端盖压铸工艺设计.docx

1、西华大学毕业设计说明书 毕业设计说明书题 目: 端盖压铸工艺设计 学院(直属系): 材料科学与工程学院 年级、 专业:材料成型/模具2008级 姓 名: 胡 晓 宇 学 号: 312008080302119 指 导 教 师: 曾 明 完 成 时 间: 端盖压铸模具设计摘要：压铸是制造业的一种重要工艺，能够成型复杂的高精度的金属制品，多数用于汽车制造，机械制造等。本课题是对端盖进行模具设计并分析加工工艺。本模具考虑到年产量、工厂的设备及铸件的精度要求，选择一模具一腔的结构以制品最大端面为分型面，使得制品能顺利脱模。本模具为使动、定模能够准确地动作，导向定位机构利用导柱导套的配合。顶出机构是推杆推

2、出的一次脱出结构。本制件采用Pro/Engineer 5.0 、AutoCad 2004 软件来实现三维设计及模具成型零件设计，分析制件的成型质量和完成分型面的设计，再采用EMX组件来实现模架的装配，并在产品设计及模具装配过程中，辅助必要的理论计算，将数字化设计与理论计算结合起来，可大大缩短产品研发周期、模具设计周期，提高产品设计及模具设计的准确性、产品成型质量，降低产品研发、模具设计成本。在设计过程中制定了合理的工艺方案，满足了大批量生产要求。关键词：端盖；压铸模具；加工工艺分析；Pro/Engineer 5.0；AutoCad 20041 前言1.1 课题内容 设计一套能高效率生产高质量铝

3、合金端盖的压铸模具。1.2 课题背景 所谓压铸，就是压力铸造的简称，其实质是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填铸模型腔，并在压力下形成和凝固而获得铸件的方法。高压和高速是压铸中熔融合金充填成型过程的两大特点。铸件的尺寸精度和表面粗糙度要求很高。铸件的尺寸精度为IT12IT11，面粗糙度一般为3.20.8um，最高可达0.4um。因此，个别压铸件可以不经机械加工或仅是个别部位加工即可使用。 我国压铸工业在近半个世纪的发展中有了长足的进步。作为一个新兴产业，其每年都以8%12%的良好势头快速发展。目前，我国拥有压铸厂点及相关企业2600余家，压铸机近万台。随着合金新品种的不断出现以及

4、合金制品在结构、外观上要求的日益提高，使产品的设计和模具设计过程变得越来越复杂。而传统的模具设计时在二维环境下采用手工绘图的方式进行的，已经很难满足这种发展变化的需要。过去模具设计工作主要依靠设计人员的经验，模具的加工制造又在很大程度上依赖于生产者的操作技能，因此存在模具设计水平低、加工质量差、生产周期长、使用寿命短等缺陷。 压铸模具CAD/CAM技术的应用，从根本上改变了传统的产品开发和模具加工方式，大大提高了产品的质量、缩短了开发周期、降低了生产成本、强有力地推动了模具工业的发展。一些大型的商品化CAD/CAM软件，如Pro/e等已开发专门应用于压铸模具设计的功能模块，为模具设计提供了十分

5、方便的工具。有资料统计表明，采用CAD技术可以使模具设计时间缩短50%。在欧美一些工业发达的国家，CAD/CAM技术已经成为模具行业一种普遍应用的技术。目前，国内也有不少企业开始应用CAD软件进行模具设计。 Pro/e等软件在压铸模具设计中的应用，成功弥补了传统设计方法的不足，制品几何造型、分型面的创建、模具的结构设计，都是基于数据库进行的。2 总体方案设计 首先，对铸件进行测绘。测绘完成后用Pro/E进行三维造型。主要采用拉伸、旋转、阵列、镜像等步骤进行造型。造型结束后即进行模具设计。本压铸模具打算采用一模一腔。紧接着选择压铸机，主要从锁模力、最大投影面积、压室压力等方面进行考虑。要确保铸件

6、及浇注系统所需的压铸量不超过压铸机最大容量的80%。再对各个系统进行设计，首先是浇注系统，浇注系统包括直浇道、横浇道、内浇口等。直浇道的中心线与压室中心线应在一条直线上。由于直浇道与高温高压的熔融铝合金接触，所以外面要加个浇口套。浇口套要进行淬火处理，这样可以延长模具的使用寿命。横浇道截面采用扁梯形。直浇道与横浇道采用圆角过渡，这样可以减小料流转向过渡时的阻力。横浇道表面不必过于光滑，可以使金属液的冷却层固定，有利于保温。横浇道与内浇口采用圆弧过渡，有利于金属液的流动及填充。内浇口主要有两个作用，一是控制作用，二是压力撤销后封锁型腔，不至于产生倒流。溢流槽的设计主要是排除型腔中的气体，储存混有

7、气体和涂料残渣的冷污金属液，与排气槽配合，迅速引出型腔内的气体，增强排气效果，控制金属液充填流态防止局部涡流，转移缩孔缩松等。本模具排气系统采用间隙排气。利用分型面的配合间隙自然排气。最后是推出机构的设计。推动动力来源于手动推出、机动推出和液压推出机构。本模具设计采用压铸机的开模动力作为驱动动模上的推出机构，实现铸件的自动脱模。接着是推出机构的设计。本模具设计采用铸件留在动模，保证铸件不应推出变形或损坏，还要保证铸件良好外观结构可靠。 2.1 铸件的工艺分析及测绘 本铸件是铝合金端盖，主体是桶形件，边缘做出平板，材料选择YZAlsi10Mg ，用游标卡尺对零件进行测绘。由于我们所选择的铸件是模

8、具生产出来的千万个铸件中的一个，由于制造原因铸件出模后不可避免会产生一定变形等，因此对零件的测量数值需进行分析处理。对铸件较大的尺寸误差进行修正，对相同形状处所测的不同尺寸取均值进行圆整，然后绘出零件的草图。 量具：游标卡尺（0300、0.02），千分尺等。 测量过程中注意：测绘过程中必须把被测物体放在工作平面上；采用多次测量求平均值；正确地读取数据。测量的主要尺寸如图：2.2 铸件的造型 进行过零件测绘后，根据零件的测绘图，对零件进行三维造型。三维造型软件选择Pro/E 5.0 ，三维造型所有参数与测绘的数据一致。首先，打开Pro/E 5.0，新建-零件，单击命令，再通过如下命令完成三维造型

9、铸件的三维零件图如图所示：2.3 铸件尺寸精度的确定 铸件尺寸精度一般都根据具体工作条件工作部位来确定，还要考虑到压铸工艺的特点，比如本零件是电机端盖，主要要求端面光滑。因此该铸件精度取为CT62.4模具材料的选择在压铸模具及其零件的设计、加工制造过程中，选择材料是至关重要的。由于压铸模直接与高温、高压的压铸合金接触，一方面它受到压铸合金的直接冲刷、磨损、高温氧化和腐蚀，另一方面由于生产效率高，模具的温度升高降低都非常剧烈。因此模具材料选择原则一般要考虑以下几个方面：首先应保证压铸模具材料的使用性能压铸模具材料的加工工艺性能压铸模具材料的经济性 又由于压铸模具由不同部分组成，工作过程中承受的工

10、况也不一样，因此，对不同的零部件，选择材料也不同。模具各个零件材料选择如下：模架个零件材料选择 模架包括动模套板、定模套板、支撑板、垫块、动模座板等，要求有足够的机械强度，本设计选择55钢，调质处理使得表面硬度达到2532HRC；导向零件材料选择 导向零件包括导柱和导套，在开合模时伴随有相对运动，成型时还要承受一定压力，因此要有一定的耐磨性和韧性，本设计中选择T8A，渗碳淬火热处理后表面硬度要达到5055HRC；顶出机构零件的材料选择 顶出机构包括推杆和复位杆，要与模架直接相对运动，并在开模后起到顶出制件的作用，因此要有一定的耐磨性和机械强度，本设计推杆选择3Cr2W8，淬火表面处理后硬度达到

11、4550HRC；复位杆选择T8A，淬火表面处理后硬度达到5055HRC；浇注系统零件材料选择 包括浇道镶块、浇口套、分流锥等，因为其作用需要有良好的耐磨性、耐蚀性和热硬性，本设计中选择3Cr2W8，渗碳淬火表面处理后硬度达到4448HRC；定位元件材料选择 定位元件包括定位圈、限位钉和螺钉，须具有良好的机械强度，定位圈选择T10A，淬火表面处理后硬度达到5055HRC；限位钉螺钉选择45钢成型零件材料选择 包括型腔镶块、型芯等，要求高温下具有较高的红硬性，光滑度，本设计材料选择3Cr2W8，淬火表面处理后硬度达到4448HRC。2.5脱模斜度的确定脱模斜度主要是为了便于脱模而在型腔面设计的一定

12、的斜度，脱模斜度大小与铸件几何形状如高度、深度、壁厚或深度及型芯表面粗糙度等有关。一般情况下，铸件壁厚大时，成形收缩率大，脱模斜度要大，形状复杂的要有更大的脱模斜度，型腔深沟槽部分要有较大脱模斜度，一般取35，本次设计通过脱模斜度推挤表（如下）查表2-1取外表面为015，内表面030。表2-12.6确定型腔数目 根据我们的经验，型腔数目越多，铸件相对精度也降低，由金属液在模具内流动不均匀导致，所以根据要求规定，本设计采用一模一腔。2.6加工余量的确定当铸件由于尺寸精度或形位公差达不到要求时，我们首先考虑采用机加工的方法使其达到预期要求，如抛光、整形、校正等。而需要采用机加工时应考虑选取合适的加

13、工余量，并且尽可能不受分型面及活动成形影响的表面为毛坯基准面。本铸件由于精准度不要求很高，所以不采用机械加工的方法进行处理，所以不选取加工余量值。2.7压铸机的选择及校核2.7.1初选压铸机根据零件图计算得铸件最大投影面积为234.13cm2，查手册1表 得，压室压力取40MPa ，所以粗选压铸机为J1113E卧式冷式压铸机，其主要参数：合模力 1250KN压室直径 50mm动模坐板尺寸 650 X 670mm模具厚度 250500mm压室压力 30118MPa压射行程 320mm铸件投影面积 94374cm2顶出力 100KN压射力 85150KN动模座板行程 330mm空循环周期 7s拉杠

14、内间距 420 X 420 mm附：卧式冷室压铸机基本组成如下图所示。1增压器；2蓄能器；3压射缸；4压射冲头；5压室；6定座板；7拉杆；8动座板；9顶出缸；10曲肘机构；11支承座板；12模具高度；13合模缸；14机体；15控制柜；16电机及泵2.7.1校核压铸机1) 锁模力的计算校核F锁KF主+F分 式中F锁压铸机应有的锁模力（KN） K-安全系数（一般取1.25） F主-主胀型力，铸件在分型面上的投影面积，包括浇注系统、溢流、排气系统的面积乘以比亚值（KN） F分-分胀型力，作用在滑块锁紧面上的法向分力引起的胀型力之和（KN）本设计中没有侧向抽芯机构，因此计算得F锁1.25936.52=

15、1170.65KN，选取的压铸机锁模力为1250KN，符合标准2) 模具厚度的核算本次设计模具总厚度H厚=440mm，满足压铸机的模具厚度要求 250500mm3) 动模座板行程核算动模座板行程即压铸机开模后，模具分型面之间的最大距离。在模具设计过程中，根据铸件形状、浇注系统和模具结构核算是否能顺利取出铸件，要求满足：L取L行（mm）L取 开模后分型面之间能取出铸件的最小距离（mm）L行 动模座板行程（mm） 而本次设计中推杆推出距离为30mm，型腔深度40mm，型芯高出分型面40mm，铸件高度40mm。选取的压铸机J1113E动模行程为330mm。所以满足L取=150L行=330（mm）综上

16、所述，本次设计选取的压铸机满足生产要求。3具体结构设计3.1 分型面的设计3.1.1分型面选择原则压铸模的动模与定模结合表面称为分型面。选择铸件分型面时要考虑到铸件的形状和技术要求、浇注系统和排溢系统的布置，以及压铸条件、压铸模制造成本和模具热平衡等因素。所以选择分型面时要注意以下几点：开模时保持铸件随动模移动方向脱出定模；有利于浇注系统、排溢系统和排气系统的布置；铸件有侧抽芯时，应尽可能放动模，避免定模侧抽芯；一般铸件分型面选择还应考虑到铸件外观，尽可能避免铸件表面有分型痕迹有同轴度要求的铸件，应尽可能将型腔设计到同一分型面上铸件留在动模时，应考虑最简单顶出形式，简化模具结构3.1.2分型面

17、的选取在本设计中，分型面选取可以有以下几种方案，如图所示：选择面，将型腔位置放在定模，型芯位置放在动模，一般的罩壳类零件比较理想的分型面选取方案；选择面，虽然有利于机械切除铸件飞边，但对两半模对位要求较高，一般不选择此种方案；选择面，可以简化铸件修整工作，但要求机械加工，而脱模也没有面作分型面顺利。综上分析，本次设计选取-面作为分型面。3.2浇注系统的设计浇注系统的主要作用是把金属液从热室压铸机的喷嘴或冷式压铸机的压室导入型腔内。浇注系统主要由直浇道、横浇道、内浇口组成。本次设计选取的压铸机为卧式冷室压铸机，其浇注系统一般结构如下图所示：注：1-直浇道；2-横浇道；3-内浇口根据选取浇口位置、

18、形状、金属液导入方向可以将浇注系统进行分类，主要分类情况如下：浇注系统的分类1.按金属液导入方向分切向浇口适用于中小型环形铸件，内边线与型芯相切会导致金属液冲击型芯；环形铸件高度较大时，内浇口应搭在铸件端面。径向浇口适用于不宜开设顶浇口或点交口杯形铸件2.按浇口位置分中心浇口铸件平面有孔时，浇口开在孔上；金属液从型腔中心导入，流程短；用于卧式压铸机时，压铸模需要设置辅助分型面顶浇口中心浇口特殊形式，铸件顶部没有孔，不能设置分流锥，内浇口截面积较大；铸件与直浇道连接处形成热节，易产生缩孔；浇口需要切除侧浇口适应性强，可按铸件的结构特点，布置在铸件外侧面；铸件内孔有足够位置时，可布置在内侧面，使模

19、具结构紧凑；去除浇口较为方便3.按浇口形状分类环形浇口金属液沿型腔壁充填型腔，避免正面冲击型芯；浇口需要切除；适用于环形或桶形件缝隙浇口内浇口设在型腔深处，成长条缝隙顺序充填，排气条件良好点浇口中心浇口和顶浇口的一种特殊形式；金属液导入型腔处，受金属液直接冲击，易产生飞溅现象；模具结构较为复杂；常用于外形对称的薄壁型铸件根据以上分类条件的对比以及本次设计铸件的实际情况，两翼稍宽，中间是薄壁圆筒形，所以本次设计采用两边薄壁开设侧浇口的形式。浇注系统设计的主要内容：a) 对压铸件结构特点、尺寸精度、表面及内部质量的要求和加工基准面等进行分析；b) 根据铸件的外形、合金种类、铸件重量以及其投影面积，

20、初步确定压铸机型号；c) 确定金属液进入型腔的放心、位置和流动状态；d) 确定浇注系统的总体结构和各个部分的尺寸大小；3.2.1直浇道的设计直浇道一般由压室和浇口套组成，直浇道结构如图，设计直浇道时应注意：a) 根据所需的压射比压和压室充满度选定压室和浇口套内径Db) 浇口套长度一般应小于压铸机的压射冲头的跟踪距离，便于余料从压室中脱出c) 横浇道入口要开在压室上不内径三分之二以上部位，避免金属液在重力作用下进入横浇道，提前凝固d) 分流器上形成余料的凹腔深度等于横浇道深度，直径与浇口套相等，沿圆周的脱模斜度约5e) 压室和浇口套的内孔，要在热处理和精磨之后，再沿轴线方向进行研磨，其表面粗糙度

21、不大于Ra0.2um。本设计中选用的压铸机J1113E压室直径是50mm，查表3-1选用直径50mm的B型浇口套， 表3-1压室与浇口套连接方式选择连接式压室，如图3.2.2横浇道设计横浇道是指从直浇道末端到内浇口之间的通道，有时横浇道可划分为主横浇道和过渡横浇道，它的作用是将金属液引入内浇口，借助横浇道中的金属液来预热模具，当铸件收缩时起补缩和传递静压力的作用。其设计要点如下：a) 横浇道截面积应从直浇道起到内浇口止，逐渐减小，不允许横浇道中截面扩大或缩小的现象，因为这样金属液流过时会出现负压，必然吸收分型面上的空气，产生涡流现象；b) 圆弧状横浇道可以减少金属液的流动阻力，但截面积应逐渐缩

22、小，防止涡流，圆弧横浇道出口处截面积应比入口处减小10%30%；c) 横浇道应具有一定的厚度和长度，若横浇道过薄，则热量损失过大；若过厚，则冷却缓慢，影响生产率，增大金属消耗。保持一定长度的目的，主要是对金属液起到稳流和导向的作用；d) 横浇道截面积在任何情况下都不能小于内浇口截面积，多腔压铸模主横浇道截面积应大于各分支横浇道截面积之和；e) 根据工艺上的需要可布置盲浇道，以改善模具热平衡条件，容纳冷污金属液、涂料残渣和气体的目的；f) 对于卧室冷式压铸机，一般情况下，横浇道在模具中应处于直浇道的正上方或侧上方，以保证金属液在压射前不过早流入横浇道；g) 模具上横浇道部分，应顺着金属液流动方向

23、研磨，其表面粗糙度应不大于Ra0.2um本设计的横浇道截面采用扁梯形，金属液热量损失小，加工方便，应用广泛，扁梯形横浇道尺寸图如图：h=58T=62=12Ar=4Ag=431.8=127.2mm2=1015取10b=Arh+tanh=18.78mm式中 h 横浇道深度，mm T 内浇口厚度，mm Ar 横浇道截面积 mm2 Ag 内浇口截面积 mm2 出模斜度 b 横浇道长边尺寸，mm r 圆角半径，mm横浇道长度L一般取30-40mm，L过大易消耗压力，降低金属液温度，从而影响铸件成型且易出现缩松现象；L过小金属液流通不畅，转折处易发生金属液飞溅，导致铸件内部形成硬质点，本设计中长度L取40

24、mm。横浇道与内浇口和铸件之间的连接方式，本设计中铸件、横浇道和内浇口分别设置在定模和动模上，内浇口起中间过渡连接作用3.2.3 内浇口设计内浇口指横浇道到型腔的一小段浇道，其作用是使横浇道运输来的低速金属液加快速度充填型腔，它的存在直接影响铸件质量。内浇口的设计主要是确定内浇口位置、形状和尺寸。(一) 内浇口截面积的计算参照压铸模具3D设计与计算指导P31公式3-25内浇口截面积Ag=VK1tvg=851.50.1400=31.8mm2式中 Ag 为内浇口截面积，mm2 V为制件毛坯体积 ，85057mm3 K1为溢流槽比例系数查为1.5表3-2 t 为充填时间，查表3-3取0.1s Vg为

25、充填速度，查表3-2取为40m/s表3-2表3-3（二）内浇口厚度的确定查表3-4 内浇口厚度经验数据，取厚度为2mm。表3-4表3-4（三）内浇口宽度的确定查表3-5内浇口宽度经验数据，取宽度为1100.3=33m表3-5m（四）内浇口长度由经验一般L取23mm，本设计中L取3mm。3.3推出机构的设计压铸模中使铸件从模具的成型零件中脱出的机构，称为推出机构，推出机构一般设在动模上。推出机构一般由推出元件（如推杆、推管、卸料板等）、复位元件、限位元件、导向元件、结构元件组成。推出机构设计原则：a) 推出机构必须要有足够的强度和刚度；b) 推件不应设计在零件外表面，以免影响铸件外观质量；c)

26、推出系统要动作迅速、平稳。比较推出类型： 1.推杆推出机构铸件成型后，能一次推出；设计要点：推杆不要过细，应有一定的刚度，推杆端面应距离型腔平面0.08-0.1mm2.推管推出机构适用于环形、桶形铸件或铸件上中心带孔的部分的顶出，厚度小的铸件尽可能不要采用这种机构，以免推管损坏3.推板推出机构在铸件表面不留下顶出痕迹，同时铸件受力均匀，顶出平稳，适用于桶形铸件和中心带孔铸件4.气压推出它是推出薄壁深腔铸件顶出的最简单有效的方法，用此法经济合理根据以上原理的对比，结合本次设计铸件结构特征，本设计可以采用推杆推出结构。3.3.1推杆设计推杆多为圆形结构，细长的推杆尾部多加工成台阶形，配合间隙要求较

27、小的推杆，推杆端部应该设计成锥形。推杆应尽量短，推杆运动时一般将逐渐推离型腔10mm即可；在保证能轻松顺利推出铸件的前提下，推杆数量越少越好。本次设计中采用圆形截面推杆，截面直径取6mm。推杆尺寸及配合关系推杆的直径是有推杆端面在压铸件上允许承受的受推力决定的，由压铸模设计手册查得，其截面积计算公式为：A=F推np式中 A推杆前端截面积，mm2；F推推杆承受的总推力，N；n推杆数量；p许用受推力。根据压铸模设计手册查得，铝合金的许用受推力p为50MPa，设计中共使用10个推杆，而F推可由推杆直径与推出力关系线图取2000N。由截面积计算公式可求出，推杆前端的截面积应不小于4mm2,配合精度为H

28、7/e73.3.2复位杆设计推杆推出铸件后，其顶端会离开型腔表面很多，在合模前，必须使其回到初始位置，因此必须设置复位杆来使其复位。复位杆复位形式分为模外复位和模内复位（复位杆在镶块内和在镶块外），本设计复位方式采用模内复位中的复位杆在镶块外的方式。如图复位机构的动作过程如下图所示。图（a）开模时，复位杆随推出机构同时向前移动，推杆将压铸件推出；图（b）合模时，定模板触及复位杆，推出机构复位；图（c）合模动作完成时，在限位钉2的作用下，推出机构回复到原来位置。推板导柱及导套3.3.3限位装置的设计常用的限位方式是用推板配合限位环、限位螺栓、限位钉和限位挡圈等来起限位作用，本设计中选择推板配合限

29、位钉使用，具体形式如图3.4溢流和排气系统的设计因为在压铸过程中会混入气体和被污染的金属液，这些因素存在铸件中会影响其质量，为了提高铸件的质量，在压铸模设计中，应设置溢流排气系统。3.4.1溢流槽的作用及设计要点：a) 溢流槽的存在主要是用来排出型腔中多余的气体和被污染的金属液；b) 通过设置溢流槽可以保证金属液充分填充型腔，不至于产生局部涡流；c) 采用容积大的溢流槽，可以避免早期进入型腔的金属液进入制件影响其质量；d) 对于真空压铸和定向抽气压铸，溢流槽常作为引出气体的起始点。设计要点a) 溢流槽在设计时要注意能够轻松地从铸件上去除，去除后尽可能不影响铸件外观；b) 注意避免在溢流槽和铸件

30、之间产生热结反应；c) 不能在同一个溢流槽上开几个溢流口，以免产生金属液倒流的现象；d) 溢流口的截面积应大于排气槽截面积；e) 溢流槽的布置应有利于排除型腔中的气体和金属液，改善模具热平衡状态。3.4.2溢流槽容积 溢流槽容积的确定，要根据与溢流槽相邻的各个区域型腔的容积来确定，确定每个溢流槽容积为8.18cm33.4.3溢流槽的结构形式及布置溢流槽可以布置在分型面上、型腔内部、型腔外部等多个部件上，本设计中考虑到开模取出铸件的方便性，选择将溢流槽分布在分型面上，如图：本设计中溢流槽共计3个，设置在金属液最后填充的部位，如图：3.4.4溢流槽尺寸设计 根据溢流槽容积8.18cm3，查压铸模设

31、计手册溢流槽推荐尺寸表，取溢流口厚度1.2mm，溢流口宽度18mm，溢流口长度8mm；槽长度25mm，宽度30mm，厚度10mm。3.4.5排气槽设计 排气槽通常用于排除型腔内的空气和分型剂产生的气体，位置一般配合溢流槽设计，设置在金属液最后填充的部位，紧接着溢流槽端口，加强溢流排气的效果。其结构简图如下图：排气槽尺寸查压铸模设计手册排气槽推荐尺寸表，取排气槽深度0.1mm，排气槽宽度为15mm。3.5成型零件的设计及计算3.5.1成型零件介绍成型零件是与金属液直接接触的零件，常用于形成浇注系统和铸件。成型零件由浇注系统成型零件和铸件成型零件两部分组成。（1）浇注系统成型零件：浇口套、浇道镶块

32、，用于构成浇注系统。（2）铸件成型零件：型腔、型芯、镶块、斜滑块，用于形成铸件。成型零件的结构主要分为组合式和整体式两类：1）整体式结构 型腔和型芯都由整块相同材料加工而成，即型腔或型芯直接在模板上加工出来。2）组合式结构 型腔和型芯由整块材料制成，装入模板的模套内，再用台肩或螺栓固定。3）局部组合式结构 型腔和型芯由整块材料制成，局部镶有成型镶块的组合形式。成型零件直接接触高温、高压、高速的液态金属，受机械冲击、磨损、热疲劳和化学侵蚀的反复作用，热应力和热疲劳导致的热裂纹则是破坏失效的主要原因，所以对成形零件的尺寸精度的要求较高，粗糙度要求要比铸件高2-3级。 本次设计由于型腔型芯比较复杂，

33、所以单独先加工型腔、型芯镶块，采用组合式结构。型腔、型芯镶块3D图如图：3.5.2浇注系统成型零件设计1) 浇口套的选取浇口套的选取通常是与直浇道配合使用，根据所选压铸机的压室直径来确定浇口套直径，本次设计中选取的压铸机压室直径为50mm，所以选取直径50mm的直浇口套，结构如图：由于浇口套与金属液接触受热量较大，浇口套的配合精度D1为H7/h6，D取F8，D2取e8。3.5.3 成型零件尺寸计算成型零件的表面受高温、高压、高速金属液的摩擦和腐蚀而损耗，加上修型引起尺寸变化。我们把尺寸因损耗变大的尺寸称为趋于增大尺寸，变小的尺寸称为趋于变小尺寸；在确定成型零件的尺寸时，趋于增大的尺寸应向极小的

34、方向取值；趋于变小的尺寸应向极大的方向取值；稳定尺寸求平均值。根据压铸设计手册，成型零件尺寸的计算公式为： 其式中：-成型件尺寸；成型零件制造偏差；压铸件尺寸（含脱模斜度、加工余量）；收缩率；n补偿系数；压铸件尺寸偏差。其中补偿系数n由两部分构成，一是压铸件尺寸偏差的；二是磨损值，一般为压铸件尺寸偏差的，因此。成型零件尺寸制造偏差=。 本次设计铸件精度取CT6，查铸件公差表可得相对应的尺寸偏差。且由铸件图得型腔尺寸有：5，184，120，42，40, 4, 32, 39.4， 31 ，4.4 ，110 ，52 ；型芯尺寸有：115.6 ，15 ，R7.5 ，13.5 ，34 ，R45 ，R26

35、.5 ，2.2 ，16 ，31 ，28 ，6.5 ，5 ，4 ；中心尺寸有：L98 ， L155 。(1)型腔尺寸计算型腔的尺寸是趋于增大尺寸，应选取趋于偏小的极限尺寸。计算公式为：A0+，=(A+A-0.7)0+， 5-0.520:A0+，=（5+50.6%-0.70.52）00.524=4.670+0.13184-10:A0+，=(184+1840.6%-0.71)014=184.400+0.25120-0.880:A0+，=(120+12006%-0.70.88)00.884=120.100+02242-0.700:A0+，=(42+420.6%-0.70.70)00.724=41.76

36、0+0.17540-0.640:A0+，=(40+400.6%-0.70.64)00.644=39.750+0.164-0.520:A0+，=(4+40.6%-0.7052)00.524=3.660+01332-0.640:A0+，=(32+320.6%-0.70.64)00.644=31.750+0.1639.4-0.640:A0+，=(39.4+39.40.6%-0.70.64)00.644=39.190+0.1631-0.640:A0+，=(31+310.6%-0.70.64)00.644=30.740+0164.4-0520:A0+，=(4.4+4.40.6%-0.70.52)00.5

37、24=4.060+0.13110-0.880:A0+，=(110+1100.6%-0.70.88)00.884=110.040+0.2252-0.700:A0+，=(52+520.6%-0.70.70)00.704=51.820+0175(2)型芯尺寸计算型芯的尺寸是趋于减小的尺寸，应选取趋于偏大的极限尺寸。计算公式为：A-,0=(A+A+0.7)-,0 115.0+0.88:A-,0=(115+1150.6%+0.70.88)-0.8840=116.91-0.220150+054:A-,0=(15+150.6%+0.70.54)-0.5440=15.47-0.13507.5.0+0.52:A

38、-,0=(7.5+7.50.6%+0.70.52)-0.5240=7.91-0.13013.50+054:A-,0=(13.5+13.50.6%+0.70.54)-0.5440=13.96-0.135034.0+0.64:A-,0=(34+340.6%+0.7064)-0.6440=34.66-0.160450+070:A-,0=(45+450.6%+0.70.70)-0.7040=45.76-0.175026.50+064:A-,0=(26.5+26.50.6%+0.7064)-0.6440=27.11-0.1602.20+052:A-,0=(2.2+2.20.6%+0.70.52)-0.5

39、240=2.58-0.13016.0+058:A-,0=(16+160.6%+0.70.58)-0.5840=16.50-0.1450310+064:A-,0=(31+310.6%+0.70.64)-0.6440=31.63-0.160280+0.64:A-,0=(28+280.6%+0.7064)-0.6440=28.62-0.1606.50+052:A-,0=(6.5+6.50.6%+0.70.52)-0.5240=6.90-0.13050+0.52:A-,0=(5+50.6%+0.7052)-0.5240=5.394-0.13040+052:A-,0=(4+40.6%+0.70.52)-

40、0.5240=4.39-0.130(3)中心距位置尺寸计算中心距离尺寸是趋于稳定的尺寸，其偏差规定为双向等值。公式为：A，=(A+A)， 98:A，=98+980.6%0.784=98.590.195155:A，=155+1550.6%0.884=155.930.223.6 模架的设计3.6.1模架概述构成模架的结构主要包括：定模座板、动模座板、定模套板、动模套板、支承板、垫块、；导柱、导套、推板和推杆固定板。模架主要结构的作用：一、 定模座板主要作用：1.直接与压铸机上的定模板接触，使定模部分紧固在压铸机上。2.在通孔式套板上，与定模套板相连接，压紧镶块，一起构成定模部分。二、 动定模套板主

41、要作用：1.固定成型零件及导滑零件等。2.采用推杆推出时，动模套板上设置复位杆。3.设置浇口套。4.设置抽芯机构。三、 支承板主要作用：1.压紧动模镶块、型芯和导滑零件。2.设置推板和导柱。3.承受金属液充填时的反压力。四、 推板和推杆固定板：布置推杆和复位杆3.6.1模架设计要点模架设计要点如下：1） 模架应有足够的刚性，能够在承受压铸机锁模力的情况下不发生变形2） 模架不宜过于笨重，以便装卸、整修和搬运3） 为了便于模架的吊运和装配，在动定模座板上都应设置吊环螺钉。对大中型压铸模具，可在两侧钻螺孔，用来拧入吊环螺钉。4） 型腔的压力中心应尽可能的接近压铸机合模力中心，以免压铸机受力不均，锁

42、模不严5） 镶块比较宽时，需要留足够的部位来设置导柱、导套、紧固螺钉和销钉的位置，当镶块为组合式时，模架边缘宽度应进行验算，对设置有抽芯机构的模具边框，应满足导滑长度和楔紧块的要求。6） 模具的总厚度必须大于选取的压铸机的最小合模间距7） 模座螺钉和镶块固定螺钉及销钉的参数数量，应根据受力大小来选取，位置分布均匀为原则。3.6.3 模架整体尺寸定模座板：长450mm，宽450m，厚40mm；动模座板：长450mm，宽450mm，厚32mm；定模套板：长450mm，宽355mm，厚100mm；动模套板：长450mm，宽355mm，厚95mm；支撑板： 长450mm，宽355mm，厚50mm；垫块： 长355mm，宽50mm，厚100mm。推板： 长355mm，宽245mm，厚32mm。推杆固定板：长355mm，宽245mm，厚32mm。4.模具总装图模具总装图如下 5.总结40