压铸工艺及模具设计说明书上盖压铸成型工艺及模具设计起止日期：2014 年12 月29 日至2015 年01 月09 日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)机械工程学院2015年01 月07 日摘要本课题主要是针对上盖压铸件的模具设计,通过对铸件进行工艺的分析和比较, 最终设计出一副压铸模。
该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、压铸机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。
通过整个设计过程表明该模具能够达到此铸件所要求的加工工艺。
根据题目设计的主要任务是上盖压铸模具的设计，也就是设计一副压铸模具来生产上盖铸件产品，以实现自动化提高产量。
通过模具设计表明该模具能达到上盖的质量和加工工艺要求。
本文主要运用Pro/ENGINEER wildfire5.0及其AutoCAD2007来完成整个设计工作。
从中学习到了许多的模具设计的知识和对在校所学知识的深化。
关键词：上盖压铸件；压铸模具设计；斜销侧抽芯；一模一腔。
目录第1章压铸件分析 (5)1.1 压铸件结构分析 (6)1.1.1 压铸件特点和基本结构 (6)1.1.2 压铸件精度分析 (6)1.2 压铸件材料分析 (6)第2章分型面及浇注系统 (7)2.1确定分型面 (7)2.1.1 分型面选择 (7)2.1.2 分型面方案对比 (7)2.2 初选压铸机 (7)2.2.1 型腔数量及布局 (7)2.2.2 锁模力计算 (7)2.2.3 初选压铸机 (8)2.3 浇注系统设计 (9)2.3.1 直浇道设计 (9)2.3.2 横浇道设计 (9)2.3.3 内浇道设计 (10)2.3.4 溢流槽设计 (10)2.4 排气系统设计 (11)第3章成型零件设计 (12)3.1 成型零件尺寸计算 (12)3.1.1 型腔尺寸计算 (12)3.1.2 型芯尺寸计算 (13)3.1.3 位置尺寸计算 (13)3.2 成型零件结构设计 (13)3.2.1 型腔结构设计 (13)3.2.2 型芯结构设计 (13)第4章模架选择及设计 (14)4.1 支撑及固定零件设计 (14)4.2 导向零件设计 (14)4.3 冷却系统设计 (15)第5章侧抽芯机构设计 (16)5.1 侧抽芯方案的确定 (16)5.2 抽芯力及抽芯距的确定 (16)5.3 抽芯机构设计 (16)5.3.1 抽芯机构组成及原理 (17)5.3.2 斜导柱的设计 (17)5.3.3 滑块的设计 (17)5.3.4 锁紧装置设计 (18)5.3.5 复位装置设计 (18)第6章推出机构设计 (19)6.1 推出力的确定 (19)6.2 推出零件设计 (19)6.2.1 尺寸设计 (19)6.2.2 结构设计 (19)6.3 导向和复位装置设计 (20)第7章校核压铸机 (21)7.1 压室容量校核 (21)7.2 开模行程校核 (21)第8章模具零件材料和涂料的选择 (22)第9章模具总体结构及工作原理 (23)第10章压铸工艺参数的选择 (25)参考文献 (26)第1章压铸件分析（a）三维图技术要求：1.未注圆角R2；2.未注公差IT14；3.材料YL102（b）二维图图1.1零件图1.1 压铸件结构分析1.1.1 压铸件特点和基本结构上盖压铸件的形状为一般复杂，主要部分是板件结构，再者，有中心大孔和侧壁两个小孔。
其中侧壁小孔的成型会比较困难，且脱模结构中，需要设置侧抽芯机构，板壁相对较薄。
1.1.2 压铸件精度分析压铸件能达到的尺寸精度是比较高的，其稳定性也很好，基本上依压铸模制造精度而定，而压铸铝合金的精度可达CT4-6级。
该零件的尺寸精度要求较高，用压铸方法生产该零件完全能达到精度要求。
未标注的铸造圆角一律按照图纸标示为R2。
1.2 压铸件材料分析压铸件所选用材料为YM5，为压铸铝合金。
铝合金在许多方面特别是使用性能方面比锌合金优越。
铝合金具有良好的压铸性能，密度较锌合金较小（2.5-2.9g/cm3），比强度大，高温力学性能也很好，在低温下工作时同样保持良好的力学性能（尤其是韧性）。
YM5的主要成分为含Si10～13％,其余为Al，其他含量不超过2.3%。
此材料适用各种薄壁铸件，所以YM5适合用作压铸该零件的材料。
第2章分型面及浇注系统2.1确定分型面2.1.1 分型面选择图2.1 分型面选择分型面可选择在A-A面，如图2.1所示，因为选在A-A处使铸件大部分在模具同一侧成型，易于保证尺寸的精度。
一般意义上来讲，分型面应取水平投影面最大处，避免采用过多的侧抽芯。
2.1.2 分型面方案对比如图2.1所示，如果分型面选在B-B处，虽然可以使得铸件整体在模具的同一侧成型，保证其尺寸精度，但是必然要进行二次或者多次推出，显然会增加推出机构的设计难度。
故，相对于本铸件，选择A-A分型面优于B-B分型面。
2.2 初选压铸机2.2.1 型腔数量及布局分型面确定以后，就需要考虑是采用单型腔模还是多型腔模。
一般来说，大中型塑件和塑件精度要求较高的小型塑件优先采用一模一腔的结构。
但对于精度要求不高的小型塑件(没有配合精度要求)，形状简单，又是大批量生产时，若采用多型腔模可使生产率大为提高且降低成本。
结合塑件的批量、质量要求、塑料的品种形状尺寸、塑件的生产成本及所选用的技术要求和规范，本套模具选择一模一腔。
且采用中心浇注。
2.2.2 锁模力计算确定主胀型力ApF主（2.1）=10查表：比压推荐值[3-2]取该零件的压射比压p 为50Mpa ，投影面积可以从三维软件中读出A=50.162cm所以 ：50.1650==250.8KN 10F ⨯主 浇注系统与溢流排气系统面积增加30%==F %F 75.24⨯浇主30ＫＮ确定斜滑块抽芯时的分胀型力=F α∑分芯Ａｐ［tan ］１０（2.2）楔紧角取2023.14250F =tan 2010⨯⨯⨯分2 =45.7KN()F K F +F =1.25(250.875.245.7)KN=465KN ≥•⨯++锁主分经校核得出实际所需的锁模力为465ＫＮ。
2.2.3 初选压铸机初选压铸机为Ｊ１１６Ｅ卧式冷室压铸机。
规格与参数：2.3 浇注系统设计2.3.1 直浇道设计图２.２直浇道直浇道设计如图２.２所示，其中直径Ｄ根据压铸机确定为３５ｍｍ，）Ｄ＝１８ｍｍ，直浇道厚度Ｈ＝（11~32直浇道脱模斜度取1.5。
2.3.2 横浇道设计图２.３横浇道横浇道采用圆周多支式，如图２.３所示。
2.3.3 内浇道设计内浇道使用侧浇道形式，其一般开设在分型面上，浇道去除方便，应用最为普遍。
由公式=A G 内0.18 （２.３）得：2A ==⨯⨯内0.18（16.63 2.4）7.2mm 查表得内浇道厚度，取1.0mm 。
宽度取３.６ｍｍ。
长度去２ｍｍ。
2.3.4 溢流槽设计溢流槽的布置应有利于排除型腔中的气体，排除混有气体和被涂料残余物污染的前流冷污金属液。
可改善模具的热平衡状态。
图2.4 溢流槽设置在分型面上的溢流槽结构简单，加工方便，应用广泛，如图2.4所示。
截面形状采用半圆形，便于球头立铣刀加工，开设在定模部分。
查表可确定各部分尺寸：R 取5，H 取4，a 取4，c 取0.5，h 取0.6，A 取9.8，b 取10，B 取20。
2.4 排气系统设计排气槽用于从型腔内排出空气及分型剂挥发产生的气体，其设置的位置与内浇口的位置及金属液的流态有关。
为使型腔内的气体在压射时尽可能被压铸的金属液排出，要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，布置在溢流槽后端以加强溢流和排气的效果。
在有些情况下也可在型腔的必要部位单独布置排气槽。
此模具的排气槽采用分型面上布置排气槽的结构形式。
查表：排气槽尺寸，得到排气槽深度和宽度，根据压铸件材料为铝合金，所以选用深度为0.15mm,排气槽的宽度选10mm 。
排气槽的截面积：Aq＝2.24×10-3V/tk （2.4）式中：错误!未找到引用源。
—排气槽总的截面积mm2V—型腔和溢流槽的容积cm3t—气体的排除时间sk —充型过程中排气槽的开放系数，k=0.1～1，取k为0.2。
第3章成型零件设计3.1 成型零件尺寸计算3.1.1 型腔尺寸计算压铸件尺寸精度受压铸件本身结构及合金材料，压铸工艺，压铸模具设计制造，压铸机床性能等多方面的影响。
确定成型尺寸时，应综合考虑各影响因素：1、成型零件制造误差的影响成型尺寸的公差也受成型零件的机加工、装配公差的影响。
制造公差小，模具制造困难，成本增加。
过大，则为要保证铸件公差，压铸工艺的稳定性要求就越高。
一般成型尺寸制造公差Δ’不超过压铸件尺寸公差的1/5~1/4。
具体规律如下：当压铸件为IT11~IT13级精度时，Δ’=1/5Δ；当压铸件为IT14~16级精度时，Δ’=1/4Δ。
2、压铸件收缩率的影响压铸过程中，合金的凝固收缩时影响压铸件尺寸精度的主要因素。
对合金冷却的收缩规律和收缩量掌握得越全面越准确，则计算出成型尺寸准确程度越高。
铝合金的自由收缩率（0.,7~0.9）%，受阻收缩率（0.3~0.5）%。
3、型腔磨损对尺寸的影响成型零件的磨损主要来自金属液对它产生的冲击和摩擦以及脱模时压铸件对它的刮磨，尤其是后者的影响最大。
压铸件对成型零件的刮磨只发生在与脱模方向平行的部位，而与脱模方向垂直的部位上的磨损在设计成型零件时通常不予考虑。
成型零件的磨损与合金种类、模具材料、模具成型部分的表面状态、模具使用时间及压铸件产品结构形状等诸多因素有关。
成型零件成型部分磨损后，成型出的铸件尺寸将与磨损前成型出的压铸件尺寸存在偏差。
成型尺寸磨损量Δ’=1/6Δ。
4、模具结构及压铸工艺影响对于同一个压铸件，分型面的选取不同，压铸件在模具中的位置就不同，压铸件上同一部位的尺寸精度就有差异。
另外，选择活动型芯还是固定型芯，抽芯部位及滑动部位的形式与配合精度对压铸件在该部位的尺寸精度也有影响。
在压射过程中，采用较大的压射比压时，有可能使分型面胀开而出现微小的缝隙，因而从分型面算起的尺寸将会曾大。
涂料涂刷的方式、涂料涂刷的量及其均匀程度也会影响压铸件尺寸精度。
（1） 型腔径向尺寸的计算：查《压铸模具设计手册》表126得： YL102（0.5~0.7）%，平均收缩率为： Scp=0.6% 考虑到实际的模具制造条件和工件的实际要求，成型零件是公差等级取IT12 级。
型腔各尺寸的计算：由公式：+0D =D+∆∆Φ∆’ ?＋’—０（Ｄ－０.７） （2.5）++00H =H+H -∆∆Φ∆’’’（0.7）（2.6） 型腔尺寸有：Ф44，Ф114，8算出其对应的尺寸为：+0.155+0.22+0.090043.83114.08,7.80.， 3.1.2 型芯尺寸计算公式：00''d (d d 0.7)-∆-∆=+Φ+∆’ （2.7） 00--h =h+h +∆∆Φ∆’’’（0.7） （2.8） 型芯尺寸有：Ф42，Ф36，Ф4，108,3,9,16 算出其对应的尺寸为：0000-0.155-0.155-0.075-0.2200-0.063-0.09-0.1142.69,36.65,4.23,108.043.19,9.31,16.40.3.1.3 位置尺寸计算L =L+L '''±∆Φ±∆（） （2.9）算出其对应的尺寸为：2.010.05±。