壓鑄成型工藝及模具設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書.doc
課程設(shè)計指導(dǎo)模具教研室
甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院
《壓鑄成型工藝與模具設(shè)計》課程設(shè)計指導(dǎo)書
2010/12/10
1 設(shè)計模具應(yīng)注意的問題
設(shè)計模具時,值得討論和注意的問題很多,現(xiàn)在就其應(yīng)特別注意的問題簡述如下:
一、合理選擇模具結(jié)構(gòu)
根據(jù)零件圖樣及技術(shù)要求,研究和選擇適當(dāng)?shù)某尚头椒俺尚驮O(shè)備,結(jié)合 工廠的機械加工能力,提出模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,并經(jīng)充分討論,以便設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單合理的模具,能夠成型出符合質(zhì)量要求的壓鑄件,且模具操作方便、安全,取件順利可靠。對工藝性較差的零件,可以根據(jù)模具設(shè)計和加工的需要,向有關(guān)人員提出修改零件圖的建議,但不能擅自改動零件圖。 ’
二、正確確定模具成型零件的尺寸
模具成型零件的尺寸和表面粗糙度,對零件的成型質(zhì)量影響極大,必須特別注意。計算成型零件尺寸時,一般采用平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量。極限收縮率、極限制造公差和極限磨損量的計算方法主要用于高精度的塑件。
三、設(shè)計的模具應(yīng)便于制造
設(shè)計模具時,應(yīng)盡量使所設(shè)計的模具制造容易,成本低。特別對那些比較復(fù)雜的成型模具。零件應(yīng)考慮采用一般機械加工方法還是采用特種加工方法,加工后如何進(jìn)行裝配,這些問題在設(shè)計模具時一定要認(rèn)真研究和解決,同時還需考慮試模后具有足夠的修模余量 。
四、模具設(shè)計時, 應(yīng)充分考慮鑄件的結(jié)構(gòu)特點,盡量減少后加工
在允許的范圍內(nèi),盡可能地由模具成型出鑄件上的孔、槽、凸、凹等部位,避免鑄件在成型后再用其它加工方法加工這些部位。
五、設(shè)計的模具應(yīng)滿足生產(chǎn)率的要求且使用安全
設(shè)計的模具應(yīng)適合合金的工藝特性,脫模裝置、側(cè)向抽芯裝置等要安全可靠,不引起鑄件的變形、破裂;切除澆口、澆道容易。
六、模具成型零件工作表面應(yīng)有一定的耐磨性;結(jié)構(gòu)零件盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件。
頂桿等銷軸類零件,在工作條件下易卡住、彎曲、折斷,占模具故障的絕大部分。因此,在設(shè)計模具時應(yīng)寫明這些零件的材料、加工方法及熱處理要求等。
七、根據(jù)壓鑄合金的成型特性設(shè)計模具
模具設(shè)計時,除了考慮壓鑄合金能滿足使用要求(力學(xué)性能、電氣性能、耐熱性、耐化學(xué)性、耐候性)外,還應(yīng)充分掌握壓鑄合金的成型工藝性,以便使所設(shè)計的模具能成型出優(yōu)質(zhì)鑄件。壓鑄合金的鑄造性能及特點應(yīng)按教材的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)設(shè)計。
八、時間安排
序號
完 成 內(nèi) 容
備 注
天數(shù)
1
熟悉任務(wù),講解相關(guān)內(nèi)容
教師指導(dǎo)
0.5
2
查閱相關(guān)資料,進(jìn)行設(shè)計
教師指導(dǎo)
1
3
校正、填寫說明書
教師指導(dǎo)
1
4
繪制壓鑄模具裝配圖(每人一張圖);零件圖(動、定模;側(cè)抽芯機構(gòu);澆口套。每人四張圖)(繪圖比例1:1)
教師指導(dǎo)
2
5
檢查、完成
教師指導(dǎo)
0.5
2壓鑄模設(shè)計程序
理解、明確設(shè)計任務(wù)書
收集、分析原始資料
收集、分析原始資料
收集、分析原始資料
收集、分析原始資料
收集、分析原始資料
根據(jù)任務(wù)書,工藝確定成型方式,并進(jìn)行必要的工藝計算
決定分型面澆道,澆口形式,模具基本結(jié)構(gòu)
分析具體結(jié)構(gòu)的工藝性,防止鑄件廢品采取的措施盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件
選用成型設(shè)備,并考慮其他輔助工具的選用與設(shè)計
校核模具與相應(yīng)設(shè)備的有關(guān)參數(shù),最后確定所選的方案
繪制草圖,確定最佳方案
交指導(dǎo)老師或有關(guān)人員審批
繪制模具總圖,制定總技術(shù)要求,填寫標(biāo)題欄
繪制模具零件工作圖,確定其材料,熱處理等技術(shù)要求
最終校對,審圖簽名
編寫說明書裝訂成冊
然后作進(jìn)一步修改
一 明確設(shè)計任務(wù)
模具設(shè)計任務(wù)書是 (教師)根據(jù)成型鑄件的要求提出,該任務(wù)書的內(nèi)容包括鑄件圖樣(應(yīng)注明壓鑄合金代號)、技術(shù)要求和生產(chǎn)數(shù)量,還有可能提供鑄件的樣品。模具設(shè)計人員要以成型鑄件圖和模具設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)設(shè)計模具。
二、收集分析原始資料
收集整理有關(guān)鑄件使用、結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求,成型工藝、成型設(shè)備以及本單位的機械加工和特種加工的設(shè)備,以便設(shè)計模具時使用。
1.分析研究鑄件圖
分析研究鑄件圖,了解用途及結(jié)構(gòu)工藝性、尺寸精度、技術(shù)要求等,如使用性能、表面要求、;幾何結(jié)構(gòu)、斜度、嵌件等是否合理,各種缺陷的允許程度,有否有涂裝、電鍍、鉆孔等后加工;估計成型公差是否低于鑄件要求;根據(jù)壓鑄合金品種分析其物理——化學(xué)性能和成型工藝性、成型工藝參數(shù)等。
2.了解和分析工藝資料
分析任務(wù)所提出的成型方法、設(shè)備型號、材料規(guī)格、模具結(jié)構(gòu)類型等要求是否恰當(dāng)。
3.熟悉工廠實際情況(在工廠進(jìn)行課程設(shè)計時)
主要了解成型設(shè)備的技術(shù)參數(shù),便于進(jìn)行有關(guān)的參數(shù)校核。要熟悉模具制造車間的制模能力、標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計參考資料等,不使所設(shè)計的模具脫離生產(chǎn)實際。
三、擬定模具總體方案并繪制模具草圖
擬定模具總體方案時,根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求首先確定模具類型,然后考慮型腔布置、分型面的設(shè)置、澆注系統(tǒng)、脫模和設(shè)備的選取。
1.確定模具的基本結(jié)構(gòu)
(1)確定模具類型;壓鑄成型模采用單分型面還是多分型面,是否需要側(cè)向分型抽芯,考慮在熱(冷)壓室;臥(立)式機安裝等。
(2)確定模具類型的主要結(jié)構(gòu):在絕對可靠的條件下使模具本身的工作滿足鑄件的幾何形狀、表面粗糙度和尺寸精度的要求。結(jié)構(gòu)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架。結(jié)構(gòu)力求簡單、生產(chǎn)率高、模具壽命合適,成本低。
2.保證鑄件質(zhì)量
(1)合理布置型腔位置及數(shù)量。根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)特點、尺寸精度,批量大小、制模難易程度以及壓鑄機的能力來確定型腔數(shù)目和排列方式。
(2)合理確定分型面。分型面的選擇關(guān)系到模具成敗。分型面的位置要有利于成型、脫模、安放嵌件、排氣,有利于模具的加工和提高塑件的質(zhì)量。
(3)確定澆注系統(tǒng)和排氣。
(4)選擇合理的推出機構(gòu)及抽芯方式。
(5)確定冷卻和加熱方式。合理設(shè)計冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)。
3.繪制模具草圖
(1)草圖繪制時,一般用1:1的比例,以便發(fā)現(xiàn)問題。
(2)在多種方法中選樣最佳方案。
(3)草圖繪制后,根據(jù)模具選擇成型設(shè)備。
對安裝尺寸及其它有關(guān)參數(shù)進(jìn)行校核。如壓鑄機的壓射量、鎖模力、開模行程及噴嘴和壓室等:
四、交指導(dǎo)老師審閱后繪制模具總圖
五、繪制模具總圖
按國家制制圖標(biāo)準(zhǔn)繪圖,國標(biāo)未規(guī)定的可結(jié)合工廠習(xí)慣畫法,成型后只要去除毛刺,不進(jìn)行其它機械加工。
1.總裝圖的繪制
繪制總裝圖盡量采用1:1的比例,先由型腔開始繪制,主視圖與其它視圖同時畫出。模具總裝圖上應(yīng)明確表達(dá)清楚以下列內(nèi)容:
(1)成型部分結(jié)構(gòu)。
(2)澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
(3)分型面及脫模取件方式。
(4)模具外形結(jié)構(gòu)及所有連接件、定位件、導(dǎo)向件的位置。
(5)輔助工具(取件卸模,校止等工具)。
(6)標(biāo)注型腔、模具總體尺寸及運動件的極限尺寸位置等。
(7)零件編出序號,填寫零件明細(xì)表。
(8)標(biāo)注技術(shù)要求和使用說明書,其內(nèi)容包括:模具有關(guān)部分的裝配要求:模具的裝配工藝要求:(分型面的貼合間隙不大于0.05mm,模具上、下平面的平行度等)模具的使用和裝拆方法:所使用壓機的型號;模具防腐處理、模具編號、標(biāo)記和字符、密封、保管等以及有關(guān)試模和檢驗方面等要求。
2.繪制全部零件的零件圖
根據(jù)模具總裝圖,先內(nèi)后外、先復(fù)雜后簡單、先成型零件后結(jié)構(gòu)件的原則繪制零件圖。
(1)零件圖也需按國家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制,零件圖應(yīng)與總裝圖一致。
(2)尺寸標(biāo)注要注意基準(zhǔn),尺寸要集中、完整。特別是主要零件的尺寸和脫模斜度及配合尺寸等。
(3)零件圖上的表面粗糙度的標(biāo)注方法應(yīng)按國家機械制圖標(biāo)準(zhǔn)的要求標(biāo)注。
(4)其它內(nèi)容。填寫零件圖標(biāo)題欄及一些必要的技術(shù)要求,如熱處理、裝配后的機械加工、表面處理等。
六、校對與審核
首先自我校對,然后相互檢查,最后交教師批閱。自我校對內(nèi)容包括:
1.模具及模具零件與鑄件圖的關(guān)系
模具零件的材質(zhì)、硬度、尺寸精度及模具結(jié)構(gòu)等是否符合塑件圖要求。
2.成型設(shè)備與模具的關(guān)系
工藝參數(shù)滿足要求。
4.模具結(jié)構(gòu)方面
(1)分型面位置是否選擇恰當(dāng),有否溢料,開模后鑄件應(yīng)留在有推出裝置的一邊。一般留在動模。
(2)脫模方式:推桿、推管大小及位置、數(shù)量是否合適,推板是否會被卡住或擦傷鑄件。
(3)模具溫度的調(diào)節(jié)。加熱器的功率和數(shù)量、冷卻介質(zhì)的流動路線、位置、大小和數(shù)量是否合適。
(4)具有側(cè)凹和側(cè)孔的抽芯機構(gòu)有否干涉。
(5)澆注、排氣系統(tǒng)是否合理。 ;
5.設(shè)計圖樣
(1)裝配圖上各模具零件是否表達(dá)清楚,各視圖有無矛盾,投影是否正確,有否遺漏。
(2)零件圖上零件的結(jié)構(gòu)件藝性、尺寸精度和表面粗糙度是否合理;熱處理、表面處理及表面精加工:等是否表達(dá)清楚:修?;蛐弈ビ嗔俊⒀b配后的補充加工等均應(yīng)說明。
(3)計算成型零件的工作尺寸。
6.校核輔助工具的主要工作尺寸。
七、編寫課程設(shè)計說明
(1)說明書目錄。
(2)制件圖樣及設(shè)計任務(wù)書。
(3)鑄件的工藝分析,包括尺寸、公差、表面質(zhì)量和結(jié)構(gòu)形式等方面。
(4)模具總體方案擬定過程。
(5)設(shè)備有關(guān)工藝參數(shù)的校核。
(6)重要數(shù)據(jù)的計算過程。
(7)對本設(shè)計進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟分析。
(8)其它需要說明的內(nèi)容、收獲和體會。
(9)參考資料索引。
3 設(shè)計實例
AX100汽缸蓋壓鑄成型工藝及模具設(shè)計
摘要:壓鑄是近無余量鑄造,它具有生產(chǎn)效率高、節(jié)約能源和原材料、成本低、適于大規(guī)模生產(chǎn)、鑄件質(zhì)量好等一系列優(yōu)點。壓鑄在汽車、拖拉機、電子儀表與電信、計算機、航空等工業(yè)部門得到廣泛的應(yīng)用。在壓鑄生產(chǎn)中,壓鑄機、壓鑄合金和壓鑄模是三大要素,壓鑄模是壓鑄的主要工藝裝備,高壓和高速充填壓鑄模是壓鑄的兩大特點。AX100汽缸蓋成型工藝及成型模具。AX100汽缸蓋為鋁合金壓鑄件,其散熱片部分壁厚較薄,成型比較困難。通過考慮鑄件的實際用途和加工效率等,經(jīng)過比較設(shè)計出總體的模具結(jié)構(gòu)方案;經(jīng)過一系列的參數(shù)計算及鑄件的工藝性的分析,設(shè)計出合理的澆注系統(tǒng)、溢流和排氣系統(tǒng)、抽芯機構(gòu)、加熱與冷卻系統(tǒng)、推出機構(gòu)、模架、型芯、型腔以及成型零件等等。
關(guān)鍵詞:AX100汽缸蓋,壓鑄工藝,壓鑄模設(shè)計
1 壓鑄件分析
圖1.1 AX100汽缸蓋三維造型圖
AX100汽缸蓋的形狀較為復(fù)雜,壁厚較薄,側(cè)壁有孔,質(zhì)量要求較高,成型比較困難。圖1.1所示為AX100汽缸蓋壓鑄件圖。
1.2 材料
壓鑄件所選用材料為ZL102,為壓鑄鋁合金。鋁合金在許多方面特別是使用性能方面比鋅合金優(yōu)越。鋁合金具有良好的壓鑄性能,密度較鋅合金較?。?.5-2.9g/cm3),比強度大,高溫力學(xué)性能也很好,在低溫下工作時同樣保持良好的力學(xué)性能(尤其是韌性)。ZL102的主要成分為含Si10~13%,其余為Al,其他含量不超過2.3%。此材料適用各種薄壁鑄件,所以ZL102適合用作壓鑄該零件的材料。
1.3 結(jié)構(gòu)
圖1.1所示為AX100汽缸蓋的壓鑄件圖,該零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在3個方向均有側(cè)面凹孔,因此,壓鑄時要采用抽芯機構(gòu)。零件表面曲面較多,用一般的機械加工方法加工模具型腔比較困難,因此,型腔部分宜采用電脈沖機床加工。鑄件普遍壁厚較薄,但是在主要成型結(jié)構(gòu)處壁厚較厚,應(yīng)注意出現(xiàn)熱結(jié)的情況出現(xiàn)。
1.4 尺寸精度
壓鑄件能達(dá)到的尺寸精度是比較高的,其穩(wěn)定性也很好,基本上依壓鑄模制造精度而定。該零件的尺寸精度為IT13級,用壓鑄方法生產(chǎn)該零件完全能達(dá)到精度要求。未標(biāo)注的鑄造圓角一律按照圖紙標(biāo)示為R2。
圖2.1 分型面的選擇
1.5 脫模斜度
為了便于鑄件脫出模具的型腔和型芯,壓鑄件上應(yīng)具有足夠和盡可能大的脫模斜度。最好在設(shè)計零件時就考慮到斜度。當(dāng)零件的結(jié)構(gòu)上未設(shè)計斜度時,則應(yīng)由壓鑄工藝來考慮脫模斜度。
該壓鑄件成型部分的脫模斜度統(tǒng)一采用1為脫模斜度。
2 壓鑄模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1 分型面的確定
分型面可選擇在B-B面,如圖2.1所示,因為在B-B處壁厚較厚,其他部分較薄。一般意義上來講,分型面應(yīng)取在壁厚較厚處。另外由于壓鑄件結(jié)構(gòu)的問題,而A-A面為曲面,不宜設(shè)置分型面。C-C面設(shè)置分型面的話,對壓鑄件的脫模造成一定難度。
2.2 壓鑄機的選擇
2.2.1 確定主脹型力 F脹
由式 …………………………………………………(2.1)
查表:比壓推薦值[3]取該零件的壓射比壓p 為70Mpa
面積A為鑄件以及澆鑄系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)在分型面上的投影面積
A=14685.4mm21.3=19091.02mm2≈1.9110-2m2
圖2.2 澆注系統(tǒng)示意圖
所以 =1000701.9110-2=1337kN
2.2.2 確定鎖模力F鎖
經(jīng)校核得出實際所需的鎖模力為2364.34,而J1125G型壓鑄機的鎖模力為2500,故鎖模力能滿足要求。
該壓鑄機的主要參數(shù)為:
合型力(kN) 2500 壓鑄模厚度(mm) 250~650
壓射力(kN) 143~280 壓室直徑(mm) 50/60/70
鑄件投影面積(cm2) 175~886 最大金屬澆注量(kg) (鋁)3.2
動模座板行程(mm) 400
圖 2.3 澆口套三維造型圖
2.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計
由于壓鑄件上散熱片的特殊結(jié)構(gòu),許多部分壁厚較薄,所以先初步設(shè)計澆注系統(tǒng)為側(cè)澆道。由于工件兩側(cè)有兩凹孔,所以澆道只能設(shè)置在沒有凹孔的兩面。圖2.2為澆注系統(tǒng)簡圖。
2.3.1 內(nèi)澆口的設(shè)計
內(nèi)澆口截面積的計算
查內(nèi)澆口經(jīng)驗數(shù)據(jù)表,可取內(nèi)澆口厚度為2mm
2.3.2 澆口套的設(shè)計
2.3.3 橫澆道的設(shè)計
此橫澆道的設(shè)計采用漏斗形的扇形澆道設(shè)計。
圖2.4 漏斗形扇形澆道示意圖
2.4 溢流排氣系統(tǒng)的設(shè)計
溢流槽的布置應(yīng)有利于排除型腔中的氣體,排除混有氣體,氧化物,分型劑殘渣的金屬液,改善模具的熱平衡狀態(tài)。
排氣槽用于從型腔內(nèi)排出空氣及分型劑揮發(fā)產(chǎn)生的氣體,其設(shè)置的位置與內(nèi)澆口的位置及金屬液的流態(tài)有關(guān)。為使型腔內(nèi)的氣體在壓射時盡可能被壓鑄的金屬液排出,要將排氣槽設(shè)置在金屬液最后填充的部位。排氣槽一般與溢流槽配合,布置在溢流槽后端以加強溢流和排氣的效果。在有些情況下也可在型腔的必要部位單獨布置排氣槽。
此模具的排氣槽采用分型面上布置排氣槽的結(jié)構(gòu)形式。
查表:排氣槽尺寸,得到排氣槽深度和寬度,根據(jù)壓鑄件材料為鋁合金,所以選用深度為0.15mm,排氣槽的寬度選10mm 。
3 壓鑄模及成型零件設(shè)計
3.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
AX100汽缸蓋壓鑄??傃b圖如圖3.1所示。(尺寸計算)
圖3.3 定模部分三維造型
圖3.2 動模部分三維造型
3.2 加熱與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計
圖3.1 AX100汽缸蓋壓鑄模具總裝三維造型圖
模具在壓鑄生產(chǎn)前應(yīng)進(jìn)行充分的預(yù)熱,并在壓鑄過程中保持在一定溫度范圍內(nèi)。壓鑄生產(chǎn)中模具的溫度由加熱與冷卻系統(tǒng)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。其作用如下:
1) 使模具達(dá)到較好的熱平衡和改善鑄件順序凝固條件,使鑄件凝固速度均勻并有利于壓力傳遞,提高鑄件的內(nèi)部質(zhì)量。
2) 保持壓鑄合金填充時的流動性,具有良好的成型性和提高鑄件表面質(zhì)量。
3) 確定鑄件尺寸精度,改善鑄件機械性能。提高壓鑄生產(chǎn)率。
4) 降低模具熱交變應(yīng)力,提高模具使用壽命。
3.3 抽芯機構(gòu)的設(shè)計
由于該壓鑄件的兩側(cè)面,有兩個直徑為30的孔徑,所以考慮到其成型以及脫模的因素,這里選用斜銷兩側(cè)抽芯機構(gòu)來方便該壓鑄件的成型與脫模。抽芯機構(gòu)如圖3.4所示
圖3.4 斜抽芯機構(gòu)
1.螺栓 2.墊圈 3.彈簧 4.滑塊 5.斜銷 6.螺釘 7.限位塊 8.側(cè)型芯 9.動模套板
10.定模套板11.楔緊塊 12.螺釘 13.銷釘
這里采用的斜銷抽芯的結(jié)構(gòu)形式為“T”型滑塊結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠,為最常用形式。
3.4 復(fù)位機構(gòu)的設(shè)計
在壓鑄的每一個工作循環(huán)中,推出機構(gòu)推出鑄件后,否必須準(zhǔn)確的恢復(fù)到原來的位置。這個動作通常是借助復(fù)位桿來實現(xiàn)的,并用擋釘作最后定位,使推出機構(gòu)在合模狀態(tài)下處于準(zhǔn)確可靠的位置。這里采用的復(fù)位桿。
3.5 推出機構(gòu)的設(shè)計
壓鑄模中是鑄件從模具的成形零件中脫出的機構(gòu),稱為推出機構(gòu)。推出機構(gòu)一般設(shè)置于動模上。推出機構(gòu)一般由推出元件(如推桿、推管、卸料板、成型推塊、斜滑塊等)、復(fù)位元件、限位元件、導(dǎo)向元件結(jié)構(gòu)元件組成。在這里推出機構(gòu)選用較為常用的推桿推出機構(gòu)。
4 壓鑄工藝流程
4.1 模具的預(yù)熱
壓鑄模在使用前要預(yù)熱到一定的溫度,預(yù)熱的作用有兩個方面:其一是避免高溫液體金屬對冷壓鑄模的“熱沖擊”,以延長壓鑄模使用壽命。其二是避免液體金屬在模具中因激冷而很快失去流動性,使鑄件不能順利充型,造成澆不足、冷隔、“冰凍”等缺陷,或即使成型也因激冷增大線收縮,引起鑄件產(chǎn)生裂紋或表面粗糙度增加等缺陷。此壓鑄模的預(yù)熱溫度,查表:模具的預(yù)熱規(guī)范鋁合金壓鑄件壓鑄模的預(yù)熱溫度在 180~200℃之間 。
4.2 模具的工作溫度
在連續(xù)生產(chǎn)中,壓鑄模溫度往往升高,尤其是壓鑄高熔點合金時,溫度更高很快。溫度過高除產(chǎn)生液體金屬粘型外。還可能出現(xiàn)鑄件因來不及完全凝固、推出溫度過高而導(dǎo)致變形、模具運動部件卡死等問題。同時過高的壓鑄模溫度會使鑄件冷卻緩慢,造成晶粒粗大而影響其力學(xué)性能。因此在壓鑄模溫度過高時,應(yīng)采取冷卻措施,將模具工作溫度控制在一定范圍內(nèi)。查表:不同壓鑄合金的壓鑄模工作溫度[1],得出這副模具的連續(xù)工作保持溫度在200~220℃之間。其澆注溫度為680~700℃。
4.3壓鑄用涂料
在壓鑄過程中,為了避免壓鑄模與鑄件粘合,減少頂出鑄件時的摩擦阻力和避免壓鑄模過分受熱。對型腔壁面、型芯表面、模具和機器的摩擦部分等所噴涂的潤滑材料和稀釋劑的混合物,通稱為壓鑄涂料。對壓鑄涂料的謹(jǐn)慎選用與合理的噴涂操作是保證鑄件質(zhì)量,提高壓鑄模壽命的一個重要因素。
查表:壓住用涂料及配制方法[1]。選用膠體石墨作為這副模具的壓鑄涂料。
2教材例題
零件實體圖 模具模塊開模示意圖
動模 定模
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 模具實用技術(shù)叢書編委會.壓鑄模設(shè)計應(yīng)用實例[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.
[2] 潘憲曾.壓鑄模設(shè)計手冊(第2版)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006.
[3] 屈華昌.壓住工藝與模具設(shè)計【N】.北京:機械工業(yè)出版社,2008..
《壓鑄成型工藝與模具設(shè)計》設(shè)計任務(wù)書
題目 一
殼體壓鑄件
技術(shù)條件:
1.未注鑄造圓角為R1;2.未注公差為IT14級;3.脫模斜度為1;4.材料為YL102。
題目:二
支座壓鑄圖
技術(shù)條件:1、材料為YL102(鋁硅合金)。
2、未注鑄造圓角為R2。
3、未注公差為IT1級。
題目(三)
上蓋壓鑄件圖
技術(shù)條件:1、材料為YL102(鋁硅合金)。2、未注鑄造圓角為R2。3、未注公差為IT14級。
題目(四)
襯套鑄件圖
技術(shù)條件:1、材料為YL102(鋁硅合金)。2、未注鑄造圓角為R1。3、未注公差為IT14級。
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壓鑄
成型
工藝
模具設(shè)計
課程設(shè)計
指導(dǎo)書
- 資源描述:
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課程設(shè)計指導(dǎo)模具教研室
甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院
《壓鑄成型工藝與模具設(shè)計》課程設(shè)計指導(dǎo)書
2010/12/10
1 設(shè)計模具應(yīng)注意的問題
設(shè)計模具時,值得討論和注意的問題很多,現(xiàn)在就其應(yīng)特別注意的問題簡述如下:
一、合理選擇模具結(jié)構(gòu)
根據(jù)零件圖樣及技術(shù)要求,研究和選擇適當(dāng)?shù)某尚头椒俺尚驮O(shè)備,結(jié)合 工廠的機械加工能力,提出模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,并經(jīng)充分討論,以便設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單合理的模具,能夠成型出符合質(zhì)量要求的壓鑄件,且模具操作方便、安全,取件順利可靠。對工藝性較差的零件,可以根據(jù)模具設(shè)計和加工的需要,向有關(guān)人員提出修改零件圖的建議,但不能擅自改動零件圖。 ’
二、正確確定模具成型零件的尺寸
模具成型零件的尺寸和表面粗糙度,對零件的成型質(zhì)量影響極大,必須特別注意。計算成型零件尺寸時,一般采用平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量。極限收縮率、極限制造公差和極限磨損量的計算方法主要用于高精度的塑件。
三、設(shè)計的模具應(yīng)便于制造
設(shè)計模具時,應(yīng)盡量使所設(shè)計的模具制造容易,成本低。特別對那些比較復(fù)雜的成型模具。零件應(yīng)考慮采用一般機械加工方法還是采用特種加工方法,加工后如何進(jìn)行裝配,這些問題在設(shè)計模具時一定要認(rèn)真研究和解決,同時還需考慮試模后具有足夠的修模余量 。
四、模具設(shè)計時, 應(yīng)充分考慮鑄件的結(jié)構(gòu)特點,盡量減少后加工
在允許的范圍內(nèi),盡可能地由模具成型出鑄件上的孔、槽、凸、凹等部位,避免鑄件在成型后再用其它加工方法加工這些部位。
五、設(shè)計的模具應(yīng)滿足生產(chǎn)率的要求且使用安全
設(shè)計的模具應(yīng)適合合金的工藝特性,脫模裝置、側(cè)向抽芯裝置等要安全可靠,不引起鑄件的變形、破裂;切除澆口、澆道容易。
六、模具成型零件工作表面應(yīng)有一定的耐磨性;結(jié)構(gòu)零件盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件。
頂桿等銷軸類零件,在工作條件下易卡住、彎曲、折斷,占模具故障的絕大部分。因此,在設(shè)計模具時應(yīng)寫明這些零件的材料、加工方法及熱處理要求等。
七、根據(jù)壓鑄合金的成型特性設(shè)計模具
模具設(shè)計時,除了考慮壓鑄合金能滿足使用要求(力學(xué)性能、電氣性能、耐熱性、耐化學(xué)性、耐候性)外,還應(yīng)充分掌握壓鑄合金的成型工藝性,以便使所設(shè)計的模具能成型出優(yōu)質(zhì)鑄件。壓鑄合金的鑄造性能及特點應(yīng)按教材的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)設(shè)計。
八、時間安排
序號
完 成 內(nèi) 容
備 注
天數(shù)
1
熟悉任務(wù),講解相關(guān)內(nèi)容
教師指導(dǎo)
0.5
2
查閱相關(guān)資料,進(jìn)行設(shè)計
教師指導(dǎo)
1
3
校正、填寫說明書
教師指導(dǎo)
1
4
繪制壓鑄模具裝配圖(每人一張圖);零件圖(動、定模;側(cè)抽芯機構(gòu);澆口套。每人四張圖)(繪圖比例1:1)
教師指導(dǎo)
2
5
檢查、完成
教師指導(dǎo)
0.5
2壓鑄模設(shè)計程序
理解、明確設(shè)計任務(wù)書
收集、分析原始資料
收集、分析原始資料
收集、分析原始資料
收集、分析原始資料
收集、分析原始資料
根據(jù)任務(wù)書,工藝確定成型方式,并進(jìn)行必要的工藝計算
決定分型面澆道,澆口形式,模具基本結(jié)構(gòu)
分析具體結(jié)構(gòu)的工藝性,防止鑄件廢品采取的措施盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件
選用成型設(shè)備,并考慮其他輔助工具的選用與設(shè)計
校核模具與相應(yīng)設(shè)備的有關(guān)參數(shù),最后確定所選的方案
繪制草圖,確定最佳方案
交指導(dǎo)老師或有關(guān)人員審批
繪制模具總圖,制定總技術(shù)要求,填寫標(biāo)題欄
繪制模具零件工作圖,確定其材料,熱處理等技術(shù)要求
最終校對,審圖簽名
編寫說明書裝訂成冊
然后作進(jìn)一步修改
一 明確設(shè)計任務(wù)
模具設(shè)計任務(wù)書是 (教師)根據(jù)成型鑄件的要求提出,該任務(wù)書的內(nèi)容包括鑄件圖樣(應(yīng)注明壓鑄合金代號)、技術(shù)要求和生產(chǎn)數(shù)量,還有可能提供鑄件的樣品。模具設(shè)計人員要以成型鑄件圖和模具設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)設(shè)計模具。
二、收集分析原始資料
收集整理有關(guān)鑄件使用、結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求,成型工藝、成型設(shè)備以及本單位的機械加工和特種加工的設(shè)備,以便設(shè)計模具時使用。
1.分析研究鑄件圖
分析研究鑄件圖,了解用途及結(jié)構(gòu)工藝性、尺寸精度、技術(shù)要求等,如使用性能、表面要求、;幾何結(jié)構(gòu)、斜度、嵌件等是否合理,各種缺陷的允許程度,有否有涂裝、電鍍、鉆孔等后加工;估計成型公差是否低于鑄件要求;根據(jù)壓鑄合金品種分析其物理——化學(xué)性能和成型工藝性、成型工藝參數(shù)等。
2.了解和分析工藝資料
分析任務(wù)所提出的成型方法、設(shè)備型號、材料規(guī)格、模具結(jié)構(gòu)類型等要求是否恰當(dāng)。
3.熟悉工廠實際情況(在工廠進(jìn)行課程設(shè)計時)
主要了解成型設(shè)備的技術(shù)參數(shù),便于進(jìn)行有關(guān)的參數(shù)校核。要熟悉模具制造車間的制模能力、標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計參考資料等,不使所設(shè)計的模具脫離生產(chǎn)實際。
三、擬定模具總體方案并繪制模具草圖
擬定模具總體方案時,根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求首先確定模具類型,然后考慮型腔布置、分型面的設(shè)置、澆注系統(tǒng)、脫模和設(shè)備的選取。
1.確定模具的基本結(jié)構(gòu)
(1)確定模具類型;壓鑄成型模采用單分型面還是多分型面,是否需要側(cè)向分型抽芯,考慮在熱(冷)壓室;臥(立)式機安裝等。
(2)確定模具類型的主要結(jié)構(gòu):在絕對可靠的條件下使模具本身的工作滿足鑄件的幾何形狀、表面粗糙度和尺寸精度的要求。結(jié)構(gòu)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架。結(jié)構(gòu)力求簡單、生產(chǎn)率高、模具壽命合適,成本低。
2.保證鑄件質(zhì)量
(1)合理布置型腔位置及數(shù)量。根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)特點、尺寸精度,批量大小、制模難易程度以及壓鑄機的能力來確定型腔數(shù)目和排列方式。
(2)合理確定分型面。分型面的選擇關(guān)系到模具成敗。分型面的位置要有利于成型、脫模、安放嵌件、排氣,有利于模具的加工和提高塑件的質(zhì)量。
(3)確定澆注系統(tǒng)和排氣。
(4)選擇合理的推出機構(gòu)及抽芯方式。
(5)確定冷卻和加熱方式。合理設(shè)計冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)。
3.繪制模具草圖
(1)草圖繪制時,一般用1:1的比例,以便發(fā)現(xiàn)問題。
(2)在多種方法中選樣最佳方案。
(3)草圖繪制后,根據(jù)模具選擇成型設(shè)備。
對安裝尺寸及其它有關(guān)參數(shù)進(jìn)行校核。如壓鑄機的壓射量、鎖模力、開模行程及噴嘴和壓室等:
四、交指導(dǎo)老師審閱后繪制模具總圖
五、繪制模具總圖
按國家制制圖標(biāo)準(zhǔn)繪圖,國標(biāo)未規(guī)定的可結(jié)合工廠習(xí)慣畫法,成型后只要去除毛刺,不進(jìn)行其它機械加工。
1.總裝圖的繪制
繪制總裝圖盡量采用1:1的比例,先由型腔開始繪制,主視圖與其它視圖同時畫出。模具總裝圖上應(yīng)明確表達(dá)清楚以下列內(nèi)容:
(1)成型部分結(jié)構(gòu)。
(2)澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
(3)分型面及脫模取件方式。
(4)模具外形結(jié)構(gòu)及所有連接件、定位件、導(dǎo)向件的位置。
(5)輔助工具(取件卸模,校止等工具)。
(6)標(biāo)注型腔、模具總體尺寸及運動件的極限尺寸位置等。
(7)零件編出序號,填寫零件明細(xì)表。
(8)標(biāo)注技術(shù)要求和使用說明書,其內(nèi)容包括:模具有關(guān)部分的裝配要求:模具的裝配工藝要求:(分型面的貼合間隙不大于0.05mm,模具上、下平面的平行度等)模具的使用和裝拆方法:所使用壓機的型號;模具防腐處理、模具編號、標(biāo)記和字符、密封、保管等以及有關(guān)試模和檢驗方面等要求。
2.繪制全部零件的零件圖
根據(jù)模具總裝圖,先內(nèi)后外、先復(fù)雜后簡單、先成型零件后結(jié)構(gòu)件的原則繪制零件圖。
(1)零件圖也需按國家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制,零件圖應(yīng)與總裝圖一致。
(2)尺寸標(biāo)注要注意基準(zhǔn),尺寸要集中、完整。特別是主要零件的尺寸和脫模斜度及配合尺寸等。
(3)零件圖上的表面粗糙度的標(biāo)注方法應(yīng)按國家機械制圖標(biāo)準(zhǔn)的要求標(biāo)注。
(4)其它內(nèi)容。填寫零件圖標(biāo)題欄及一些必要的技術(shù)要求,如熱處理、裝配后的機械加工、表面處理等。
六、校對與審核
首先自我校對,然后相互檢查,最后交教師批閱。自我校對內(nèi)容包括:
1.模具及模具零件與鑄件圖的關(guān)系
模具零件的材質(zhì)、硬度、尺寸精度及模具結(jié)構(gòu)等是否符合塑件圖要求。
2.成型設(shè)備與模具的關(guān)系
工藝參數(shù)滿足要求。
4.模具結(jié)構(gòu)方面
(1)分型面位置是否選擇恰當(dāng),有否溢料,開模后鑄件應(yīng)留在有推出裝置的一邊。一般留在動模。
(2)脫模方式:推桿、推管大小及位置、數(shù)量是否合適,推板是否會被卡住或擦傷鑄件。
(3)模具溫度的調(diào)節(jié)。加熱器的功率和數(shù)量、冷卻介質(zhì)的流動路線、位置、大小和數(shù)量是否合適。
(4)具有側(cè)凹和側(cè)孔的抽芯機構(gòu)有否干涉。
(5)澆注、排氣系統(tǒng)是否合理。 ;
5.設(shè)計圖樣
(1)裝配圖上各模具零件是否表達(dá)清楚,各視圖有無矛盾,投影是否正確,有否遺漏。
(2)零件圖上零件的結(jié)構(gòu)件藝性、尺寸精度和表面粗糙度是否合理;熱處理、表面處理及表面精加工:等是否表達(dá)清楚:修?;蛐弈ビ嗔?、裝配后的補充加工等均應(yīng)說明。
(3)計算成型零件的工作尺寸。
6.校核輔助工具的主要工作尺寸。
七、編寫課程設(shè)計說明
(1)說明書目錄。
(2)制件圖樣及設(shè)計任務(wù)書。
(3)鑄件的工藝分析,包括尺寸、公差、表面質(zhì)量和結(jié)構(gòu)形式等方面。
(4)模具總體方案擬定過程。
(5)設(shè)備有關(guān)工藝參數(shù)的校核。
(6)重要數(shù)據(jù)的計算過程。
(7)對本設(shè)計進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟分析。
(8)其它需要說明的內(nèi)容、收獲和體會。
(9)參考資料索引。
3 設(shè)計實例
AX100汽缸蓋壓鑄成型工藝及模具設(shè)計
摘要:壓鑄是近無余量鑄造,它具有生產(chǎn)效率高、節(jié)約能源和原材料、成本低、適于大規(guī)模生產(chǎn)、鑄件質(zhì)量好等一系列優(yōu)點。壓鑄在汽車、拖拉機、電子儀表與電信、計算機、航空等工業(yè)部門得到廣泛的應(yīng)用。在壓鑄生產(chǎn)中,壓鑄機、壓鑄合金和壓鑄模是三大要素,壓鑄模是壓鑄的主要工藝裝備,高壓和高速充填壓鑄模是壓鑄的兩大特點。AX100汽缸蓋成型工藝及成型模具。AX100汽缸蓋為鋁合金壓鑄件,其散熱片部分壁厚較薄,成型比較困難。通過考慮鑄件的實際用途和加工效率等,經(jīng)過比較設(shè)計出總體的模具結(jié)構(gòu)方案;經(jīng)過一系列的參數(shù)計算及鑄件的工藝性的分析,設(shè)計出合理的澆注系統(tǒng)、溢流和排氣系統(tǒng)、抽芯機構(gòu)、加熱與冷卻系統(tǒng)、推出機構(gòu)、模架、型芯、型腔以及成型零件等等。
關(guān)鍵詞:AX100汽缸蓋,壓鑄工藝,壓鑄模設(shè)計
1 壓鑄件分析
圖1.1 AX100汽缸蓋三維造型圖
AX100汽缸蓋的形狀較為復(fù)雜,壁厚較薄,側(cè)壁有孔,質(zhì)量要求較高,成型比較困難。圖1.1所示為AX100汽缸蓋壓鑄件圖。
1.2 材料
壓鑄件所選用材料為ZL102,為壓鑄鋁合金。鋁合金在許多方面特別是使用性能方面比鋅合金優(yōu)越。鋁合金具有良好的壓鑄性能,密度較鋅合金較小(2.5-2.9g/cm3),比強度大,高溫力學(xué)性能也很好,在低溫下工作時同樣保持良好的力學(xué)性能(尤其是韌性)。ZL102的主要成分為含Si10~13%,其余為Al,其他含量不超過2.3%。此材料適用各種薄壁鑄件,所以ZL102適合用作壓鑄該零件的材料。
1.3 結(jié)構(gòu)
圖1.1所示為AX100汽缸蓋的壓鑄件圖,該零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在3個方向均有側(cè)面凹孔,因此,壓鑄時要采用抽芯機構(gòu)。零件表面曲面較多,用一般的機械加工方法加工模具型腔比較困難,因此,型腔部分宜采用電脈沖機床加工。鑄件普遍壁厚較薄,但是在主要成型結(jié)構(gòu)處壁厚較厚,應(yīng)注意出現(xiàn)熱結(jié)的情況出現(xiàn)。
1.4 尺寸精度
壓鑄件能達(dá)到的尺寸精度是比較高的,其穩(wěn)定性也很好,基本上依壓鑄模制造精度而定。該零件的尺寸精度為IT13級,用壓鑄方法生產(chǎn)該零件完全能達(dá)到精度要求。未標(biāo)注的鑄造圓角一律按照圖紙標(biāo)示為R2。
圖2.1 分型面的選擇
1.5 脫模斜度
為了便于鑄件脫出模具的型腔和型芯,壓鑄件上應(yīng)具有足夠和盡可能大的脫模斜度。最好在設(shè)計零件時就考慮到斜度。當(dāng)零件的結(jié)構(gòu)上未設(shè)計斜度時,則應(yīng)由壓鑄工藝來考慮脫模斜度。
該壓鑄件成型部分的脫模斜度統(tǒng)一采用1為脫模斜度。
2 壓鑄模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1 分型面的確定
分型面可選擇在B-B面,如圖2.1所示,因為在B-B處壁厚較厚,其他部分較薄。一般意義上來講,分型面應(yīng)取在壁厚較厚處。另外由于壓鑄件結(jié)構(gòu)的問題,而A-A面為曲面,不宜設(shè)置分型面。C-C面設(shè)置分型面的話,對壓鑄件的脫模造成一定難度。
2.2 壓鑄機的選擇
2.2.1 確定主脹型力 F脹
由式 …………………………………………………(2.1)
查表:比壓推薦值[3]取該零件的壓射比壓p 為70Mpa
面積A為鑄件以及澆鑄系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)在分型面上的投影面積
A=14685.4mm21.3=19091.02mm2≈1.9110-2m2
圖2.2 澆注系統(tǒng)示意圖
所以 =1000701.9110-2=1337kN
2.2.2 確定鎖模力F鎖
經(jīng)校核得出實際所需的鎖模力為2364.34,而J1125G型壓鑄機的鎖模力為2500,故鎖模力能滿足要求。
該壓鑄機的主要參數(shù)為:
合型力(kN) 2500 壓鑄模厚度(mm) 250~650
壓射力(kN) 143~280 壓室直徑(mm) 50/60/70
鑄件投影面積(cm2) 175~886 最大金屬澆注量(kg) (鋁)3.2
動模座板行程(mm) 400
圖 2.3 澆口套三維造型圖
2.3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計
由于壓鑄件上散熱片的特殊結(jié)構(gòu),許多部分壁厚較薄,所以先初步設(shè)計澆注系統(tǒng)為側(cè)澆道。由于工件兩側(cè)有兩凹孔,所以澆道只能設(shè)置在沒有凹孔的兩面。圖2.2為澆注系統(tǒng)簡圖。
2.3.1 內(nèi)澆口的設(shè)計
內(nèi)澆口截面積的計算
查內(nèi)澆口經(jīng)驗數(shù)據(jù)表,可取內(nèi)澆口厚度為2mm
2.3.2 澆口套的設(shè)計
2.3.3 橫澆道的設(shè)計
此橫澆道的設(shè)計采用漏斗形的扇形澆道設(shè)計。
圖2.4 漏斗形扇形澆道示意圖
2.4 溢流排氣系統(tǒng)的設(shè)計
溢流槽的布置應(yīng)有利于排除型腔中的氣體,排除混有氣體,氧化物,分型劑殘渣的金屬液,改善模具的熱平衡狀態(tài)。
排氣槽用于從型腔內(nèi)排出空氣及分型劑揮發(fā)產(chǎn)生的氣體,其設(shè)置的位置與內(nèi)澆口的位置及金屬液的流態(tài)有關(guān)。為使型腔內(nèi)的氣體在壓射時盡可能被壓鑄的金屬液排出,要將排氣槽設(shè)置在金屬液最后填充的部位。排氣槽一般與溢流槽配合,布置在溢流槽后端以加強溢流和排氣的效果。在有些情況下也可在型腔的必要部位單獨布置排氣槽。
此模具的排氣槽采用分型面上布置排氣槽的結(jié)構(gòu)形式。
查表:排氣槽尺寸,得到排氣槽深度和寬度,根據(jù)壓鑄件材料為鋁合金,所以選用深度為0.15mm,排氣槽的寬度選10mm 。
3 壓鑄模及成型零件設(shè)計
3.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
AX100汽缸蓋壓鑄模總裝圖如圖3.1所示。(尺寸計算)
圖3.3 定模部分三維造型
圖3.2 動模部分三維造型
3.2 加熱與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計
圖3.1 AX100汽缸蓋壓鑄模具總裝三維造型圖
模具在壓鑄生產(chǎn)前應(yīng)進(jìn)行充分的預(yù)熱,并在壓鑄過程中保持在一定溫度范圍內(nèi)。壓鑄生產(chǎn)中模具的溫度由加熱與冷卻系統(tǒng)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。其作用如下:
1) 使模具達(dá)到較好的熱平衡和改善鑄件順序凝固條件,使鑄件凝固速度均勻并有利于壓力傳遞,提高鑄件的內(nèi)部質(zhì)量。
2) 保持壓鑄合金填充時的流動性,具有良好的成型性和提高鑄件表面質(zhì)量。
3) 確定鑄件尺寸精度,改善鑄件機械性能。提高壓鑄生產(chǎn)率。
4) 降低模具熱交變應(yīng)力,提高模具使用壽命。
3.3 抽芯機構(gòu)的設(shè)計
由于該壓鑄件的兩側(cè)面,有兩個直徑為30的孔徑,所以考慮到其成型以及脫模的因素,這里選用斜銷兩側(cè)抽芯機構(gòu)來方便該壓鑄件的成型與脫模。抽芯機構(gòu)如圖3.4所示
圖3.4 斜抽芯機構(gòu)
1.螺栓 2.墊圈 3.彈簧 4.滑塊 5.斜銷 6.螺釘 7.限位塊 8.側(cè)型芯 9.動模套板
10.定模套板11.楔緊塊 12.螺釘 13.銷釘
這里采用的斜銷抽芯的結(jié)構(gòu)形式為“T”型滑塊結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠,為最常用形式。
3.4 復(fù)位機構(gòu)的設(shè)計
在壓鑄的每一個工作循環(huán)中,推出機構(gòu)推出鑄件后,否必須準(zhǔn)確的恢復(fù)到原來的位置。這個動作通常是借助復(fù)位桿來實現(xiàn)的,并用擋釘作最后定位,使推出機構(gòu)在合模狀態(tài)下處于準(zhǔn)確可靠的位置。這里采用的復(fù)位桿。
3.5 推出機構(gòu)的設(shè)計
壓鑄模中是鑄件從模具的成形零件中脫出的機構(gòu),稱為推出機構(gòu)。推出機構(gòu)一般設(shè)置于動模上。推出機構(gòu)一般由推出元件(如推桿、推管、卸料板、成型推塊、斜滑塊等)、復(fù)位元件、限位元件、導(dǎo)向元件結(jié)構(gòu)元件組成。在這里推出機構(gòu)選用較為常用的推桿推出機構(gòu)。
4 壓鑄工藝流程
4.1 模具的預(yù)熱
壓鑄模在使用前要預(yù)熱到一定的溫度,預(yù)熱的作用有兩個方面:其一是避免高溫液體金屬對冷壓鑄模的“熱沖擊”,以延長壓鑄模使用壽命。其二是避免液體金屬在模具中因激冷而很快失去流動性,使鑄件不能順利充型,造成澆不足、冷隔、“冰凍”等缺陷,或即使成型也因激冷增大線收縮,引起鑄件產(chǎn)生裂紋或表面粗糙度增加等缺陷。此壓鑄模的預(yù)熱溫度,查表:模具的預(yù)熱規(guī)范鋁合金壓鑄件壓鑄模的預(yù)熱溫度在 180~200℃之間 。
4.2 模具的工作溫度
在連續(xù)生產(chǎn)中,壓鑄模溫度往往升高,尤其是壓鑄高熔點合金時,溫度更高很快。溫度過高除產(chǎn)生液體金屬粘型外。還可能出現(xiàn)鑄件因來不及完全凝固、推出溫度過高而導(dǎo)致變形、模具運動部件卡死等問題。同時過高的壓鑄模溫度會使鑄件冷卻緩慢,造成晶粒粗大而影響其力學(xué)性能。因此在壓鑄模溫度過高時,應(yīng)采取冷卻措施,將模具工作溫度控制在一定范圍內(nèi)。查表:不同壓鑄合金的壓鑄模工作溫度[1],得出這副模具的連續(xù)工作保持溫度在200~220℃之間。其澆注溫度為680~700℃。
4.3壓鑄用涂料
在壓鑄過程中,為了避免壓鑄模與鑄件粘合,減少頂出鑄件時的摩擦阻力和避免壓鑄模過分受熱。對型腔壁面、型芯表面、模具和機器的摩擦部分等所噴涂的潤滑材料和稀釋劑的混合物,通稱為壓鑄涂料。對壓鑄涂料的謹(jǐn)慎選用與合理的噴涂操作是保證鑄件質(zhì)量,提高壓鑄模壽命的一個重要因素。
查表:壓住用涂料及配制方法[1]。選用膠體石墨作為這副模具的壓鑄涂料。
2教材例題
零件實體圖 模具模塊開模示意圖
動模 定模
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 模具實用技術(shù)叢書編委會.壓鑄模設(shè)計應(yīng)用實例[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.
[2] 潘憲曾.壓鑄模設(shè)計手冊(第2版)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006.
[3] 屈華昌.壓住工藝與模具設(shè)計【N】.北京:機械工業(yè)出版社,2008..
《壓鑄成型工藝與模具設(shè)計》設(shè)計任務(wù)書
題目 一
殼體壓鑄件
技術(shù)條件:
1.未注鑄造圓角為R1;2.未注公差為IT14級;3.脫模斜度為1;4.材料為YL102。
題目:二
支座壓鑄圖
技術(shù)條件:1、材料為YL102(鋁硅合金)。
2、未注鑄造圓角為R2。
3、未注公差為IT1級。
題目(三)
上蓋壓鑄件圖
技術(shù)條件:1、材料為YL102(鋁硅合金)。2、未注鑄造圓角為R2。3、未注公差為IT14級。
題目(四)
襯套鑄件圖
技術(shù)條件:1、材料為YL102(鋁硅合金)。2、未注鑄造圓角為R1。3、未注公差為IT14級。
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