《金属压铸工艺与模具设计》第14章压铸模设计程序及图例

第14章压铸模设计程序及图例（时间：2次课，4学时）第14章压铸模设计程序及图例由于压铸件的品种繁多，模具的结构特征和要求各不相同，而且不同的设计者和加工单位也有各自的特点和习惯，因此压铸模设计程序也会有些差异。不过，基本的设计程序应该是相同的。第14章压铸模设计程序及图例14.1压铸模设计程序14.2压铸模设计举例14.3压铸模结构图例14.1压铸模设计程序压铸模设计程序一般包括以下几个方面：1．取得必要的资料和数据设计前，设计者必须向模具用户取得如下资料和数据：(1)压铸件的零件图。图中零件的尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、材质、热处理要求以及其他技术要求等应该齐全。(2)压铸件的生产数量及交货期限。(3)压铸件生产单位的设备情况(即压铸机的型号)。(4)模具加工单位的加工能力和设备条件。(5)用户的其他要求。14.1压铸模设计程序2．分析压铸件的结构、合金材料的性能及技术要求(1)分析压铸件的结构能否保证铸件质量及有利成型。如压铸件的壁厚是否均匀合理；壁的转角处是否有圆角；孔的直径和深度比例是否合适；要求的尺寸精度和表面粗糙度是否恰当；是否要另加脱模斜度；有没有嵌件等。(2)分析压铸件合金材料对模具材料的要求及适用的压铸机。对有不合理或不恰当的结构和要求，提出修改意见与用户商榷。产品设计、模具设计、模具制造与产品生产几方面很好的结合，才能得到质量完美的压铸件。3．确定型腔数目，选择分型面及浇注系统、排溢系统(1)根据压铸机及压铸件生产批量初步确定压铸模的型腔数目。(2)根据7.4.2节所述分型面选择基本原则合理选择分型面的位置。(3)根据铸件的结构特点，合理选择浇注系统类型及浇口位置，使铸件有最佳的成型条件。(4)决定排溢系统的形式、位置。14.1压铸模设计程序4．选择压铸机型号根据压铸件的质量、压铸件在分型面上的投影面积计算所需的锁模力并结合压铸件生产单位实际拥有的压铸机情况，初步选择压铸机(对压铸模与压铸机有关参数校核后，最后确定压铸机型号)。5．确定模具结构组成在分型面与浇注系统、排溢系统确定后，需考虑以下几方面：(1)确定成型零件的结构形式。如果是镶拼式，确定镶块、型芯的组合形式、固定形式。(2)根据侧孔、侧凹的形状特点，确定抽芯机构的结构形式、结构组成。(3)确定导向机构的形式、布置。(4)根据压铸件结构特点选择推出机构的类型；确定压铸件的推出部位及推出机构的复位和导向形式。(5)决定温度调节系统的形式，初步考虑冷却通道的布置(有待于模具总装图中各机构组成的位置、大小确定之后才能最后决定冷却通道的位置和大小尺寸)。(6)在考虑模具各机构组成时，要兼顾零件的加工性能。14.1压铸模设计程序6．选择模具零件材料及热处理工艺7．绘制模具结构草图绘制模具结构草图可以检查所考虑的结构相互间的协调关系。对经验不足的设计人员来说，以此草图征求模具制造和模具操作人员的意见，以便将他们丰富实践经验引入设计中。8．参数的计算与校核(1)计算成型零件成型尺寸。(2)计算校核成型零件型腔侧壁与底板厚度，以决定模板的尺寸(亦可由图、表查得)。(3)计算抽芯力、抽芯距离、抽芯所需开模行程及斜导柱尺寸。(4)推杆抗压失稳校核。(5)压铸机有关参数的校核，如：锁模力、压室容量、开模行程及模具安装尺寸。(6)计算温度调节系统参数(亦可选用经验数据)。14.1压铸模设计程序9．绘制压铸模装配图压铸模装配图除需表明各零件之间的装配关系之外，还应注明：(1)模具最大外形尺寸、安装尺寸；(2)选用的压铸机型号；(3)最小开模行程及推出机构推出行程；(4)铸件浇注系统及其主要尺寸；(5)特殊机构动作过程；(6)模具零件的名称、数量、材料、规格；(7)压铸模装配技术要求(参考13.2节)。10．绘制压铸模零件图绘制压铸模零件图应从成型零件开始，再设计动定模套板、滑块、斜导柱等结构零件。模具零件图应正确反映零件形状、标明零件尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、技术要求和材料热处理要求。14.2压铸模设计举例压铸件支架如图14.1所示，材料为ZL102。14.2压铸模设计举例图14.1压铸件支架14.2压铸模设计举例14.2压铸模设计举例图14.2铸件分型面14.2压铸模设计举例14.2压铸模设计举例14.2压铸模设计举例14.2压铸模设计举例14.2压铸模设计举例14.2压铸模设计举例14.2压铸模设计举例14.2压铸模设计举例14.2压铸模设计举例技术条件：1.材料：3Cr2W8V2.成型部分表面粗糙度Ra0.8µm，其余未注表面粗糙度Ra1.6µm3.45～50HRC，试模后氮化，氮化深度0.08～0.15mm，硬度Hv＞60014.2压铸模设计举例图14.6动模镶块14.2压铸模设计举例技术条件：1.材料：3Cr2W8V2.成型部分表面粗糙度Ra0.8µm，其余未注明表面粗糙度Ra1.6µm3.45～50HRC，试模后氮化，氮化深度0.08～0.15mm，硬度Hv＞6004.浇道处脱模斜度为3°，其余地方都为1°14.2压铸模设计举例图14.7侧型芯(一)14.2压铸模设计举例14.2压铸模设计举例14.2压铸模设计举例14.2压铸模设计举例14.2压铸模设计举例技术条件：1.材料：45钢40~45HRC2.其余表面粗糙度Ra3.2µm14.2压铸模设计举例图14.12动模套板14.2压铸模设计举例技术条件：1.材料：45钢28～32HRC2.4～30孔位置与定模套板一致14.3压铸模结构图例前面各章介绍了压铸模的组成、各组成部分的作用及设计要点。本节介绍几种压铸件的模具结构，以供参考。1．外壳压铸模(图14.13)外壳是一壳体零件，材料为铝合金，最大外形尺寸170mm×110mm×70mm，壁厚大部分为2mm，六个圆柱体较粗大，与壳顶连接处易产生缩松。选用立式冷压室压铸机，一模一件。平直分型面取在壳底，铸件全部在定模。采用顶浇口，铸件对型芯8包紧力大，故开模后铸件能跟随动模移动。溢流槽在四周共十个。壳顶四角的四个盲孔由安装在定模上的型芯13成型。壳体内腔由动模上的型芯8成型。该零件由推件板4及推杆6联合推出。限位螺杆18控制推件板推出距离。壳顶有一环状凹槽a，使直浇口在开模时因该凹槽的作用而可靠地脱出定模。同时，亦避免铸件薄壁顶面产生变形。2．支架压铸模(见图14.14)此零件是一块曲折板状铝合金件，壁厚均匀为4～5mm。选用卧式冷压室压铸机，一模一件，侧浇口。分型面按铸件外形轮廓为阶梯分型，以便金属液充填的最后部位开设的溢流槽在分型面上。采用推杆推出，推杆2、10设在溢流槽处，推杆26在浇口处。用复位杆3复位。14.3压铸模结构图例14.3压铸模结构图例14.3压铸模结构图例3．法兰盘压铸模(见图14.15)此零件为铝合金件，中间是一圆筒，两端各有一方形法兰盘，除一端法兰厚2.5mm之外，其余壁厚均为1.2mm左右。选用立式冷压室压铸机，一模二件，平直分型面，采用侧浇口，缝隙式过道的纵向溢流槽。铸件侧凹外形由对接滑块26成型，斜导柱27传动滑块在成型推板8上滑动，在开模的同时抽出滑块。由推杆4推动成型推板，使铸件脱出型芯7。4．盖子压铸模(见图14.16)此零件材质为铝合金，是一均匀壁厚的壳体，壁厚为2mm。选用卧式冷压室压铸机，一模一件。侧浇口开在靠近盖子顶部的附加分型面Ⅰ-Ⅰ上。溢流排气槽开在Ⅱ-Ⅱ分型面上。充填条件好。此零件由推杆4、6推出，复位杆22复位，动作过程如下：(1)开模时，在压射冲头推出余料的力的作用下，推动定模活动套板16，打开了附加分型面Ⅰ-Ⅰ。(2)开模动作继续，压射冲头虽然抽回，但由于动模大型芯12所受包紧力较大，仍能带着铸件和浇口强制定模活动套板16继续跟随动模移动。(3)当限程块29被钩子30钩住时，定模活动套板停住，打开分型面Ⅱ-Ⅱ。与此同时，铸件因包紧大型芯，随动模移动，脱出定模活动套板，因而浇口被切断，自行落下。(4)开模动作继续，铸件由推杆顶出。附加分型面Ⅰ-Ⅰ的打开距离L应大于浇口余料的总厚度，以便浇口脱落及清理工作的进行。14.3压铸模结构图例14.3压铸模结构图例续图14.3压铸模结构图例14.3压铸模结构图例续图14.3压铸模结构图例5．绳轮压铸模(见图14.17)绳轮铸件材料是铝合金，周围有梯形槽，外形尺寸为φ100mm×5.5mm。选用立式冷压室压铸机，一模一件。中心浇口，平直分型面。侧凹由四块斜滑块24成型，以便减少抽芯距离，减小模具体积。斜滑块由顶杆20推动沿斜导板23的燕尾槽滑动抽芯。6．壳子压铸模(见图14.18)此零件选用卧式冷压室压铸机压铸，采用半环形浇口，两个溢流槽，一模一件。定模型芯10形成铸件内孔，所受包紧力较大。滑块17、28形成铸件的全部凹凸外形，各由两根斜导柱16进行抽拔。开模时，为确保滑块带动铸件脱出定模，斜导柱延时抽芯(滑块斜孔留有加长量)。滑块受到的胀模力较大，故用定模座板12整体楔紧。此零件由推杆21推出，复位杆18复位。7．手轮压铸模(见图14.19)此零件轮毂处及轮缘处各有一嵌件，材质是铝合金。选用立式冷压室压铸机，一模一件，中心浇口，模具四周开排气槽。动模4和定模1沿铸件锥面构成一锥形分型面，有助于动、定模型腔中心对准和排气系统设置。采用推管3和推杆5联合推出，复位杆20复位。为便于在型芯上放置嵌件，采用手动齿轮齿条机构使推管先复位。14.3压铸模结构图例14.3压铸模结构图例续图14.3压铸模结构图例14.3压铸模结构图例续图14.3压铸模结构图例14.3压铸模结构图例8．罩壳压铸模(见图14.20)铝合金罩壳是一深腔壳体零件，壁厚较均匀，侧面有凹凸及侧孔。选用立式冷压室压铸机，一模一件。中心浇口，纵向溢流槽设在侧面，以缝隙式过道连接。斜滑块20、23成型铸件的全部外形，同时还成型铸件大端的端面，即推出部位。开模推出时，由斜滑块沿动模套板9内的“T”形斜槽滑动，进行抽芯和顶出。合模时，定模13的分型面与斜滑块顶面接触，使其复位。斜滑块合拢由整体的动模套板楔紧，足以承受较大的侧面胀模力。斜滑块的接合面上的溢流槽能较好地改善深腔的排气条件。14.3压铸模结构图例14.3压铸模结构图例续图14.3压铸模结构图例14.3压铸模结构图例续图14.3压铸模结构图例表壳的材质是铝合金，以平直的底面为分型面，选用卧式冷压室压铸机，一模一件，点浇口。此零件侧面缺口不允许有垂直于分型面方向的斜度，故缺口不能由动模成型，而由侧型芯成型，采用斜导柱抽芯机构。点浇口的浇注系统呈喇叭状，便于从模具内脱出。其最小直径为4mm，即为内浇口。充填效果符合要求，去除浇口的工作较为方便，尤其是浇口去除后外露气孔得以消除。为将内浇口拉断和便于取下浇口(包括余料)，采用定模附加分型面Ⅰ-Ⅰ的结构。其脱模过程如下：(1)开模时，压射冲头推出余料(浇口)并推动定模活动套板17，使附加分型面Ⅰ-Ⅰ打开。(2)当冲头推送行程刚结束的瞬间，由于开模动作还在继续，浇口则因包紧冲头的抽拔头而与铸件断开，浇口便在冲头的抽回动作作用下脱出定模镶件。如果这时抽拔头不能带动浇口使之与铸件断开，则浇口跟随定模活动套板移动，直至打开分型面Ⅱ-Ⅱ，此时也同样能使浇口与铸件断开。当冲头将浇口抽回时，由于浇口的喇叭口直径大于压室(冲头)直径，形成台阶，冲头一抽入压室，这个台阶就起到了将浇口拔出抽拔头的作用。(3)在浇口拉断的过程中，定模活动套板所处空间位置有两种可能：定模活动套板停止移动，这时分型面Ⅱ-Ⅱ打开。为避免定模活动套板受冲头抽回浇口的作用亦被带回，设置了止回机构。14.3压铸模结构图例定模活动套板在铸件侧壁带动下继续跟随动模移动，直至被拉杆32上的螺母42挡住，此时打开分型面Ⅱ-Ⅱ。(4)在打开分型面Ⅱ-Ⅱ时，滑块13抽出。(5)继续开模，推杆29及顶杆4推动动模活动套板8共