工程类压铸模设计步骤及图例补充模具系列

1、第十一章第十一章压铸模设计步骤及图例压铸模设计步骤及图例 ? 由于压铸件的品种繁多，模具的结构特征和要求各不由于压铸件的品种繁多，模具的结构特征和要求各不相同，而且不同的设计者和加工单位也有各自的特点相同，而且不同的设计者和加工单位也有各自的特点和习惯，因此压铸模设计程序也会有些差异。不过，和习惯，因此压铸模设计程序也会有些差异。不过，基本的设计程序应该是相同的。基本的设计程序应该是相同的。 ? 1 压铸模设计步骤压铸模设计步骤 ? 2 ? 3 压铸模设计举例压铸模设计举例 压铸模结构图例压铸模结构图例 1 压铸模设计步骤压铸模设计步骤 ? 压铸模设计步骤一般包括以下几个方面：压铸模设计步骤一

2、般包括以下几个方面： 1取得必要的资料和数据取得必要的资料和数据 设计前，设计者必须向模具用户取得如下资料和数据：设计前，设计者必须向模具用户取得如下资料和数据： (1) 压铸件的零件图。图中零件的尺寸、尺寸公差、形位压铸件的零件图。图中零件的尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、材质、热处理要求以及其他技术要求公差、表面粗糙度、材质、热处理要求以及其他技术要求等应该齐全。等应该齐全。 (2) 压铸件的生产数量及交货期限。压铸件的生产数量及交货期限。 (3) 压铸件生产单位的设备情况压铸件生产单位的设备情况(即压铸机的型号即压铸机的型号)。 (4) 模具加工单位的加工能力和设备条件。模具加工单

3、位的加工能力和设备条件。 (5) 用户的其他要求。用户的其他要求。 1 压铸模设计步骤压铸模设计步骤 2分析压铸件的结构、合金材料的性能及技术要求分析压铸件的结构、合金材料的性能及技术要求 (1) 分析压铸件的结构能否保证铸件质量及有利成型。如压铸件的壁厚是分析压铸件的结构能否保证铸件质量及有利成型。如压铸件的壁厚是否均匀合理；壁的转角处是否有圆角；孔的直径和深度比例是否合适；否均匀合理；壁的转角处是否有圆角；孔的直径和深度比例是否合适；要求的尺寸精度和表面粗糙度是否恰当；是否要另加脱模斜度；有没要求的尺寸精度和表面粗糙度是否恰当；是否要另加脱模斜度；有没有嵌件等。有嵌件等。 (2) 分析压铸

4、件合金材料对模具材料的要求及适用的压铸机。分析压铸件合金材料对模具材料的要求及适用的压铸机。 对有不合理或不恰当的结构和要求，提出修改意见与用户商榷。产对有不合理或不恰当的结构和要求，提出修改意见与用户商榷。产品设计、模具设计、模具制造与产品生产几方面很好的结合，才能得品设计、模具设计、模具制造与产品生产几方面很好的结合，才能得到质量完美的压铸件。到质量完美的压铸件。 3确定型腔数目，选择分型面及浇注系统、排溢系统确定型腔数目，选择分型面及浇注系统、排溢系统 (1) 根据压铸机及压铸件生产批量初步确定压铸模的型腔数目。根据压铸机及压铸件生产批量初步确定压铸模的型腔数目。 (2) 根据第根据第5

5、章节所述分型面选择基本原则合理选择分型面的位置。章节所述分型面选择基本原则合理选择分型面的位置。 (3) 根据铸件的结构特点，合理选择浇注系统类型及浇口位置，使铸件有根据铸件的结构特点，合理选择浇注系统类型及浇口位置，使铸件有最佳的成型条件。最佳的成型条件。 (4) 决定排溢系统的形式、位置。决定排溢系统的形式、位置。 1 压铸模设计步骤压铸模设计步骤 6选择模具零件材料及热处理工艺选择模具零件材料及热处理工艺 7绘制模具结构草图绘制模具结构草图 绘制模具结构草图可以检查所考虑的结构相互间的协调关系。对经绘制模具结构草图可以检查所考虑的结构相互间的协调关系。对经验不足的设计人员来说，以此草图征

6、求模具制造和模具操作人员的意验不足的设计人员来说，以此草图征求模具制造和模具操作人员的意见，以便将他们丰富实践经验引入设计中。见，以便将他们丰富实践经验引入设计中。 8参数的计算与校核：参数的计算与校核： (1) 计算成型零件成型尺寸。计算成型零件成型尺寸。 (2) 计算校核成型零件型腔侧壁与底板厚度，以决定模板的尺寸计算校核成型零件型腔侧壁与底板厚度，以决定模板的尺寸(亦可由亦可由图、表查得图、表查得)。 (3) 计算抽芯力、抽芯距离、抽芯所需开模行程及斜导柱尺寸。计算抽芯力、抽芯距离、抽芯所需开模行程及斜导柱尺寸。 (4) 推杆抗压失稳校核。推杆抗压失稳校核。 (5) 压铸机有关参数的校核

7、，如：锁模力、压室容量、开模行程及模具安压铸机有关参数的校核，如：锁模力、压室容量、开模行程及模具安装尺寸。装尺寸。 (6) 计算温度调节系统参数计算温度调节系统参数(亦可选用经验数据亦可选用经验数据)。 1 压铸模设计步骤压铸模设计步骤 9绘制压铸模装配图绘制压铸模装配图 压铸模装配图除需表明各零件之间的装配关系之外，还应注明：压铸模装配图除需表明各零件之间的装配关系之外，还应注明： (1) 模具最大外形尺寸、安装尺寸；模具最大外形尺寸、安装尺寸； (2) 选用的压铸机型号；选用的压铸机型号； (3) 最小开模行程及推出机构推出行程；最小开模行程及推出机构推出行程； (4) 铸件浇注系统及其

8、主要尺寸；铸件浇注系统及其主要尺寸； (5) 特殊机构动作过程；特殊机构动作过程； (6) 模具零件的名称、数量、材料、规格；模具零件的名称、数量、材料、规格； (7) 压铸模装配技术要求。压铸模装配技术要求。 10绘制压铸模零件图绘制压铸模零件图 绘制压铸模零件图应从成型零件开始，再设计动定模套板、滑块、绘制压铸模零件图应从成型零件开始，再设计动定模套板、滑块、斜导柱等结构零件。模具零件图应正确反映零件形状、标明零件尺寸、斜导柱等结构零件。模具零件图应正确反映零件形状、标明零件尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、技术要求和材料热处理要求。尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、技术要求和材料热处理

9、要求。 2 压铸模设计举例压铸模设计举例 压铸件支架如图压铸件支架如图11.1所示，材料为所示，材料为ZL102。 图图11.1 压铸件支架压铸件支架 ?2 压铸模设计举例压铸模设计举例 1.零件的工艺分析零件的工艺分析 此零件结构比较简单，多个方向有孔；壁厚基本均匀，仅此零件结构比较简单，多个方向有孔；壁厚基本均匀，仅B-B剖面处较厚，是个热节，可能出现疏松；零件表面大剖面处较厚，是个热节，可能出现疏松；零件表面大部分是曲面。此零件全部尺寸公差按图中技术要求为部分是曲面。此零件全部尺寸公差按图中技术要求为IT12级，用压铸方法能达到尺寸精度的要求。压铸材料级，用压铸方法能达到尺寸精度的要求。

10、压铸材料ZL102为压铸铝合金，由表中查得其平均收缩率为为压铸铝合金，由表中查得其平均收缩率为0.6%。 2 压铸模设计举例压铸模设计举例 2.选择分型面及浇注系统选择分型面及浇注系统 此零件选用卧式冷式压铸机。一模一件。此零件选用卧式冷式压铸机。一模一件。 （1）分型面的确定）分型面的确定 由俯视图可知，右边有有一由俯视图可知，右边有有一R圆角，中间有一圆筒，分圆角，中间有一圆筒，分型面应在铸件最大截面处，故铸件分型面为型面应在铸件最大截面处，故铸件分型面为A-B-C-E（C-D-E为一直线）为一直线）,见图见图11.2. 图图11.2 铸件分型面铸件分型面 （2）浇注系统的确定）浇注系统的

11、确定 根据铸件的结构，此零件设侧浇口较合适。而根据根据铸件的结构，此零件设侧浇口较合适。而根据A-B-C-D-E分型面，则三个侧面有凹腔或孔，需侧向抽芯，分型面，则三个侧面有凹腔或孔，需侧向抽芯，此三个侧面也就不宜设置浇口，否则模具结构复杂。为此此三个侧面也就不宜设置浇口，否则模具结构复杂。为此浇口设置在没有侧孔或侧凹的一边，如图浇口设置在没有侧孔或侧凹的一边，如图11.3所示所示 图图11.3 支架浇注系统支架浇注系统 3.选择压铸机型号选择压铸机型号 根据压铸件所需的锁模力及压室容量选择压铸机。根据压铸件所需的锁模力及压室容量选择压铸机。 （1）计算锁模力）计算锁模力 根据锁模力公式：根据

12、锁模力公式： 查表查表4-3，取此零件的压射比压，取此零件的压射比压P为为50MPa，估算铸件浇，估算铸件浇注系统及排溢系统在分型面上的投影面积注系统及排溢系统在分型面上的投影面积1约为约为6010-4m2。因侧型芯面面积。因侧型芯面面积Ag很小，忽略很小，忽略Fz2，取，取K=1.2。故锁。故锁模力为模力为: 查查“压铸模设计手册压铸模设计手册”，J113型压铸机的锁模力为型压铸机的锁模力为630KN。取压室直径为取压室直径为40mm，则对应的最大压射比压为：，则对应的最大压射比压为： 查查“压铸模设计手册压铸模设计手册”，得，得Fy=8.5104N，则：，则： 忽略法向分力忽略法向分力Ff

13、，按，按 取取K=1.2，则，则: 实际锁模力实际锁模力483.84KN小于小于J116型压铸机的额定锁模力型压铸机的额定锁模力630KN，故此压铸机能满足锁模力要求。，故此压铸机能满足锁模力要求。 若生产工厂有现成的压铸机，则尽可能在现有压铸机中若生产工厂有现成的压铸机，则尽可能在现有压铸机中选用合适的。选用合适的。 （2）校核压室容量）校核压室容量 查手册，可知查手册，可知J116型压铸机，其压室直径为型压铸机，其压室直径为40mm时，时，压室内铝合金浇入量为压室内铝合金浇入量为0.7kg。经计算（计算从略），压。经计算（计算从略），压铸件、浇注系统及排溢系统总重量小于铸件、浇注系统及排溢

14、系统总重量小于0.7kg，故，故J116型型压铸机能满足要求。压铸机能满足要求。 据此，初步确定选用据此，初步确定选用J116型卧式冷式压铸机型卧式冷式压铸机. 4.确定模具结构确定模具结构 在分型面、浇注系统、压铸机已确定的基础上，确定以下在分型面、浇注系统、压铸机已确定的基础上，确定以下模具结构：模具结构： 1）成型零件采用镶拼结构。）成型零件采用镶拼结构。?12孔用两个侧型芯，为保证孔用两个侧型芯，为保证同心，两侧型芯采用凹凸对接。另一侧面两个同心，两侧型芯采用凹凸对接。另一侧面两个2010矩矩形孔用一个型芯，以便于加工及保证精度。形孔用一个型芯，以便于加工及保证精度。 2）三个侧向抽芯

15、均采用斜导柱抽芯机构。）三个侧向抽芯均采用斜导柱抽芯机构。 3）导柱安装在定模上，导套安装在动模上。）导柱安装在定模上，导套安装在动模上。 4）用推杆推出，复位杆复位。）用推杆推出，复位杆复位。 5.参数的计算与校核参数的计算与校核 模具结构形式确定后应对有关参数进行计算或校核。模具结构形式确定后应对有关参数进行计算或校核。 1）成型零件成型尺寸计算。）成型零件成型尺寸计算。 成型零件尺寸分为：型腔径向尺寸、型芯径向尺寸、型成型零件尺寸分为：型腔径向尺寸、型芯径向尺寸、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章的规定和图纸

16、要求，零件尺寸公差为章的规定和图纸要求，零件尺寸公差为IT12级，这级，这 些尺寸可用式些尺寸可用式7-5、6、7等计算。等计算。 零件最大外形尺寸为零件最大外形尺寸为80mm，标上公差后为，标上公差后为800-0.30mm， 取收缩率取收缩率 ，取，取，=1/5。则成型零件的成型尺寸为：。则成型零件的成型尺寸为： ? 其余成型零件尺寸计算从略。其余成型零件尺寸计算从略。 6.绘制压铸模装备图绘制压铸模装备图 根据确定的模具组成结构及计算所得尺寸，参考有关设根据确定的模具组成结构及计算所得尺寸，参考有关设计手册查得有关参数，绘制压铸模装备图，并注明模具总计手册查得有关参数，绘制压铸模装备图，并

17、注明模具总体安装的技术要求。如图体安装的技术要求。如图11.4所示。所示。 7.绘制模具零件图绘制模具零件图 图图11.5为定模镶块零件图（装备图为定模镶块零件图（装备图11.4中序号中序号10的零件）。的零件）。 ? 技术条件：技术条件：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，试模后氮化，氮化深度，试模后氮化，氮化深度0.080.15 mm，硬度硬度Hv600 图11.6 动模镶块 ? 装备图装备图11.4中序号中序号12的零件。的零件。 图11.7 侧型芯（一） ? 装备图装备图11.4中序号中序号42的零件。的零件。 ? 装备图装备图11.4中序号中序号41的零件。的零件。 ? 装备图装备图11.4中序号中序号8的零件。的零件。 ? 装备图装备图11.4中序号中序号39的零件。的零件。 ? 装备图装备图11.4中序号中序号3的零件。的零件。 图11.12 动模套板 ? 装备图装备