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压铸模课程设计薄壁壳体压铸工艺与压铸模具设计

井冈山大学压铸模课程设计说明书题目薄壁壳体压铸工艺与压铸型设计院(部):机电工程学院专业:材料成型班级:姓名:学号:指导教师:完成日期:目录摘要................................................................................... .. (Ⅲ)1前言1.1选题背景和意义 (1)1.2 压铸相关文献综述 (1)目录 (1)5.2 型腔和型芯尺寸的设计 (4)5.3.1镶块的设计 (4)镶块的壁厚尺寸确定:据铸件形状和尺寸大小来确定。

结合铸件的结构特点,根据参考文献[16]《压铸模设计手册》中表6-22镶块壁厚尺寸推荐值,所设计的镶块材料用3Gr2W8V,定模镶块的结构形式及尺寸如图5.1所示。

动模镶块的结构形式及尺寸如图5-1所示。

(4)5.3.3 动、定模板的设计 (6)5.8导柱与导套 (12)5.9浇口套的设计 (13)5.10 分流锥的设计 (14)145.11 推出机构、复位机构的设计 (14)推杆的选用,根据参考文献[16]《压铸模设计手册》中表8-8常用的Ⅰ型推杆尺寸系列,其结构形式及尺寸见图4-15。

推杆19的选用,根据参考文献[4]《压铸模设计手册》中表8-9常用的Ⅱ型圆推杆尺寸系列,其结构形式及尺寸见图5-23。

(14)5.12 压铸模具装配图设计 (15) (16)5.13 压铸模的技术要求 (16)6.1 压室容量的核算 (17)压铸机初步选定后,压射比压和压室的尺寸也相应得到初定,现在需核算其容量能否满足每次金属浇注量得要求,即: (17)G室>G浇(6-1) (17)式中 G室——压室容量(kg); (17)G浇——每次浇注重量(kg),应为铸件重量、浇注系统重量、溢流排气系统重量之和: (17)(6-2) (17)式中 D室——压室直径(cm); (17)L——压室长度包括浇口套长度(cm); (18)ρ——液态合金密度(g/cm3); (18)K——压室充满度一般为60%~80。

(18)根据公式(6-2)计算得G室=2.05kg。

(18)所以 G室>G浇 (18)6.2 模具厚度核算 (18)虽然调整合模机构的位置可适应所设计的模具厚度,但调整范围不超过说明书中所给出的最大和最小模具厚度。

(18)根据分型面在合模时必须贴紧的要求,所设计的模具厚度,不得小于机器说明书所给定的最小模具厚度,也不得大于所给定的最大模具厚度,也不得大于所给定的最小模具厚度。

据此,设计模具时,按公式(5-3)核算所设计的模具厚度: (18)H min +(5~10)mm≤H设≤Hmax-(5~10)mm (6-3) (18)式中 H设——设计模具厚度(mm); (18)Hmin——说明书中所给定的模具最小厚度(mm); (18)Hmax——说明书中所给定的最大模具厚度(mm)。

(18)设计的模具厚度H设=265mm,由表6-1查得Hmin=200mm,Hmax=550mm。

将H设,Hmin,Hmax的值代入公式(5-3),公式成立,所以设计的模具厚度符合要求。

(18)表 6-1 立式冷室压铸机基本参数 (18) (19)6.3 动模座板行程的核算 (19)动模座板行程实际上就是压铸机开模后,模具分型面之间的最大距离。

设计模具时,根据铸件形状、浇注系统和模具结构核算是否能满足取出巨剑的要求,见公式(6-4): (19)L取≤L行(mm)(6-4) (19)式中 L取——开模后分型面之间能取出铸件的最小距离(见公式(5-5))(mm); (19)L行——动模座板行程(mm)。

(19)根据参考文献[4]《压铸模设计手册》中表3-4取出铸件时分型面件所需之最小距离,因为该模具结构为斜滑块式压铸机中心浇口,固L取的计算公式见公式(6-5):19L取≥L1+L件+K (6-5) (19)式中 L取——开模后分型面之间能取出铸件的最小距离(mm); (19)L1——最小推出距离(mm); (19)L件——铸件高度(包括浇注系统)(mm); (19)K——安全值(取10mm)。

(19)计算得L取=50mm,由表6-1查得L行≥350mm。

因此,L取≤L行。

(19)7压铸工艺流程 (20)8结论 (21)9参考文献 (22)根据要求选择J1113E型卧室冷室压铸机。

压室为D=40mm5.2 型腔和型芯尺寸的设计型腔尺寸计算见公式(5-3):Y+a=(Y0+KY-n△)+a…………………………………(5-3)型芯尺寸计算见公式(5-4):Y-a=(Y0+KY+n△)-a ……………………………….(5-4)Y——铸件的公称尺寸;n ——补偿和磨损系数。

取n=0.7;△——铸件偏差;a ——模具成型部分的制造偏差;5.3 镶块、型芯、模板的设计5.3.1 镶块的设计镶块的壁厚尺寸确定:据铸件形状和尺寸大小来确定。

结合铸件的结构特点,根据参考文献[16]《压铸模设计手册》中表6-22镶块壁厚尺寸推荐值,所设计的镶块材料用3Gr2W8V,定模镶块的结构形式及尺寸如图5.1所示。

动模镶块的结构形式及尺寸如图5-1所示。

材料:3Cr2W8V热处理: HRC50~55图5.1动模镶块如(图5.31)所示,具体尺寸如下:(单位:mm)图5.2镶块尺寸5.3.2型芯的设计型芯作用:用来形成鋳件在开模方向或不在开模方向孔或凹位,形状和尺寸按产品要求。

结合铸件的结构特点,根据参考文献[16]《压铸模设计手册》中表6-25圆型芯尺寸推荐值,型芯的成形段直径为45mm。

型芯的具体尺寸见图5-3。

材料:3Cr2w8v热处理: HRC43~4图5.3型芯如(图5.3.2)所示,具体尺寸如下:(单位:mm)图5.4型芯尺寸5.3.3动、定模板的设计动模是压铸模的另一个重要组成部分, 动模是和定模形成压铸模成型部分的另一个整体,它一般固定在压铸机中板上,随中板作并合运动,与定模分开合拢。

一般抽芯机构和顶出机构大多在这个部分。

模板设计是要合理,能使模具制造出来安装在所选的压铸机上。

并且要满足:H行程≥H1+H2+b+H行程压铸机开模行程;H1动模零件高度;H2定模零件高度;b铸件浇道总厚度;a取件时铸件与动、定模之间的最小距离。

(1)套板尺寸:套板的壁厚根据镶块的尺寸来确定,取动模套板的壁厚为125mm(2)动模支撑板厚:选择20mm(3)推杆固定板的尺寸:根据压铸机的型号选400x480,厚为60(单位:mm)4)模板的设计:①动模板:具体尺寸如(图5.3.3)所示图5.5动模板具体尺寸(单位mm):(图5.6)动模板尺寸②定模是压铸模的主要组成部分, 定模和压铸机的压射部分相连,并固定在压机压射部分和浇注系统相通,是压铸件型腔的重要组成部分。

主要由定模镶块、定模套板、导柱、锲紧块、斜导柱、浇口套、定模抽芯机构等部分组成。

定模板根据要求设计为能陪着动模板与滑块,形成型腔,在定模板上有浇口套过度浇道,配合有浇口套和斜销根据套板尺寸选为400x480(单位:mm)包括两个协销孔,一个浇口套孔和相应的定位孔与螺钉孔。

具体形状尺寸如下所示图5.7 定模板5.4 滑块的设计滑块与型芯构成型腔与金属液直接接触因此要求较高为了能够保证滑块在开模后能够安全定位,因此滑块一般都要装定位装置.该模具滑块为左右方向,滑块内可装也可不装定位装置.因为在动模板上有限位槽所以滑块在自重情况下不会下落,为了保险起见,左,右侧滑块都要装定位装置.1,利用弹簧螺钉定位2,利用弹簧钢球定位.3,其它形式的定位.如定位夹等.滑块结构如图图5 .9滑块具体尺寸单位(mm)图5.10滑块尺寸5.5斜销的设计作用: 在开模过程中,强制滑块运动,抽出芯型。

有内抽芯和外抽芯两种,其断面形多采用扁圆形,防止抽芯时拉伤滑块,据模具结构不同有延时抽芯。

主要参数: 斜角α的大小和抽芯力大小、抽芯行程长短、承受弯曲力大小有关。

斜角α的数值一取:20°斜销直径取决型芯包紧力的大|小,斜销长度 = 固定部分 + 工作段尺寸 + (5~10) cm材料:T10A、热处理: HRC(50~55)图5.11斜销图5.12斜销尺寸5.6压板设计压板主要用于连接模板与模座的配合,对镶块与导向结构起到限位作用,其尺寸大小与模板大小有关,材料一般与模板相同。

(1)动模压板图5.13动模压板图5.16动模压板尺寸(2)定模压板图5.17定模压板尺寸如图所示图5.18定模压板尺寸5.7垫块的设计垫块对模具起支承作用,提高后模刚性,减少生产时由机器冲击波而引的模具瞬间变形制作材料为普通铸铁或45#钢。

位置和尺寸的控制是关键斜滑块基本参数的确定参见参考文献[16]《压铸模设计手册》中图7-72图5.19 垫块5.8导柱与导套作用:起导向作用,保证动、定模在安装和合模时的正确位置,导柱和导套应有足够的刚性和耐磨性,要求配合间隙合理,模具较大时应开设储油槽,防止冷焊导柱直径:D=K√F.(F:模具分型表面积K:系数0.07~0.09)导柱高度:为确保合模时安全,导柱高度应大于最高度导柱、导套需要有足够的刚性,当导柱为四根时,选取导柱导滑段直径的经验公式为:(4-1)式中D——导柱导滑段直径(cm);F——模具分型面上的表面积(cm2);K——比例系数,一般为0.07~0.09。

当F>2000cm2时K取0.07;F=400~2000cm2时K取0.08;F<400cm2时K取0.09。

模板的外形尺寸长20cm,宽20cm,为四根导柱。

导柱导滑段直径D按公式(4-1)确定,K取0.08,则:D=1.6cm。

根据参考文献[16]《压铸模设计手册》中表6-38取推荐的尺寸系列D为20mm。

导柱的导滑段长度应大于高出分型面的型芯及镶块长度与导柱的导滑段直径D之和。

根据参考文献[16]《压铸模设计手册》表6-38取推荐的尺寸系列导滑段长为20mm。

.材料: T10A 热处理: HRC50~55.图5.20导柱与导套5.9浇口套的设计作用:浇口套构成直浇道,保证压射冲头动作顺畅,确保金属液压力传递和填充平稳,浇口套的直径据铸件所需比压和铸件的重量选定。

要求内側面表面光度高。

对于冷室压铸机模具的制作精度求更高,影响锤头寿命。

根据参考文献[16]《压铸模设计手册》中表4-13,所设计的浇口套的材料用3Gr2W8V,经淬火后硬度45~50HRC,其结构形式及尺寸如图2-4所示图5.21浇口套5.10 分流锥的设计分流锥:调整直浇道的截面积,改变金属液流向,减少金属液消耗量。

内部设有冷却系统。

根据参考文献[16]《压铸模设计手册》表4-17分流锥设计如下材料:H13热处理: HRC50~55图5.22分流锥5.11 推出机构、复位机构的设计根据零件的具体结构,选择推杆推出方式为推杆推出,推杆的总数为2。

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