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
臥式冷室壓鑄機(jī)用直澆道由壓鑄機(jī)上的壓室和壓鑄模上的澆口套組成，在直澆道上的這一段稱(chēng)為余料。臥式冷壓室壓鑄機(jī)用直澆道設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：
直澆道的直徑（澆道套和壓室的內(nèi)徑） D根據(jù)壓鑄件所需的壓射比壓和壓室的填充程度來(lái)確定。
直澆道的厚度H 一般取H=(1/3`1/2)D。
直澆道的起模斜度，長(zhǎng)度，開(kāi)設(shè)在澆道套靠近分型面的內(nèi)孔上。
澆道套的長(zhǎng)度一般應(yīng)小于壓鑄件壓射沖頭的跟蹤距離，以便于余料從澆道套中推出。
直澆道向橫澆道入口應(yīng)開(kāi)設(shè)在澆道套的上方，防止金屬液在壓射前流入型腔。
4.2.2直澆道尺寸的確定
根據(jù)J113A型臥式冷室壓鑄機(jī)，壓室的內(nèi)徑為30mm,可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選直澆道的直徑取為30mm,直澆道的厚度取為25mm
4.2.3直澆道的結(jié)構(gòu)形式
直澆道的結(jié)構(gòu)形式如下圖所示：
圖4-2
4.3橫澆道的設(shè)計(jì)
橫澆道是從直澆道的末端到內(nèi)澆道之間的一段前通道。橫澆道的作用是將金屬液從直澆道引入內(nèi)澆道，同時(shí)橫澆道中的金屬液還能改善模具熱平衡，在壓鑄件冷卻凝固時(shí)起到補(bǔ)縮與傳遞靜壓力的作用。
4.3.1橫澆道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
橫澆道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：
1.橫澆道截面積從直流道起向內(nèi)澆道方向逐漸縮小。
2.橫澆道截面積在任何情況下都不應(yīng)小于內(nèi)澆道的截面積。
3.橫澆道應(yīng)具有一定的厚度和長(zhǎng)度。
4.金屬液通過(guò)橫澆道時(shí)熱量損失應(yīng)盡可能地小，以保證橫澆道在壓鑄件和內(nèi)澆道之后凝固。
5.根據(jù)工藝上的需要可設(shè)置盲澆道，以達(dá)到改善模具的熱平衡，容納冷污金屬液，涂料殘?jiān)涂諝獾哪康摹?
4.3.2橫澆道的基本形式
在該鑄件中，我們采用等寬澆道，等寬澆道是扇形澆道的一種特殊形式，澆口中心部位流量較大，澆道截面積保持不變，以保持金屬液在澆道內(nèi)流速不變或均勻加速。如下圖所示
圖4-3
4.3.3橫澆道尺寸的選擇
橫澆道尺寸的選擇如下表所示：
截面形狀
計(jì)算公式
說(shuō)明
W=3A/D 一般
W=(1.25～1.6) A/h 最小
D≥(1.5～2)H
=10～5
=2～3mm
A--內(nèi)澆口截面積（mm）
W--橫澆道邊長(zhǎng)尺寸（mm）
--橫澆道深度（mm）
H—壓鑄件平均壁厚（mm）
--出模斜度（）
--圓角半徑（mm）
對(duì)于該壓鑄件，取D=10mm, =2mm
橫澆道的長(zhǎng)度一般取，本設(shè)計(jì)中取L=30mm。
4.4排氣槽的的設(shè)計(jì)
壓鑄生產(chǎn)時(shí)，金屬液的填充速度非?？欤颓坏奶畛鋾r(shí)間非常短，型腔中的空氣以及涂料揮發(fā)產(chǎn)生的氣體的排除是一個(gè)及其重要的問(wèn)題。設(shè)置排氣槽的目的是為了在金屬液充填過(guò)程中將型腔中的氣體盡可能多的排出模具，以減少和防止壓鑄件氣孔缺陷的產(chǎn)生。
通常排氣槽設(shè)在分型面上，只要金屬液充填過(guò)程中不過(guò)早地封閉排氣槽，型腔內(nèi)的氣體就能得到很好的排除。分型面上的排氣槽可以直接從型腔引出，也可以開(kāi)設(shè)在溢流槽外側(cè)。通過(guò)分析和根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)值，本設(shè)計(jì)中排氣槽設(shè)計(jì)的深度為0.12mm，寬度為20mm [10]。
5成形零件的設(shè)計(jì)
5.1 成形零件的結(jié)構(gòu)
壓鑄模具成型零件的結(jié)構(gòu)可分為整體式和鑲拼式。
整體式是成型部分的型腔直接在整塊模板上加工而成，它具有模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小，強(qiáng)度剛度高，不易變形，壓鑄件表面光滑平整、減少模具的裝配工作量、縮小模具的外形尺寸、易于設(shè)置冷卻水管等特點(diǎn)。主要應(yīng)用于小型、簡(jiǎn)單、精度要求不高的模具。
鑲拼式是成型部分的型腔和型芯又鑲塊鑲拼，裝入模具的套板內(nèi)加以固定而成。根據(jù)組合情況鑲拼式結(jié)構(gòu)又可分為整體鑲拼式和組合鑲拼式。該結(jié)構(gòu)具有簡(jiǎn)化加工工藝、合理使用耐熱模具鋼，降低成本；有利于易損件的更換和修理；拼合處的適當(dāng)間隙有利于排除型腔內(nèi)的氣體等優(yōu)點(diǎn)。因而廣泛應(yīng)用于各種形式的壓鑄模中。但鑲拼式結(jié)構(gòu)也存在一些新的問(wèn)題，過(guò)多的鑲塊拼合面則會(huì)增加裝配時(shí)的困難，難以保證組合安裝精度；鑲拼處的縫隙易產(chǎn)生飛邊，既影響模具使用壽命，又會(huì)增加鑄件去毛刺的工作量；模具的熱擴(kuò)散條件變差等。
5.2成型零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
5.2.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
凹模屬于成型零件的外表面的成型零件。按凹模結(jié)構(gòu)的不同可以將其分為整體式、整體嵌入式、組合式和鑲拼式四種。根據(jù)對(duì)鑄件的結(jié)構(gòu)分析，該鑄件體積中等，且為一模兩件式模具，一般都將每個(gè)凹模獨(dú)立壓入定模板中。因此，本設(shè)計(jì)中采用整體式凹模。
5.3成型零件工作尺寸的計(jì)算
5.3.1鑄件收縮率
壓鑄過(guò)程中，金屬由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，必然存在體積收縮，因此設(shè)計(jì)模具時(shí)必須考慮壓鑄件的收縮率。壓鑄件的收縮率按一下公式計(jì)算。
其中A--模具的成型尺寸，mm；
A--鑄件的尺寸，mm；
因?yàn)楸捐T件是鋁合金，代入數(shù)值，得
5.3.2成型部分尺寸計(jì)算
（1）型腔尺寸：由于型腔磨損后尺寸變大，在計(jì)算型腔尺寸時(shí)應(yīng)保持壓鑄件外形尺寸接近于最小極限尺寸。其計(jì)算公式為：
其中 、--型腔尺寸和型腔深度尺寸，mm；
D 、H--壓鑄件外形的最大極限尺寸，mm；
--壓鑄件尺寸公差，mm，
--成型部分模具制造公差，mm；
--尺寸補(bǔ)償和磨損系數(shù)計(jì)算值，mm。
對(duì)于本鑄件，主要尺寸計(jì)算如下：
型腔的尺寸56：
=（56+560.5%-0.70.74）
=55.76mm
型腔的尺寸：
=（11+110.5%-0.70.43）
=10.75mm
型腔的尺寸26：
=（26+260.5%-0.70.52）
=25.77
型腔的高度尺寸68.3：
=（68.3+68.30.5%-0.70.74）
=68.12mm
型腔的高度尺寸66.1：
=(66.1+66.10.5%-0.70.74)
=65.91mm
型腔的高度尺寸72.3：
=（72.3+72.30.5%-0.70.74）
=72.14mm
（2）型芯尺寸：由于型芯磨損后尺寸變小，在計(jì)算型芯尺寸時(shí)，應(yīng)保持壓鑄件內(nèi)尺寸接近最大極限尺寸。起計(jì)算公式如下：
其中 d、h--壓鑄件內(nèi)形的最小極限尺寸，mm；
--為鑄件收縮率，%；
--壓鑄件尺寸公差，mm；
--成型部分模具制造公差，mm；
0.7--尺寸補(bǔ)償和磨損系數(shù)補(bǔ)償值，mm。
型芯尺寸16的孔：
=（16+160.5%+0.70.43）
=16.38mm
型芯尺寸7的孔：
=（7+70.5%+0.70.36）
=7.29mm
型芯尺寸58的孔：
=（58+580.5%+0.70.74）
=58.81mm
型芯尺寸65的孔：
=（65+650.5%+0.70.74）
=65.84mm
5.4成型零件鋼材的選用以及熱處理
根據(jù)對(duì)成型鑄件的綜合分析，該鑄件的成型零件要有足夠的剛度、強(qiáng)度、耐磨性及良好的抗疲勞性能，同時(shí)考慮他的機(jī)械加工性能和拋光性能。此壓鑄模選用3Cr2W8V,HRC45-50，氮化處理。將工件放入沈丹介質(zhì)中加熱，使氮原子滲入工件表面，從而是工件表層形成高硬度的氮化物，從而提高工件表面的硬度、耐磨度和耐蝕性等性能。該材料屬熱做磨具鋼，強(qiáng)度要求較高，因此必須滲氮處理。
7 推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
7.1推出機(jī)構(gòu)的分類(lèi)，組成及設(shè)計(jì)要點(diǎn)
7.1.1推出機(jī)構(gòu)的組成
在壓鑄的每個(gè)環(huán)節(jié)，都必須有將鑄件從模具型腔中脫出的工序，而用來(lái)完成這一工序的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)主要由推出元件、復(fù)位元件、限位元件、導(dǎo)向元件、結(jié)構(gòu)元件等組成。
7.1.2推出機(jī)構(gòu)的分類(lèi)
推出機(jī)構(gòu)按其基本的傳動(dòng)形式，可分為機(jī)動(dòng)推出，液壓推出和手動(dòng)推出三類(lèi)。又可以根據(jù)不同的推出元件，分為推桿推出機(jī)構(gòu)，推管推出機(jī)構(gòu)，推件板推出機(jī)構(gòu)等。
7.1.3推出機(jī)構(gòu)的選用
根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以選擇用推桿推出機(jī)構(gòu)。推桿材料選用T8A，HRC50-55. 推桿推出機(jī)構(gòu)部位設(shè)置要點(diǎn)
推桿應(yīng)合理分布，使鑄件各部位的受推壓力均衡；
鑄件有深腔和包緊力大的部位，要慎重選擇推桿的直徑和數(shù)量，同時(shí)推桿兼排氣、溢流作用；
避免在鑄件重要表面和基準(zhǔn)表面設(shè)置推桿，可以在增設(shè)的溢流槽上設(shè)置推桿；
推桿的推出位置避免與活動(dòng)型芯發(fā)生干涉；
必要時(shí)，在澆道上應(yīng)合理布置推桿；有分流錐時(shí)，在分流錐部位應(yīng)設(shè)置推桿；
推桿的布置應(yīng)考慮模具成型零件有足夠的強(qiáng)度；
推桿直徑d 應(yīng)比成型尺寸 d小0.4～0.6mm ；推桿邊緣與成型立壁保持一個(gè)小的距離；形成一個(gè)小臺(tái)階，可以避免竄入金屬。
7.2推桿的設(shè)計(jì)
7.2.1推桿的形式與截面形狀
根據(jù)鑄件被推出時(shí)所作用的部位不同，推桿推出端形狀也不相同。常用的推桿推出端形狀有：平面形、圓錐形、凹面形、凸面形、削面形、斜鉤形等。該壓鑄件內(nèi)部平坦，因此選用平面形。常見(jiàn)的推桿推出端截面形狀有：圓柱形、扁平形、半圓形、方形、扇形、平圓形等。本壓鑄件采用圓柱形。
7.2.2推桿尺寸的確定
推出時(shí)為鑄件不變形不損壞，應(yīng)從鑄件和推桿兩部分來(lái)考慮。對(duì)鑄件而言應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度承受每個(gè)推桿所賦予的載荷。根據(jù)鑄件的許用應(yīng)力可以算出所需推桿的總橫截面積，從而確定所需推桿的數(shù)目和直徑。
推桿截面積的計(jì)算可根據(jù)公式：
式中，是推桿承受的總推力；為推桿的數(shù)目；是許用應(yīng)力，鋁合金的許用應(yīng)力。在該鑄件的設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)鑄件的材料和大小查出推出力=5000N，可以根據(jù)上面的公式算出推桿的直徑大約為d=5mm
7.3推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位和導(dǎo)向
在壓鑄的每一個(gè)工作循環(huán)中，推出機(jī)構(gòu)推出鑄件后，都必須準(zhǔn)確地恢復(fù)到原來(lái)的位置。這個(gè)動(dòng)作通常是借助復(fù)位桿來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并用擋釘作最后定為，以便推出機(jī)構(gòu)在合模狀態(tài)下處于準(zhǔn)確可靠的位置。
復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)使擋釘?shù)认尬辉M可能設(shè)置在逐漸投影面積之內(nèi)。復(fù)位桿、導(dǎo)向元件及限位元件要均勻分布，以使推桿板受力均衡。
本次設(shè)計(jì)中，采用四根直徑為25mm復(fù)位桿，復(fù)位桿材料選用T8A，HRC50-55。
8 向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
8.1導(dǎo)柱和導(dǎo)套設(shè)計(jì)的基本要求
導(dǎo)柱和導(dǎo)套設(shè)計(jì)的基本要求：
1.導(dǎo)柱應(yīng)具有足夠的剛度，保證動(dòng)、定模在安裝和合模時(shí)的正確位置。
2.導(dǎo)柱應(yīng)高于型芯高度，以避免型芯在模具合模、搬運(yùn)時(shí)受到損壞。
3.為了便于取出鑄件，導(dǎo)柱一般裝置在定模上。
4.模具采用卸料板卸料時(shí)，導(dǎo)柱設(shè)置在動(dòng)模上，以便于卸料板在導(dǎo)柱上滑動(dòng)進(jìn)行卸料。
5.臥式壓鑄機(jī)上采用中心澆口的模具，導(dǎo)柱設(shè)置在定模座板上
8.2導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)及材料的選擇
壓鑄模的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于動(dòng)、定模之間的開(kāi)、合模導(dǎo)向和脫模機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。按作用分為模外定位和模內(nèi)定位。本模具所成型的鑄件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，鑄件的精度要求不高，沒(méi)有與其他鑄件相配合的部分。因此，模具的定位精度要求不是很高，可采用模架本身所帶的定位結(jié)構(gòu)。根據(jù)鑄件的大小，選擇導(dǎo)柱為。它的結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖7-1
導(dǎo)柱必須具有足夠的抗彎強(qiáng)度且表面要耐磨，心部要韌，因此導(dǎo)柱的材料大都采用低碳鋼（20鋼）滲碳淬火或者碳素工具鋼（T8，T10）淬火處理。硬度為。另外導(dǎo)柱的端部常設(shè)計(jì)成錐形或者半球形，便于導(dǎo)柱順利地進(jìn)入導(dǎo)套。
8.3導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)和材料的選擇
為了使導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套比較順利，在導(dǎo)套的前端倒一圓角R。導(dǎo)向孔最好打通，否則，導(dǎo)柱進(jìn)入未打通的導(dǎo)向孔時(shí)，孔內(nèi)的空氣無(wú)法及時(shí)排出，而產(chǎn)生壓力，給導(dǎo)柱的進(jìn)入造成阻力。導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)如下圖所示：
套可用耐火剛或者銅等耐磨材料制造，但其硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱的硬度，這樣可以改善摩擦，以防止導(dǎo)柱、導(dǎo)套被拉毛。
9 冷卻水道的設(shè)計(jì)
壓鑄生產(chǎn)效率與壓鑄件的質(zhì)量在很大的程度上取決于模溫的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)模溫是為了獲得合理的溫度場(chǎng)分布，達(dá)到順序凝固的要求。在大、中型或壁厚鑄件和大批量連續(xù)生產(chǎn)中，為了保存壓鑄件的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，應(yīng)在模具內(nèi)設(shè)置冷卻系統(tǒng)，使熱量隨著冷卻介質(zhì)循環(huán)流動(dòng)而迅速排除。
9.1模具的冷卻方法
壓鑄模的冷卻系統(tǒng)用于冷卻模具，帶走壓鑄生產(chǎn)過(guò)程中金屬液傳遞給模具的過(guò)多熱量，使模具冷卻到最佳的工作溫度。模具的冷卻方法有水冷、風(fēng)冷、用傳熱系數(shù)高的合金冷卻等。在本鑄件的設(shè)計(jì)中，采用了水冷的方法。
9.2冷卻水道的直徑
設(shè)置冷卻水道既要傳熱效率高，又要防止由于急冷急熱的影響而鑲塊熱疲勞產(chǎn)生裂痕。兩者兼顧，冷卻水道的直徑一般為，水道冷卻孔壁與型腔壁之間的距離一般大于15mm。由于鑄件的形狀、壁厚和復(fù)雜程度等各種因素的影響，壓鑄模的各部分的熱狀態(tài)有很大的區(qū)別。因此應(yīng)根據(jù)型腔的熱流量特征將壓鑄模和型腔分為不同的區(qū)域，并對(duì)各個(gè)區(qū)域分別設(shè)計(jì)計(jì)算。在本鑄件的設(shè)計(jì)中，取冷卻水道的直徑為。
10模具的裝配圖
主視圖
1-動(dòng)模座板 2-推板 3-推桿固定板 4- 墊塊 5-支撐板 6-內(nèi)六角螺釘7-滑塊定位板 8-彈簧
9-螺栓 10-銷(xiāo)釘 11-楔緊塊 12-定模座板 13-定模套板 14-斜導(dǎo)柱 15-小型芯 16-澆道鑲塊 17-澆口套 18- 拉料桿 19-分流梭 20-小型芯2 21-活動(dòng)型芯 22-滑塊
模具左視圖
模具俯視圖
結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在理論知識(shí)的指導(dǎo)下，結(jié)合認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)查閱大量相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，在老師和同學(xué)的幫助下，認(rèn)真獨(dú)立地完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)自己實(shí)際的操作技術(shù)，對(duì)以前所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)有了更進(jìn)一步的了解，更深刻的認(rèn)識(shí)，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，能夠把自己所學(xué)的知識(shí)比較系統(tǒng)的聯(lián)系起來(lái)，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到自己很多的不足之處。通過(guò)這次設(shè)計(jì)才深刻體會(huì)到以前所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中是多么的有用，而且都是摩羯設(shè)計(jì)與制造最基礎(chǔ)、最根本的知識(shí)。
本次的設(shè)計(jì)是一個(gè)轉(zhuǎn)子支架壓鑄件的模具設(shè)計(jì)。從拿到壓鑄件開(kāi)始，就進(jìn)行零件的測(cè)量及三維造型。只有通過(guò)實(shí)際操作才能檢驗(yàn)?zāi)闼鶎W(xué)的知識(shí)，通過(guò)對(duì)零件的三維造型，讓我對(duì)于NX UG的操作有了更進(jìn)一步的提升。在接下來(lái)的模具設(shè)計(jì)中，通過(guò)參考相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)，技術(shù)手冊(cè)，相關(guān)的案例并結(jié)合本次設(shè)計(jì)的壓鑄件，進(jìn)行了相關(guān)計(jì)算后定出總體方案并進(jìn)行模具裝配圖的二維圖的繪制。在這期間翻閱了很多的書(shū)籍和各種設(shè)計(jì)資料。在某種意義上講，通過(guò)本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，也培養(yǎng)和鍛煉了自己的查閱資料、獲取有價(jià)值信息的能力。
總之，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的鍛煉，使我對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造的整個(gè)過(guò)程都有了比較深刻的認(rèn)識(shí)和比較全面的掌握。使我接受了一個(gè)模具專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該有的鍛煉和考查。我很感謝學(xué)校和老師給我這次鍛煉機(jī)會(huì)。
致謝
為期一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，我的四年大學(xué)生涯也即將畫(huà)上句號(hào)，此刻我心中卻有些悵然若失，因?yàn)槟切┦煜さ睦蠋熀涂蓯?ài)的同學(xué)們，我們也即將揮手告別了。四年間，無(wú)論是學(xué)習(xí)，還是工作生活上遇到的問(wèn)題，恩師們都會(huì)給以悉心的指導(dǎo)和幫助，讓我倍受感動(dòng)。從某種意義上可以說(shuō)，今日的畢業(yè)設(shè)計(jì)其實(shí)從大一時(shí)已經(jīng)開(kāi)始了，材料系的老師們，給我四年的學(xué)習(xí)、成長(zhǎng)創(chuàng)造了一個(gè)良好的環(huán)境，引導(dǎo)我充分利用學(xué)校的學(xué)習(xí)資源，去發(fā)展、充實(shí)自我，而不曾虛度光陰。在此，我真誠(chéng)的向你們道一聲：“謝謝！”。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，林紀(jì)宗老師嚴(yán)格要求我們，百忙之中悉心指導(dǎo)，向我們傳授了模具設(shè)計(jì)的理念，我才得以順利完成本次設(shè)計(jì)。在論文寫(xiě)作過(guò)程中，XXX老師不僅給予細(xì)心的指導(dǎo)，還給我們提供了許多寶貴參考資料，在此，我向林老師表示衷心的感謝！
另外，我還要向XXXXX班的所有同學(xué)表示衷心的感謝，感謝你們四年來(lái)的朝夕相伴，以及對(duì)我的關(guān)心和幫助，讓我在四年的大學(xué)生活中，學(xué)習(xí)和生活都有了質(zhì)的提高。最后感謝母校——XXXX學(xué)院四年來(lái)對(duì)我的栽培。在此祝愿各位老師、同學(xué)工作順利，事業(yè)蒸蒸日上；祝愿母校桃李芬芳滿天下！
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