支承盖压铸摸设计毕业论文

1、毕 业 论 文（设 计）论文（设计）题目：支承盖压铸模具设计姓 名 * * 学 号 * 院 系 机电工程学院 专 业 材料成型及控制工程 年 级 *级 指导教师 * * * 年 * 月 * 日目 录摘 要1ABSTRACT2第1章 绪论31.1 压铸的实质及工艺过程31.2 压铸的特点31.3 压铸的应用范围31.4 压铸的发展概况3第2章压铸件工艺分析52.1 压铸件合金材料及性质52.2 压铸件结构设计62.3 压铸工艺参数的选择6第3章 压铸机的选用与校核93.1 压铸机的选择93.2 开模行程的校核10第4章 分型面、浇注系统及溢排系统设计114.1 分型面设计114.2 浇注系统设计

2、114.3 溢流、排气系统设计13 4.3.1 溢流槽设计13 4.3.2 排气槽设计14第5章 成型零件和模架设计165.1 成型零件结构165.2 成型零件成型尺寸计算16 5.2.1 压铸件的收缩率16 5.2.2 成型尺寸的计算16 5.3 模架的设计20 5.3.1 模架的基本结构与设计要求20 5.3.2 支承与固定零件的设计21 5.3.3 推板的设计23 5.3.4 导向零件的设计24 5.4 温度调节系统的设计25第6章 推出机构设计296.1 推出零件的设计296.2 导向元件的设计30第7章 压铸模材料的选择及装配317.1 压铸模材料的选择317.2 压铸模的装配31第

3、8章 型芯仿真加工32第9章 结论35参考文献36致 谢37摘 要压铸是近代金属加工工艺中发展较快的一种高效率、少无切削的金属成形精密铸造方法。本设计主要以支承盖作为研究对象，借助Pro/E进行计算机辅助设计，采用Auto-CAD进行二维工程图绘制，最终设计出一套合理的模具。根据支承盖结构的分析，确定模具结构方案。根据产品结构，选择产品合金材料和压铸机型号，然后，设计分型面、浇注系统及推出机构，并进行相关计算和校核。根据标准模架，确定压铸模套板、座板、支承板、推板的尺寸，并对相关零件进行校核计算。最后，利用Pro/E软件对型芯进行仿真加工。 关键词：压铸；压铸模零件；压铸模尺寸；压铸模结构AB

4、STRACT Die-casting is a kind of highly efficient, no or less cutting casting method with highly precision and rapid in modern metal processing technology. Taking bearing cover as the research object, the Pro/E software is used for computer aided design, the Auto-CAD software is used for the 2D engin

5、eering drawing. Finally, a set of reasonable mold is designed.According to the analysis of the bearing cover structure, the mould structure scheme is determined. According to the product structure, alloy material of the product and the type of die-casting machine are chosen, hen the parting surface,

6、 gating system and launch structure are designed, and the relevant calculation and calibration are carried out. According to the standard mould frame, the size of sleeve plate, base plate, support plate and push plate of die-casting mold are determined, and the size is calibrated. Finally, Pro/E sof

7、tware is used to simulate the processing of the mold core.Key words：Die-casting；Die-casting parts；Casting mold size；Casting mold structure 第1章 绪论1.1 压铸的实质及工艺过程压铸是压力铸造的简称，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压铸模型腔，并在压力下成形和凝固而获得铸件的方法。高压力和高速度是压铸时熔融合金充填成形过程的两大特点，也是压铸与其它铸造方法最根本的区别所在。此外，压铸模具有很高的尺寸精度和很低的表面粗糙度值。由于以上

8、特点，使得压铸件的结构、质量和有关性能、压铸工艺以及生产过程都具有自己的特征。合金材料、压铸机及压铸模是压铸生产工艺过程的三个基本要素。1.2 压铸的特点与其他铸造方法相比压,铸有其自身的特点。优点：(1) 压铸件的尺寸精度高；(2) 材料利用率高；(3) 可以制造形状复杂、轮廓清晰、薄壁深腔的金属零件；(4) 在压铸件上可以直接镶嵌其他材料的零件，以节省贵重材料和加工工时；(5) 压铸件组织致密，具有较高的强度和硬度；(6) 生产效率高。缺点：（1）压铸件常有气孔及氧化夹杂物存在；（2）不适合小批量生产；（3）压铸件尺寸受限制；（4）压铸合金种类受限制。1.3 压铸的应用范围压铸零件的形状有

9、多种多样，大体可以分为六类：圆盖类、圆盘类、圆环类、筒体类、多孔缸体壳体类、特殊形状类。目前用压铸方法可以生产铝、锌、镁和铜等合金。在有色合金的压铸中，60%80%为铝合金，10%20%为锌合金，1%3%为铜合金。目前在世界范围内已经形成有一定规模的汽车行业、IT行业、基础结构件的镁合金生产群体，压铸镁合金的应用逐渐增多，其产量有明显增加，并且预计将来还会有较大发展。1.4 压铸的发展概况压铸技术发展的趋势是：压铸机向大型化、系列化、及自动化发展；压铸生产中不断使用计算机技术；压铸工艺不断采用新技术。压力铸造在工业上大量应用压铸件是始于上世纪50年代，即在1958年以后，在汽车、电工和仪表行业

10、中大批量应用压铸件，从此压铸工业在我国得到迅速发展。随后的十多年中，我国在压铸设备及其控制、压铸工艺及压铸材料等方面不断取得新的进展，压铸件的使用范围也扩展到农业机械、办公、军工等。1980年代后，我国已能够自行设计并制造出成系列的压铸机，并开始将计算机技术应用到压铸工艺。更重要的是，我国已建立了自己的压铸技术队伍，培养出一批具有相当水平的压铸技术人才，已有能力在压铸技术与生产领域的各个方面进行开拓性的工作。迄今，压铸技术已经在我国形成了自己的体系，并在稳步发展之中。第2章 压铸件工艺分析2.1 压铸件合金材料及主要性质支承盖如图1所示。图1 支承盖支承盖选用铝合金，合金牌号为YZAlSi12

11、。铝合金具有良好的压铸性能，密度小（），比强度大，高温力学性能也好，在低温下工作时，同样保持良好的力学性能（尤其是韧性）。铝的表面有一层与铝相结合得很牢而致密的氧化膜，故铝合金均有良好的耐腐蚀性。铝合金的导电性和导热性都很好，并且还具有良好切削性能。铝有较大的比热容和凝固潜热，大部分的铸铝合金均有较小的结晶温度间隔，组织中亦常含有相当数量的共晶体，其线收缩率较小，故具有良好的填充性能，较小的热烈倾向。此外，铁在所有铝合金中都是最有害的杂质，故压铸时对铁的含量控制很严。压铸铝合金的铁含量一般控制在0.8%0.9%为宜。镍能增进合金的焊接性能。当含镍为1%5%时，能使铸件表面很光泽（经抛光），但由

12、于镍的来源缺乏，尽量少采用含镍的铝合金。2.2 压铸件结构设计压铸件的结构设计会直接影响着压铸模的结构设计和制造的难易程度、生产率和模具的使用寿命等各个方面，故在设计压铸件时必须强调设计与压铸工艺的配合，使压铸件在压铸过程中可能出现的许多不利因素得到预先考虑并加以排除。压铸件设计时考虑的问题： 1、简化模具结构、延长模具使用寿命； (1)压铸的分型面上应避免圆角；(2)避免模具局部过薄；(3)避免压铸件上互相交叉的不通孔；(4)避免内侧凹。 2、减少抽芯部位； 3、方便脱模和抽芯；4、防止变形。薄壁铸件的致密性好，可相对提高强度和耐磨性。压铸件壁厚增加，内部气孔、缩孔等缺陷也随之增加。压铸件壁

13、太厚虽对压铸件质量有不利的影响，但也不能太薄，否则，金属液填充不良，铸件成形困难。压铸件适宜的壁厚：铝合金为16mm，锌合金为14mm，镁合金为1.55mm，铜合金为25mm。支承盖平均壁厚为4mm，满足要求。2.3 压铸工艺参数的选择充填速度是压铸工艺主要参数之一，充填速度的高低直接影响压铸件的内部和外部质量。充填速度的选择，一般应遵循的原则：对于厚壁或内部质量要求较高的铸件，应选择较低的充填速度和高的增压比压；对于薄壁或表面质量要求高的铸件以及复杂的铸件，应选择较高的比压和较高的充填速度。常用充填速度参照表1选取。表1 常用充填速度（单位：m/s）合金简单厚壁铸件一般铸件复杂厚壁铸件锌、铜

14、合金1015151520镁合金2025253535-40铝合金101515252530 在压铸过程中，高温金属液直接冲击型腔，是温度产生周期性变化，如果模具温度变化过大，会因热应力的变化而使压铸模过早疲劳失效。在连续生产中，压铸模温度往往升高，尤其是压铸熔点高的合金时，温度升高很快。温度过高除产生液体金属粘型外，还可能出现压铸件因来不及完全凝固、推出温度过高而导致变形、模具运动部件卡死等问题。压铸模工作温度如表2所示。表2 压铸模工作温度（单位：）合金壁厚至3mm壁厚大于3mm结构简单结构复杂结构简单结构复杂锌合金180200190220140170150200铝合金1802402502801

15、50180180200镁合金180240250280150180200240铜合金300325325350250300300350自金属液开始进入型腔到充满型腔为止，所需的时间称为充填时间。充填时间长短取决于铸件的体积，壁厚的大小及铸件形状的复杂度。充填时间的推荐值如表3所示。表3 充填时间推荐值铸件平均壁厚 b/mm填充时间 t/s铸件平均壁厚 b/mm填充时间 t/s10.0100.01450.0480.0721.50.0140.02060.0560.06420.0180.02670.0660.1002.50.0220.03280.0760.11630.0280.04090.0880.13

16、83.50.0340.050100.1000.16040.0400.060从液态金属充填型腔到内浇道完全凝固时，继续在压射冲头下的持续时间称为持压时间。持压时间的长短取决于铸件的材质和壁厚。对熔点高、结晶范围大和厚壁的铸件，持压时间要长些。若持压时间不足，易造成疏松；对结晶范围小而壁又薄的铸件，持压时间可短些。生产中常用的持压时间如表4所示。表4 持压时间（单位：s）合金铸件壁厚3mm铸件壁厚2.5-6mm锌合金1237铝合金1238镁合金1238铜合金23510从压射终了到压铸模打开的时间，称为铸件在型中的停留时间。停留时间应根据铸件的合金性质、铸件壁厚和结构特性参考表5。表5 停留时间(单

17、位：s)合金铸件壁厚5mm锌合金5107122025铝合金71210152530镁合金71210151525铜合金81515202530 第3章 压铸机的选用与校核3.1 压铸机的选择 锁模力是选用压铸机时首先要确定的参数，依据锁模力选用压铸机是一种广泛采用的方法。根据铸件结构特征、合金及技术要求选用合适的比压、结合模具的结构考虑，估算投影面积，按公式计算可得到该压铸件所需的锁模力： (1) 式中，是压铸机应有的锁模力；是主胀型力；是分胀型力；k是安全系数（一般k=1.25），它与铸件的复杂程度、压铸工艺等因素有关。主胀型力的计算： (2) 式中，是主胀型力；是铸件在分型面上的总投影面积，一般

18、增加30%作为浇注系统与溢流排气系统的面积，P是压射比压，根据表6，取P=40Mp，计算得： 因为支承盖零件无侧向抽芯，所以，代入数据得： 为防止金属液从模具分型面上喷溅和确保铸件的尺寸精度，压铸机的合型力必须大于型腔填充时产生的胀型力。根据现有设备及铸件形状，选用合型力为1250KN的立式冷室压铸机，压铸机型号为J1513。表6 常用的压铸合金压射比压推荐值（Mpa）锌合金铝合金镁合金铜合金一般件1320305030504050承载件2030508050805080耐气密性件2540801008010080100电镀件2030J1513型压铸机的主要技术参数如表7所示，压射比压P取40Mpa

19、，压室直径D为80mm，压射力，代入数据得:F=200KN表7 J1513型立式冷室压铸机的主要技术参数名 称数 值锁模力（KN）1250压射力（KN）135340动型板行程（mm）350工作循环次数（次/h）450压室直径（mm）6580压射比压（Mpa）401002768铸件投影面积（mm2）123310180460喷嘴孔直径（mm）14，17，20压铸机外形尺寸（mm）350013002500压铸机重量（T）53.2 开模行程的核算根据铸件形状、浇注系统和模具结构来核算是否满足取出要求，即压铸机的动型板行程减去推出距离和铸件高度总留有能取出铸件的距离。 (3) 式中，L是压铸机动型板的行

20、程（mm），L=350mm；是铸件推出距离（mm），=72mm；是铸件及其浇道总高度（mm），=160mm。 L=350mm 铸件高度h为40mm，h=72mm，顶出行程足以使压铸件推出模具。所以，J1513型压铸机满足要求。 第4章 分型面、浇注系统及溢流排气系统设计4.1 分型面设计压铸模的动模与定模的结合表面称为分型面。分型面与压铸件的形状和尺寸、压铸件在模具中的位置和方向密切相关。支承盖分型面如图2所示。 图2 分型面示意图 分型面选择的基本原则：（1）尽可能地使压铸件在开模后留在动模部分；（2）有利于浇注系统、溢流排气系统的设置；（3）保证压铸件的尺寸精度和表面质量；（4）简化模具结

21、构、便于模具加工；（5）避免压铸机承受临界载荷；（6）考虑压铸合金的性能。上述这些基本原则对分型面的选择都是非常重要的，但在实际工作中，要全部满足这些原则是不太可能的，经常会出现顾此失彼的现象。此外，应在保证满足最重要的原则的前提下尽量照顾到其它原则。4.2浇注系统设计金属液在压力作用下充填型腔的通道称为浇注系统。浇注系统对金属液流动的方向、溢流排气条件、压力的传递、充填速度、模具的温度布置、充填时间的长短等各个方面起着重要的控制与调节作用。浇注系统不仅决定了金属液流动的状态，而且是影响压铸件质量的重要因素。根据铸件形状，采用中心浇道浇注系统。顶部带有通孔的筒类或壳体类压铸件，内浇道开设在孔口

22、处，同时在中心设置分流锥，这种形式的浇注系统称为中心浇道。中心浇道充填速度时金属液从型腔的中心部位导入，流程短、排期通畅；压铸件的浇注系统、溢流系统在模具分型面上的投影面积小，可改善压铸机的受力状况；模具结构紧凑；浇注系统金属消耗量较少。缺点是浇道去除比较困难，一般需要切除。浇注浇道如图3所示。图3 浇道示意图从喷嘴导入口至最小环形截面为整个直浇道。直浇道的A段由喷嘴形成，B段由浇道套形成，C段由定模镶块形成，I-I截面处的空腔由分流锥形成，直浇道在处与预料相连。铸件质量公式： (4) 式中，为铝合金密度，为铸件体积，得： m=240g导入口小端直径可根据表8查得，取为14mm，喷嘴出口直径根

23、据表3.2，取d为17mm。直浇道各段连接处的直径单边放大0.51mm。分流锥直径，直浇道底部环形截面处的外径可按下式计算：， (5) 由以上两式取：d3=17mm，d2=23mm。 直浇道与横浇道连接处要求圆滑过渡，圆角半径一般取R为10mm，以使金属液流动顺畅。分流锥的结构形式如图4所示。表8 压铸件重量和喷嘴导入口直径（mm）喷嘴导入口直径d 78 910 1112 1316 1719 2122 2325 2728锌合金铸件质量(g) 100 100250 200350 350700 7001200 10002000_铝合金 50 50120 100200 180350 320700 6

24、001000 8001500 12001600铜合金 100 100250 200350 350650 6501000 8001500_图4 分流锥示意图4.3 溢流排气系统设计 为了提高铸件质量，在金属液充填型腔的过程中应尽量排除型腔中的气体，排除混有气体和被涂料残余物污染的前流冷污金属液，这就需要设置溢流、排气系统，它包括溢流槽和排气槽。溢流、排气系统还可以弥补由于浇注系统设计不合理而带来的一些缺陷。4.3.1 溢流槽设计溢流槽设置在分型面上，设置在分型面上的溢流槽结构简单，加工方便，应用最广泛，溢流槽如图5所示。溢流槽的设计要点：（1）溢流槽的设置应有利于排除型腔中的气体，排除混有气体和

25、被涂料残余物污染的前流冷污金属液，改善模具的热平衡状态；（2）应便于从压铸件上去除溢流槽，并尽量不损坏压铸件的外观；（3）注意避免在溢流槽与压铸件之间产生热节；（4）一个溢流槽不应开设多个溢流口，以免进入溢流槽的金属液回流回型腔。图5 溢流槽示意图溢流槽在分型面上投影面积约为15.42cm2，设置四个溢流槽，按表9确定溢流槽尺寸：A为溢流槽宽度，A=16mm；a为溢流口长度，a=6mm；H为溢流槽高度，H=7mm；b为溢流口宽度，b=12mm；B为溢流槽长度，B=20mm；h为溢流口高度，h=0.8mm。 表9 推荐溢流槽尺寸A（mm）A（mm）H（mm）h（mm）b（mm）B（mm）Fy（c

26、m2）Vy（cm2）锌合金铝/镁合金铜合金12560.60.70.98121.580.8910162.171.2312202.741.5516670.70.81.110162.891.9112203.642.6414254.563.0020780.81.01.312204.543.4415255.744.3018306.925.21258101.01.21.515257.106.7118308.598.08223510.169.48309121.11.31.6183010.2411.60223512.0813.62264515.4417.403510141.31.51.8203514.0618

27、.49254016.4921.11305020.0526.344010161.51.82.2254017.9927.32305020.4934.09356026.9940.884.3.2 排气槽设计排气槽设置在分型面上，设置在分型面上的排气槽结构简单，截面形状一般为狭长的矩形，加工方便，设置灵活，应用最广泛。排气槽用于从型腔中排出空气及涂料挥发产生的气体，其设置与内浇道的位置及金属液的流态有关。为了使型腔中的气体尽可能多的被金属液排除，应将排气槽设置在金属液最后填充的部位。排气槽一般与溢流槽配合，设置在溢流槽后端以加强溢流和排气效果。排气槽如图6所示。图6 排气槽示意图排气槽的尺寸根据表10，

28、取深度h为0.10mm，排气槽在离开型腔2030mm后，将深度增大至0.3mm；排气槽宽度取12mm。表10 排气槽的尺寸合金种类排气槽深度（mm）排气槽宽度（mm）说明锌合金0.050.12 825 排气槽在离开型腔2030mm后，可将深度增大至0.30.4mm，以提高其排气效果。铝合金0.100.15镁合金0.100.15铜合金0.150.20第5章 成型零件和模架设计5.1 成型零件结构成型零件采用镶拼式结构。镶拼式结构适用于型腔较深、单型腔或多型腔的较大型的压铸模。镶拼式结构的优点：对于复杂的型腔可以分块进行加工，简化加工工艺，提高模具制造质量，容易满足成型部位的精度要求；能合理使用模

29、具钢，降低模具制造成本；有利于易损的更换和修理；拼合处的适当间隙有利于型腔排气。镶拼式结构的设计要点：（1）便于机械加工，以保证成型部位的尺寸精度和组织部位的配合精度；（2）保证镶块和型芯的强度及提高镶块型芯与模块间相对位置的稳定性；（3）镶块与型芯不应有锐角和薄壁；（4）镶块间隙处产生得飞边方向应与脱模方向一致；（5）镶块易损部位及受金属液直接冲击的部位，应设计成单独的镶块以便于及时更换和维修；（6）不影响压铸件外观，便于去除飞边。5.2 成型零件成型尺寸计算5.2.1 压铸件的收缩率设计模具时，计算成型零件成型尺寸所采用的收缩率为计算收缩率，它包括压铸件收缩值及模具成型零件在工作温度时的膨

30、胀值，常用压铸合金的计算收缩率如表11所示。根据铸件结构形状取。表11 常用压铸合金的计算收缩率合金种类阻碍收缩（）混合收缩（）自由收缩（）锌合金0.30.40.40.60.60.8铝镁合金、镁合金0.40.60.60.80.81.0黄铜0.50.70.70.90.91.15.2.2 成型尺寸的计算 成型尺寸主要可分为型腔尺寸、型芯尺寸、成型部分的中心距离和位置尺寸三类。压铸件如图1所示，图中140、70、40、6属于型腔尺寸，120、66、36、8、36、4、R4属于型芯尺寸，130、R28属于中心距、位置尺寸。另外，尺寸40、36受到分型面的影响，当高压、高速的金属液充填型腔时，闭合的动、

31、定模会出现微小的分离倾向，使与分型面有关的尺寸略微增大。为消除这种影响，通常将计算所得的公称尺寸减去0.05mm。型腔尺寸的计算公式：=（D+D0.7） (6) =（H+H0.7） (7) 式中、是型腔尺寸、型腔深度尺寸；D、H是压铸件外形的最大极限尺寸；是压铸件的计算收缩率；是压铸件公称尺寸的偏差；是成型部分公称尺寸的制造偏差；0.7是尺寸补偿和磨损系数计算值。型芯尺寸的计算公式： =（d+d+0.7） (8) =（h+h+0.7） (9) 式中d/、h/是型腔尺寸、型腔深度尺寸；d、h是压铸件外形的最大极限尺寸。中心距离、位置的计算公式： (10) 式中L/是中心距离、位置的平均尺寸；L是

32、压铸件中心距离、位置的平均尺寸。 (1) 型腔尺寸计算140h12（）D/=（D+D0.7） =（140+1400.50.70.4） =140.42mm70h12（）D/=（D+D0.7） =（70+700.50.70.3） =70.14mm 40h12（）H/=（H+H0.7） =（40+400.50.70.25） =40.03mm 因受到分型面的影响，故需将公称尺寸减去0.05mm，取39.98mm。6h12（）H/=（H+H0.7） =（6+60.50.70.12） =5.946mm，取5.95mm(2) 型芯尺寸计算120h12（）d/=（d+d+0.7） =（120+1200.50.

33、70.35) =120.845mm，取120.85mm66h12（）d/=（d+d+0.7） =（66+660.50.70.3） =66.54mm，36h12（）d/=（d+d+0.7） =（36+360.50.70.25） =36.355mm，取36.36mm 8h12（）d/=（d+d+0.7） =（8+80.50.70.15） 8.145mm，取8.15mm36h12（）h/=（h+h+0.7） =（36+360.50.70.25） 36.355mm，取36.36mm 因受到分型面的影响，故需将公称尺寸减去0.05mm，取36.31mm。 4h12（)h/=（h+h+0.7） =（4+4

34、0.50.70.12） 4.104mm，取4.10mmR4h12（）d/=（d+d+0.7） =（4+40.50.70.12） 4.104mm，取4.10m(3) 中心距离、位置尺寸计算130h12（） (130+1300.5)(1/50.2) 130.650.04mm R28h12（） (28+280.5)(1/50.15) 28.140.03mm5.3 模架的设计5.3.1 模架的基本结构与设计要求模架是将压铸模中各部分按一定规律和位置加以组合和固定，组成完整的压铸模具，并使压铸模能够安装到压铸机上进行工作的构架。模架的基本结构如图7所示。图7 模架示意图模架的设计要求：（1）模架应有足够

35、的刚度；（2）模架不宜过于笨重，以便于模架装拆、维修和搬运；（3）模架在压铸机上的安装位置应与压铸机规格一致；（4）镶块与模架边缘分型面之间应留有足够位置，以设置导柱、导套、紧固螺钉等零件（5）模具的总厚度应大于所选压铸机的最小合模距离。模架尺寸选择400mm500mm，套板尺寸选择400mm400mm。模架尺寸系列如表12所示。表12 压铸模架尺寸部分系列（单位：mm）主要尺寸W355400450L560530710400450500560630710800450500560630710定模座板A404040定模套板B321603216040200动模套板C321603216040200支承

36、板D505065动模座板F323240垫块W1506363E801258012580160推板W2245264314G323232推板固定板W3245264314H161616复位杆直径202020导柱导套导向直径324040固定直径425050推板导柱导向直径252532定模套板螺钉8M126M128M128M12动模套板螺钉8M126M126M208M12推板螺钉M10M10M10模座螺钉8M126M128M126M208M205.3.2 支承与固定零件的设计支承与固定零件，包括动（定）模套板、支承板、座板和垫块等。5.3.2.1 动、定模套板的设计 动定模套板的作用是镶嵌、固定镶块和型芯

37、，动定模套板应有适当的厚度，除了满足强度和刚度条件外，较厚的动定模套板有利于减小模具型腔的温度变化，使压铸件质量稳定，模具寿命提高。套板一般承受拉伸、压缩、弯曲三种应力作用，设计套板时主要是对套板的边框厚度的计算。矩形套板边框厚度按下式计算： (11) (12) (13) 式中，h是套板边框厚度；、是边框承受的总压力；、是镶块侧面长度；是压射比压；是许用抗拉强度，调质45钢=82100Mpa；是镶块高度，H是套板厚度。；H1=H=80mm；P为压射比压，p为40Mpa；取90Mpa。代入数据得：h=107mmh110mm,套板厚度满足要求。5.3.2.2 支承板的设计支承板受力后主要产生弯曲变

38、形。支承板的厚度应随作用力F和垫块间距L的增大而增厚。支承板的厚度h可按下式计算： (14) 式中，h是支承板厚度；F是支承板所受压力，F=PA，其中P为压射比压，A为压铸件、浇注系统、溢流槽在分型面上的投影面积之和；L是垫块间距；B是支承板的长度；是钢材的需用抗弯强度，支承板材料一般为45钢。L=264mm；B=400mm；A=154cm2；P为40Mpa；取100Mpa。代入数据得：h=45mm 根据表11，支承板厚度取50mm，h50mm。 支承板厚度满足要求。5.3.2.3 座板的设计座板不作强度计算，设计时考虑以下几点：（1）座板上要开设“U”形槽或留出安装压板的位置，使模具固定在压

39、铸机动、定模安装板上；（2）定模座板上的浇道套安装孔的位置尺寸应与选用的压铸机精确配合。如图8所示。 (a)定模板 (b)动模板图8 动、定模座板图5.3.2.4 垫块的设计垫块在动模座板与支承板之间，形成推出机构的活动空间。垫块在压铸生产过程中承受压铸机的锁模力作用，必须要有足够的受压面积。垫块变形量按下式计算: (15) 式中，P为合模力，P为1250KN，B为垫块高度，B为100mm，E为弹性模量，E为，F为垫块受压面积，F为25200mm2。代入数据得： =0.013 0.05，满足要求。5.3.3 推板的设计推板的厚度H按下式计算： (16) 式中，P为推板载荷，=110KN，c为推

40、杆孔在推板上分布的最大跨距，c为150mm，B为推板宽度，B为264mm，L为压铸机推杆跨距，L为200mm，k=6172。代入数据得：H1.5cm 根据表11，取推板厚度为32mm，H32mm。 满足设计要求。5.3.4 导向零件的设计导向零件的作用是引导动模按一定的方向移动，保证动、定模在安装和合模时的准确对合，防止型腔型芯错位。常用的导向零件为导柱和导套。导柱、导套如图9所示。 (a) 导柱 （b）导套图9 导柱、导套示意图导柱和导套的设计要点：（1）导柱应具有足够的刚度；（2）导柱应高出型芯的高度；（3）模具采用卸料板时，导柱设置在动模上；（4）矩形模具的导柱、导套一般布置在模板的四个

41、角上，保持导柱之间有最大开档尺寸。导柱的主要尺寸：（1）导柱导滑段直径d，导柱直径计算公式为： (17) 式中，A为分型面面积，A=1600cm2，k取0.08。代入数据得：d=32mm 根据表11，取d为40mm。（2） 导滑段长度，一般按高出分型面上型芯高度1220mm计算，取=60mm。（3） 导柱固定段直径，=d+（610）mm，取=50mm。（4） 固定段长度，与装配模板厚度一致，=40mm。（5） 导柱台阶直径，=+（68）mm，取=56mm。（6） 导柱台阶厚度h，h=620mm，取h=8mm。（7） 引导段长度l，l=612mm，取l=10mm导套的主要尺寸：（1）导套内孔直径

42、D，D=d=40mm。（2） 导套内扩孔直径D1，D1=D+0.5=40.5mm。（3） 导套外径，=D+（610）mm，取=50mm。（4） 导套台阶外径，=+（68）mm，取=56mm。（5） 导滑段长度，=kd，k=1.31.7，取k=1.3，=52mm。（6） 导套台阶厚度H，H=h=8mm。（7）导套总长度，为装配导套的模板厚度。取=80mm。5.4 温度调节系统的设计模具温度是影响压铸件质量的一个重要因素，压铸生产中模具的温度由加热与冷却系统进行调节。压铸模的冷却系统用于冷却模具，带走压铸生产中金属液传递给模具的过多的热量，使模具冷却到最佳的工作温度。单位时间内金属液传给模具的热量

43、可用下式计算： (18) 式中，为单位时间内传给模具的热量；n为每小时压射次数；m为每次压射的金属质量；q是压铸合金从浇注温度到压铸件推出温度散发的热量。根据表3.2，n=450；根据表13，q=795kJ/kg；m=0.24kg。代入数据得;=85860kJ/h表13 压铸合金从浇注温度到压铸件推出温度散发的热量压铸合金种类锌合金铝硅合金铝镁合金镁合金铜合金q/（kJ/kg）208888795712452 模具表面自然对流散发到空气中的热量可跟据下式计算： (19) 式中，为单位时间通过模具表面自然对流散发到空气中的热量；为自然对流时的传热系数；为能发生自然对流的模具表面积；为模具的平均温度

44、；为室温。根据表2.2，取=160；=25。 的计算式为： (20) 式中，k为计算系数，可由下式计算： (21) 代入数据得：6.18的计算式为： (22) 式中，为型腔的表面积；为分型面的面积；为模具四周与空气接触的表面积；为开模率，按下式计算： (23) 式中，t为压射成型周期；为压射时间；为铸件在模具内的冷却时间。；根据表3，取；根据表4，取。计算得： ；=0.16；代入数据得： 计算得:kJ/h模具表面辐射到空气中的热量可按下式计算： (24) 式中，为模具表面辐射到空气中的热量；为辐射率，若属于未加工的毛坯面，若为氧化的切削面，取；。计算得：kJ/h模具传给两块固定板的热量计算式为

45、： (25) 式中，为单位时间内模具传给两块固定板的热量；为模具与固定板之间的传热系数，采用碳素钢取140W/（），采用合金钢取105W/（），取140W/（）；为模板与固定板间的接触面积，。计算得：kJ/h根据热平衡： (26) 式中，为冷却水带走的热量。代入数据得：压铸中冷却水带走的热流量按下式计算： (27)计算得：=14.9kW计算冷却水道长度： (28) 式中，是单位长度冷却水道从模具中带走的热量，根据表14取水道直径D=9mm，型腔部分，浇道部分;代入数据得：表14 单位长度冷却水道从模具中带走的热量工作区域冷却水道直径/mm单位长度冷却水道冷却能力/(kW/cm)（kW/cm）分

46、流锥13150.1399110.10580.081浇道13150.1399110.10580.081型腔13150.0709110.05280.041 冷却水道的布置如图10所示。图10 冷却水道布置图第6章 推出机构的设计推出机构用于卸除铸件对型芯的包紧力，所以机构设计的好坏，直接影响铸件的质量。推出机构的设计，是压铸模设计的一个重要环节。推出机构包括推出元件、复位元件、限位元件、导向元件、结构元件。根据铸件的形状，采用推板推出机构。6.1 推出零件的设计推板推出机构的特点是作用面积大，推出力大，铸件推出平稳、可靠，最基本表面没有推出痕迹。使用镶块是推件板，推件板嵌在动模套板内，该结构制造方便。抽芯力一般按下式来估算： (29) 式中，A为断面周长，A为376mm，L为被包紧部分型芯长度，L为40mm，P为挤压应力，P取10Mpa，取0.25。代入数据得： 根据铸件的许用应力可计算出