压铸模设计说明书Word下载.docx
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此材料属于铅黄铜合金，具有加工性能较好，成本较低等优点，多用于化工、造船的零件和耐磨的零件。
2）铸件的精度设计为CT8级，采用压力铸造的方法能达到此精度。
3）确定压铸工艺及模具制造能力。
4）确定压铸模结构（包括分型面，型腔数目，浇注系统，成型零件的尺寸设计，结构零件的尺寸设计，以及采用型芯、型腔镶块节约贵重金属）。
二.压铸件工艺分析
1.压铸合金工艺分析：
1）力学性能高；
2）良好的耐蚀、耐磨性能，疲劳极限和导热性高，线膨胀系数小；
3）导电性能好，且具有抗磁性能；
4）熔点高，模具使用寿命短。
2.压铸件工艺分析：
为了从根本上防止压铸件产生缺陷，并以低成本，连续不断地生产高质量的压铸件，必须使压铸件的结构适合于压铸。
主要对铸件的壁厚、圆角、筋、出型斜度，孔，螺纹、加工余量、文字、标志、图案等进行分析。
本次铸件壁厚均匀适合压铸。
铸件的平均壁厚约为5mm,为薄壁压铸件，表面不加工，故无加工余量。
铸件本身有斜度且能减少出型时与型壁的摩擦。
铸件上无侧孔，不需设计侧抽芯结构。
该铸件内部有一个台阶，在模具设计时，拟在定模和动模各设计一个型芯。
拟采用推管推出机构。
3.分型面的选择：
1）考虑到模具起模时，铸件留在动模上；
2）尽量使模具整体结构简单；
3）考虑铸件有一定同轴度的要求；
4）同时注意使模具不至于过高。
所以铸件设计及分型面选择如下：
图2-1铸件图
如图所示，选择1为分型面。
三.浇注系统和排溢系统的设计
1.浇注系统的设计：
经过对铸件的结构分析，铸件是对称件，对浇注系统的选择可选择侧浇口，在浇注时金属液沿分型面从型腔边缘导入，然后自下而上推向进型腔，有利于金属液的充填和排气。
采用切线浇口，避免金属液正面冲击型芯，提高模具使用寿命。
对浇注系统尺寸的设计：
表3-1浇注系统尺寸
压铸件及溢流槽体积：
V=206677
内浇口横截面积：
=473
取内浇口厚度：
T=3mm
则内浇口宽度：
L==158mm
2.溢流排气系统的设计：
铸件采用侧浇口切线形式，故采用分型面排气方式，无需另开设排气槽；
溢流槽需在试模后确定是否开设，若需要，则开设于金属液充填最后封闭位置，以储存前端冷污金属。
溢流槽尺寸的设计如图所示：
图3-1溢流槽
浇注系统及溢流排气系统的结构如下图所示：
图3-2浇注系统及溢流排气系统设计图
四.压铸机的选择
压铸机是压铸生产最基本的要素之一。
金属压铸模是通过压铸机的运行而实现压铸成型的。
1.压铸机的种类和特点
压铸机的种类和型号很多。
一般说来，根据压铸机压室的温度状态，可分为热压室压铸机和冷压室压铸机。
冷压室压铸机又根据其结构形式分为立式压铸机，全立式压铸机和卧式压铸机。
目前，热压室压铸机通常仅适用于压铸铅、锌等低熔点合金，国外正在研究铝、镁等较高熔点合金的压铸技术。
1）立式冷压室压铸机的特点：
a）适宜于压射可设置或必须设置中心浇口的压铸件。
b）金属液注入直立的压室中，操作比较方便，占地面积少。
c）在操作时，只有在浇注余量切断后，方可开模，生产效率较低。
d）金属液进入型腔时，经过90°
角的转折，压力损失较大。
2）全立式冷压室压铸机的特点：
a）压射冲头与直浇道方向相同，金属液进入型腔的流程短，压力损失和热量损失较小。
b）压射冲头垂直方向运行，运动平稳。
c）模具水平放置，活动型芯和嵌件安放方便、稳定、可靠。
d）占地面积少。
e）压铸件推出后需用手工取出，生产效率较低，不容易实现自动化操作。
3）卧式冷压室压铸机的特点：
a）压室与压射冲头均为水平放置，金属液注入型腔时，浇道转折少，其压力损失小，有利于发挥增压机构的作用。
b）模具安装方便，卧式压铸机一般设有中心和偏心多个浇注位置，或在偏心和中心间设置可任意调节位置的扁孔。
c）便于操作，便于调整，压铸效率较高，是目前广泛应用的压铸设备。
d）压室内表面容易氧化。
e）金属液在压室内暴露在大气的表面积较大，压射时容易将空气、氧化物质及其它杂质带入型腔，引起压铸缺陷。
综合考虑铸件的形状及特点，选用卧式冷压室压铸机。
2.选定压射比压
表4-1压射比压（增压）推荐值（MPa）
压铸件种类
锌合金
铝合金
镁合金
铜合金
一般件
13~20
30~50
40~50
承载件
20~30
50~80
耐气密性件或大平面薄壁件
25~40
80~120
80~100
60~100
电镀件
选定压射比压p=70Mpa。
3.确定型腔数目及布置形式
根据铸件图样及产量等要求，确定该模具的型腔数为一模一腔。
4.确定模具分型面上铸件的总投影面积
ΣA=A铸+A浇+A余+A溢=6850mm2（式4.1）
A铸——铸件在分型面上的投影面积；
A浇——浇道内浇口在分型面上的投影面积；
A余——余料在分型面上的投影面积；
A溢——溢流槽在分型面上的投影面积；
因试模前暂时不开设溢流槽，故在计算时忽略。
5.计算锁模力：
锁模力是表示压铸机最基本参数，其作用是克服压铸充填时的胀型力，使模具分型面不致张开，故设计压铸模时，首先确定胀型力的大小来选择压铸机，当压铸机的锁模力大于胀行力，则可认为该压铸机可以使用。
（式4.2）
－压铸机应有的锁模力（N）
－胀型力（N）
－安全系数（一般取1.25）
－主胀型力，与分型面上金属的投影面积有关的胀型力（N）
－由侧面胀型力引起的沿锁模力方向上的分力（N），本模具不含侧型芯，故=0
F主=Ap（式4.3）
P－比压（MPa）
A－压铸件、浇口和溢流槽三部分金属在分型面上的总投影面积（mm2）
计算可得，F胀=479.5kN，F锁≥599.375kN;
故初步选定压铸机为J116型卧式冷室压铸机，压铸机主要参数见下表
表4-2J116型卧式冷室压铸机主要参数
名称
数值
锁模力（吨）
63
压室最大容量（铝）（公斤）
0.6
开模力（吨）
7
铸件最大投影面积（厘米2）
95
压射力（吨）
5~9
工作循环次数（次/小时）
150~180
压射回程力（吨）
2~5
管路工作压力（公斤/厘米2）
100
模板最大间距（毫米）
570
电动机功率（千瓦）
11
合模行程（毫米）
320
贮压罐容积（升）
模具尺寸（毫米）
360*450
贮压罐高度（毫米）
2430
压射偏心距（毫米）
60
压铸机外形尺寸（毫米）
3430*1200*1360
压室直径Ф（毫米）
30
40
45
压铸机重量（吨）
3
压射比压（公斤/厘米2）
565~1270
五.压铸模的结构设计
1.成型零件设计
1）成型零件结构设计
采用镶拼式结构，优点在于：
a）采用整体镶块简化加工工艺，提高模具制造质量，易满足成型部位的精度要求；
b）合理使用热作模具钢，降低成本；
c）易损件有利于更换和修理；
d）压铸件的局部结构改变时，不致使整套模具报废；
e）可按铸件的几何形状在镶块上构成复杂的分型面，而在套板上仍为平直分型面；
2）成型零件尺寸设计
a）确定收缩率
表5-1计算收缩率
由表5-1确定铸件收缩率为：
受阻收缩率：
0.6%；
混合收缩率：
0.8%；
自由收缩率：
1.0%。
b）计算模具成型尺寸
（式5.2）
型腔尺寸计算公式：
（式5.1）
（式5.3）
（式5.4）
型芯尺寸计算公式：
D′、H′—型腔尺寸或型腔深度尺寸（mm）；
D、H—压铸件外形的最大极限尺寸（mm）；
d′、h′—型芯尺寸或型芯高度尺寸（mm）；
d、h—压铸件内形的最小极限尺寸（mm）；
φ—压铸件计算收缩率（％）；
△—压铸件公称尺寸的偏差（mm）；
△′—成型部分公称尺寸的制造偏差（mm），因为CT8级精度与IT14级精度相似，故取△’＝△/4；
0.7△—尺寸补偿和磨损系数计算值（mm）；
取受分型面影响的误差补偿值为0.05，受影响时应减去此补偿值。
表5-2GB/T6414公差CT8级标准表：
基本尺寸（mm）
公差带（mm）
公差（mm）
>
≤
—
10
1
±
0.5
16
1.1
0.55
25
1.2
1.3
0.65
1.4
0.70
1.6
0.80
160
1.8
0.90
250
2
1.0
400
2.2
630
2.6
型芯及型腔尺寸的计算结果如下表所示
表5-3型芯尺寸
单位（mm）
零件的原始尺寸
收缩率
计算尺寸及偏差
制造尺寸及偏差
备注
Ф90
0.6%
Ф60
97.5
1.0%
受分型面影响
5
表5-4型腔的尺寸
型腔的尺寸
制造尺寸
Ф100
102.5
0.8%
2.结构零件设计
1）动、定模套板的设计
（式5.5）
采用圆形结构，因为是通孔型腔，采用公式
计算，其中：
h——套板边框厚度（cm）
D——镶块外径（cm）
p——压射比压（105Pa）
〔σ〕——套板材料抗拉强度，材料采用45号钢，〔σ〕取900*105Pa
具体尺寸如下图所示：
图5-1定模套板
图5-2动模套板
2）动模支承板的设计
（式5.6）
厚度计算公式：
其中：
h—动模支撑板厚度（cm）；
L—垫块间距（cm）；
B—动模支撑板长度（cm）；
〔σ弯〕—材料抗拉强度（105Pa），材料采用45号钢，〔σ弯〕=1000*105Pa；
F—动模支撑板所受总压力（10N）。
具体尺寸如下图所示
图5-3动模支承板
3）导向零件设计
a）导柱设计
（式5.7）
导柱直径d：
模具设计为四根导柱时，有经验计算公式
图5-4导
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