3815 罩殼壓鑄模具設計,罩殼,壓鑄,模具設計 大學理工學院畢業(yè)設計說明書設計題目： 罩殼壓鑄模具設計（ZL102）設計編號 ： 學 院：專 業(yè)：材料成型及控制工程班 級： 學 號： 姓 名： 指導教師： 完成日期： 年 月 日答辯日期： 年 月 日- 1 -罩殼壓鑄模具設計摘 要壓鑄模中根據模具的各部份的作用不同，可歸納為以下幾部份機構組成，推出機構：如推桿，推管，頂針，推板，頂板等；導向機構：如導柱，導套等；復位機構：如復位桿待；抽芯機構：如機動，手動抽芯機構，滑塊，鎖模塊，等；排溢系統(tǒng)：如溢澆槽，排氣槽;冷卻系統(tǒng)：如水路，水嘴，隔水部件等；支撐部件：如模板，模腳等；本次為表蓋的壓鑄模具的設計，本次設計以以上各機構設計要點為原則精心設計的，以下就是本次壓鑄模具設計的過程說明，及相關知識要點介紹。關鍵詞：壓鑄機；壓鑄工藝應用；壓鑄模結構；金屬壓鑄成形性能；試模- 2 -PickThe mould in mould parts according to the different effect, can be divided into the following several parts institution,Launch, push rod: if ejector push board, etc, roof, Guide: such as guiding pole, guide sleeve, Reset institutions: as to reset the pole, Core-pulling mechanism, such as motor, manual core-pulling mechanism, slider, lock module, etc, Row overflow tank overflow pouring system: if, exhaust slot, Cooling system: water, water mouth, such as water, Support components: such as templates, mould feet, The lid of the die-casting molds for the design of design, design essentials for more agencies under the principle of elaborate design, mold design is the process of casting, and relevant knowledge presentation.key words:Die casting machine; casting process application; die casting mold structure;; metal die-casting forming properties; test mode- 3 -目 錄中文摘要……………………………………………………………………………………1英文摘要……………………………………………………………………………………2目 錄 ………………………………………………………………………………………3引言………………………………………………………………………………………51 對壓鑄件進行工藝性分析………………………………………………………………71.1 常用壓鑄合性能分析………………………… …… ……………………………71.1.1 壓鑄鋁合金的化學成分和力學性能……………………………………………71.1.2 壓鑄鋁合金性能要求……………………………………………………………91.2 壓鑄模具結構簡介…………………………………………………………………111.3 壓鑄模具結構和尺寸精度及表面質量分析………………………………………121.4 計算壓鑄件的體積和重量…………………………………………………………142 初選壓鑄機的型號和規(guī)格……………………………………………………………163 壓鑄工藝參數(shù)的確定…………………………………………………………………174 壓鑄模的結構設計……………………………………………………………………194.1 分型面選擇…………………………………………………………………………194.2 澆注系統(tǒng)的確定……………………………………………………………………204.3 確定型腔、型芯的結及固定方式…………………………………………………244.4 型腔和型芯的工作尺寸計算………………………………………………………264.5 動模支承板厚度計算………………………………………………………………274.6 確定推出結構類型…………………………………………………………………284.7 確定模具的導向機構………………………………………………………………285 壓鑄機使用和維護……………………………………………………………………295.1 壓鑄機外觀…………………………………………………………………………295.2 液壓系統(tǒng)……………………………………………………………………………295.3 電器部分……………………………………………………………………………315.4 電器控制箱…………………………………………………………………………325.5 外部線路的保養(yǎng)……………………………………………………………………33- 4 -5.6 外部信號裝置的保養(yǎng)………………………………………………………………325.7 合模部分……………………………………………………………………………335.8 壓射部分……………………………………………………………………………345.9 潤滑部分……………………………………………………………………………345.10 冷卻系統(tǒng)…………………………………………………………………………356 試模……………………………………………………………………………………357 校核計算………………………………………………………………………………377.1 模具厚度參數(shù)校核…………………………………………………………………387.2 金屬入量校核………………………………………………………………………397.3 頂出行程校核………………………………………………………………………39小結………………………………………………………………………………………40謝辭………………………………………………………………………………………41參考文獻…………………………………………………………………………………42畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計5引 言隨著科技的進步與鑄造業(yè)的蓬勃發(fā)展，不同的鑄造方法有不同的鑄型準備內容。以應用最廣泛的砂型鑄造為例，鑄型準備包括造型材料準備和造型造芯兩大項工作。砂型鑄造中用來造型造芯的各種原材料，如鑄造砂、型砂粘結劑和其他輔料，以及由它們配制成的型砂、芯砂、涂料等統(tǒng)稱為造型材料造型材料準備的任務是按照鑄件的要求、金屬的性質，選擇合適的原砂、粘結劑和輔料，然后按一定的比例把它們混合成具有一定性能的型砂和芯砂。常用的混砂設備有碾輪式混砂機、逆流式混砂機和葉片溝槽式混砂機。后者是專為混合化學自硬砂設計的，連續(xù)混合，速度快。造型造芯是根據鑄造工藝要求，在確定好造型方法，準備好造型材料的基礎上進行的。鑄件的精度和全部生產過程的經濟效果，主要取決于這道工序。在很多現(xiàn)代化的鑄造車間里，造型造芯都實現(xiàn)了機械化或自動化。常用的砂型造型造芯設備有高、中、低壓造型機、拋砂機、無箱射壓造型機、射芯機、冷和熱芯盒機等。 鑄件自澆注冷卻的鑄型中取出后，有澆口、冒口、金屬毛刺、披鋒和合模線，砂型鑄造的鑄件還粘附著砂子，因此必須經過清理工序。進行這種工作的設備有磨光機、拋丸機、澆冒口切割機等。砂型鑄件落砂清理是勞動條件較差的一道工序，所以在選擇造型方法時，應盡量考慮到為落砂清理創(chuàng)造方便條件。有些鑄件因特殊要求，還要經鑄件后處理，如熱處理、整形、防銹處理、粗加工等?！?鑄造是比較經濟的毛坯成形方法，對于形狀復雜的零件更能顯示出它的經濟性。如汽車發(fā)動機的缸體和缸蓋，船舶螺旋槳以及精致的藝術品等。有些難以切削的零件，如燃汽輪機的鎳基合金零件不用鑄造方法無法成形。　 另外，鑄造的零件尺寸和重量的適應范圍很寬，金屬種類幾乎不受限制；零件在具有一般機械性能的同時，還具有耐磨、耐腐蝕、吸震等綜合性能，是其他金屬成形方法如鍛、軋、焊、沖等所做不到的。因此在機器制造業(yè)中用鑄造方法生產的毛坯零件，在數(shù)量和噸位上迄今仍是最多的。鑄造生產經常要用的材料有各種金屬、焦炭、木材、塑料、氣體和液體燃料、造型材料等。所需設備有冶煉金屬用的各種爐子，有混砂用的各種混砂機，有造型造芯畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計6用的各種造型機、造芯機，有清理鑄件用的落砂機、拋丸機等。還有供特種鑄造用的機器和設備以及許多運輸和物料處理的設備?！　¤T造生產有與其他工藝不同的特點，主要是適應性廣、需用材料和設備多、污染環(huán)境。鑄造生產會產生粉塵、有害氣體和噪聲對環(huán)境的污染，比起其他機械制造工藝來更為嚴重，需要采取措施進行控制?！　τ阼T造工程師以及機械結構設計工程師而言，熱處理是一項非常有意義，而具甚高價值用以改進材料品質的方法，借熱處理可以改變或影響鑄鐵的組織及性質，同時可以獲得更高的強度、硬度，而改善其磨耗抵抗能力等等。由于目的不同，熱處理的種類非常多，基本主要可分成兩大類，第一類是組織構造不會經由熱處理而發(fā)生變化或者也不應該發(fā)生改變的，第二則是基本的組織結構發(fā)生變化者。第一熱處理程序，主要用於消除內應力，而此內應力系在鑄造過程中由於冷卻狀況及條件不同而引起。組織、強度及其他機械性質等，不因熱處理而發(fā)生明顯變化。對於第二類熱處理而言，基地組織發(fā)生了明顯的改變，可大致分為五類：(1)軟化退火：其目的主要在於分解碳化物，將其硬度降低，而提高加工性能，對於球狀石磨鑄鐵而言，其目的在於獲得具有甚高的肥力鐵組織。(2)正?；幚恚褐饕酶倪M或是使完全是波來鐵組織的鑄品獲得均勻分布的機械性質。(3)淬火：主要為了獲得更高的硬度或磨耗強度，同時的到甚高的表面耐磨特性。(4)表面硬化處理：主要為獲得表面硬化層，同時得到甚高的表面耐磨特性。(5)析出硬化處理：主要是為獲得高強度而伸長率并不因而發(fā)生激烈的改變。 鑄造產品發(fā)展的趨勢是要求鑄件有更好的綜合性能，更高的精度，更少的余量和更光潔的表面。此外，節(jié)能的要求和社會對恢復自然環(huán)境的呼聲也越來越高。為適應這些要求，新的鑄造合金將得到開發(fā)，冶煉新工藝和新設備將相應出現(xiàn)。鑄造生產的機械化自動化程度在不斷提高的同時，將更多地向柔性生產方面發(fā)展，以擴大對不同批量和多品種生產的適應性。節(jié)約能源和原材料的新技術將會得到優(yōu)先發(fā)展，少產生或不產生污染的新工藝新設備將首先受到重視。質量控制技術在各道工序的檢測和無損探傷、應力測定方面，將有新的發(fā)展。畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計71.對壓鑄件進行工藝性分析1.1 常用壓鑄合性能分析1.1.1 壓鑄鋁合金的化學成分和力學性能如下表。合金鑄造工藝性能，通常理解為在充滿鑄型、結晶和冷卻過程中表現(xiàn)最為突出的那些性能的綜合。流動性、收縮性、氣密性、鑄造應力、吸氣性。鋁合金這些特性取決于合金的成分，但也與鑄造因素、合金加熱溫度、鑄型的復雜程度、澆冒口系統(tǒng)、澆口形狀等有關。(1) 流動性流動性是指合金液體充填鑄型的能力。流動性的大小決定合金能否鑄造復雜的鑄件。在鋁合金中共晶合金的流動性最好影響流動性的因素很多，主要是成分、溫度以及合金液體中存在金屬氧化物、金屬化合物及其他污染物的固相顆粒，但外在的根本因素為澆注溫度及澆注壓力（俗稱澆注壓頭）的高低。實際生產中，在合金已確定的情況下，除了強化熔煉工藝（精煉與除渣）外，畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計8還必須改善鑄型工藝性（砂模透氣性、金屬型模具排氣及溫度） ，并在不影響鑄件質量的前提下提高澆注溫度，保證合金的流動性。(2) 收縮性收縮性是鑄造鋁合金的主要特征之一。一般講，合金從液體澆注到凝固，直至冷到室溫，共分為三個階段，分別為液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮。合金的收縮性對鑄件質量有決定性的影響，它影響著鑄件的縮孔大小、應力的產生、裂紋的形成及尺寸的變化。通常鑄件收縮又分為體收縮和線收縮，在實際生產中一般應用線收縮來衡量合金的收縮性。鋁合金收縮大小，通常以百分數(shù)來表示，稱為收縮率。①體收縮體收縮包括液體收縮與凝固收縮。鑄造合金液從澆注到凝固，在最后凝固的地方會出現(xiàn)宏觀或顯微收縮，這種因收縮引起的宏觀縮孔肉眼可見，并分為集中縮孔和分散性縮孔。集中縮孔的孔徑大而集中，并分布在鑄件頂部或截面厚大的熱節(jié)處。分散性縮孔形貌分散而細小，大部分分布在鑄件軸心和熱節(jié)部位。顯微縮孔肉眼難以看到，顯微縮孔大部分分布在晶界下或樹枝晶的枝晶間?？s孔和疏松是鑄件的主要缺陷之一，產生的原因是液態(tài)收縮大于固態(tài)收縮。生產中發(fā)現(xiàn)，鑄造鋁合金凝固范圍越小，越易形成集中縮孔，凝固范圍越寬，越易形成分散性縮孔，因此，在設計中必須使鑄造鋁合金符合順序凝固原則，即鑄件在液態(tài)到凝固期間的體收縮應得到合金液的補充，是縮孔和疏松集中在鑄件外部冒口中。對易產生分散疏松的鋁合金鑄件，冒口設置數(shù)量比集中縮孔要多，并在易產生疏松處設置冷鐵，加大局部冷卻速度，使其同時或快速凝固。②線收縮線收縮大小將直接影響鑄件的質量。線收縮越大，鋁鑄件產生裂紋與應力的趨向也越大；冷卻后鑄件尺寸及形狀變化也越大。對于不同的鑄造鋁合金有不同的鑄造收縮率，即使同一合金，鑄件不同，收縮率也不同，在同一鑄件上，其長、寬、高的收縮率也不同。應根據具體情況而定。(3) 熱裂性鋁鑄件熱裂紋的產生，主要是由于鑄件收縮應力超過了金屬晶粒間的結合力，畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計9大多沿晶界產生從裂紋斷口觀察可見裂紋處金屬往往被氧化，失去金屬光澤。裂紋沿晶界延伸，形狀呈鋸齒形，表面較寬，內部較窄，有的則穿透整個鑄件的端面。不同鋁合金鑄件產生裂紋的傾向也不同，這是因為鑄鋁合金凝固過程中開始形成完整的結晶框架的溫度與凝固溫度之差越大，合金收縮率就越大，產生熱裂紋傾向也越大，即使同一種合金也因鑄型的阻力、鑄件的結構、澆注工藝等因素產生熱裂紋傾向也不同。生產中常采用退讓性鑄型，或改進鑄鋁合金的澆注系統(tǒng)等措施，使鋁鑄件避免產生裂紋。通常采用熱裂環(huán)法檢測鋁鑄件熱裂紋。(4) 氣密性鑄鋁合金氣密性是指腔體型鋁鑄件在高壓氣體或液體的作用下不滲漏程度，氣密性實際上表征了鑄件內部組織致密與純凈的程度。1.1.2 壓鑄鋁合金的性能要求一、鋁合金的特點 1. 比重大。2. 鑄造性能好，可以壓鑄形狀復雜、薄壁的精密件，鑄件表面光滑。3. 可進行表面處理：電鍍、噴涂、噴漆。4. 熔化與壓鑄時不吸鐵，不腐蝕壓型，不粘模。5. 有很好的常溫機械性能和耐磨性。6. 熔點低，在 385℃熔化，容易壓鑄成型。使用過程中須注意的問題：1. 抗蝕性差。當合金成分中雜質元素鉛、鎘、錫超過標準時，導致鑄件老化而發(fā)生變形，表現(xiàn)為體積脹大，機械性能特別是塑性顯著下降，時間長了甚至破裂。鉛、錫、鎘在鋅合金中溶解度很小，因而集中于晶粒邊界而成為陰極，富鋁的固溶體成為陽極，在水蒸氣（電解質）存在的條件下，促成晶間電化學腐蝕。壓鑄件因晶間腐蝕而老化。2. 時效作用鋁合金的組織主要由含 Al 和 Cu 的富鋅固溶體和含 Zn 的富 Al 固溶體所組成，它們的溶解度隨溫度的下降而降低。但由于壓鑄件的凝固速度極快，因此到室溫時，固溶體的溶解度是大大地飽和了。經過一定時間之后，這種過飽和現(xiàn)象會逐漸解除，而使鑄件地形狀和尺寸略起變化。3 鋁合金壓鑄件不宜在高溫和低溫（0 ℃以下）的工作環(huán)境下使用。鋅合金在常溫下有較好的機械性能。但在高溫下抗拉強度和低溫下沖擊性能都顯著下降。圖 1 時效時間對鋁合金屈服強度和沖擊韌性的影響圖 2 溫度對抗拉強度的影響二、鋁合金種類Zamak 3: 良好的流動性和機械性能。畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計10應用于對機械強度要求不高的鑄件，如玩具、燈具、裝飾品、部分電器件。Zamak 5: 良好的流動性和好的機械性能。應用于對機械強度有一定要求的鑄件，如汽車配件、機電配件、機械零件、電器元件。Zamak 2: 用于對機械性能有特殊要求、對硬度要求高、尺寸精度要求一般的機械零件。ZA8: 良好的流動性和尺寸穩(wěn)定性，但流動性較差。應用于壓鑄尺寸小、精度和機械強度要求很高的工件，如電器件。Superloy: 流動性最佳，應用于壓鑄薄壁、大尺寸、精度高、形狀復雜的工件，如電器元件及其盒體。不同的鋁合金有不同的物理和機械特性，這樣為壓鑄件設計提供了選擇的空間。三、鋁、合金的選擇選擇哪一種鋁合金，主要從三個方面來考慮1. 壓鑄件本身的用途，需要滿足的使用性能要求。包括：（1） 力學性能，抗拉強度，是材料斷裂時的最大抗力；伸長率，是材料脆性和塑性的衡量指標；硬度，是材料表面對硬物壓入或摩擦所引起的塑性變形的抗力。（2） 工作環(huán)境狀態(tài)：工作溫度、濕度、工件接觸的介質和氣密性要求。（3） 精度要求：能夠達到的精度及尺寸穩(wěn)定性。2. 工藝性能好：（ 1）鑄造工藝；（2）機械加工工藝性；（3）表面處理工藝性。此鑄件壓鑄合金，給定 ZL102，由手冊 P10 表 2-3 得:抗拉強度 b≥16 公斤/㎜ 2=160N/㎜ 2=160mPa，伸展率≥2% ，HB≥50畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計111.2 壓鑄模結構簡介。下圖為一普通壓鑄模具圖，畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計12推板推出結構有抽芯機構的壓鑄模由此可見壓模主是由推出機構,導向機構,抽芯機構,排溢系統(tǒng),冷卻系統(tǒng),支撐部件：等組成1.3 壓鑄件的結構和尺寸精度及表面質量分析產品的成品圖如下畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計13成品圖此零件結構比較簡單，頂部無孔，內腔有長凸臺，壁厚較薄而均勻，A-A 部面處有孔，零件大多數(shù)為平面據合金材料為鋁合金對角線為 202.5mm 查表 3.1 得r(2)畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計14公差等級為 IT6,尺寸公差為 0.88，型位公差為 0.4，用壓鑄方法能達到尺寸精度要求，壓鑄件材料為 ZL102，由表 9.6 查得其平均收縮率 1.1%產品為殼類產品，主要外形特征表現(xiàn)圓形，體上有偏心通孔特征，產品高度不高，結構簡單，無倒扣和不規(guī)側的形狀特征。該零件尺寸均為一般重要性尺寸，這些尺寸精度為 IT6 級（GB/T1486—1993）便可，此產品為外面無特殊要求，只要表面無明顯成型缺陷便可。該零件使用時無特殊受力要求， 1.4 計算壓鑄件的體積和重量：首先用UG三維軟件把產品的三維模建立起來，模型如下圖畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計15用分析……..質量特性，查詢產品的體積為V= 174892.9430 mm^3 =174.9cm^3如下圖查設計手冊后得知ZL102的密度為2.7g/cm^3,編輯產品密度根據公式M=ρ V=2.7x174.9=472.2( g)畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計162.初選壓鑄機的型號和規(guī)格2.1 根據壓鑄機所需鎖模力及壓容量選擇壓鑄機（1）壓鑄壓力的選擇。在保證鑄件成型和使用要求的前提下，選用較低的比壓，此件為一般件，范圍為 30～50Mpa，選用 50Mpa.（2）壓鑄速度一般鋁合金鑄件常用的充填速度為 15～25m/s 此處選取 25m/s。（3）溫度參數(shù)。澆注溫度鑄件的平均壁厚<3mm，為結構簡單件，范圍610~650℃。取 650℃壓鑄模溫度 T 型 = t 澆 ±△t= ×650±25℃ 即范圍在 13 13193~243℃ 預熱溫度范圍 150°～180° 取 150°左右。連續(xù)工作溫度取 200°左右。（4）時間參數(shù)1. 充填時間 查課本得：平均壁厚為 2㎜，充填時間為0.018～0.026s。2. 持壓時間 查課本得： 取 2s 。3. 停留時間 是指從壓鑄終了到壓鑄模打開的時間。查課本得： 可取 7～12s 取 12s。（5）計算鎖模力根據金屬壓鑄工藝與模具設計式（6.1）鎖模力為：Fs≥KFz=K·PbA·10 3因為側型芯 A 很小忽略 Fs 取 K=1.2而投影面積 A=170×110=187×10-4㎜ 2查表 4.2 得 P=25MPa故鎖模力: Fs≥KFz=1.2×25×187×10 -4×103=561KN由附錄 A 查的 J113 型壓鑄機鎖模力為 1250KN，大于計算所需鎖模力 561KN 取壓室直徑￠50㎜則相應的最大壓射比為:Pb max=4Fymax/πD 2式中 Fymax——最大壓射力（N）PBmax——最大壓射比（pa）D——壓室直徑（m）畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計17由附錄 A 查得 Fymax=13.72×104N則 ：Pbmax=4×13.72×104/3.14×602×10-6=46.7×106Pa忽略 Fs 按式中（6.1）取 K=1.2 則Fs=1.2×46.7×187×10-4×103=1048KN實際所需鎖模力 1048KN 小于 J1113 型壓鑄機的額定鎖模力 1250KN，故此壓鑄機能滿足鎖模力的要求，若壓鑄件生產廠有現(xiàn)成壓鑄機，則盡可能在現(xiàn)有壓鑄機中選用合適的（6）校核壓室容量臥式冷壓鑄機而產品的重量為 472.2g,我們知道，實際注射量應在額定注射量的 80%~以內，所以應該選擇額定注射量在 590g 以上的機型。由附錄 A 可知 J1113型壓鑄機室直徑為￠60mm 時，壓室內鋁合金澆入量為 2kg，故 J1113 型壓鑄機能滿足要求據此初步確定選用 J1113 型我們初步選用 J1113 型壓鑄機3.壓鑄工藝參數(shù)的確定 壓鑄工藝包含廣泛，幾種主要參數(shù)~·1.壓力參數(shù)~2.速度參數(shù)~3.溫度參數(shù)~4.時間參數(shù)~5.定量澆料和壓室充滿度" u4 I' b( b1 `& ?. ^9 K; ^6 e（1）壓鑄工藝之~~壓力參數(shù)壓力是獲得鑄件組織致密和輪廓的主要因素; i P, U1 M" @5 p2 j/ l1 壓射力; r/ E0 z$ q- v7 _4 V/ {3 y: P! u1.1 壓射力的計算 4 A" P, C/ B. ^! t壓射力是壓鑄機壓射機構中推動壓射活塞的力。壓射力的計算公式為：Py=Pg（πD²/4）式中：Py-----壓射力，KN. Pg-----壓射缸壓射腔內的工作液壓力。對于未增壓前的壓力，即為儲能器或液壓系統(tǒng)的工作壓力，MPa;D----壓射缸的內徑，mm 2.比壓2.1 比壓及其計算畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計18比壓又稱壓強，是壓室內熔融金屬在單位面積上所受的壓力。比壓分為壓射比壓和增壓比壓。2.2 壓射比壓在壓射過程示意圖中，金屬液越過澆料口階段 0----1，金屬液堆聚階段 1—2 和填充階段 2---3 等各個階段中推動沖頭的壓力即為壓射力（射料力） ，用這個壓射力計算得到的比壓即為壓射比壓。! R. W& r6 n! B( `壓射比壓計算公式為' G) f- J9 f. A& `Pb=4Py/πd²式中：Pb---壓射比壓 MpaPy-----壓射力，KN7 K Pb=4Py/πd²(=y46.7×10 6Pa; 46.7×106Pa e6 md----壓室直徑（重頭直徑）mm/ z: c' {& @+ k0 [2.3 增壓比壓- u1 ^) F) t, F C; Z, o+ N8 K在增壓階段 3—4 終了時，用增壓壓射力計算得到的比壓，成為增壓比壓，增壓比壓的計算式為：Pbz=4 Pyz/πd²。2 Y$ M9 L) W! b8 H. M# c8 g2.4 推薦選用的增壓比壓- V1 ?6 j+ T* R; v單位 Mpa* B& r+ H' U, W" k鋁合金普通件 40 技術件 40-70 受力件 70-120# ^" _% V# x; c6 {3 A1 I* l鎂合金普通件 40 受力件 40-60 受力件 60-100 鋅合金普通件 20 技術件 20-40 受力件40-60 銅合金 40 技術件 40-80 受力件 80-120 A9 U/ ?( U3 W9 _7 {. s以上關鍵取決于鑄件的壁厚而定，一般壁厚大于 3mm 取上限值為宜（2）壓鑄工藝----速度參數(shù) 0 I$ H' u" U/ o" W! c速度是壓鑄填充過程中能獲得輪廓清晰，表面光潔的重要因素& M A( |9 z3 i, G( @- |" b1 沖頭速度: C, i! L7 X& _壓室內沖頭推動金屬液時的移動速度稱為沖頭速度，也稱為壓射速度。% y! p9 w5 j% {+ O. J: w1 p$ @1.1 慢壓射速度，在越過澆料口階段 0-1 和金屬堆積階段 1-2 沖頭的移動速度為慢壓射速度，平常 0-1 和 1-2 合為一個階段，速度控制在 0.1~~0.3m/s0.2~~0.8m/s根據生產過程中的實際情況調節(jié)，, r# y! V4 A3 {; P1.2 快壓射速度' Q3 G5 v6 ?% s* P7 E快壓射速度是為了能快速的將金屬液充填于型腔，其速度的大小和內澆口 i 速度有很大關系，下面詳解。2 澆口速度熔融金屬通過澆口進入型腔似的線速度稱之為澆口速度，由于每個模具的型腔各不相同，通常描述和設定的澆口速度均指填充時段內的平均線速度。: v( H2 x) W9 F; z6 [ K3 O1 J畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計19) u; ]( K# o! @7 }7 Q3 沖頭速度和澆口速度的關系式如下；VnAn=VCAC8 j' L- b6 O: L2 Y2 ^Vn—澆口速度cm/sAn----澆口截面積，cm²! M3 z, S5 I* }1 l4 JVC----沖頭速度 cm/s 快壓射速度: D- }& c$ n1 X4 B. P; WAC---壓室截面積 cm²AC=πd²/4! A: s8 P+ Z: g7 Td 為壓室直徑4 推薦選用的澆口速度鋁合金 30~~60 鎂合金 40~~100 鋅合金 25~~50 銅合金 25~~50（m/s）!4.壓鑄模的結構設計4.1 分型面選擇模具設計中，分型面的選擇很關鍵，它決定了模具的結構。應根據分型面選擇原則和塑件的成型要求來選擇分型面。分型面選擇原則：1. 分型面的選擇應便于脫模。2. 分型面的選擇應便于模具加工制造。3. 分型面的選擇應有利于側向抽芯。4. 不影響制品外觀,尤其對外觀有明確要求的制品,更應該注意分型面。5. 分型面的選擇應有利于保證塑件的精度要求。6. 有利于澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的設計7. 有利于保證開模后產品留在動模側。 畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計20壓鑄模中分型面分型時可參照如下幾種形式根據分型面選擇原則，開模后，鑄件盡量留在動模上，考慮模具加工的方便及脫模的難易程度，選擇Ⅰ-Ⅰ分型面，如圖所示。通常分有，A 單一分型面，如例的模具就是。B，斜面分型面， C，曲面分型面，注：產品為復雜斜面曲面的分型面時，應該在模具分型面上加專門的定位鍵，或做動定模原身定位鎖模。4．2 澆注系統(tǒng)的確定畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計21壓鑄模中澆注系統(tǒng)可分為以下幾種A，切向澆口，如下簡圖 B,徑向澆口，如下圖C，中心澆口，如下圖D，側澆口，如下圖畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計22E，點澆口，如下圖經分析，本表口模具采用側澆口，澆注系統(tǒng)布置如下圖畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計23內澆口面積計算為：An=0.18m=0.18×472.2=85mm 2（課本 8-8）由表 4.5 得：充填時間為 18～26 內澆口速度為 42～50，則取 vn=45，t=25 得：V=An·vn·t=85×45×25×10-5=0.956m3內澆口寬度為：b n=0.85V0.745/sn由表 8.8 得 sn=0.8～1.5 取為 1 則得 bn≈102mm，由表 8.9 知內澆口長度為 2～3 取為 3mm進料口如下圖畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計244.3 確定型腔、型芯的結構及固定方式4.3.1 型腔、型芯的結構設計及固定方式　型芯，型腔，用螺絲固定在動定模板下,如下圖畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計25為了節(jié)省模料，型采用整體式鑲于動模板中，型芯如下圖畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計264.4 型腔和型芯的工作尺寸計算型腔和型芯的工作尺寸：在模具中直接決定產品尺寸的型芯型腔尺寸稱為型腔和型芯的工作尺寸。型腔工作尺寸包括徑向尺寸，深度尺寸。型腔使用久后因磨損工作尺寸為變大，在加工時型工作尺寸可取公差中的下偏差。型芯尺寸包括徑向尺寸，高度尺寸，型芯用久后經磨損工作尺寸為變小，因些加工時可取其公差的上公差。型芯型腔的工作尺寸采用收縮值計算。計算公式如下計算收縮率：K=L ‘-L/L×100%K……計算收縮率畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計27L‘…...常溫下模具成型零件的尺寸L……..常溫下壓鑄件的尺寸查資料得知：鋅合金自由縮水率 1.006-1.008 ，受阻縮水率 1.005 ； 鋁合金自由縮水率 1.008-1.010，受阻縮水率 1.006本罩殼材料為 ZL102，所以收縮值按 1.10,及型芯，型腔的工作尺寸為產品尺寸X1.010。鑄件尺寸如上圖未注公差等級為 IT6 級，材料為 ZL102。選擇平均計算收縮率為 1.1%（ 1）型腔徑向尺寸計算徑向尺寸為①零件最大外徑尺寸為 170mm 查互換性與測量基礎表 2-4 得△=0.22 則得：Lm +△m0=【（1+1.1%）×170-0.6×0.22】+△/4 0=171.8 0+0.055（2）型芯徑向尺寸計算②Hm+△m0=【（1+1.1%）×166+0.7×0.25】 0 -△/4=168 0-0.06③Hm+△m0=【（1+1.1%）×170+0.7×0.25】 0 -△/4=172 0-0.06（3）型腔深度尺寸計算④Hm+△m0 ‘=【（1+1.1%）×69-0.6×0.19】+△/4 0=69.58 0+0.048⑤Hm+△m0 ‘=【（1+1.1%）×66-0.6×0.19】+△/4 0=66.6 0+0.048⑥Hm+△m0 ‘=【（1+1.1%）×49-0.6×0.16】+△/4 0=49.4 0+0.04（4）型芯高度尺寸計算⑦hm 0-△‘ =【（1+1.1%）×64+0.6×0.19】 0 -△/4=64.8 0-0.048⑧hm 0-△‘ =【（1+1.1%）×12+0.6×0.11】 0 -△/4=12.2 0-0.028支承板厚度計算：4.5 動模支承支承板厚度計算：h=K（FL/2B[δ] w） 1/2h——動模墊板厚（mm） ；F——動模墊板受的總壓力（N） ；F=PA，其中 P 為壓射比壓（Pa） ，A 為壓鑄件，澆注系統(tǒng)和溢流槽在分型面上投影面積之和（m 2）L——墊塊之間的距離（mm） ；B——動模墊板寬度（mm） ；畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計28[δ] w——支承板許用抗彎強度（Pa） ，45 鋼正火后[δ] w=920×105PaK——系數(shù)，K=0.6～0.7。得 h= K（FL/2B[δ] w） 1/2=90mm4.6 確定推出機構類型壓鑄模中常用的頂出機構有如下幾種形式A，頂桿頂出鑄件，頂桿在設置時應該平衡對稱布置，以保證產品頂出不因頂出力不均衡而卡在模具中。B，推板推出鑄件,對于高度尺寸較大且對型芯包緊力較大的產品應該采用推板推出鑄件。C，推管推出鑄件，當鑄件中有較深的圓柱特征時，為順利脫模應該采用推管推出產品。經仔細分析本罩殼產品，決定采用頂桿頂出產品，頂桿推出方式如下圖4.7 確定模具的導向機構畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計29本表殼無滑塊側抽，也無斜頂?shù)瘸樾荆阅＞邔驒C構只要設計動定模合模導向機構。合模導向機構選用導柱導套配合導向。如下圖5,壓鑄機使用和維護。5.1 壓鑄機外觀 每日下班前，必須清理機器上沾附的合金屑、油污，重點注意曲肘（機鉸）、拉杠（哥林柱）、壓鑄型（模）、壓射室（料筒）上的清潔。 1.2 對于鎂合金臥式冷室壓鑄機，每日下班前應將輸料（給湯）管道內的冷料及注料（給湯）泵室內的料渣清理干凈，以防射料堵塞。因鎂合金屑易燃，應及時清理鎂合金屑，車間內不應有鎂合金屑堆積現(xiàn)象。 1.3 檢查油箱、液壓泵、液壓缸、液壓馬達、液壓閥、管接頭及力表、油路板連接處是否有漏油現(xiàn)象，如有應及時處理。畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計305.2 液壓系統(tǒng)2.1 壓鑄機在工作中應杜絕使用變質、稠化及有沉積物的液壓油，在更換液壓油時不要把新舊液壓油混合使用，每次換油后務必裝好油箱蓋。2.2 新機操作 500 小時后應更換液壓油，此后每 2000 個操作小時更換一次。每次更換液壓油時，應將過濾器濾芯清理干凈：卸出濾芯、浸入干凈柴油中，用鋼刷清洗，再用壓縮空氣吹干凈。2.3、拆卸任何高壓部件時，如液壓閥、輸油管等，由于內部可能存在殘留壓力，因此，在松開螺釘時，應慢速松開，待殘留壓力卸完，才能將螺釘全部松開。2.4、每半年檢查一次各油管接頭、油閥的安裝螺釘?shù)冗B接件，如有松動要及時緊固，以防泄漏或液壓系統(tǒng)有空氣進入。2.5、油路板上的溢流閥，比例壓力閥，減壓閥等，應當由專業(yè)調機員調整，溢流閥、減壓閥調整后要注意擰緊螺母，以免調整好的壓力在機器工作的過程中發(fā)生改變。2.6、經常檢查過濾器上的指示表，當指示表指針在綠色區(qū)域為正常，在黃色區(qū)域為輕度堵塞，在紅色區(qū)域為重度堵塞，見圖 9。當指針進入黃色區(qū)域后就必須清洗濾芯。2.7、電動機應每半年清理和檢修一次。在正常情況下軸承每半年更換一次潤滑脂，對滾動軸承如所用潤滑脂無硬化現(xiàn)象，可延長使用。如果發(fā)現(xiàn)油色變暗、油面有水珠或塵垢聚集、油質硬化時應及時更換。電動機在使用時應防止異物進入機體，防止風道被堵塞，一旦發(fā)現(xiàn)以上異樣情況，應停機及時處理2.8、氮氣壓力的檢查要求（1）新機操作前三天內注意觀察氮氣有無泄漏現(xiàn)象，以防機器在運輸當中氮氣瓶內損。（2）開始操作一周后，做第一次檢查，此后的兩個月每隔一周檢查一次，再以后每兩個月檢查一次，當出現(xiàn)壓力不足時，應填充氮氣。（3）檢查氮氣壓力的方法如下：關停電機，急停按鈕復位，一邊旋開截止閥卸荷，一邊觀察增壓油壓壓力及二速油壓壓力表示值，待油壓降為零時，此時兩組蓄能器的氮氣壓力值分別為增壓蓄能器的氮氣壓力和快壓射蓄能器的氮氣壓力。各氮氣壓力必須符合機器使用畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計31說明書規(guī)定值。例如 DCC400 臥式冷室壓鑄機，其快壓射蓄能器氮氣壓力為 90-100bar，增壓蓄能器氮氣壓力為 80-90bar。2.9、如果液壓閥因閥芯受外物阻塞而失靈，應拆出閥芯用柴油（或浸在清潔的液壓油內）清洗，再用壓縮空氣吹除外物。注意：一般不允許拆卸閥芯，只有在確定油閥已受外物阻塞的前提下才能拆卸。2.10、在拆卸與蓄能器有關的液壓零件時，應先將截止閥打開，待蓄能器內高壓油液全部卸完才能拆卸，否則會產生高壓油噴射的危險。2.11、出廠前機器各油閥都已調校完畢，根據壓鑄產品的需要可對“射料工作壓力”、“增壓工作壓力”及各換向閥的流量進行調整，其余涉及系統(tǒng)壓力、流量比例控制及安全壓力等不允許隨便調校。2.12、應使用優(yōu)質液壓油(1)系統(tǒng)沖洗1)一般按規(guī)定程序換油的壓鑄機，水漬及膠質不多，油箱底部沒有類似瀝青的黑油。只要用油箱容量的 1/3-1/2 的新油沖洗即可，目的是將舊油沖走，不留或少留舊油。2）如果不是全部換油，只是補加部分新油，系統(tǒng)不用沖洗，但是要注意新補加的油是不是同一個供應商的同一牌號、同一粘度的抗磨液壓油。否則，還要做混總實驗，其方法如下：分別將新油、舊油各取一半裝入容器；另將 1/3 新油、2/3 舊油裝入另一容器，放入 70-80℃恒溫中放置 24h，細心觀察是否有混濁或沉淀產生，若沒有即可以使用。（2）加注新油壓鑄機的新油加注量與機型有關，具體加油量按機器使用說明書要求。（3）試運行加注新油后空載試運轉 10-15min，待溫度、壓力正常后再加載進入正常工作。5.3 電器部分3.1 主電動機3.11 首次開機或更換電機控制線路后，應先確定電動機轉向是否正確，以免損壞電機，具體方法是：點動電動機起動按鈕，由電機尾部扇葉處觀察電機轉向，電畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計32機應順時針轉動。否則需切斷供應電源，將供應電源在主電箱內接線端子上的三相線任意調換兩相。重新點動電機按鈕，確認轉向正確為止，見圖 14。3.12、用 Y/△起動電動機，一定要等待電機起動指示燈亮才進行其它操作。 3.13、新機試運行前，首先應檢查各電氣線路應接線完好，要求無短路、無斷路、無漏裝、無松動。各感應開關、限位開關位置準確，開啟電源測試其功能完好。5.4、電氣控制箱4.1、電氣控制箱是電氣保養(yǎng)的重點部分，平時要加強對電箱的使用管理。打開電箱維修或設定參數(shù)后，電箱門要及時上鎖，非專業(yè)人員不得隨意打開電箱，不得按動電箱內的控制鈕或設定控制面板上的相關參數(shù)。4.2、每隔三個月清理一次電箱，保持電箱內部干燥和整潔，電箱內部不能存放導線，金屬制品，磁性物質或易燃物等雜物，確保電箱內空氣流通和良好的散熱條件。4.3、電箱內部的日常修理中，走線要整齊，線號要符合技術要求，多余的線要剪掉，絕不允許隨意搭線或較長的裸露導線存放在電箱內部，修理完后要及時蓋好線槽蓋板，關鎖好電箱門。4.4、每隔半年要緊固一次電箱內所有接線端子，警防因松動而導致接觸不良或發(fā)生放電現(xiàn)象，如接觸器的輸入、輸出端子，電源的輸入端子等，對于大電流的接線端子，線耳要用專用工具壓緊，線耳的導電部分要磨平，如電機的接線端子等。4.5、停電時，應關掉機器外接電源總開關、電箱內的電源開關、空氣開關和操作面板上的電源開關，以防損壞電路元件或發(fā)生意外事故。5.5 外部線路的保養(yǎng)5.1、每日檢查機器外部電器線路，要求完好無損，并且綁扎牢固。如果電源線護套損壞，應及時更換護套。5.2、日常的修理過程中，嚴禁亂搭線路，走線要規(guī)范，線型要符合使用要求，線號要與主電箱引出線號一致，不得隨意更改或丟失。5.6 外部信號裝置的保養(yǎng)畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計336.1、每個月檢修一次各限位開關（吉制）和感應開關，要求：限位開關（吉制）和感應開關的動作靈敏，安裝螺絲無松動現(xiàn)象，并擦除其表面的灰塵、油跡，磁性物質等。1-調型（模）厚限位開關 2-調型（模）薄限位開關 3-開型（模）終止感應開關 4-開型（模）快轉慢感應開關 5-鎖型（模）低壓感應開關 6-鎖型（模）高壓感應開關 7-鎖型（模）終止感應開關 8-前安全門限位開關（1） 9-前安全門限位開關（2） 10-鎖型（模）終止確認限位開關 11-頂出限位開關 12-頂回限位開關 13-后安全門限位開關 14-射料終止感應開關 15-射料二速感應開關 16-射料一速感應開關 17-回錘終止感應開關6.2、如果在操作過程中，其操作面板上任一輸入點無信號，應停機檢查該輸入點的相應線路。5.7 合型（模）部分7.1、曲肘（機鉸）是合型系統(tǒng)的關鍵部件，每兩個月應將曲肘（機鉸）部分的螺釘重新擰緊一次。7.2、定期檢查動型座板滑動軸承（銅司）、密封圈（塵封），如有磨損，應及時更換。7.3、動型座板滑腳調節(jié)要適中，太緊會造成鋼板和曲肘提前磨損，過松或過緊會導致拉杠變形或磨損及開合型（模）動作不正常。7.4、調型（模）運動速度應選擇慢速，應設定合適的壓力及流量，調型（模）運動必須在開型（模）運動終止后進行，否則會導致拉杠或調節(jié)螺母的螺紋損壞。畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計347.5、型（模）具安裝時最好居于型板中間的位置，偏心設置會導致受力不均，易使曲肘提前磨損。7.6、安裝型（模）具緊固螺栓（碼模螺釘）前，T 型槽、裝配孔需清理干凈，不要將螺栓強行旋入螺孔中而損壞螺紋。7.7、機器在安裝型（模）具時，應選擇“手動”操作方式。7.8、鎖型（模）力的大小應在滿足生產的前提下選較小值，長期在最大鎖型（模）力下工作，會加快曲肘的磨損。5.8、壓射部分8.1、機器出廠前，確認壓射室與壓射活塞桿的同軸度在要求值內，以后每 1 年應檢查射料中心一次。8.2、壓射過程中出現(xiàn)產品有夾渣時應及時檢查原因，清理料渣8.3、壓射過程中若出現(xiàn)沖頭運動阻力加大，速度變慢，甚至有料液從澆口飛濺出時，應及時對沖頭及壓射室（料筒）進行檢查，更換磨損的沖頭8.4、應注意檢查沖頭冷卻水系統(tǒng)，要求無漏水現(xiàn)象5.9、潤滑部分9.1、每月應對全機所有潤滑脂油嘴打一次潤滑脂，一般選用鋰基潤滑脂和二硫化鉬潤滑脂。注意動型座板滑動軸承處潤滑脂不可注入太多，以防塵封滑出孔外。9.2、每天在操作機器前，潤滑泵應向潤滑系統(tǒng)供油，絕不允許未經潤滑而開機工作。曲肘潤滑通常分手動和自動兩種潤滑形式。手動潤滑：開機前手動操作潤滑泵 2-3 次，以保證各潤滑點充滿潤滑油。自動潤滑：自動潤滑的時間間隔通過工藝參數(shù)的設定后由電腦控制。9.3、每周對曲肘潤滑系統(tǒng)和沖頭潤滑系統(tǒng)的潤滑管路進行檢查，要求各潤滑管路有充足的潤滑油，保證潤滑油管路暢通。如果潤滑油管接頭有松動、脫落現(xiàn)象，應及時處理。9.4、調型（模）裝置如果采用潤滑脂潤滑，應每月加注一次。加注前，將調型（模）螺母與螺桿運動副表面、壓蓋與螺母接觸面、鏈輪或齒輪傳動副清理干凈，然后再均勻涂上潤滑脂。畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計359.5、頂出液壓缸導桿采用潤滑脂潤滑，每 3 個月一次，加注前將加油嘴清理干凈。當采用頂出雙液壓缸時，應注意活塞桿上的清潔。9.6、滑座與鋼板如果采用潤滑脂潤滑，應每月一次。加注前，先卸下動型座板滑腳，用干凈的柴油洗凈，擦除鋼板表面的灰塵和雜物，然后裝好動型座板滑腳，用油槍給滑腳油槽內壓注適量潤滑脂，在鋼板上涂一薄層油膜。9.7、合理選用潤滑油，不要將幾種牌號的油混合使用，保證潤滑油不受污染，不使用變質的潤滑油。優(yōu)質的潤滑油可以使壓鑄機運行平穩(wěn)；防止磨擦面的劃傷、保證機器的零部件不生銹，不被腐蝕；減少潤滑劑的流失。9.8、壓射沖頭應選用優(yōu)質的潤滑油或潤滑劑進行潤滑。 5.10、冷卻系統(tǒng)10.1、每年應對冷卻系統(tǒng)各連接水管檢修一次，觀察水管是否有銹蝕或漏水現(xiàn)象，否則應及時修理或更換。10.2、機器冷卻水應采用凈化淡水，使用江河水須經過水塔過濾，水塔過濾器裝置每半年應采用化學藥劑清理一次。10.3、冷卻器通常工作半年后，管壁表面積垢，熱交換性能下降，應拆除冷卻器兩端外蓋，用銅棒清理積垢。10.4、應確保機器在連續(xù)工作時液壓油溫度不超過 55℃，在低溫下工作，其工作油溫不應低于 15℃。6、試模壓鑄模試模時出現(xiàn)的問題及解決辦法問題 產生原因 解決辦法壓鑄件表面有花紋，并有金屬液流痕1. 內澆口通往鑄件進口處流道太淺2. 壓射比壓太大，致使金屬液流速太高，引起金屬液的飛濺1． 加深金屬流道2． 減少壓射比壓壓鑄件表面有細小的凸瘤1. 型腔內表面有劃痕或有凹坑， 1. 更換型腔或修補畢業(yè)設計說明書 表蓋壓鑄模具設計36裂紋產生2. 表面粗糙2. 拋光型腔壓鑄件表面有裂紋或局部變形1. 頂料桿分布不均勻或數(shù)量不夠，受力不均勻2. 推料桿固定板在推料時偏斜，致使一面受力大一面受力小，使制品變形及產生裂紋3. 鑄件壁太薄，收縮后變形1. 增加頂桿數(shù)量，調整其分布位置，使頂件力分布均勻2. 調整及重新安裝推桿固定板3. 重新設計鑄件，使其壁厚加大壓鑄件表面有頂桿印痕，表面不光潔粗糙1. 頂桿太長2. 型腔表面粗糙或有雜物1. 調整頂桿長度2. 拋光型腔，清除雜物及油污壓鑄件表面有氣孔1. 潤滑劑涂的太多2. 排氣槽被堵，氣排不出去1. 合理使用潤滑劑2. 修復或增設排氣槽，使其排氣通暢壓鑄件表面有縮孔1. 壓鑄工藝不合理，壁厚薄變化太大2. 金屬液溫度太高1. 在壁厚的地方增設工藝孔，使壁厚均勻2. 降低金屬液溫度壓鑄件外輪廓不清晰，成不了形，局部欠料1. 壓鑄機壓力不夠，壓射比壓太低