1、第十一章第十一章壓鑄模設(shè)計步驟及圖例壓鑄模設(shè)計步驟及圖例 ? 由于壓鑄件的品種繁多，模具的結(jié)構(gòu)特征和要求各不由于壓鑄件的品種繁多，模具的結(jié)構(gòu)特征和要求各不相同，而且不同的設(shè)計者和加工單位也有各自的特點相同，而且不同的設(shè)計者和加工單位也有各自的特點和習(xí)慣，因此壓鑄模設(shè)計程序也會有些差異。不過，和習(xí)慣，因此壓鑄模設(shè)計程序也會有些差異。不過，基本的設(shè)計程序應(yīng)該是相同的。基本的設(shè)計程序應(yīng)該是相同的。 ? 1 壓鑄模設(shè)計步驟壓鑄模設(shè)計步驟 ? 2 ? 3 壓鑄模設(shè)計舉例壓鑄模設(shè)計舉例 壓鑄模結(jié)構(gòu)圖例壓鑄模結(jié)構(gòu)圖例 1 壓鑄模設(shè)計步驟壓鑄模設(shè)計步驟 ? 壓鑄模設(shè)計步驟一般包括以下幾個方面：壓鑄模設(shè)計步驟一

2、般包括以下幾個方面： 1取得必要的資料和數(shù)據(jù)取得必要的資料和數(shù)據(jù) 設(shè)計前，設(shè)計者必須向模具用戶取得如下資料和數(shù)據(jù)：設(shè)計前，設(shè)計者必須向模具用戶取得如下資料和數(shù)據(jù)： (1) 壓鑄件的零件圖。圖中零件的尺寸、尺寸公差、形位壓鑄件的零件圖。圖中零件的尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、材質(zhì)、熱處理要求以及其他技術(shù)要求公差、表面粗糙度、材質(zhì)、熱處理要求以及其他技術(shù)要求等應(yīng)該齊全。等應(yīng)該齊全。 (2) 壓鑄件的生產(chǎn)數(shù)量及交貨期限。壓鑄件的生產(chǎn)數(shù)量及交貨期限。 (3) 壓鑄件生產(chǎn)單位的設(shè)備情況壓鑄件生產(chǎn)單位的設(shè)備情況(即壓鑄機的型號即壓鑄機的型號)。 (4) 模具加工單位的加工能力和設(shè)備條件。模具加工單

3、位的加工能力和設(shè)備條件。 (5) 用戶的其他要求。用戶的其他要求。 1 壓鑄模設(shè)計步驟壓鑄模設(shè)計步驟 2分析壓鑄件的結(jié)構(gòu)、合金材料的性能及技術(shù)要求分析壓鑄件的結(jié)構(gòu)、合金材料的性能及技術(shù)要求 (1) 分析壓鑄件的結(jié)構(gòu)能否保證鑄件質(zhì)量及有利成型。如壓鑄件的壁厚是分析壓鑄件的結(jié)構(gòu)能否保證鑄件質(zhì)量及有利成型。如壓鑄件的壁厚是否均勻合理；壁的轉(zhuǎn)角處是否有圓角；孔的直徑和深度比例是否合適；否均勻合理；壁的轉(zhuǎn)角處是否有圓角；孔的直徑和深度比例是否合適；要求的尺寸精度和表面粗糙度是否恰當(dāng)；是否要另加脫模斜度；有沒要求的尺寸精度和表面粗糙度是否恰當(dāng)；是否要另加脫模斜度；有沒有嵌件等。有嵌件等。 (2) 分析壓鑄

4、件合金材料對模具材料的要求及適用的壓鑄機。分析壓鑄件合金材料對模具材料的要求及適用的壓鑄機。 對有不合理或不恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)和要求，提出修改意見與用戶商榷。產(chǎn)對有不合理或不恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)和要求，提出修改意見與用戶商榷。產(chǎn)品設(shè)計、模具設(shè)計、模具制造與產(chǎn)品生產(chǎn)幾方面很好的結(jié)合，才能得品設(shè)計、模具設(shè)計、模具制造與產(chǎn)品生產(chǎn)幾方面很好的結(jié)合，才能得到質(zhì)量完美的壓鑄件。到質(zhì)量完美的壓鑄件。 3確定型腔數(shù)目，選擇分型面及澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)確定型腔數(shù)目，選擇分型面及澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng) (1) 根據(jù)壓鑄機及壓鑄件生產(chǎn)批量初步確定壓鑄模的型腔數(shù)目。根據(jù)壓鑄機及壓鑄件生產(chǎn)批量初步確定壓鑄模的型腔數(shù)目。 (2) 根據(jù)第根據(jù)第5

5、章節(jié)所述分型面選擇基本原則合理選擇分型面的位置。章節(jié)所述分型面選擇基本原則合理選擇分型面的位置。 (3) 根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點，合理選擇澆注系統(tǒng)類型及澆口位置，使鑄件有根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點，合理選擇澆注系統(tǒng)類型及澆口位置，使鑄件有最佳的成型條件。最佳的成型條件。 (4) 決定排溢系統(tǒng)的形式、位置。決定排溢系統(tǒng)的形式、位置。 1 壓鑄模設(shè)計步驟壓鑄模設(shè)計步驟 6選擇模具零件材料及熱處理工藝選擇模具零件材料及熱處理工藝 7繪制模具結(jié)構(gòu)草圖繪制模具結(jié)構(gòu)草圖 繪制模具結(jié)構(gòu)草圖可以檢查所考慮的結(jié)構(gòu)相互間的協(xié)調(diào)關(guān)系。對經(jīng)繪制模具結(jié)構(gòu)草圖可以檢查所考慮的結(jié)構(gòu)相互間的協(xié)調(diào)關(guān)系。對經(jīng)驗不足的設(shè)計人員來說，以此草圖征

6、求模具制造和模具操作人員的意驗不足的設(shè)計人員來說，以此草圖征求模具制造和模具操作人員的意見，以便將他們豐富實踐經(jīng)驗引入設(shè)計中。見，以便將他們豐富實踐經(jīng)驗引入設(shè)計中。 8參數(shù)的計算與校核：參數(shù)的計算與校核： (1) 計算成型零件成型尺寸。計算成型零件成型尺寸。 (2) 計算校核成型零件型腔側(cè)壁與底板厚度，以決定模板的尺寸計算校核成型零件型腔側(cè)壁與底板厚度，以決定模板的尺寸(亦可由亦可由圖、表查得圖、表查得)。 (3) 計算抽芯力、抽芯距離、抽芯所需開模行程及斜導(dǎo)柱尺寸。計算抽芯力、抽芯距離、抽芯所需開模行程及斜導(dǎo)柱尺寸。 (4) 推桿抗壓失穩(wěn)校核。推桿抗壓失穩(wěn)校核。 (5) 壓鑄機有關(guān)參數(shù)的校核

7、，如：鎖模力、壓室容量、開模行程及模具安壓鑄機有關(guān)參數(shù)的校核，如：鎖模力、壓室容量、開模行程及模具安裝尺寸。裝尺寸。 (6) 計算溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)計算溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)(亦可選用經(jīng)驗數(shù)據(jù)亦可選用經(jīng)驗數(shù)據(jù))。 1 壓鑄模設(shè)計步驟壓鑄模設(shè)計步驟 9繪制壓鑄模裝配圖繪制壓鑄模裝配圖 壓鑄模裝配圖除需表明各零件之間的裝配關(guān)系之外，還應(yīng)注明：壓鑄模裝配圖除需表明各零件之間的裝配關(guān)系之外，還應(yīng)注明： (1) 模具最大外形尺寸、安裝尺寸；模具最大外形尺寸、安裝尺寸； (2) 選用的壓鑄機型號；選用的壓鑄機型號； (3) 最小開模行程及推出機構(gòu)推出行程；最小開模行程及推出機構(gòu)推出行程； (4) 鑄件澆注系統(tǒng)及其

8、主要尺寸；鑄件澆注系統(tǒng)及其主要尺寸； (5) 特殊機構(gòu)動作過程；特殊機構(gòu)動作過程； (6) 模具零件的名稱、數(shù)量、材料、規(guī)格；模具零件的名稱、數(shù)量、材料、規(guī)格； (7) 壓鑄模裝配技術(shù)要求。壓鑄模裝配技術(shù)要求。 10繪制壓鑄模零件圖繪制壓鑄模零件圖 繪制壓鑄模零件圖應(yīng)從成型零件開始，再設(shè)計動定模套板、滑塊、繪制壓鑄模零件圖應(yīng)從成型零件開始，再設(shè)計動定模套板、滑塊、斜導(dǎo)柱等結(jié)構(gòu)零件。模具零件圖應(yīng)正確反映零件形狀、標(biāo)明零件尺寸、斜導(dǎo)柱等結(jié)構(gòu)零件。模具零件圖應(yīng)正確反映零件形狀、標(biāo)明零件尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、技術(shù)要求和材料熱處理要求。尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、技術(shù)要求和材料熱處理

9、要求。 2 壓鑄模設(shè)計舉例壓鑄模設(shè)計舉例 壓鑄件支架如圖壓鑄件支架如圖11.1所示，材料為所示，材料為ZL102。 圖圖11.1 壓鑄件支架壓鑄件支架 ?2 壓鑄模設(shè)計舉例壓鑄模設(shè)計舉例 1.零件的工藝分析零件的工藝分析 此零件結(jié)構(gòu)比較簡單，多個方向有孔；壁厚基本均勻，僅此零件結(jié)構(gòu)比較簡單，多個方向有孔；壁厚基本均勻，僅B-B剖面處較厚，是個熱節(jié)，可能出現(xiàn)疏松；零件表面大剖面處較厚，是個熱節(jié)，可能出現(xiàn)疏松；零件表面大部分是曲面。此零件全部尺寸公差按圖中技術(shù)要求為部分是曲面。此零件全部尺寸公差按圖中技術(shù)要求為IT12級，用壓鑄方法能達(dá)到尺寸精度的要求。壓鑄材料級，用壓鑄方法能達(dá)到尺寸精度的要求。

10、壓鑄材料ZL102為壓鑄鋁合金，由表中查得其平均收縮率為為壓鑄鋁合金，由表中查得其平均收縮率為0.6%。 2 壓鑄模設(shè)計舉例壓鑄模設(shè)計舉例 2.選擇分型面及澆注系統(tǒng)選擇分型面及澆注系統(tǒng) 此零件選用臥式冷式壓鑄機。一模一件。此零件選用臥式冷式壓鑄機。一模一件。 （1）分型面的確定）分型面的確定 由俯視圖可知，右邊有有一由俯視圖可知，右邊有有一R圓角，中間有一圓筒，分圓角，中間有一圓筒，分型面應(yīng)在鑄件最大截面處，故鑄件分型面為型面應(yīng)在鑄件最大截面處，故鑄件分型面為A-B-C-E（C-D-E為一直線）為一直線）,見圖見圖11.2. 圖圖11.2 鑄件分型面鑄件分型面 （2）澆注系統(tǒng)的確定）澆注系統(tǒng)的

11、確定 根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)，此零件設(shè)側(cè)澆口較合適。而根據(jù)根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)，此零件設(shè)側(cè)澆口較合適。而根據(jù)A-B-C-D-E分型面，則三個側(cè)面有凹腔或孔，需側(cè)向抽芯，分型面，則三個側(cè)面有凹腔或孔，需側(cè)向抽芯，此三個側(cè)面也就不宜設(shè)置澆口，否則模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為此此三個側(cè)面也就不宜設(shè)置澆口，否則模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為此澆口設(shè)置在沒有側(cè)孔或側(cè)凹的一邊，如圖澆口設(shè)置在沒有側(cè)孔或側(cè)凹的一邊，如圖11.3所示所示 圖圖11.3 支架澆注系統(tǒng)支架澆注系統(tǒng) 3.選擇壓鑄機型號選擇壓鑄機型號 根據(jù)壓鑄件所需的鎖模力及壓室容量選擇壓鑄機。根據(jù)壓鑄件所需的鎖模力及壓室容量選擇壓鑄機。 （1）計算鎖模力）計算鎖模力 根據(jù)鎖模力公式：根據(jù)

12、鎖模力公式： 查表查表4-3，取此零件的壓射比壓，取此零件的壓射比壓P為為50MPa，估算鑄件澆，估算鑄件澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)在分型面上的投影面積注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)在分型面上的投影面積1約為約為6010-4m2。因側(cè)型芯面面積。因側(cè)型芯面面積Ag很小，忽略很小，忽略Fz2，取，取K=1.2。故鎖。故鎖模力為模力為: 查查“壓鑄模設(shè)計手冊壓鑄模設(shè)計手冊”，J113型壓鑄機的鎖模力為型壓鑄機的鎖模力為630KN。取壓室直徑為取壓室直徑為40mm，則對應(yīng)的最大壓射比壓為：，則對應(yīng)的最大壓射比壓為： 查查“壓鑄模設(shè)計手冊壓鑄模設(shè)計手冊”，得，得Fy=8.5104N，則：，則： 忽略法向分力忽略法向分力Ff

13、，按，按 取取K=1.2，則，則: 實際鎖模力實際鎖模力483.84KN小于小于J116型壓鑄機的額定鎖模力型壓鑄機的額定鎖模力630KN，故此壓鑄機能滿足鎖模力要求。，故此壓鑄機能滿足鎖模力要求。 若生產(chǎn)工廠有現(xiàn)成的壓鑄機，則盡可能在現(xiàn)有壓鑄機中若生產(chǎn)工廠有現(xiàn)成的壓鑄機，則盡可能在現(xiàn)有壓鑄機中選用合適的。選用合適的。 （2）校核壓室容量）校核壓室容量 查手冊，可知查手冊，可知J116型壓鑄機，其壓室直徑為型壓鑄機，其壓室直徑為40mm時，時，壓室內(nèi)鋁合金澆入量為壓室內(nèi)鋁合金澆入量為0.7kg。經(jīng)計算（計算從略），壓。經(jīng)計算（計算從略），壓鑄件、澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)總重量小于鑄件、澆注系統(tǒng)及排溢

14、系統(tǒng)總重量小于0.7kg，故，故J116型型壓鑄機能滿足要求。壓鑄機能滿足要求。 據(jù)此，初步確定選用據(jù)此，初步確定選用J116型臥式冷式壓鑄機型臥式冷式壓鑄機. 4.確定模具結(jié)構(gòu)確定模具結(jié)構(gòu) 在分型面、澆注系統(tǒng)、壓鑄機已確定的基礎(chǔ)上，確定以下在分型面、澆注系統(tǒng)、壓鑄機已確定的基礎(chǔ)上，確定以下模具結(jié)構(gòu)：模具結(jié)構(gòu)： 1）成型零件采用鑲拼結(jié)構(gòu)。）成型零件采用鑲拼結(jié)構(gòu)。?12孔用兩個側(cè)型芯，為保證孔用兩個側(cè)型芯，為保證同心，兩側(cè)型芯采用凹凸對接。另一側(cè)面兩個同心，兩側(cè)型芯采用凹凸對接。另一側(cè)面兩個2010矩矩形孔用一個型芯，以便于加工及保證精度。形孔用一個型芯，以便于加工及保證精度。 2）三個側(cè)向抽芯

15、均采用斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)。）三個側(cè)向抽芯均采用斜導(dǎo)柱抽芯機構(gòu)。 3）導(dǎo)柱安裝在定模上，導(dǎo)套安裝在動模上。）導(dǎo)柱安裝在定模上，導(dǎo)套安裝在動模上。 4）用推桿推出，復(fù)位桿復(fù)位。）用推桿推出，復(fù)位桿復(fù)位。 5.參數(shù)的計算與校核參數(shù)的計算與校核 模具結(jié)構(gòu)形式確定后應(yīng)對有關(guān)參數(shù)進(jìn)行計算或校核。模具結(jié)構(gòu)形式確定后應(yīng)對有關(guān)參數(shù)進(jìn)行計算或校核。 1）成型零件成型尺寸計算。）成型零件成型尺寸計算。 成型零件尺寸分為：型腔徑向尺寸、型芯徑向尺寸、型成型零件尺寸分為：型腔徑向尺寸、型芯徑向尺寸、型 腔深度尺寸、型芯高度尺寸及中心距尺寸或位置尺寸。腔深度尺寸、型芯高度尺寸及中心距尺寸或位置尺寸。 按第按第7章的規(guī)定和圖紙

16、要求，零件尺寸公差為章的規(guī)定和圖紙要求，零件尺寸公差為IT12級，這級，這 些尺寸可用式些尺寸可用式7-5、6、7等計算。等計算。 零件最大外形尺寸為零件最大外形尺寸為80mm，標(biāo)上公差后為，標(biāo)上公差后為800-0.30mm， 取收縮率取收縮率 ，取，取，=1/5。則成型零件的成型尺寸為：。則成型零件的成型尺寸為： ? 其余成型零件尺寸計算從略。其余成型零件尺寸計算從略。 6.繪制壓鑄模裝備圖繪制壓鑄模裝備圖 根據(jù)確定的模具組成結(jié)構(gòu)及計算所得尺寸，參考有關(guān)設(shè)根據(jù)確定的模具組成結(jié)構(gòu)及計算所得尺寸，參考有關(guān)設(shè)計手冊查得有關(guān)參數(shù)，繪制壓鑄模裝備圖，并注明模具總計手冊查得有關(guān)參數(shù)，繪制壓鑄模裝備圖，并

17、注明模具總體安裝的技術(shù)要求。如圖體安裝的技術(shù)要求。如圖11.4所示。所示。 7.繪制模具零件圖繪制模具零件圖 圖圖11.5為定模鑲塊零件圖（裝備圖為定模鑲塊零件圖（裝備圖11.4中序號中序號10的零件）。的零件）。 ? 技術(shù)條件：技術(shù)條件：1. 材料：材料：3Cr2W8V ? 2. 成型部分表面粗糙度成型部分表面粗糙度Ra 0.8 m，其余未注表面粗糙度，其余未注表面粗糙度Ra1.6 m ? 3. 4550HRC，試模后氮化，氮化深度，試模后氮化，氮化深度0.080.15 mm，硬度硬度Hv600 圖11.6 動模鑲塊 ? 裝備圖裝備圖11.4中序號中序號12的零件。的零件。 圖11.7 側(cè)型芯（一） ? 裝備圖裝備圖11.4中序號中序號42的零件。的零件。 ? 裝備圖裝備圖11.4中序號中序號41的零件。的零件。 ? 裝備圖裝備圖11.4中序號中序號8的零件。的零件。 ? 裝備圖裝備圖11.4中序號中序號39的零件。的零件。 ? 裝備圖裝備圖11.4中序號中序號3的零件。的零件。 圖11.12 動模套板 ? 裝備圖裝備