模具设计基础知识2

壓鑄模設計Macherchen2019/8/131第二講:壓鑄模設計撰稿:Macherchen壓鑄模設計Macherchen2019/8/132一.壓鑄模的設計過程一).設計前的基礎性準備1.研究產品對象2.熟悉壓鑄機3.模具制造知識4.現場壓鑄工藝知識二).壓鑄模設計的工藝準備1.對零件圖進行工藝性分析2.對模具結構的初步分析3.選定壓鑄機4.繪製壓鑄毛胚圖三).設計壓鑄模的基本要求1.符合壓鑄毛胚技術要求2.適合壓鑄生產工藝要求3.滿足模具加工工藝要求,結構簡單合理,標準通用四).設計壓鑄模1.模具結構的擬定與比較2.繪製模具總裝圖及零件圖3.模具圖樣的修正與定型壓鑄模設計Macherchen2019/8/133二.壓鑄模的結構組成一).壓鑄模結構組成定模:固定在壓鑄機定模安裝板上,有直澆道與噴嘴或壓室聯接動模:固定在壓鑄機動模安裝板上,並隨動模安裝板作開合模移動合模時,閉合構成型腔與澆鑄系統,液體金屬在高壓下充滿型腔;開模時,動模與定模分開,借助於設在動模上的推出機構將鑄件推出.壓鑄模設計Macherchen2019/8/134二.壓鑄模的結構組成二).壓鑄模結構根據作用分類（一）成型零件型腔：外表面型芯：內表面（二）澆注系統直澆道（澆口套）模澆道（鑲塊）內澆口余料（三）導準零件:導柱;導套壓鑄模設計Macherchen2019/8/135二.壓鑄模的結構組成二).壓鑄模結構根據作用分類（四）推出機搆:推杆(頂針),复位杆,推杆固定板,推板,推板導柱,推板導套.（五）側向抽芯機搆:凸台&孔穴（側面）,鍥緊塊,限位彈簧,螺杆.（六）排溢系統:溢澆槽,排氣槽.（七）冷卻系統（八）支承零件:定模&動模座板﹐墊塊(裝配,定位,安裝作用)壓鑄模設計Macherchen2019/8/136二.壓鑄模的結構組成二).壓鑄模結構根據作用分類壓鑄模設計Macherchen2019/8/137二.壓鑄模的結構組成二).壓鑄模結構根據作用分類壓鑄模設計Macherchen2019/8/138三.壓鑄模零部件設計定義：1.成型零部件:構成模腔的所有零部件的統稱.2.結構零部件:保証模具有足夠的剛度,強度及正確安裝和模具正常工作.一.分型面的類型（一）分型面型腔的相對位置分類定模動模動模定模動模定模壓鑄模設計Macherchen2019/8/139三.壓鑄模零部件設計（二）按分型面的形狀分類１平直分型２.傾斜分型3.階梯分型4曲面分型壓鑄模設計Macherchen2019/8/1310三.壓鑄模零部件設計注意事項(分型面選擇的原則)﹕(1)分型後壓鑄件能從模具型腔內取出來(2)開模後壓鑄件應留在動模上(3)分型面選擇應保証壓鑄件的尺寸精度和表面質量(產品的要求)(4)有利於澆注系統和排氣系統的布置(5)應便於模具加工,模具加工工藝的可行性,可靠性及方便性壓鑄模設計Macherchen2019/8/1311三.壓鑄模零部件設計二.成型零部件的結構設計與尺寸計算（一）熱交變應力除承受金屬液的高速沖刷外,還吸收金屬凝固過程中的熱量,產生熱量交換,表面高溫膨脹,其它相對較小激冷產生拉應力，交變應力增強,超過疲勞極限,產生塑性變形,在晶界處產生裂紋.熱膨脹壓應力拉應力壓鑄模設計Macherchen2019/8/1312三.壓鑄模零部件設計（二）成型零部件結構形式１.凹模凹模常用的結構形式有整體式﹐整體鑲入式﹐鑲拼組合式﹐瓣合式。凹模鑲拼的例子：(1)便於機械加工的鑲拼壓鑄模設計Macherchen2019/8/1313三.壓鑄模零部件設計(2)有利於脫模的鑲拼A處橫向毛邊,不利脫模,且產生飛邊後型腔很難清理.Ｂ處形成的飛邊與脫模方向一致有利於脫模．壓鑄模設計Macherchen2019/8/1314三.壓鑄模零部件設計(3)避免銳角的鑲拼壓鑄模設計Macherchen2019/8/1315三.壓鑄模零部件設計(4)防止熱處理變形的鑲拼(5)便於更換維修的鑲拼壓鑄模設計Macherchen2019/8/1316三.壓鑄模零部件設計２.凸模和型芯(1)凸模是成型壓件整體內形的零部件,所以也稱為主型芯.主型芯的結構形式有：整體式，通孔台肩式，通孔無台肩(螺絲固定)式及非通孔.利於加工利於加工壓鑄模設計Macherchen2019/8/1317三.壓鑄模零部件設計(2)小型芯的結構形式a.小型芯要有起導流作用的圓角弧或倒角過渡,如圖a)所示。通常台階c的大小為1~2mm,最小0.3mm。如果制成直通式﹐如圖B)所示﹐則金屬易進入配合間隙﹐常期使用會侵蝕該處（圖中A處）﹐嚴重時影響脫模。b.如果型芯雖有台階但制成清角而不是圓弧過渡﹐過小的型芯在熱處理時會產生應力集中而折斷。壓鑄模設計Macherchen2019/8/1318三.壓鑄模零部件設計圓形小型芯的固定形式如圖所示：a)一般式通孔台肩b)階梯式(固定長)c)壓塊式d)螺塞固定e)螺柱聯接３凹模鑲塊和型芯的止轉形式有﹕(1)圓柱銷(2)平鍵(3)平面式壓鑄模設計Macherchen2019/8/1319三.壓鑄模零部件設計（三）成型零部件工作尺寸計算1.定義:成型零部件中直接決定壓鑄件幾何形狀的尺寸稱為工作尺寸．分為：型腔尺寸，型芯尺寸，中心距尺寸．徑向尺寸型腔尺寸包容尺寸，磨損變大深度尺寸徑向尺寸型芯尺寸被包容尺寸，磨損變小高度尺寸壓鑄模設計Macherchen2019/8/1320三.壓鑄模零部件設計2.尺寸標注規定：１)壓鑄件上的外形尺寸采用單向負偏差，基本尺寸為最大值，與壓鑄件外形尺寸相應的模具上型腔類尺寸采用單向正偏差，基本尺寸為最小值．２)壓鑄件上的內形尺寸采用單向正偏差，基本尺寸為最小值，與壓鑄件內形尺寸相應的模具上型芯類尺寸采用單向負偏差，基本尺寸為最大值．３)壓鑄件上和模具上的中心距尺寸均采用雙向等值正負偏差，它們的基本尺寸為平均值．壓鑄模設計Macherchen2019/8/1321三.壓鑄模零部件設計3.影響壓鑄件尺寸精度的因素：１）壓鑄件的收縮率的影響Ｌ'－Ｌ計算收縮率：K＝----------------x100%LK------計算收縮率Ｌ'------常溫下模具成型零件的尺寸L------常溫下壓鑄件的尺寸＊收縮率不準確而產生的壓鑄件尺寸偏差一般需要控製在該產品尺寸公差△的1/5以內．(鋅合金一般取千分之五為壓鑄件的收縮率)壓鑄模設計Macherchen2019/8/1322三.壓鑄模零部件設計２）成型零部件製造偏差的影響（包括加工偏差，裝配偏差）δＺ＝1/4~1/5△３）磨損的影響δC＝1/6△壓鑄模設計Macherchen2019/8/1323三.壓鑄模零部件設計４）模具結構及壓鑄工藝的影響尺寸計算:LM+δＺ/2=(LZ-△/2)+(LZ-△/2)K’-δC/2ａ型腔徑向尺寸:LM=[(1+K’)LZ-X△]=(1+K’)LZ-1/2(△+δＺ+δC)K’------預定收縮率的平均值LM------模具型腔的徑向尺寸LZ------壓鑄件的徑向尺寸X-------修正數，0.5～0.7一般Ｘ＝0.5+δＺLM=[(1+K’)LZ-X△]0壓鑄模設計Macherchen2019/8/1324三.壓鑄模零部件設計b型芯的徑向尺寸:LM=(1+K’)LZ+X△0LM=[(1+K’)LZ+X△]-δＺｃ型腔深度和型芯高度尺寸:+δＺHM=[(1+K’)HZ-X△]00HM=[(1+K’)HZ+X△]-δＺ壓鑄模設計Macherchen2019/8/1325三.壓鑄模零部件設計在計算型腔､型芯成尺寸時，規定如下：無加工余量的壓鑄件尺寸，型腔尺寸以大端為基準，另一端按脫模斜度相應減小，型芯尺寸以小端為基準，另一端按脫模斜度相應增大；兩面留有加工余量的壓鑄件尺寸，型腔尺寸以小端為基準，型芯尺寸以大端為基準；單面留有加工余量的壓鑄件尺寸，型腔尺寸以非加工面大端為基準，加上斜度值及加工余量，另一端按脫模斜度相應減小，型芯尺寸以非加工面小端為基準，減去斜度值及加工余量，另一端按脫模斜度相應增大．壓鑄模設計Macherchen2019/8/1326三.壓鑄模零部件設計d中心距尺寸:CM=(1+K’)CZ(CM)±δＺ/2=[(1+K’)CZ]±δＺ/2中心距尺寸在加工製造和磨損過程中不受影響及上下偏差對稱分布．壓鑄模設計Macherchen2019/8/1327三.壓鑄模零部件設計e成型中心邊距尺寸:1).磨損後增大的成型中心邊距(C’M)±δＺ/2=[(1+K’)C’Z-△/24]±δＺ/22).磨損後減小的成型中心邊距(C’M)±δＺ/2=[(1+K’)C’Z+△/24]±δＺ/2壓鑄模設計Macherchen2019/8/1328第二講:壓鑄模設計第二講完