UG压铸模具设计说明书

PAGE基于UG的闭门器压铸模具设计学校：重庆工商大学专业：机械制造及其自动化班级：06模具姓名：吴瑞丰学号：2006003170指导教师：谭伟PAGEV目录1UG压铸模具设计基础 11.1压铸模具设计基础 11.1.1压铸模具结构及其组成 11.1.2压铸模具设计原则 21.1.3压铸机的选用 3第2章UG压铸件建模 52.1压铸件建模 5第3章UG压铸模具分型面设计与零部件的创建 63.1压铸模具及其零部件的设计过程 63.1.1压铸模具设计过程 63.1.2压铸模具零部件及其设计过程 63.1.3压铸模具零件功能分析 93.1.4压铸模具零件分类 103.2压铸件脱模阻力计算与动、定模的划分 103.2.1压铸件的脱模工作过程 103.2.2压铸件冷却收缩所引起的脱模阻力 103.2.3抽芯机构所引起的压铸件动、定模脱模阻力 113.2.4压铸件形状特征在模具动、定模的分布 113.3压铸模具成型零件设计 123.3.1压铸模具成型零件的结构 123.4浇注系统与溢流排气系统设计 123.4.1浇注系统的组成及分类 123.4.2浇注系统的设计计算 123.4.3溢流、排气系统的设计计算 123.5推出机构零部件设计 143.5.1推出机构的基本组成 143.5.2推出距与推出力 143.5.3推出机构分类及其结构特点 153.5.4推出位置的选择 173.6抽芯机构零部件设计 183.6.1压铸模具抽芯机构的判别 183.6.2抽芯机构的抽芯距与抽芯力 183.6.3斜销抽芯机构的结构及其特点 183.7导向机构零部件设计 193.7.1压铸模具导向系统的设计原则 193.7.2压铸模具导向系统的形式 193.7.3导柱直径计算 193.8压铸模具零件建模 20第4章UG压铸模具装配建模 214.1基于装配的压铸模具结构设计与建模 214.1.1压铸模具及其组成零部件的装配 214.2UG压铸模具自底向上装配 244.2.1UGNX5.0压铸模具自底向上装配流程 24第5章UG压铸模具工程制图 26参考文献 28第31页（共36页）一、UG压铸模具设计基础1.1压铸技术概述压力铸造(简称压铸)是先进的金属成形方法之一，是实现金属少、无切削的一种有效途径。在现代金属成形工艺领域，压铸已成为金属零件接近最后形状尺寸的精密加工方法，在大批量生产结构复杂的精密铸件方面具有其它工艺方法无法比拟的、独特的优越性。在21世纪经济全球化浪潮中，产业发展序列的国际分工正在形成。丰富的劳动力资源及巨大的市场决定了中国在国际产业分工中主要处于产品制造的序列，并将在很长时间内承担国际有色金属铸件及其制品的生产制造业务，世界经济一体化促使国际压铸重心向中国转移已成必然趋势。中国经济的持续增长，特别是汽车工业的快速发展，正在推动压铸技术进入一个高速发展的新时代。1.1.1压铸成型原理及其成型工艺过程压力铸造技术的实质是将熔融的金属在高的压力(常用的压射压力在几兆帕至几十兆帕，甚至高达500MPa)下，在极短的时间(充填时间一般为0.01—0.21s)内，以极高的速度(充填速度一般为0.5—50m/s，甚至高达12m/s)充填模具的型腔内，并在充填完成后，持续地施以高压使之在压力下凝固、结晶。压铸过程原理如图1-16所示。压铸过程可分为以下四个阶段：第一阶段：压射动作开始时，压铸机蓄压罐把大量高压油送到压射缸中，驱动压射活塞前进，并通过连接器使压射冲头前进，从而作用于液态金属上，慢速推动金属液，压射力仅为了克服压射冲头与压室和液压缸与活塞之间的摩擦力。第二阶段：压射冲头的压射力上升，在模具浇铸系统内浇口的阻力作用下，金属液产生压力峰，使之具备向模具型腔内填充的能力。第三阶段：压射力继续上升，金属液迅速填充模具型腔，充填压力使金属液充满型腔，并产生第二个压力峰。第四阶段：压射系统有增压器对尚未完全凝固的金属进行增压，使金属液在压力作用下凝固，从而获得内部组织致密、轮廓清晰的精密铸件。压铸成型工艺过程为：合模——压射、充填——保压、成型——开模、取件——清理、喷涂——合模。1-压射冲头2-压室3-液态金属4-定模5-动模6-型腔7-浇道8-余料图1-16压铸工艺过程及成形原理1.1.2压铸工艺特点1.压铸工艺的优点产品质量好。压铸件的尺寸精度可达IT10-IT13，表面粗糙度值可达Ra0.8-3.2um，压铸件尺寸稳定，互换性好。压铸件组织致密，具有较高的强度和硬度，可压铸形状复杂、轮廓清晰、薄壁、深腔的金属零件。在压铸件上可以直接嵌铸其它材料的零件，减少装配工作量。材料利用率高。其材料利用率约为60%-80%，毛坯利用率达90%。生产率高。压铸机自动化程度高，压铸模具寿命长，易实现压铸件自动化生产。一般冷室压铸平均每班可压铸600-700次；小型热室压铸平均每班可压铸3000-7000次。2.压铸工艺存在的问题压铸与其它制造方法一样，也存在如下一些问题:压铸时，由于液态金属充填型腔速度高，流态不稳定，压铸件易产生气孔等缺陷，并存在氧化夹杂物，大大降低了产品的质量。压铸生产一次性投资大，压铸模制造成本高，不适合小批量生产。受压铸模具使用温度和压铸模具使用寿命的限制，高熔点合金的压铸难以用于实际生产。1.1.3压铸技术的发展与应用压铸及其相关技术涉及机械制造、液压传动、材料、冶金、电气、电子、传感器、检测、自动化、计算机、化工等许多学科领域，并正在向边缘学科渗透。压铸生产和压铸技术在工业发达国家中作为一个工业门类而称为压铸工业，该工业随着整个国家工业体系的发展和现代科学技术的进步而飞速发展。压铸技术的出现，迄今已有150余年的历史。1904年，H.H.Franklin公司压铸出汽车连杆轴承，从此，刚刚诞生的汽车工业取代印刷业，而成为压铸件的主要用户。1914年，H.H.Doehlet采用气压使金属液沿流道上升而充型的压铸机，可用于铝合金压铸。20世纪20年代，美国的Kipp公司制造出机械化的热室压铸机。随后的C.Roehri制造出冷室压铸机，这一发明是压铸技术的重大进展，使铝合金、黄铜合金的压铸成为现实。20世纪50年代，大型压铸机的诞生，为压铸业开拓了许多新的领域。在汽车工业中，为了降低油耗，提高能源的利用率，用铝镁合金压铸件替代钢铁铸件已成为一个重要的发展趋势。随着压铸机、压铸工艺、压铸模具及润滑剂等压铸技术的发展，压铸合金经历了从铅到锌、铝、镁、铜，最后到铁合金的发展过程。压铸合金熔点的不断增高，使得压铸件应用范围不断扩大。在工业发达国家中，压铸产品及其市场分配比例约为：交通工具（以汽车工业为主）48%、建筑工程20%、机械装备和仪器11%、电子工业（以计算机产品和电子产品为主）11%。近年来，汽车轻量化，计算机及通信设备的改进，对压铸件的需求激增，为压铸技术的发展注入了前所未有的活力。世界各国政府和企业均投入巨资开展压铸技术和设备的研究，压铸技术得到不断提高和完善，新技术不断涌现。目前，该项技术广泛为汽车工业、仪表、电子通信、家电、玩具等产业，生产出形状复杂、薄壁、美观的金属零件，并能满足对产品质量越来越高的要求。随着现代压铸技术的迅速发展，压铸件趋向于大型化或微型化、复杂化、薄壁化和集成化的方向发展，压铸合金的研究开发也使其性能趋于多元化，以适应不断扩大的压铸件功能和应用领域的需求。中国的压铸业起步于20世纪50年代初，1958年以后，在航空、仪表、机电等行业开始大量应用压铸件。此后的十年中，中国的压铸技术取得了一定的成就，除掌握了常规压铸生产工艺外，还对一些新工艺进行了探讨，压铸件的应用范围进一步扩大。20世纪80年代，中国的压铸技术已达到相当水平，在从国外引进先进压铸机的同时，自行设计和制造出成系列的性能良好的压铸机，计算机技术逐渐应用到压铸生产中。20世纪90年代，随着家用电器和五金行业的飞跃发展，特别是轿车和摩托车工业的飞速发展，将压铸技术和规模推向前所未有的高度。外资的涌入和乡镇企业的兴起，使得合资、独资压铸企业如雨后春笋，这些新兴的企业以精良的设备和先进的技术，成为压铸工业发展中的一支新生力量。至20世纪90年代末，中国压铸工业职工逾5万名，拥有压铸机共8000余台，年产压铸件30余万吨，产值近100亿元，以年增长8%至12%的势头发展成为一个新兴的产业。压铸产品应用领域的多元性是中国压铸生产特征之一。近年来，中国汽车工业的高速发展已成为压铸生产持续增长的坚实基础，农用车、摩托车等与汽车并驾齐驱，以及国际汽车巨头向中国大量采购汽车零部件，为中国压铸业提供了更广阔的市场。压铸件的应用领域从汽车压铸件（占压铸件总量的50%左右），向摩托车、农用车、电动自行车、五金灯具、家用电器、电动工具、计算机产品、通讯设备、建筑五金、日用五金、玩具产品以及旅游产品等领域不断扩展。国民经济持续发展是中国压铸技术发展和压铸生产增长的根本保障。目前，生产优质、精密、大型压铸件的压铸企业得到了高速的发展，已形成遍布全国的压铸产业集群，压铸件年产量超过86万吨，年产值近400亿元，处于稳步增长的局面。国内外市场对压铸件的巨大需求，为中国压铸业的发展提供了广阔前景。1.2压铸模具设计基础压铸模具是保证压铸件质量的重要工艺装备，它直接影响着压铸件的形状、尺寸、精度和表面质量等，是压铸生产三要素（压铸合金、压铸模具、压铸机）中最重要的要素。压铸生产过程能否顺利进行，压铸件质量有无保证，在很大程度上取决于所设计的压铸模具结构合理性和技术先进性。因此，压铸模具设计是一项极其复杂、繁重而又极为重要的工作，要求设计者必须对压铸生产全过程中可能出现的各项工艺因素进行综合考虑。1.2.1压铸模具结构及其组成压铸模是由定模和动模两个主要部分组成的。定模固定在压铸机定模安装板上，与压铸机压射机构的压室连接。动模安装在压铸机的动模安装板上，并随压铸机动模安装板移动而与定模实现合模或开模。一般压铸模结构及其组成如1-1所示。根据压铸模具各组成部分实现的功能，压铸模具由以下几个部分组成：浇注系统：是沟通模具型腔与压铸机压室的部分，即熔融金属进入型腔的通道。该系统在定模和动模合拢后形成，对填充和压铸工艺十分重要。溢流与排气系统：排除压室、浇道和型腔中的气体的通道，一般包括排气槽和溢流槽，而溢流槽又是储存冷金属和涂料余烬的处所，一般开设在成型工作零件上。成型工作零件：定模镶块和动模镶块合拢后，形成压铸件内外表面的零件称为模具成型工作零件。成型工作零件包括固定镶块、活动镶块和型芯（件27、28、29、30）。抽芯机构：抽动与开合模方向不一致的活动型芯的机构，合模前、后完成插芯动作，在压铸件推出前完成抽芯动作（由件1、2、3、4、5、6、23构成）。推出、复位机构：克服保紧力作用，将压铸件从模具中脱出，并完成推出元件复位的机构（由件10、11、13、14、15、16、19、20构成）。导向机构：引导动、定模开模和合模运动的机构（由件22、32构成）。模具支承与固定零件：包括各种套板、座板、支撑板和垫块等模具结构件，其作用是将模具各部分按一定的规律加以组合和固定，并使模具能够安装到压铸机上（件4、8、9、12、21、24、25、26等）。模具加热与冷却系统：因压铸件的形状、结构和质量上的需要，在模具上设置的冷却和加热装置。1-螺母2-螺杆3-限位块4-支撑块5-滑块6-斜导柱7-垫块8-支撑板9-动模座板10-导套11-导柱12-限位钉13-复位杆14-推杆15-推板16-推杆17-限位钉18-限位钉19-推杆20-固定板21-螺栓22-导套23-锁紧块24-定模板25-定模座板26-定位销27-型芯28-动模镶块29-定模镶块30-动模镶块31-浇口套32-导柱图1-1压铸模具结构及其组成1.2.2压铸模具设计原则压铸模设计时应考虑如下基本要求：满足压铸件的基本要求压铸模具设计必须保证能够生产出符合几何形状、尺寸精度、力学性能和表面质量要求的压铸件，并尽量减少机械加工部位和加工余量。具有良好的使用效果在保证铸件质量和安全生产的前提下，模具应适应压铸生产的工艺要求。应采用合理、先进、简单的模具结构，减少操作程序，使动作准确可靠，构件刚性良好，易损件拆换方便，便于维修，使得模具具有可靠性和较高的生产效率。合理选择压铸机在掌握压铸机的性能和技术规格的基础上，根据压铸件特点，通过设计计算，选择合理压铸机，确定模具安装尺寸，充分发挥压铸机的效能。具有合理的技术经济性模具上各种零件应满足机械加工工艺和热处理工艺的要求。选材适当，配合精度选用合理，达到各项技术要求。在条件许可时，模具应尽可能实现标准化、通用化，以缩短设计和制造周期，降低模具成本。二、UG压铸件建模压铸件外形如图2-1：图2-1压铸件实物图对压铸件进行测量，得出压铸件的基本尺寸如图2-2：图2-2压铸件尺寸然后采用UGNX5.0创建压铸件件的实体模型，如图2-3图2-3压铸件实体模型三、UG压铸模具零部件的创建3.1压铸模具及其零部件的设计过程3.1.1压铸机的选用压铸件和浇注体统与溢流排气系统总重量约为0.9Kg，由压铸件重量初选压铸机型号为J1113E1250kN卧式冷室压铸机，其主要技术参数如下：锁模力/kN1250一次金属注入量（铝）/kg1.4动模座板尺寸（水平X垂直）/mm650X670铸件投影面积/94~374模具厚度（最大/最小）/mm250/500压实压力（小~大）/MPa30~118动模座板行程/mm330顶出行程/mm80顶出力/kN100压射力/kN85~150然后进行锁模力，动模座板行程和模具厚度的核算3.1.2压铸机的锁模力核算锁模力的作用主要是为了克服反应力，以锁紧模具的分型面，防止金属液飞溅，保证铸件的尺寸精度。锁模力是选用压铸机时首先要确定的参数，按下式计算：式（1）其中，=，=式中：为压铸机应有的锁模力（kN）K为安全系数（一般K=1.25）为主涨型力、铸剑在分型面上的投影面积，包括浇注系统、一流、排气系统的面积乘以比压。为分涨型力，作用在滑块锁紧面上的法向分力引起涨型力之和（kN）A为铸件在分型面上的投影面积一般加30%作为浇注系统和溢流排气系统的面积P压实压力，铝合金一般件压实压力一般取50MPa为侧向活动型芯成型端面的投影面积（）为楔紧块的楔紧角（度）将数据代入上式有：==616.85kN==194.32kN=1013.96kN因此锁模力符合设计要求3.1.3动模座板行程的核算动模座板行程实际就是压铸机开幕后模具分型面之间的最大距离设计模具是必须满足以下公式：式（2）式中：为开模后分型面之间能去除铸件的最小距离为动模座板行程代入实际数值有=175.35330因此动模座板行程符合设计要求3.1.4模具厚度的核算根据分型面在合模是必须贴紧的要求，模具的厚度必须满足下式：式（3）式中：为最小模具厚度为最大模具厚度为设计模具厚度代入数据有：250（mm）因此模具厚度符合设计要求经过核算，最终确定压铸机为J1113E1250Kn卧式冷室压铸机。3.2压铸模具设计3.2.1压铸模具设计过程压铸模具的组成及其设计过程如图3-1所示：图3-1压铸模具设计过程在压铸件成型工艺分析、设计和建模基础上，进行压铸模具设计的步骤为：设计模具分型面，确定模具型腔的数量；初选压铸机；进行压铸件脱模阻力计算、划分动定模；确定浇铸系统、溢流排气系统的位置和形式；确定压铸模具成型零件结构形式；计算抽芯力，确定抽芯机构形式；计算推出力，确定推出机构形式和位置；选择压铸模具导向机构形式；计算模具热平衡，进行模具热平衡系统设计；完成压铸模具动定模镶块和型芯设计；完成压铸模具抽芯机构零部件设计；完成压铸模具推出机构零部件设计；完成压铸模具导向机构零部件设计；完成压铸模具结构件设计；校核压铸机相关参数。3.2.2压铸模具零件功能分析（1）成型零件压铸模具成型零件包括动模镶块、定模镶块、动模型芯、定模型芯、成型滑块等，用于成形压铸件内、外表面，并承受金属液体填充反压力作用。动模座板固定在压铸机动模安装板上，并与支撑块、支撑板和动模套板连接，使动模部分的组成零件连接成为一个随动模安装板作开合模移动的整体，并保证动模部分的推出和抽芯机构运动平稳、可靠。定模座板直接与压铸机的定模板固定，并对准压铸机压室，使定模部分紧固在压铸机上；在通孔台阶式镶块的模具上，与定模套板连接，以压紧镶块及导滑零件等，构成定模部分。动定模套板固定模具成型镶块、型芯、导向零件及浇注系统镶块等；设置抽芯机构；对不通孔的动、定模架起到定模座板及支撑块的作用；推出机构为推杆时，在动模板上设置复位杆；压室或浇口套均设置在定模套板上。支撑板支撑板是承受金属液体填充反压力最大的模具零件。主要用于压紧通孔动模套板上的动模镶块、型芯和导滑零件等；设置推板、导柱；与动模座板、动模套板或卸料板组成一体后形成动模部分。导柱、导套具有一定的刚度引导动模按一定的方向移动，保证动、定模在安装和合模是的正确位置。在合模过程中保持导柱，导套首先配合、定位，起到定向作用，防止型腔、型芯错位。斜销、弯销在动定模分模的时候引导滑块抽离，具有导向作用。推出复位元件其主要形式为推杆、推管、复位杆。起到使压铸件从模具的成型零件中脱出，并保证推出机构准确复位的零件。定位、连接、紧固零件包括楔紧块、定位钉、螺栓、定位销等，起到对模具组成零件进行连接、定位的作用，以保持模具各机构的相对位置和连接强度。模具的实物图如图3-2图3-2模具的实物3.3压铸模具零部件及其设计过程3.3.1成型零件设计压铸模具的成型零件是直接成型压铸件的零件，它主要包括成型压铸件外表面的凹模、成型压铸件内表面的凸模，以及成型压铸件特征孔的型芯等，其设计过程如图3-3所示：图3-3模具成型零件设计过程其中，活动型芯设计应考虑抽芯机构的结构形式；动定模镶块设计应考虑浇铸系统，溢流排气系统，抽芯、推出机构，以及热平衡系统的位置和结构形式。通过查手册得到零件所需的尺寸，用UG建模成型零件模型如图3-4：图3-4成型零件模型3.3.2浇注、溢流、排气系统及其零件设计压铸模具的浇注系统和溢流、排气系统是压铸模的重要组成部分，浇注系统的形式、结构和尺寸直接决定了金属液在模具中的流动状态和充填质量。溢流槽和排气槽的合理分布将有利于减少压铸件缺陷，提高压铸件质量。其设计过程如图3-5示：压铸模具的浇注系统设计过程图3-5压铸模具溢流排气系统设计过程其中，内浇口与横浇道一般设计在动定模镶块上，分流锥设计在动模上；浇口套内孔形成直浇道，并设计在定模上；溢流槽与排气槽应根据浇注系统的结构和位置进行设计，一般位于动定模镶块上，并在动定模板的相应位置开设排气槽。（1）浇注系统的组成及分类金属液在压力作用下充填型腔的通道称为浇注系统。它是从压室开始到内浇口为止的进料通道的总称，一般由四部分组成：直浇道、横浇道、内浇口、余料，如图3-6示：图3-6浇注系统结构图中1为直浇道；2为横浇道；3为内浇口。浇注系统按金属液进入型腔的部位和内浇口的形状，大体可分为下列几种类型：侧浇口、中心浇口、顶浇口、环形浇口、缝隙浇口和点浇口等。各种类型浇注系统应根据压铸件结构特征进行选择和设计。浇注系统的确定直浇道浇注系统的直浇道是沟通压铸机压室与浇注系统横浇道的通道，一般由压室和浇口套组成。它是传递金属液压力的首要浇道，其尺寸大小可以影响金属液的流动速度、冲型时间、气体的储存空间和压力损失的大小，起着能否使金属液平稳引入横浇道和控制金属液冲型条件的作用。直浇道内径经测量浇注系统凝料得D=75mm最终设计的直浇道如图3-7图3-7直浇道横浇道与内浇口横浇道是指由直浇道到内浇口的一段浇道，它的作用是将金属液引入内浇口，并可以借助横浇道中的大体积金属液来预热模具，当铸件冷却收缩时用来补缩和传递静压力。内浇口是指横浇道到型腔的一段浇道，其作用是使横浇道输送出来的低速金属液加速，并形成理想的流态而顺序地充填型腔。它直接影响金属液的充填形式和铸件质量，是浇注系统中的一个重要组成部分。经测量浇注系统凝料得横浇道和内浇口的尺寸，设计如图3-8图3-8横浇道和内浇口最终浇注系统设计如图3-9图3-9浇注系统（2）溢流、排气系统的设计溢流、排气系统与浇注系统，在整个压铸成型的金属充填过程中是一个不可分割的整体，为了提高铸件质量，消除某些缺陷，经常采用设置溢流槽和排气槽消除某些缺陷。在模具结构和工艺条件及决定的情况下，溢流槽和排气槽可以弥补由于浇注系统设计不合理而带来的缺陷。溢流、排气系统的作用主要决定于溢流槽和排气槽设置的部位，而且效果大小则取决于其容量和尺寸的选择。溢流槽和排气槽的分布根据溢流、排气系统的作用，溢流槽和排气槽应分布于：金属液最先冲击的部位和内浇口两侧；主要形状特征相对于内浇口最远处；主要形状内外轮廓特征的拐点处；相对于内浇口最远处的次要形状特征；金属液自内浇口，沿主要形状特征内外轮廓相向流动行程相等处。溢流槽容积与尺寸为消除压铸件局部缺陷，改善金属液充填流态和模具热平衡，溢流槽总容积应为：式中：VZ为溢流槽总容积；N为溢流槽数量；VY为单个溢流槽容积；V为压铸件体积。根据压铸生产实践，溢流槽的尺寸分别为：溢流口宽8~12mm；溢流槽口长度2~3mm；溢流口厚度0.4~0.5mm；溢流槽半径或深度5~10mm。最终溢流槽设计如图3-10：图3-10溢流槽3.3.3抽芯机构及其零件设计压铸模具抽芯机构及其零件设计过程如图3-11：图3-11压铸模具抽芯机构设计过程抽芯机构的设计步骤为：确定抽芯机构形式；进行成型元件设计；完成运动元件的设计；完成传动元件设计；完成锁紧元件设计；斜销抽芯机构以压铸机的开模力作为抽芯力，通过与开模方向成一定角度的斜销和滑块导柱孔之间的斜向运动，产生抽芯方向运动分量，实现抽芯，依靠合模复位。因此，斜销抽芯机构可实现较大抽芯力的抽芯，抽芯、复位与模具开合模运动同步，压铸成型周期短，自动化程度高。但受到模具尺寸和斜销强度的限制，抽芯距离较短。结合斜销抽芯机构的工作原理及结构特点，可按如下条件进行压铸件次要形状特征斜销抽芯机构的选择与设计：脱模方向与v垂直，即，且接近主分型面的压铸件次要形状特征；压铸件次要形状特征及其抽芯机构位于动模部分；压铸机开模力在向分力满足：；压铸机开模距H满足：，为斜销倾斜角；中小型压铸模具。4.推出机构及其零件设计压铸模具的推出机构及其零件设计过程如图3-39所示：图3-39推出机构及其零件设计过程推出机构的设计步骤为：确定压铸件推出位置及推出形式；确定浇铸系统预料的推出位置及推出形式；确定推出机构的复位、预复位形式；完成推出元件设计；完成复位元件设计；完成推板、固定板等结构元件设计；完成导向元件设计；完成限位元件设计。3.5推出机构零部件设计3.5.1推出机构的基本组成推出机构主要由推出元件1、3，复位元件2，限位元件4，导向元件5、8，和结构元件6、7组成，如图3-110所示：图3-110推出机构的基本组成3.5.2推出距与推出力在推出机构推出元件作用下，压铸件主要形状特征和次要形状特征，与其相应的成型零件表面沿v向脱模的相对位移称为推出距离。根据压铸件各形状特征v向最大尺寸Hz，确定推出距离Ht为：时：时：根据1.3，从动模主分型面，沿v向脱模的压铸件所需推出力为：式中：为推出机构推出力；沿v向脱模的压铸件各形状特征因冷却收缩的包紧力所产生的脱模阻力的合力。3.5.3推出机构分类及其结构特点根据压铸件形状特征的不同，压铸模具常用推出机构有推杆推出机构、推管推出机构和卸料板推出机构等。推杆推出机构的结构及其特点推杆推出机构的结构及其组成如图3-111所示。推杆推出机构主要由推杆、固定板、推板、导向元件等组成，该机构利用推杆把压铸件从模具中推出。推杆推出机构具有如下的特点：推出元件形状较简单，制造维修方便；可根据压铸件对模具的包紧力的大小，选择推杆的直径和数量，使推出力均衡；可借助压射力的作用抵消复位精度误差，保证复位精度；推出动作简单精确，不易发生故障，安全可靠；某些情况下推杆兼复位元件的作用，可简化模具结构；推杆头部制成特定形状后特定形状后，可兼承托嵌件的作用；推杆的端面可以用来对铸件进行标志打印；推杆设置在动模或定模深腔部位，兼排气溢流作用。图3-111推杆推出机构的结构及其组成推杆推出机构对压铸件质量存在如下影响：在铸件表面上留有推杆痕迹，有碍表面质量；推杆截面积较小，推出时铸件与推杆接触面承受较大压强，如推杆设置不当会使铸件变形或局部被推坏。由于推杆制造方便，滑动阻力小，可以在塑料制品任意位置配制，更换方便，脱模效果好，因此，推杆推出机构在实际生产中采用广泛。3.5.4推出位置的选择压铸件各形状特征沿v向脱模过程中，若推出机构作用于压铸件上的推出部位选择不当，会造成如下后果：压铸件推出时由于受力不均而产生变形；压铸件因推出部位强度不够而被推裂；影响压铸件基准面的精度；影响压铸件表面美观，增加铸件清理工作量；取出压铸件困难；影响模具的制造复杂程度和使用寿命。因此，在压铸模具设计时，按如下原则进行压铸件推出部位的合理选择：压铸件内表面形状特征周围因包紧力作用，脱模阻力较大，应该设置推出元件；在压铸件凸缘、加强筋及强度较好的形状特征处设置推出元件；脱模斜度较小或v向尺寸较大的压铸件形状特征端面，应该设置推出元件；位于动模的浇注系统上应该设置推杆；受铸件包紧力较大的分流椎周围或内孔，应该设置推出元件；推出元件在压铸件上的作用部位应均匀对称，防止压铸件在推出时歪斜造成变形；避免在压铸件的重要表面和基准表面设置推杆；推出元件的设置应避免与抽芯机构发生干扰，即应尽量避免它们在分型面上的投影重合。3.5.5压铸模具推出机构的选择在压铸模具推出机构设计过程中，按如下原则进行推出机构的选则：沿v向脱模的压铸件各形状特征为中空回转体，在分型面上的投影面积，且推出部位分布于壁厚的各形状特征v向封闭端面上，则选用推管推出机构；浇注系统位于定模，沿v向脱模的压铸件各形状特征，在分型面上的总投影面积，推出部位有外观质量要求，且各形状特征推出部位均分布于主分型面上，则选用卸料板推出机构；推出部位无外观质量要求和精度要求，各形状特征的推出作用面积满足，则选用推杆推出机构；位于动模的浇注系统，选用推杆推出机构；强度低、易变形的压铸件，根据其在分型面上的投影面积的大小，优先选用推杆推出机构或卸料板推出机构。根据沿v向脱模的压铸件各形状特征分别满足（1）、（3）、（4），则选用推管与推杆组合推出机构。5.导向机构、热平衡系统及模具结构件设计压铸模具导向机构、热平衡系统及模具结构件设计如图3-40~42所示：图3-40模具结构件设计过程图3-41模具导向机构设计图3-42热平衡系统设计其中，导向机构的导柱数量和直径，应根据模具动定模板尺寸进行设计；热平衡系统的加热、冷却通道应根据模具热平衡计算结果和压铸件缺陷分析结果进行设计。3.7导向机构零部件设计压铸模具的导向系统是保证压铸模具的动模与定模的正确定位和导向的重要机构。导向系统通常采用导柱导向，其主要零件有导柱和导套。3.7.1压铸模具导向系统的设计原则采用导柱导向的压铸模具导向系统设计过程中，应遵循以下原则：导柱(导套)对称分布于模具主分型面的四周，其中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具强度和防止模板发生变形；导柱(导套)的直径应保证有足够抗弯强度；导柱固定端的直径和导套的外径应尽量相等，有利于配合加工，并保证了同轴度要求；导柱和导套应有足够的耐磨性；为了便于压铸件脱模，导柱安装在定模板上。3.7.2压铸模具导向系统的形式根据导柱的数量和分布形式，压铸模具导向系统的结构形式可分为：四导柱结构四导柱结构导柱(导套)在模板上的布置如图3-130所示：图3-130四导柱结构四导柱结构导向、定位精度较高，且具有较高的强度，主要用于压铸件形状特征v向尺寸较大的大、中型压铸模具中。3.7.3导柱直径计算为使导向机构具有足够的刚性和定位精度，常用四导柱结构的导柱导滑段直径的经验计算公式为：式中：F为压铸模具主分型面的表面积（mm2）3.8压铸模具零件建模由以上计算经查《压铸模具设计手册》选择合适的尺寸，用UG将各零件的实体模型创建出来。第4章UG压铸模具装配建模在实际的压铸模具开发过程中有一个把模具零件装配成部件（子装配），再把部件装配成压铸模具的过程。UG压铸模具装配过程是通过UG装配模块，在模具零部件间建立装配关系，快速将压铸模具组合成一个统一的整体。在UG压铸模具装配过程中，通过UG配对条件在压铸模具部件之间建立约束关系，来确定压铸模具部件在产品中的空间位置。模具零件被装配引用，而不是被复制到装配体中。无论如何编辑模具零件，整个模具的装配部件都保持关联性，当某个模具零件被装配修改后，则引用它的装配部件自动更新。4.1基于装配的压铸模具结构设计与建模4.1.1压铸模具及其组成零部件的装配1.压铸模具装配压铸模具是一个由相互间具有确定装配关系的若干零部件组成的装配体，该装配体可分解为不同层次的子装配体，分解最终的结点是压铸模具的组成零件。压铸模具装配模型层次关系如图4-47所示：图4-47