压铸工艺及模具设计作业样本Word格式文档下载.docx

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4.3成形零件尺寸计算、公差选用及标注办法

4.3.1压铸件收缩率

4.3.2各种类型成形尺寸计算

4.4构造零件设计

4.4.1动、定模导柱和导套设计

第5章抽芯机构设计

5.1抽芯机构重要构成

5.2抽芯力和抽芯距离

5.2.1估算抽芯力

5.3斜销抽芯机构

5.3.1斜销抽芯机构构造形式

5.3.2斜销基本形式

5.3.3斜销工作段尺寸计算与选取

第6章推出机构设计

6.1推出机构重要构成与分类

6.2推杆推出机构

6.2.1推杆推出部位设立

6.2.2推出机构复位与导向

第7章阐明模具工作过程

1、简述卧室冷压室压铸机工作原理。

答：

压室与压射机构处在水平位置。

压铸过程中，金属液从加料口浇入压室，压射冲头向前运动，推动金属液使之经浇道充填模具型腔。

金属液在压力下冷却凝固，然后开模，取出带着浇注系统和余料压铸件，完毕一种压铸循环。

4、分型面选取原则。

答：

（1）分型面应选在压铸件外形轮廓尺寸最大截面处。

（2）选取分型面应使压铸件在开模后留在动模。

（3）分型面选取应保证压铸件尺寸精度和表面质量。

（4）分型面应尽量设立在金属液流动方向末端。

（5）分型面选取应便于模具加工。

5、溢流槽普通布置在哪些位置？

溢流槽普通布置在如下位置

（1）金属液流入型腔后最先冲击部位。

（2）受金属液冲击型芯背面或多股金属液相汇合处容易产生涡流、卷气或氧化夹杂部位。

（3）金属液最后充填部位。

（4）型腔温度较低部位。

（5）内浇口两侧或其她金属液不能直接充填“死角”部位。

（6）其她需要控制局部金属液流动状态以消除缺陷部位。

6、抽芯机构中“干涉现象”指是什么？

如何避免“干涉现象”产生？

在斜导柱抽芯机构中，若推出机构采用推杆（推管）推出，复位杆复位，有也许浮现滑块比推杆先复位，而使活动型芯与推杆相碰撞状况，这种现象为干扰现象。

（1）、模具设计时应尽量不在型芯投影范畴内设推杆或推管

（2）、楔紧块斜角应不不大于斜导柱倾斜角3~5度。

（3）、采用预复位机构。

7、简述立式冷压室压铸机工作特点。

立式冷压室压铸机中压室和压射机构处在垂直位置。

它有切断、顶出余料下油缸。

构造复杂，维修困难，金属液充填流程长转折多，能量损失大。

但它压室内空气不易随金属液进入型腔，便于设立中心浇口，提高模具备效面积运用率。

9、横浇道设计原则有哪些？

（1）答：

横浇道截面积应不不大于内浇口截面积，否则用压铸机压力—流量特性曲线进行一切计算都是无效。

（2）为了减少流动阻力和回炉横浇道，横浇道长度应尽量地短，转弯处应采用圆弧过渡。

（3）金属液通过横浇道时热损失应尽量地小，保证横浇道比压铸件和内浇口后凝固。

（4）横浇道截面积应从直浇道开始向内浇口方向逐渐缩小。

10、简述推出机构构成。

（1）推出元件推出机构中直接接触、推动铸件零件称为推出元件。

惯用推出元件有推杆、推管、推件板、成型推板等。

（2）复位元件复位元件作用是使推出机构在推出铸件后，在合模状态时回答到推出铸件前精确位置。

复位元件普通为复位杆。

（3）导向元件导向元件作用是保证推出机构按既定方向平稳可靠地往复运动，有时还承受推板等构件重量。

（4）限位元件限位元件保证推出机构在压射力作用下不变化位置，起到止退、限位作用。

惯用限位元件有档钉、挡圈等。

（5）构造元件使推出机构各元件装配、固定成一种整体元件为构造元件，如推板、推杆固定板、连接件等。

11、分流锥作用有哪些？

哪些压铸机直浇道要设立分流锥？

分流锥作用是防止金属液进入型腔时直冲型壁；

避免直浇道底部汇集过多金属；

使金属液在转角处流动平稳以及可以运用分流锥尺寸变化来调节直浇道末端面积。

立式冷压式压铸机及热压式压铸机直浇道要设立分流锥。

12、内浇口作用是什么？

惯用内浇口大体可分为哪几种形式？

内浇口是指横浇道末端至铸件之间一段浇道。

内浇口作用是依照压铸件构造、形状、大小，以最佳流动状态把金属液引入型腔而获得优质压铸件。

惯用内浇口大体可分为下列几种形式：

侧浇口、中心浇口、顶浇口、环形浇口、缝隙浇口、多支浇口和点浇口。

五、综合应用题

1、下列三种浇注系统哪种最合理？

阐明因素。

（1）平面直注式浇口，金属液正面直冲型芯，导致粘模，损坏压铸件表面质量，减少模具使用寿命。

（2）平面切线式浇口，金属液一方面封闭分型面，影响溢流排气系统作用发挥，深腔部位仍有气孔。

（3）反切线式浇口，金属液一方面充填深腔处，将气体挤向分型面，从溢流排气系统中排出，又但是早封闭分型面，充填排气条件良好，改进压铸机质量，提高模具寿命。

2、这是斜导柱抽芯机构动作过程示意图，用语言描述开模、合模过程。

开模：

定模、动模分开，滑块随动模作水平运动，与此同步滑块被强制地沿斜导柱作向上运动，将型芯从压铸件侧孔内抽出来。

随着开模过程进行，动、定模之间距离越来越大，当滑块脱出斜导柱时，完毕抽芯动作。

随后推出机构推出压铸件及清理模具、喷刷涂料等合模前准备工作。

合模：

开模结束时由于限位块作用，使滑块停留在与斜导柱脱离时位置上，因而，在合模过程中，斜导柱会很顺利地插入滑块导滑孔中，强制滑块在合模过程中向下运动。

当动、定模合拢时，滑块也就恢复到开模抽芯前位置。

1、压铸。

压铸是将液态或半固态金属浇入压铸机压室中，金属液在运动压射冲头作用下，以极迅速度充填型腔，并在压力作用下结晶凝固而获得铸件一种锻造办法。

2、压射比压。

比压是压室内金属液单位面积上所受力，即压铸机压射力与压射冲头截面积之比。

充填时比压称为压射比压。

3、半固态压铸。

半固态压铸就是在金属液凝固过程中进行搅拌，使固体质点成为颗粒状悬浮在金属液中，用这种金属浆料进行压铸办法。

4、抽芯机构。

阻碍压铸件从模具中沿着分型面方向取出成型某些，都必要在开模前或开模过程中脱离压铸件。

模具中，使这种阻碍压铸件脱模成型某些在开模前脱离压铸件机构称为抽芯机构。

5、受推压力。

压铸件单位面积上能承受推力称受推压力。

6、压室布满度。

浇入压室金属液量占压室容量百分数。

7、推出机构。

开模后，使压铸件从成型零件上脱出机构称推出机构，也有称脱模机构、顶出机构。

推出机构普通设立在动模某些。

8、分型面。

将模具恰本地提成两个或两个以上可以分离重要某些，可以分离某些接触表面分开时可以取出压铸件及浇注系统，成型时又必要紧密接触，这样接触表面称为模具分型面。

9、浇注系统。

浇注系统是熔融金属在压力作用下充填模具型腔通道。

2、用于压铸生产合金应具备哪些性能？

（1）结晶温度范畴小，以防止压铸件产生缩孔和缩松缺陷。

（2）具备良好流动性，有助于成型构造复杂、表面质量好压铸件。

（3）线收缩率小，可减少铸件产生热裂倾向并且易于获得尺寸精度较高铸件。

（4）高温时有足够热强度和可塑性，高温脆性和热裂倾向小，防止推出铸件时产生变形和开裂。

（5）在常温下有较高强度，以适应大型薄壁复杂压铸件使用规定。

（6）具备良好加工性能和一定抗蚀性能。

（7）成型过程中与型壁产生物理-化学反映倾向小，防止黏模及互相合金化以延长模具寿命。

3、压铸模设计应遵循什么原则？

压铸模设计应当遵循如下原则：

（1）压铸模所成型压铸件应符合几何形状、尺寸精度、力学性能和表面质量等技术规定。

（2）模具应适应压铸生产工艺规定。

（3）在保证压铸件质量和安全生产前提下，应采用先进、简朴构造。

压铸模应操作简朴、动作可靠、构件有足够强度和刚度、装拆以便、便于维修、使用寿命长。

（4）模具零件加工工艺性好，技术规定合理。

（5）掌握压铸机技术规范，选用适当压铸机，充分发挥压铸机生产能力。

（6）在条件允许时，模具尽量实现原则化、通用化，以缩短设计制造周期，以便管理。

（3）、采用预复位机构。

8、压铸铝合金特点是什么？

铝合金特点是：

比重小、强度高；

锻造性能和切削性能好；

耐蚀性、耐磨性、导热性和导电性好。

铝和氧亲和力很强，表面生成一层与铝结合得很牢固氧化膜，致密而结实，保护下面铝不被继续氧化。

铝硅系合金在杂质铁含量较低状况下，粘模倾向严重。

铝合金体收缩值大，易在最后凝固处形成大集中缩孔。

用于压铸生产铝合金重要是铝硅合金、铝镁合金和铝锌合金三种。

纯铝锻造性能差，压铸过程易粘模，但因它导电性好，因此在生产电动机转子时使用。

（2）答：

1、简述精速密压铸原理及特点。

精速密压铸原理：

精速密压铸是一种精准、迅速及密实压铸办法，它采用两个套在一起内外压射冲头，故又称套筒双冲头压铸法。

压射开始时，内外冲头同步压射，当填充结束压铸件外壳凝固型腔达到一定压力后，限时开关启动，内压射冲头继续迈进，推动压室内金属液补充压实压铸件。

精速密压铸特点有：

（1）低充填速度。

精速密压铸压铸法金属液充填速度是普通压铸法20%，慢速充填是其基本特点。

采用较低压射速度和压力，可以减轻压射过程中发生涡流和喷溅现象，后者是包住空气导致形成气孔重要因素。

（2）厚内浇口。

为了发挥小冲头作用，浇口截面积必要比较大（浇口厚度为4-8mm），才干更好地传递压力，提高压铸件致密性。

（3）控制压铸件顺序凝固。

压铸模型腔在受控状况下冷却（又外壁向内壁冷却，能达到顺序凝固），因而有助于消除缩孔和气孔。

（4）压射机构采用双冲头，应用小冲头辅助压实，并减少压射速度。

2、简述加氧压铸原理及特点

加氧压铸原理：

充氧压铸是在铝合金液充填型腔之前，用氧气充填压室和型腔，以置换其中空气和其她气体。

当铝金属充填时，一方面通过排气槽排出氧气，另一方面喷散铝金属液与没有排出氧气发生化学反映，即4AL+3O2=2AL2O3，形成三氧化二铝小颗粒（直径在1µ

m如下）分散在压铸件内部，从而减少或消除了气体，提高了压铸件致密性。

这些小颗粒分散在压铸件中约占总质量0.1%～0.2%，不影响力学性能，并可使压铸件进行热解决。

充氧压铸仅适于铝合金。

充氧压铸特点：

（1）消除或减少了压铸件内部气孔，提高压铸件质量。

较普通压铸件强度提高10％，伸长率增长1．5～2。

倍。

因压铸件内无气孔可进行热解决，热解决后强度可再提高30％，屈服极限增长100％，冲击韧性也明显提高。

（2）因三氧化二铝有防蚀作用，充氧压铸件200～300℃环境中工作，可以焊接。

（3）充氧压铸与真空压铸相比，构造简朴，操作以便，投资少。

3、下图是何种压铸机压射机构和压铸模？

分析其压室特点和压铸模压铸过程。

是热压室压铸机压射机构和压铸模。

热室压铸机压射机构普通为立式，热室压铸机压室浸在保温坩埚液体金属中，压射部件装在坩埚上面，其压铸过程如图4—3所示。

当压射冲头3上升时，金属液1通过进口5进入压室4内，合模后，在压射冲头下压时，金属液沿着通道6（鹅颈管）经喷嘴7填充压铸模8，冷却凝固成型，压射冲头回升，然后开模取件，完毕一种压铸循环。

4、下图是何种压铸机压射机构和压铸模？

是立式冷压室压铸机压射机构和压铸模。

立式冷室压铸机压室中心线平行于模具分型面，称为垂直侧压室。

压室与模具相对位置及其压铸过程如图4—4所示。

合模后、浇人压室2中金属液3被已封住喷嘴孔6反料冲头8托住，当压射冲头向下压到金属液面时，反料冲头开始下降（下降高度由弹簧或分派阀控制）打开喷嘴6，金属液被压人型腔。

凝固后，压射冲头退回，反料冲头上升，切断余料9，并将其顶出压室，余料取走后，反料冲头再降到原位，然后开模取出压铸件，完毕一种压铸循环。

5、下图是何种压铸机构造图？

写出各构成某些名称，从右图中指出其模具压室偏置时浇注系统图，并分析直浇道设计要点。

1）是卧式冷压室压铸机，

2）其构造构成：

3）其模具压室偏置时浇注系统图：

4）其直浇道设计要点：

（1）直浇道直径D依照压铸件所需比压拟定。

（2）直浇道厚度H普通取直径D1/3～1/2。

（3）浇口套接近分型面一端在长度15～25mm范畴内孔上加工出1°

30′～2°

脱模斜度。

（4）与直浇道相连接横浇道普通设立在浇口套上方，防止金属液在压射前流入型腔。

（5）当卧式冷压室压铸机采用中心浇口时，直浇道设计同立式冷压室压铸机。

1、6、下图是何种压铸机构造图？

写出各构成某些名称及作用，从右图中指出其模具直浇道图，并分析直浇道设计要点。

1）是热压室压铸机，

3）其直浇道图：

（1）依照压铸件构造和质量查表来选取直浇道尺寸。

（2）直浇道环形截面处壁厚对小件取2～3mm，对于中档压铸件取3～5mm。

（3）直浇道脱模斜度取2°

～6°

。

（4）在喷嘴、浇口套和分流锥内部设立冷却系统以发挥热压室压铸机高效率。

10、对于同一压铸件，可以选取不同分型面。

依照下图，选取不同分型面及模具构造，并分析对压铸件质量和模具复杂限度影响。

1、在A分型面分型，型腔所有在动模内。

压铸件对大型芯包紧力不不大于对小型芯包紧力，分型时只有依托动模上侧型芯阻碍作用才干使压铸件留在动模上，还应使斜销侧抽芯动作略微滞后于分型动作，否则难保证压铸件留在动模上。

模具采用推管脱模，在推出压铸件后，推管包住动模型芯，使喷涂涂料发生困难。

2、在A分型面分型，型腔所有在定模内。

压铸件对动模包紧力大，采用推板脱模，动作可靠。

由于这种构造定模某些较厚，横浇道和内浇口开设在分型面上，压射冲头伸入定模某些深度受到压铸机限制，也许使直浇道余料太厚。

3、在B分型面分型，压铸件方凸缘某些位于动模某些推板上。

金属液在充填型腔时一方面封住分型面，对排气不利，方凸缘与主体某些对称性也较差。

由于推板上有型腔，难以实现模具自动化脱模。

4、分型面设在B面，方凸缘与主体某些对称性较差，充填时金属液一方面封住分型面影响排气。

5、在C分型面分型，侧面小孔由动模型芯成形，压铸件内部孔由左右侧向型芯构成，内浇口设在压铸件中部，排气效果较好，但需设计侧向抽芯机构，增长了模具构造复杂性，压铸件外表面有分型接合缝。

6、在D分型面分型，侧面小孔和内部孔分别由三个侧型芯成形。

排气效果较好，但需三面侧向抽芯，模具构造过于复杂，加工精度不易保证，在压铸件上会留有分型接合缝。

如开设直接浇口，会影响压铸件外观质量。

通过对以上分型面选取示例详细分析可以看出，该铝合金压铸件有4种模具分型方式和6种压铸模具构造设计方案，其中分型面选取比较好方案应当是第2种。

同步也可看出，分型面选取与浇注系统、排溢系统、推出机构及侧向抽芯机构设计密切有关，在设计时应充分加以考虑。

1.压铸模分型面选取原则有哪些？

1.开模时，能保持铸件随动模移动方向脱出定模，使铸件保存在动模内，为便于从动模内取出铸件，分型面应取在铸件最大截面上。

2。

有助于浇注系统和排溢系统合理布置。

3.为保证铸件尺寸精度，应使加工尺寸精度规定高某些尽可以位于同一半压铸模内。

4.使压铸模构造简化并有助于加工。

5.其她：

如考虑锻造合金性能、避免压铸机承受临界负荷。

2.设计嵌铸件时应考虑哪些重要技术条件？

嵌件在铸件上必要牢固，其嵌入部位应设计花纹以增强两者结合2.嵌件应有一定厚度金属层，以提高铸件与嵌件包紧力并防止金属层裂纹3.嵌件包紧某些不容许有尖角，以免铸件开裂4.带嵌件压铸件最佳不要表面解决，以免俩金属变相不同而产生体积变化不同导致镶件松动、腐蚀5.嵌件在压铸前最佳镀以防蚀性保护层，以防两者产生电化学反映6嵌件应使压铸生产时放置以便

3.压铸模设计环节有哪些？

1.依产品使用材料种类、形状、构造、精度等各项技术指标进行工艺分析制定工艺规程2.拟定型腔数量、铸件在模具里放置位置，进行分型面、浇注系统和排溢系统设计3.拟定镶块与型芯镶拼形式和固定办法，进行成型零件设计4.拟定抽芯距和抽芯力，进行抽芯机构设计，拟定推出元件位置，进行推出机构设计6.选取压铸机进行模架、加热和冷却系统设计7.校核模具与压铸机有关尺寸绘模具总装图及零件图8.编制技术文献。

4.分流锥作用是什么？

如何选用？

起分流金属液和带出直浇道作用；

调节直浇道截面积，以变化金属液流向，减少合金溶液消耗量.选用：

单一型腔侧向分流选用偏心圆锥形分流锥，她是有助于将熔融合金导致一种方向（转90~）；

为了有助于将直浇道从浇道口内拉出，分流锥在圆锥面上设立凹槽分流锥。

这种分流锥可以增大合金冷凝收缩包紧力，但这种不利于合金流动要慎用；

分流锥有一中心设有推杆分流锥，其导向效果好，并通过中间推杆，平稳推出直浇道，同步推杆与分流锥之间间隙可以较好排气；

分流锥一尾部呈螺钉式圆锥形分流锥，其导向效果好，以便维修和拆卸，同步能使金属溶液冷凝收缩增大抱紧力，有助于直浇道出模，构造紧凑，易实现原则化。

5.斜滑块抽芯机构设计要点是什么？

1.通过合模后锁紧力压紧滑块产生一定预压力，使斜滑块之间密封性增强，防止飞边；

2.在多块斜滑块抽芯机构中推出需要同步，以防铸件因受力不均而产生变形，影响精度3.内斜滑块端面应低于型芯端面（δ=0.05~0.10mm），铸件不能有台阶，会阻碍内滑块活动4.要选用合理配合间隙5.抽芯距较长或推出力较大滑块摩擦较大要选较高硬度和低表面粗糙度6.斜滑块应设立限位螺钉以控制滑块推出距离7.斜滑块分型面上尽量不要设立浇筑系统，以防止金属进入套板和滑块配合间隙8.带有深腔铸件，采用滑块抽芯时需计算开模后能取出铸件行程。

6.典型三维压铸模CAD系统重要涉及哪些模块？

⑴压铸件工艺参数计算实现工艺参数［如体积、质（重）量、投影面积、浇注温度、模温等］计算或选取。

⑵压铸机参数选取完毕压铸机参数（如压射压力、压射速度、锁模力等）选取与校核。

⑶分型面设计通过与计算机交互拟定分型线和分型面，完毕型腔和型芯区域提取。

⑷浇注系统设计通过与计算机交互选取并设计浇注系统和排溢系统。

⑸模具构造设计通过概括和总结压铸模设计规律与经验，运用数学办法由计算机交互进行模具构造设计，涉及型腔和型芯、导柱和导套、动定模套板、定模座板、动模支撑板、动模垫块、动定模座板等设计。

⑹推出机构设计完毕涉及推杆固定板、推板、推杆基本尺寸设计计算及强度校核