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1、压铸工艺及模具设计,9压铸模设计实例9.1 压铸模设计的依据与步骤9.2 典型压铸件的模具实例分析9.3屏蔽盒压铸模设计,9.1 压铸模设计的依据与步骤,压铸模是进行压铸生产的主要工艺装备，生产过程能否顺利进行，铸件质量有无保证，在很大程度上取决于模具结构的合理性和技术上的先进性。压铸生产时，压铸工艺参数的正确采用，是获得优质铸件的决定因素，而压铸模则是正确地选择和调整有关工艺参数的基础。压铸模与压铸工艺、生产操作存在着极为密切而又互为制约、互相影响的特殊关系。其中，压铸模的设计，实质上是对生产过程中可能出现的各种因素的综合反映。所以，在设计压铸模时，必须全面分析铸件结构，熟悉压铸机操作过程特
2、性及工艺参数可调节的范围，掌握在不同压铸条件下金属液的充填特性和流动行为，并考虑到加工性和经济性等因素。只有这样，才能设计出符合实际、满足生产要求的压铸模。,压铸工艺及模具设计,1. 压铸模设计的依据 压铸模设计的依据有： (1) 产品图纸和生产纲领。 (2) 产品技术条件和压铸材料。 (3) 压铸机规格。 (4) 生产批量。 2. 压铸模设计的基本要求 压铸模设计时应考虑如下基本要求： (1) 所生产的压铸件，应符合产品图纸所规定的形状、尺寸及各项技术要求，特别是要设法保证高精度和高质量部位达到要求，要尽量减少机械加工部位和加工余量。 (2) 压铸模应适合压铸生产工艺的要求，并且技术经济性合
3、理。,压铸工艺及模具设计,(3) 在保证压铸件质量和安全生产的前提下，应采用合理、先进、简单的结构，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，并有利于延长模具工作寿命。 (4) 压铸模的各种零件选材适当，配合精度选用合理，能满足机械加工工艺和热处理工艺的要求，能达到各项技术要求。 (5) 根据压铸机的技术特性，准确选定安装尺寸，使压铸模与压铸机的连接安装既方便又准确可靠，能充分发挥压铸机的技术功能和生产能力。 (6) 在条件许可时，压铸模的零部件应尽可能实现标准化、通用化和系列化，以缩短设计和制造周期。,压铸工艺及模具设计,3. 压铸模设计的步骤压铸模的设计步骤主要
4、有： (1) 根据产品使用的材料种类、产品形状、结构和精度等各项技术指标进行工艺分析，制定工艺规程。 (2) 确定型腔数量、铸件在模具内的放置位置，进行分型面、浇注系统和排溢系统的设计。 (3) 确定镶块与型芯的镶拼形式和固定方法，进行成型零件的设计。 (4) 确定抽芯距和抽芯力，进行抽芯机构的设计。 (5) 确定推出元件的位置，进行推出机构的设计。 (6) 选定压铸机，进行模架、加热和冷却系统的设计。 (7) 校核模具与压铸机的相关尺寸，设绘模具总装图及零件图。 (8) 编制技术文件。 。,压铸工艺及模具设计,9.2 典型压铸件的模具实例分析9.2.1 QD1212驱动端盖压铸模分析,QD1
5、212驱动端盖如图9-1所示，由图可知，该产品结构较复杂且有内凹，故不能简单一次分型。另外，该产品局部壁厚存在不均现象，且铸件品质要求较高，不允许有欠铸、裂纹、气孔及缩孔存在。铸件为大批量生产，材料为YL104。,图9-1 QD1212驱动端盖图,压铸工艺及模具设计,QD1212驱动端盖压铸模结构如图9-2所示。,图9-2 QD1212驱动端盖压铸模结构,1复位杆2顶杆3型心4动模衬5滑块6动模底板7推板8固定板9垫块10动模套板11滑块座12定模板13滚珠14导块15圆柱定位销16定模衬17定模型芯18浇口套19镶块,压铸工艺及模具设计,1. 分型面 基于产品结构特点，压铸模采用动、定模分型
6、加左右滑块结构。图9-2中-为动定模分型面，铸件内腔尺寸由定模型芯形成，外部尺寸由动定模衬和左右滑块形成。-为动模滑块分型面，合模压铸时，滑块与动定模衬贴紧形成铸件，开模时滑块随动定模同时打开取出铸件。 2. 浇注系统 该模具采用偏心浇口，缝隙式内浇道开设在滑块上，铸件成型及内在品质均较好，但内浇口液流对定模型芯17冲击较大，为此，在该处定模型芯位置采用镶块结构，以便于更换，可延长定模型芯使用寿命。 3. 滑块 铸件由于内凹，所以必须采用滑块结构成型，此为该模具设计之关键。滑块采用左右滑块结构。,压铸工艺及模具设计,上下滑块座11分别固定在动模套板10上，型导块14由定位销15固定在滑块5上，
7、滑块5通过斜拉杆（斜拉杆固定在定模板上，因滑块较大，为保证滑块能顺利打开，左右滑块分别采用了双斜拉杆结构）的作用可在滑块座11上滑动。为了减小滑块滑动时的摩擦阻力，在滑块座上特别设计安装了滚珠结构，滑块移动时，导块14在滚珠13上滑动，这样减少接触面积，同时大大降低摩擦阻力，可防止滑块出现卡死现象。采用镶嵌式导块结构是考虑到导块磨损时便于更换，可延长滑块的使用寿命。合模后，滑块由固定在定模板上的镶嵌楔紧块锁紧，采用镶嵌式楔紧块有2个优点：一是便于制作，二是磨损后便于更换。开模时滑块的滑移行程由弹簧定位钉定位。,压铸工艺及模具设计,4. 顶杆预复位机构 合模时，由于滑块与顶杆发生干涉，故该模具必
8、须设置顶杆预复位机构，使顶杆预先复位，以防顶杆被滑块截断。顶杆预复位机构由固定在定模板上的回位推杆和固定板8上安装的回位滑块组成，合模时回位推杆推动回位滑块移动，使推板带动顶杆预先复位，从而确保合模时滑块与顶杆不会发生干涉。 5. 冷却系统 该模具在定模型芯、动定模衬上均设计了水循环冷却系统(图中未画出)，当模具温度升高时可对模具进行冷却，提高铸件品质，延长模具使用寿命。 6. 模具特点 由于滑块的作用，开模时利用开模力使铸件自动脱离定模型芯而留在动模内，铸件顶出力较小，铸件易于脱模；由于滑块采用滚珠结构，故滑块虽较大，但运动平稳，不会出现卡死现象。,压铸工艺及模具设计,7. 注意事项由于左右
9、滑块成型面积较大，所以在计算机床的锁模力时应充分考虑，否则锁模力不够，压铸时将出现涨型，甚至损坏模具；由于滑块需配作，同时还应考虑温度升高对模具的影响，故设计及制造精度要求较高；模具特别是滑块部位应经常清洗，以防压铸时金属液的窜入而出现滑块卡死，另外，导块及楔紧块磨损后也应及时更换，该模具设计使用寿命810万次，实际使用寿命达10万次以上。,压铸工艺及模具设计,9.2.2 轿车抗扭支架压铸模分析,抗扭支架是轿车上的1个重要安全性零件（见图9-3），材料为铝合金YL113，质量550g。该件形状复杂，孔多且深，壁厚要求均匀，组织致密，并有较高的力学性能要求。整个零件在压铸后不经机械加工，故要求有
10、较高的形状、位置及尺寸精度，如图9-3中4个11mm孔距尺寸将直接影响装配性能的好坏，因此该模具设计制造难度较大，在模具设计与制造中要充分考虑各方面因素的影响。,压铸工艺及模具设计,图9-3抗扭支架,模具结构如图9-4所示。,压铸工艺及模具设计,图9-4模具结构,1定模座板2浇口套3导柱4定模镶块5定模套板6推杆7导套8动模套板9分流锥10推杆11动模镶块12支承板13推板导柱14垫铁 15复位杆16推杆固定板17推板导套18动模座板19推板20复位拉杆21限位钉22拉杆23抽芯滑块24楔块25斜销26压板27型芯,压铸工艺及模具设计,1. 工作过程 预热后合模，合金液注入压室压射、保压。开模
11、，利用斜销拔出侧型芯25mm，此时斜销已完全脱离销孔，液压抽芯器随后完成剩下的抽芯动作（即将侧型芯完全抽离铸件）。在顶出工件后，推杆靠复位油缸带回复位，喷涂清模后，抽芯器推回侧型，到固定位置（隔25mm）。合模，同时依靠斜销带动侧型芯走完剩下的25mm行程。 2. 模具分型面 一般来说，确定分型面时，应相应地考虑铸件技术条件、内浇口位置和浇注系统位置、模具基本结构及铸件在动、定模各部分的位置、模具加工工艺性、型腔的溢流和排气等有关问题。,压铸工艺及模具设计,分析该支架零件，其外形虽不是很复杂，但各向差别很大，给分型面的选择造成了较大的不便。从零件图可看出，铸件分型面的选择有两个较好的位置：一个
12、是与40mm孔中线基本垂直的平面，如D-D面；另一个是与方形型芯垂直的平面，如B-B或F-F面，它们都只有1个侧抽芯，从而简化了模具设计与制造.若选D-D面作分型面，则铸件成型的型腔部位可处于动模也可处于定模，一般设计时使其处于动模，以便利用机床顶出装置在开模时顶出铸件。从铸件结构看，以D-D面作分型面，不论成型部分处于动模或定模，其制作都很困难，40mm圆柱底平面处于型腔最低位置，不利于排气，易产生气孔等缺陷。,压铸工艺及模具设计,圆柱上的R5mm凹部，将妨碍脱模，从而增加模具设计、制造难度。若选与方形型芯垂直的B-B面为分型面，则D-D面为侧抽芯分型面，剩下的型芯可在一个方向上一次抽芯。这
13、样虽然模具结构并不复杂，只是侧型芯制造工作量及难度稍增大，但此时铸件绝大部分在动模上，受铸件结构的影响，此时浇注位置的选择、溢流槽的设置都很困难，难以避免在铸件深处产生浇不足、气孔等缺陷。为此,考虑到浇注系统的设计及铸件技术要求，选取F-F面作分型面，这是一个阶梯分型面，虽然将给模具的制造增加一定难度，但可使浇注系统设置更趋合理，从而保证产品质量。,压铸工艺及模具设计,3. 压铸机及压室直径 根据公司现有压铸设备及使用情况，选用J1125E卧式冷室压铸机，并按惯例对其额定锁模力进行校验。经计算，该件采用F-F分型面，铸件（带浇口）总投影面积为9035mm2，经校核，压铸机额定锁模力能满足使用要
14、求，同时根据压铸机压室直径规格，选取压室直径D50mm。 4. 模具结构特点 模具结构特点如下： (1) 阶梯形型芯及套板 采用阶梯分型面，模具结构也相应是阶梯形状，见图9-4中的动、定模镶块及套板，阶梯面差按设计取51.22mm。,压铸工艺及模具设计,虽然动、定模镶块及套板设计成阶梯形，模具总厚并不受影响，但模具导套、导柱将出现不一致，此时可按图9-4导柱、导套结构处理，以满足4根导柱同时插入导套的要求。在侧抽芯部分，受工件影响，侧型芯高度很大，为保证抽芯平稳，防止出现异常的型芯侧翻而阻碍模芯运动，抽芯滑块导滑面的设计位置应合理。在这里导滑面的最低高度以不低于动模镶块下阶梯面为宜，可有两种选
15、择：一是做成阶梯形导滑面，二是做成水平导滑面（可选上或下阶梯面）。在此模具中选用下阶梯面为导滑面，在相同条件下，有运动平稳可靠、减小模具总厚等优点。,压铸工艺及模具设计,(2) 液压斜销复合侧抽芯 经查表计算，总抽芯力F52960N，该值只是各型芯所需抽芯力的简单代数叠加，实际抽芯动作中，型芯间的牵制将使抽芯力增大，按经验取增大8%，则F57200N。由于抽芯距离S抽S移+，其中S移99.1mm，取10mm，则S抽109.1mm。不难想象，在一般的侧抽芯设计中，靠单一的斜销抽芯，要产生近60kN的抽芯力及109.1mm的抽芯距离，其结构将相当庞大，因此应考虑采用液压抽芯。但公司目前只具备30k
16、N抽芯器，若单独采用，则不足以产生近60kN的抽芯力。为此，采用液压斜销复合侧抽芯，其结构见图9-4，在复合抽芯中，斜销工作角度应尽量小，以保证抽芯可靠性。,压铸工艺及模具设计,(3) 预复位 为解决合模时侧型芯与推杆干涉的问题，合模时，在液压抽芯器动作前，与机床复位缸联动的复位杆带动模具推杆固定板（包括顶杆）退回，然后抽芯器再带动侧型芯合模，实现预复位动作。,压铸工艺及模具设计,9.2.3 车门锁芯压铸模分析,图9-5所示为车门锁芯，材料为YX041，拟在250kN热室压铸机上成型，客户要求除浇口痕迹外，其余不允许做任何切削加工。该零件体积小，净重约20g，形状较为复杂。在12mm圆柱体上，
17、平行于径向有6层用于装配锁片的空腔，其横截面尺寸为5.1mm1mm，各空腔间距仅2.5mm，沿轴向迭加，形成栅格。该处铸件壁厚仅1.5mm，形成钥匙横截面的空腔，用以插入钥匙。车门锁芯压铸模整体结构见图9-6。,压铸工艺及模具设计,图9-5车门锁芯,1定模座板2定模固定板3定模镶块4、5、8、16动模镶块 6动模固定板 7垫板 9复位杆10推杆11推杆固定板12推板13动模座板14垫块 15滑块总成17分流锥18浇口套19定位圈20型芯组21斜导柱22锁紧块,图9-6车门锁芯压铸模结构,压铸工艺及模具设计,1. 设计方案 该模具设计为1模2腔，斜导柱抽芯。考虑到制造工艺及合理分型，将锁芯沿轴线
18、垂直方向分为3段（如图9-7），处为分型面，之间为锁芯头部，之间为抽芯部分。由于零件J处（见图9-5）有一侧凹，将浇口设在此处，在去除浇口痕迹时可铣出侧凹，省去了1处抽芯。锁芯上的栅格和钥匙横截面的空腔及锁芯尾部的侧凹由左、右滑块抽芯形成，其结构合理与否是模具设计成败的关键。在综合分析了铸件的脱模机理、锁芯技术要求、滑块的制造工艺后，本设计方案将抽芯部分的动模镶块5、16分为A、B、C、D、E、F、G、H和a、b、c、d、e、f、g、h各8个部分（见图9-7）。,压铸工艺及模具设计,由于锁芯的栅格“密”且“薄”，抽芯时易拉断，严重时还会导致滑块报废，为此本方案将B、D、F，（b、d、f）设计成
19、浮动滑片片组，其余为固定滑片组，利用铸件包紧力的作用，在抽芯开始时，浮动滑片组不动作，只有当固定滑片组完成抽芯行程后，浮动滑片组才进行二次抽芯。合模时，当浮动滑片组头部与动模镶块5和16的夹角相吻合时，浮动滑片组即可精确复位。实践表明，采用该结构铸件成品率大为提高。,压铸工艺及模具设计,图9-7锁芯栅格及斜匙横截面空腔部分示意图,2. 压铸模的结构与制造工艺 压铸模（见图9-6）的定模套板2上装有定模镶块3，型芯组20装在定模镶块上，线切割时留有余量，经钳工研配，安装十分方便、可靠。动模固定板上镶有动模镶块4、5、16，形成锁芯头部及12mm圆柱体的型腔。,压铸工艺及模具设计,动模镶块4、5、
20、16分别采用CNC铣床、NC工具磨床加工，真空淬火后，线切割及电火花加工成型，精度较高。动模镶块5和16应在装配后用坐标磨床精磨出12mm型腔。铸件由1根5mm推杆顶出，由于推杆和滑块会产生干涉，故设计有先复位机构（图中略）。 图9-8为滑块总成。滑块体1上有一型槽，用于固定滑片组2的水平方向定位，浮动滑片组3也装在T型槽上，由于浮动滑片无T型头部，故可以沿抽芯方向滑动。垫圈4装在浮动滑片3上的长圆孔中，成滑动配合，长圆孔的连心线长度即是浮动行程，垫圈比浮动滑片厚0.03mm。当整个总成用螺钉5固定后，浮动滑片组仍可自由滑动。,压铸工艺及模具设计,滑片材料选用4Cr5MoSiV1，真空淬火，硬
21、度5055HRC，用慢走丝线切割，先切外形，再横向切成片状，经时效定型后，研磨至要求的尺寸。滑片的圆弧面待滑块总成装配后，一起用电火花加工而成，该圆弧面为12mm圆柱面的一部分，特意将其半径做小0.1mm，以形成避空，有利于锁芯在锁体上转动自如，满足了零件的技术要求。,图9-8滑片组示意图1滑块体2固定滑片组3浮动滑片组4垫圈5螺钉,压铸工艺及模具设计,9.2.4 电机机座压铸模分析,机座是电机上的一个重要壳体零件（见图9-9），材料为铝合金ADC12（日本牌号），质量9.5kg。该件形状复杂，机座内孔用于安装定子，斜度小，要求产品组织致密，能承受一定的压力，有较高的强度、刚性、韧性要求，再加
22、上产品散热片多、壁薄，因而该模具设计制造难度较大，在模具设计与制造中要充分考虑各方面因素的影响。,压铸工艺及模具设计,图9-9 机座压铸件,1. 压铸模结构分析 在模具设计中，主要是考虑产品的内孔大而深、斜度小，铸件冷凝收缩后，对型芯的包紧力很大。经分析，考虑了2种模具设计方案，如图9-10和图9-11所示。,压铸工艺及模具设计,13动模镶块14定模镶块28动模型芯29定模型芯,图9-10机座压铸模结构方案一,压铸工艺及模具设计,1油缸2行程开关组合3行程连接器4联接杆5油缸架6导轨7滑块托板8接油管9垫块10左滑块11楔紧块12左滑块镶块13动模镶块14定模镶块15右滑块镶块16推杆固定板1
23、7推板18动模座板19浇口套20下滑块镶块21动模套板22动模小镶件 23上滑镶件 24定模套板25垫块26横浇道27溢流槽,图9-11机座压铸模结构方案二,压铸工艺及模具设计,(1) 方案一 如图9-10的模具结构，产品的内孔由动模型芯28、定模型芯29组成，动模型芯28所受的包紧力很大，故推杆的推出力需很大，且推出距离长，这样造成铸件推出困难。一般采用圆推杆或异形推杆，由于包芯力太大，推杆往往容易折断，且铸件推出时容易变形，甚至被推裂。在生产过程中，模具更换推杆频繁，机座尺寸愈大，此现象愈严重，甚至无法正常生产。 (2) 方案二 如图9-11的模具结构，重点解决产品推出困难的问题。产品的内
24、孔由上滑块镶块23、下滑块镶块20组成，产品内孔210mm的抽拔，利用两个液压缸1完成。铸件的内孔质量、精度等均能够保证。产品内孔型芯抽出后，推出力便很小，推出距离短。整副模具结构紧凑，具有型腔易清理、喷涂等优点。,压铸工艺及模具设计,综合考虑推出系统及浇注系统等因素，采用第二方案的模具结构。 2. 压铸模工作过程 合模后，压射头将铝液射入压铸模型腔，待铝液凝固，压射头卸压，然后开模，油缸1将各滑块镶块抽离铸件，通过推杆将压铸件顶出，推杆复位，然后清理型腔，喷上脱模剂，油缸1将各滑块镶块插入型腔，然后合模，这便完成一个工作过程。 3. 浇注及冷却系统 压铸模在卧式13.5kN压铸机上使用，经校
25、核，其额定锁模力能满足要求，根据压铸机直径及铸件重量计算，压室直径选取D120mm。铝液由定模镶块分成2股（见图9-12）流入横浇道26，以避免直冲入型腔，待横浇道填满后，通过环形内浇口填充型腔。内浇口设计成环形，厚度为23.5mm，长度为23mm。,压铸工艺及模具设计,内浇口截面积的计算公式为： AgG/(vgt)式中Ag内浇口截面积（mm2）； G铸件重量（g），此铸件为9500g； 液态金属的密度（g/cm3），查表得 2.8 g/cm3； vg内浇口处金属液的流速（m/s），查表得 vg1230m/s； t充填型腔的时间（s），查表得t0.054 0.081s。,压铸工艺及模具设计,由
26、于采用上述浇道，金属液沿型壁充填，流动顺畅，避免了正面冲击型芯。在金属填充之末，动、定模镶块及左右滑块镶块各设置一大环形溢流槽27，接收流入型腔和流经型腔表面已经冷却的金属液，收集被金属液挤压流动前沿的空气-气体混合物，同时改善模具热平衡状态。再加上通过各滑块的配合间隙的排气，模具排气状况良好，减少了铸件流痕、冷隔、浇不足的现象，从而保证产品成型质量好，得到致密度高的产品。,压铸工艺及模具设计,为保证压铸模合理的冷却，提高压铸生产率，在各镶块及浇口套中设置了合理的冷却通道。如果压铸模温度太低，铸件就会形成不光洁的所谓“花纹”表面；此外，在抽出型芯之前，如果压铸模温度过低，则会因压铸材料对热裂的
27、敏感而形成收缩裂纹；如果压铸模温度太高，压铸材料就会粘结在模壁上，活动部件被粘住，铸件轮廓尺寸（由于热膨胀）发生变化，产品尺寸超差。本模具的冷却采用油冷温控系统，在压铸过程中模具保持在恒定的温度范围内，一般模具工作温度范围为180220。经过实践证明，模具采用温控系统，产品质量稳定，成品率高，同时延长了模具的使用寿命。,压铸工艺及模具设计,26横浇道27溢流槽,图9-12 定模镶块,压铸工艺及模具设计,4. 压铸模主要零件的设计与加工 产品内孔（210mm）型芯由上滑块镶块23与下滑块镶块20组成，见图9-11。为了保证产品内孔的同轴度，上滑块镶块23与下滑块镶块20配合面的中间分别设计一凸台
28、与凹孔。为了简化、方便加工，将产品方形线盒处设计成动模活动镶件22。在加工工艺方面为了保证产品尺寸要求，减少热处理变形的影响，各镶块型腔先进行半精加工，经热处理，硬度达到4448HRC后，由钳工配装好各滑块镶块，固定后一起精车型腔。,压铸工艺及模具设计,9.2.5 HJ70型左闸把座下体压铸模分析,图9-13为HJ70型左闸把座下体压铸件，材料为压铸锌合金。它是摩托车闸把上的一个零件，其外形及内腔形状复杂，耳部在20斜面上，壁厚最小为2.5mm。需要抽芯的有槽3.4，圆弧R3 mm，孔8.2 mm，通孔12 mm及喇叭标记。通过对压铸件的分析，设计的模具结构如图9-14所示。,压铸工艺及模具设
29、计,图9-13HJ70型左闸把座下体,压铸工艺及模具设计,1螺钉2销钉3导钉4推杆垫板5推杆固定板6螺钉7推杆8反推杆9动模座板10动模套板11定模套板12定模镶件17动模镶件18主型芯19侧型芯20斜拉杆21螺钉22斜楔23滑块24挡块25螺杆,图9-14模具结构图,压铸工艺及模具设计,1. 工作原理 开模时，动模与定模分开，主型芯与压铸件型腔脱离。同时滑块与动模运动，由于定模上的斜拉杆在滑块孔中，强制滑块沿斜拉杆方向运动，抽芯动作开始。当三个滑块达到极限位置，抽芯动作完成。然后由推板推动四根推杆，推出压铸件。 2. 结构特点 压铸模采用正置，型腔在动模，这就有利于动模滑块抽芯机构的设置，使
30、得抽芯机构的结构简单，动作可靠。主型芯在定模，这样开模后压铸件对型芯较大的抱紧力被消除了，减小了推出力，有利于推出机构的设置。模具采用了三根6 mm推杆在浇道及溢料上，一根4 mm推杆在制件上来推出压铸件。由于推出所需要的力较小，也就使推杆的寿命增长，同时也保证了压铸件的外观质量。,压铸工艺及模具设计,3. 分型面的设计 根据压铸件的外形特点，选择多折线分型面，如图9-15所示。模具采用正置，型腔在动模，型芯在定模，使得型腔和型芯的设计和加工简化。型腔在动模有利于抽芯机构的设置，三处抽芯均采用动模滑块抽芯。主型芯在定模有利于推出机构的设置，选用四推杆推出压铸件。,动模分型面定模,图9-15多折
31、线分型面,压铸工艺及模具设计,4. 浇道设计 浇道设计如图9-16所示。主浇道设在定模，内浇口设在动模，这有利于去除浇口毛刺。内浇口的位置设在压铸件的薄壁处，并且离耳部距离最短之处，这样金属能流经狭窄的截面，首先填充耳部较厚部位，最后薄壁深腔处得到完全的填充，获得致密的铸件组织，保证压铸件的外轮廓清晰及表面粗糙度达到Ra=2.5m。主浇道流入角为118，压铸时填充性能较好，能够避免金属液冲击型芯和型腔。,压铸工艺及模具设计,压铸件耳部内浇口主浇道分型面,图9-16浇道设计,压铸工艺及模具设计,5. 抽芯机构设计 三滑块抽芯机构如图9-17所示。抽芯机构A，完成12mm孔及标记喇叭的成型。由于模
32、具采用正置，使得抽芯机构设计及工艺简单。型芯全部位于动模边，型芯与滑块的组装只需要在动模边进行，合模后无干涉现象。抽芯机构B，完成8.2mm孔及槽3.4mm15mm的成型。8.2mm孔的成型比较困难，需要计算抽芯机构的各个空间角度。在20分型面上，计算出8.2mm孔与型腔中心偏角1653，孔中心线与模具基面偏角559。套板分型面为平面，在平面上计算出滑块导向槽与模具中心偏角1754，导向槽底面与模具基面偏角642。斜楔定位面斜角为：25-642=1818。,压铸工艺及模具设计,抽芯机构C，完成圆弧槽R3mm、R7mm及直槽3.4mm成型，并要求与抽芯机构B的型芯相接触。模具选择B、C型芯的接触
33、面在120圆锥处，这样有利于R3mm的成型，抽芯运动方向与8.2mm孔轴线夹角60，抽芯仍在20斜分型面上。按此方法计算出型芯中心对模具型腔中心偏角1653+60=7653，型芯中心对模具基面偏角1924。滑块导向槽与模具中心偏角1754+60=7754，导向槽底面与模具基面偏角1936。斜楔定位面斜度25+1936=4436。,压铸工艺及模具设计,图9-16浇道设计,压铸工艺及模具设计,9.3屏蔽盒压铸模设计,图9-18为屏蔽盒零件图，其材料为YZAlSi12，合金代号为YL102，压铸件未注尺寸精度取IT14级，未注铸造圆角为R1.5。,压铸工艺及模具设计,图9-18 屏蔽盒压铸件,压铸工
34、艺及模具设计,1. 压铸件的工艺分析屏蔽盒的最小壁厚为2.5mm，符合压铸件最小壁厚的工艺要求，方孔5mm10mm也符合工艺要求。尺寸mm接近IT15级，其余为IT14级均符合工艺要求，铸造圆角R3、R5和未注铸造圆角R1.5均符合工艺要求。因此屏蔽盒符合工艺要求。 2. 工艺规程制订 工艺规程制订主要是确定压铸生产时的工艺参数，屏蔽盒的压铸工艺规程如表9-1所示的压铸工艺卡。 3. 分型面选择 根据盒形件的结构特点，屏蔽盒分型面选择在图9-1所示的BB面上。,压铸工艺及模具设计,表9-1 屏蔽盒压铸工艺卡 c,压铸工艺及模具设计,4. 确定浇注系统由于屏蔽盒长宽相差悬殊，壁厚又较薄，为防止冷
35、隔和保证模具热平衡，浇注系统采用金属液从铸件的长边两侧同时流入，且在金属液汇合或有可能产生涡流处采用较大的溢流槽，这一方面可兼排气作用，另一方面集渣和有利于模具热平衡。采用侧浇口，如图9-19所示。 5. 压铸机的选用 此压铸件无嵌件，可选用卧式冷室压铸机，根据生产实际情况，选用J116D型压铸机生产。,压铸工艺及模具设计,6. 压铸模总装图设计由于屏蔽盒有一侧方孔，需抽侧型芯，采用单侧斜销抽芯机构，由于侧向抽芯时有斜滑块，为简化模具结构，可采用推杆推出机构。考虑到屏蔽盒壁薄，溢流槽放大，因此主要推杆可设置在溢流槽和分流道上，同时在屏蔽盒壁上设置8个扁推杆，以顺利推出屏蔽盒，如图9-19。考虑
36、到模具搬运和安装的方便性，在动、定模板上安有吊钩。屏蔽盒模具总装图见图9-19所示，其明细表见表9-2。,压铸工艺及模具设计,7. 压铸模零件图如图9-19所示，浇口套6用定位块7定位。浇口套如图9-20所示，材料为3Cr2W8V，表面氮化，热处理后4550HRC。 图9-21为镶块9，材料为3Cr2W8V，表面氮化，热处理后4550HRC。 图9-22为动模型芯12，材料为3Cr2W8V，表面氮化，热处理后4550HRC。 图9-23为动模镶块18，材料为3Cr2W8V，表面氮化，热处理后4550HRC。 图9-24为动模套板22，材料为45。 图9-25为定模镶块19，材料为3Cr2W8V
37、，表面氮化，热处理后4550HRC。,压铸工艺及模具设计,图9-26为定模套板23，材料为45。 图9-27为楔紧块30，材料为T10A，热处理后5055 HRC。 图9-28为斜导柱32，材料为T10A，热处理后5055HRC。 图9-29为滑块33，材料为3Cr2W8V，表面氮化，热处理后4550HRC。 其余可参考表9-2。,压铸工艺及模具设计,图9-19 屏蔽盒压铸模总装图 （图中零件号的名称见表7-2）,压铸工艺及模具设计,表9-2屏蔽盒压铸模零件明细表,压铸工艺及模具设计,压铸工艺及模具设计,压铸工艺及模具设计,图9-20浇口套零件图,压铸工艺及模具设计,图9-21镶块零件图,压铸
38、工艺及模具设计,图9-22动模型芯零件图,图9-23动模镶块零件图,压铸工艺及模具设计,图9-24动模套板零件图,图9-25定模镶块零件图,压铸工艺及模具设计,图9-26定模套板零件图,图9-27楔紧块零件,压铸工艺及模具设计,图9-28斜导柱零件图,图9-29滑块零件图,压铸工艺及模具设计,思考题,9.1 压铸模设计的基本要求和步骤有哪些？ 9.2 试设计计算QD1212驱动端盖的浇注系统和排液系统，校核压铸机的锁模力、压室容量和开模距离，并按比例绘制其压铸模总装图和压铸模零件图。 9.3 试设计计算轿车抗扭支架的浇注系统和排液系统，校核压铸机的锁模力、压室容量和开模距离，并按比例绘制其压铸
39、模总装图和压铸模零件图。 9.4 试设计计算车门锁芯的浇注系统和排液系统，校核压铸机的锁模力、压室容量和开模距离，并按比例绘制其压铸模总装图和压铸模零件图。,压铸工艺及模具设计,9.5 试设计计算电机机座的浇注系统和排液系统，校核压铸机的锁模力、压室容量和开模距离，并按比例绘制其压铸模总装图和压铸模零件图。 9.6 试设计计算HJ70型左闸把座下体的浇注系统和排液系统，校核压铸机的锁模力、压室容量和开模距离，并按比例绘制其压铸模总装图和压铸模零件图。 9.7 试设计计算屏蔽盒的浇注系统和排溢系统，校核压铸机的锁模力、压室容量和开模距离，并按比例绘制其压铸模总装图和压铸模零件图。,压铸工艺及模具设计,
