变速器箱体压铸模.doc

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1、此套设计有全套CAD图和卡片，有意者请联系我索取1753895004DBL无级变速器箱压铸模设计【摘 要】：金属压铸成型是将熔融的金属液在较高的压力下，以高速填充入压铸模型腔，并使金属液在高压状态下凝固而形成金属压铸件的过程。它是目前所有金属铸造成型方法中效率最高的一种。随着金属压铸成型技术的发展，金属压铸成型技术与塑料注射成型、金属板冲压成型并列成为三大成型体系。金属压铸成型的显著特点是：可以成型形状复杂、 的有色金属结构件，是一种高效率、高精度、高互换性、低消耗的精密零件成型技术。【关键词】金属压铸成型 铝合金 压铸模 型芯 型腔 【ABSTRACT】: Metal casting is

2、a process that molten metal is filled intothe cavity at a high speed, solidified, and become cast under high pressure.It is the most efficient method of all at present. With the developing ofmetal casting molding technology, metal casting has become one of thethree most important forming technologie

3、s system together with plasticinjection and sheet metal stamping. It is remarkable that metal castingmolding is used to produce thin structure part of non-ferrous metals withcomplex shape. It is a precise molding technology with higher efficiency,higher precision, higher interchangeability and lower

4、 waste.【Key Words】:metal casting molding, aluminum, casting mould, core, cavity前 言金属压铸成型技术是目前成型有色金属结构件的重要成型工艺方法，金属压铸模是压铸成型的重要工艺装备。由于金属压铸成型具有高效率、高精度、低消耗以及少、无机械加工等突出特点，在振兴制造业的年代得到了空前的发展。为顺应发展势头，需要大量文武兼备的压铸从业人员。本篇论文从压铸成型的基本理论入手，介绍金属压铸成型的基本结构等主要内容以及设计方法和步骤。同时根据压铸成型特点，阐述了压铸机的选用原则和技巧。本篇论文的内容一部分是人们在实践中积累的具

5、有实用价值的设计技巧和实践经验，并吸收了国内外的成熟经验和最新参考资料，对有普篇使用意义的典型实例进行总结和升华，通过分布动作的分解，分析利弊，指出设计中的关键环节，以便在设计实践中达到触类旁通、运用自如的效果。本篇论文采取基本结构和典型结构相结合、设计实例与设计技巧相结合、模具结构与模具加工工艺相结合的方法，以压铸成型的理论为导向，以模具加工工艺为基础，以利于加工和成型，达到模具设计压铸成型理论和现场加工实际的密切结合。本篇论文内容准备精炼、图文并茂、简明易懂、实用可靠，可供从事压铸模设计的一般人员提供有用参考。在完成过程中，本篇论文参阅了部分参考文献的内容，并得到了樊林导师的指导和帮助以及

6、相关同学的支持，在此表示感谢。同时，在编写过程中有可能会出现一些疏漏或错误，欢迎评阅老师和其他读者提出批评、给予指正，以便修改和完善。 二 金属压铸成型概论（一） 金属压铸成型原理及特点1.1.1 金属压铸成型原理压铸是将熔融状态或半熔融状态的合金浇压铸机的压室，在高压力的作用下，以极高的速度充填在压铸模的型腔内，并在高压下使熔融合金冷却凝因而成形的高效益、高效率的精密铸造方法金属压铸成型过程以卧室冷压室压铸机为例加以说明，如图1-1所示。压射过程分为如下几个阶段 1准备阶段 将熔融的金属液注入压铸机的压室内，准备压射。 2慢速封口阶段 压射冲头以低速移动，并封住浇注口，熔融繁荣金属液受到推动

7、，以较慢的速度向前推集。 3堆聚阶段 压射冲头以略高的速度向前移动，与速度相应的压力升值。 4填充阶段 压射冲头以最大的速度向前移动，在内浇口的阻力作用下，使压射力上升，它推动金属液突破内浇口以高速度填充到模具型腔。 5增压保压阶段 为了提高铸件的力学性能，获得更为密实的组织结构，在金属液充填之后，再增大压力，并在增压机构的作用下，压射力升到最大。1.1.2 金属压铸成型的特点 （1）铸件的尺寸精度和表面粗糙度要求很高 铸件的尺寸精度为IT 12 IT 11；表面粗糙度Ra 一般为3.2 0.8 m，最低达0.4m。因此，一般压铸件可以不经过机械加工或仅是个别部位加工即可使用。 （2）铸件的强

8、度和表面硬度较高 由于压铸模的激冷作用，又在压力下结晶，因此，压铸件表面晶粒较细，组织致密，所以表面层的硬度和强度都比较高。压铸件得抗拉强度一般比砂型铸件高25% 30%，但伸长率较低。 （3）可以压铸形状复杂的薄壁铸件 由于压铸件形成过程始终是在压力作用下充填和凝固的，对于轮廓峰谷、凸凹、窄槽等都能清晰地压铸出来。压铸出的最小壁厚：锌合金为0.3mm；铝合金为0.5mm。铸出孔的最小直径为0.7mm。铸出螺纹最小螺距0.75mm。对于形状复杂，难以或不能用切削加工制造的零件。即使产量小，通常也采用压铸生产，尤其当采用其它铸造方法或其它金属成形工艺难以制造时，采用压铸生产最为适宜。 （4）生产

9、效率极高 在所有的铸造方法中，压铸是一种生产率最高的方法。这主要是由于压铸过程的特点决定的，且随着生产工艺过程的机械化、自动化程度进一步发展而提高。一般冷压室压铸机平均每班可压铸600 700次，热室压铸机可压铸3000 7000次，适合于大批量的生产。每一次操作循环一般为10 s 1 min，并且可以实现一模多腔的工艺，其产量增倍。与其他铸造方法比较，压铸还节约甚至完全省去了零件的机械加工工时和设备。 （5）可省略装配操作和简化制造程序压铸生产时，可嵌铸其他金属或非金属材料零件以提高压铸件得局部强度，满足某些特殊要求（如耐磨性、绝缘性、导磁性等），以及改善铸件结构的工艺性。压铸既可获得形状复

10、杂、精度高、尺寸稳定、互换性好的零件，又可以镶嵌压铸，代替某些部件的装配和简化制造工序，改善压铸件得工作性能，并且节能降耗。 （6）压铸件表层有气孔这是由于液态合金充型速度极快，型腔中的气体很难完全排除，常以气孔形式存留在铸件中。因此，一般压铸件不能进行热处理，也不宜在高温条件下工作。这是由于加热温度高的时候，气孔内的气体膨胀，导致压铸件表面鼓包，影响质量与外观。同样，也不希望进行机械加工，以免铸件表面显露气孔。 （7）压铸合金类别和牌号有所限制目前只适用于锌、铝、镁合金的压铸。对于钢铁材料，由于其熔点高，压铸模使用寿命短，故目前钢铁材料压铸难于实际生产。但近年来，正在研究试验半固态金属铸新工

11、艺，将为钢铁材料压铸开辟新的途径。至于某一种合金类别中，仅限于几种牌号可以进行压铸，这是由于压铸时的激冷、产生剧烈收缩、成形的充填条件等的原因造成的。 （8）压铸的生产准备费用较高 这是由于压铸机的成本高，压铸模加工周期长、成本高。如国产的J1113型1250kN通用压铸机，大约10 12 万美元/台；一般的压铸模制造费2 10 万元/具，进口模具价格更昂贵。由于压铸机生产效率高，故压铸工艺只适用于大批量的生产。（二） 金属压铸成型的现状与发展趋势模具，是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，6080的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高

12、低，因此，模具被称之为“百业之母”。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。随着我国铸造业的不断发展壮大，铸造模具的设计与制造也愈来愈受到人们的关注。一汽集团公司是我国最大的汽车工业基地。1999年初，一汽铸造有限公司成立后，重组的铸造模具设备厂成为一汽铸造模具生产的专业厂。此前，这个曾经历了一汽的三次创业，为一汽重、中、轻、轿的多品种，宽系列车型生产了几十万套的金属铸造模具、有色金属压铸模具，其发展过程基本上能够代表我国铸造模具行业来展示其行业的现状及发展趋势。本文立足于分析我国铸造模具行业的现状，针对问题提出对策，展望未来。 1.2.1 模具

13、行业的现状模具行业范围广阔，铸造模具占有举足轻重的地位。1999年8月下旬至9月上旬，一汽铸造有限公司委派铸造模具专业生产营销人员对我国南方7 个城市、南汽等14个厂家进行了学习调研。2000年5月参加了上海举办的第八界国际模具技术与设备展览，并进行了广泛的交流，同时又调研了几家大的模具厂，从中开阔了眼界，对我国铸造模具行业的现状与发展趋势有了更深一步的了解。（1） 潜力目前国内铸造模具市场仍然较大，其市场潜力包括两个方面：一是模具订货量较大。比如，无锡柴油机厂只有一个模具修理车间，新产品开发和复制模制造全部外委订货，估算每年仅锡柴这一家需缸体金属模具2-3套，产值约200-300万元。还有常

14、州日升压铸公司，压铸模具全部外委、外购，每年大概也有100万元左右。而南汽集团内部专业厂模具订货也是自由采购，每年大约有200万元左右，玉柴每年订货约在240万元左右，宁波象山的两个模具厂都在给他们加工等等。这些较大的厂家的模具需求量也比较大。二是各铸造厂家及模具加工企业均在向多种方向发展上下功夫。例如：浙江象山，北仑以及平阳，南汽工具公司，常州日升等无论铸造产品还是模具制造均从汽车业开始向机车、摩托车、矿山机械等外围扩展业务，由此可略见一斑，目前我国国内对模具的需求正值旺季，市场潜力很大。（2） 价格状况。市场经济，价格问题很敏感。在市场调研中我们了解到，像南汽工具公司等类似我厂经济类型的大

15、型模具制造厂，在市场上价格定位与我们一汽模具大体持平，大部分是满足边际效益的价格。而一些中小模具厂家，尤其是乡镇及个体企业的模具价格明显低于国有大型企业，其同类模具的市场价格大多为国有大中型企业的80%左右。因此，同类模具在同等价格前提下，乡镇、个体企业将有10%的利润，而国有大中型企业将损10%。还有一个比较有特性的价格因素，就是模具工艺复杂程度及交货周期，无论何种类型的企业对同类模具不同工艺结构和不同周期均有价格浮动。另一个影响因素就是江、浙一带的模具生产基地基本上属于社会化大合作，专业性极强，因此有较大的价格优胜。他们还具有材料消耗低，设备负荷高，劳动生产率高，管理人员少和人工成本低等优

16、势。 (3) 改革开放政策给铸造模具行业带来新的飞跃，一大批发展起来的小型国有企业、乡镇、个体模具厂家如雨后春笋脱颖而出，呈现白花齐放，百家争鸣的格局。一些有眼光的私营企业也开始用精良的高新设备武装自己，他们运用灵活的政策聘请高人，奋力争夺模具制造这块高效益阵地。电脑业的飞速发展为所有企业创造良机，包括模具制造这一技术含量很高的行业，CAD/CAM技术已不仅仅为大、中的国企拥有。模具技术，包括高新设备在铸造模具制造领域内的竞争日益激烈。所以在模具行业中，优胜劣汰角逐仍将继续。一汽铸造有限公司铸造模具厂，其主导产品是生产铸造金属模具、压铸模具，精密铸造模具，产品对象是以多品种，宽系列汽车铸造产品

17、为主，包括了中型汽油车、柴油车、轻型车、微型车、捷达、奥迪、红旗轿车、重型卡车等系列模具产品。金属模具中具有典型的产品有缸体、缸盖、排气管、后轿、减速器、曲轴、差速器、变速器外壳模具；压铸模具中典型产品有变速箱上盖、离合器外壳，各种车型的发动机支架，各类黄铜件压铸模、发电机罩盖、机油滤清器底座，同时还为社会其他行业提供过各种高精尖复杂铸造模具。 1.2.2 我国铸造模具行业的发展趋势 1. 市场需求 汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策 中得到了明确。预计到2005年，我国汽车总需求量约为300万辆，

18、因此，汽车模具市场巨大。汽车基本车型在2000年约140种，2005年将达到170种，另有更新车型和改装车型430种。一个型号的汽车所需模具几千副，其中铸造模具数百套。由此不难看出，铸造金属模具、精密压铸模具在未来铸造模具行业的发展趋势中，将扮演先锋角色。 2技术要进一步完善 当前，我国工业生产的特点是产品品种多，更新快，市场仍处买方市场态势。这种情况下，用户对产品包括模具制造的要求是“工期短、精度高、质量好、价格低”。用户对铸造模具产品的苛刻，正是对厂家日益完善的压力。确实是对铸造模具生产企业一个完整体系的考验。1）CADCAMCAE一体化当前多数铸造模具厂家依然采用老办法，设计、编程、工艺

19、、加工、检查都是相对独立分开，独立考核、独立核算，而拉开大幕看市场，这方面，部分国企模具厂落伍了。一些中小模具厂采取的是一条龙作业方式，从设计到编程直到加工出产品甚至售后服务均由一人或几个人完成，生产传递环节少，出现问题易察觉，因而成本低、质量好、周期短。像一汽铸造模具厂这样规模的企业本来就有CADCAM技术条件，如果打破传统机制的束缚，这个问题便迎刃而解。如果CADCAM一体化加工能够提高普及率，我国铸造模具生产能力将有一个飞跃。 2）模具标准件的应用在模具设计上，很多模具厂家都采用标准化组合设计，因而设计周期短，而我们目前全部产品都是从开头设计，包括每个环节。因而，使用模具标准件不但能缩短

20、模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。因此标准件的应用必将日渐广泛。模具标准件的开发利用，将使我国铸造模具生产大为简化。3）应用反求工程开发铸造模具制造范围一般而言，反求工程是指对难以用CAD建立数据模型，而只能通过对实物进行数据扫描、测量的方法采集数据，在CAM软件系统中建立数学模型，最后生成NC程序，控制数控加工中心进行模具制造的过程。一汽铸造模具厂应用反求工程较成功地完成了对缸盖进、排气道热芯盒模具的制造，探索了按一般的设备和加工技术对没有尺寸和技术标准的模具无法加工成功经验。既缩短了模具制造周期，又提高了产品质量。反求工程在模具制造业上应值得推广应用。可以扩展产品加工范围

21、。 3高新设备的应用 就目前而言，经过改革开放后的不断发展与完善，其主要模具加工设备应该是国内一流的。目前存在的问题是模具前加工较滞后，成为模具制造最后一道工序的“瓶颈”。因此，要在模具钳工工序上下功夫，使模具加工整体平衡，就能更大的提高我们铸造模具、压铸模具的产出能力。这可能也是铸造模具加工行业带有普遍性的问题。1）高速铣削加工将得到更广泛的应用国外近年来发展的高速铣削加工，主轴转速可达40000100000r / min，快速进给速度可达到3040m / min，换刀时间可提高到13s。这就大幅度提高了加工效率，如在加工压铸模时，可提高78倍，并可获得Ra10m的加工表面粗糙度。形状精度可

22、达10m。另外还可加工硬度达60HRC的模块，形成了对电火花成形加工的挑战。因此，高速铣削加工技术的发展，将促进铸造模具加工技术的发展。英国雷尼绍公司模具扫描系统，已在我国200多家模具厂点得到应用，效果良好。该系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需要的诸多功能，大大缩短了铸造模具研制和制造周期，如RENSCAN200快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，用雷尼绍的SP21扫描头实现快速数据采集，控制核心是雷尼绍TRACECUT软件，可自动生成各种不同数据系统的加工程序及不同格式的CAD数据。2）模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展模具表面精加工是模具加工中未能很好

23、解决的难题之一，也正是模具钳工劳动强度大、成为瓶颈原因之一。特别反映在硬度较大的金属、压铸模具进行最后组装过程。我国目前仍以手工为主，不仅质量不稳定、周期长，而且工人作业环境差，制约了我国铸造模具向更高层次发展。因此，研究抛光自动化、智能化是当务之急。当然，由于铸造模具、压铸模具型腔复杂，采用抛光的自动化、智能化有一定局限 4转变观念，改进管理 积极推进行业管理，建立行业管理协调网络，根据国家经济发展规划对模具的需要，制定地区专业化规划，引导企业走专业化道路。充分发挥协会和学会的作用，指导全行业工作。提出模具国产化项目的发展目标和模具科研的建议。对于进入市场和出口的模具，模具标准件进行质量鉴定

24、，有权监督模具市场。 收集、整理模具行业发展资料，建立相关档案，建立系统的模具技术、经济和质量统计制度。这是针对行业管理而言。在观念上没有那些名不见经传的小企业开放。观念上的转变除了有大气候的影响，国有企业的决策层要快速反映，及时更新。高新设备的引进的能力要较乡镇、个体及其它小型模具制造厂家强得多。国有大中小企业（模具业）均有正统的国家质量认证，有品牌效应优势，这个优势在今后的市场竞争中将更有良好的表现。 改进铸造模具制造的意见： 1）当务之急建立CADCAMCAE设计、编程、制造一体化制造铸造模具。 2）引入市场机制，逐步由产值考核过渡到毛利润、利润的考核，体现员工收靠效益，分配靠贡献。真正

25、实现“三多一少”模式即生产一线人员、技术人员、营销人员多，职能管理人员少，降低人工成本。3）加速人才培训，建立人才竞争的机制。铸造金属模具、压铸模具是技术含量高的制造行业，和大批量流水线生产不同，基本上是要求全员的高素质、高技能。要从设计、编程、制造一体化高技能管理人才和操作人才入手，培养模具制造人才库，使模具行业与国际竞争能力提高。4）由于汽车工业发展进入关键阶段，推动了压铸件生产的发展，模具业面临产品结构的再次调整，发展压铸模具制造技术，适应市场需求，寻求新的经济增长点。压铸模是高附加值的高利润产品5. 售后服务海尔集团把售后服务看成是企业经营观念的灵魂，树立产品信誉的最好手段，因而赢得了

26、市场。铸造模具行业应借鉴。服务表面上看是被服务的买方受益，实质上服务的过程对制造销售产品的厂家是一种完善的过程。服务是信息收集的有效方式，获得第一手信息，才会有改进具体方向。用户不论是对产品的赞誉还是尖刻的意见，其反映产品状况基本上是真实的，有一句话说得很好，上帝永远是对的。最后，中国铸造模具行业社会化大合作和专业化生产应加强，这是抵御加入世贸组织冲击的有效措施。铸造模具行业也必须有一支灵活多样的联合舰队，为发展我国汽车工业保驾护航。三 金属压铸成型技术的基本知识（一） 常用压铸合金的性能2.1.1 对压铸合金的基本要求 金属压铸结构件，一般来说，除了要有合理的铸件结构、设计和制造完善的压铸模

27、以及工艺性能优越的压铸机外，还需要有性能良好的压铸合金。为了满足压铸件的使用要求，保证压铸件的质量，对压铸合金提出如下要求： 1）密度小，导电和导热性好； 2）强度和硬度高，塑性好； 3）性能稳定，耐磨和抗腐蚀性好； 4）熔点低，不易吸气和氧化； 5）收缩率小，产生热裂、冷裂和变形的倾向小。2.1.2 压铸铝合金 压铸铝合金是目前应用最广泛的压铸材料。铝合金具有良好的压铸性能，导电性和导热性都很好。铝合金的密度较小，仅为铜、铁、锌的1 / 3左右，比强度和比刚度是其突出优点。铝合金的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），且铝合金熔铸工艺简单，成形和加工性能好

28、，有较高的力学性能及耐腐蚀性，是代替钢铁铸件的最具潜力的合金。铝有较大的比热容和凝固潜热，大部分的铸铝合金均有较小的结晶温度范围，组织中亦常含有相当数量的共晶体，其线收缩较小，故具有良好的充填性能、较小的热裂倾向。铝的表面有一层与铝结合得很牢得致密的氧化膜，氧化膜的化学稳性和熔点都很高，故在高温工作时，仍有良好的抗腐蚀性和抗氧化性。但铸铝合金仍有相当大的体收缩值，易在最后凝固处生成大的集中缩孔。此外，由于铝合金和铁又很强的亲和力，易粘模，所以应在冷压机上压铸。因此，本次压铸模设计所选用的压铸材料为压铸铝合金。（二） 金属压铸工艺常识 金属压铸工艺过程是压铸合金、压铸模和压铸机三大基本要求要素协

29、调运作的过程。压铸工艺则是将这三大因素有机地组合起来，并加以运用，生产出合格的压铸件来。压铸工艺包括在压铸过程中的压射比压、填充速度、合金的浇注温度、模具温度以及铸件的收缩率等。它们对高效率地获得优质压铸件都有重要的影响。2.2.1 压射比压 压射比压是指压射过程中，压室内单位面积上液态金属所受到的静压力。其计算公式为P = F / A = 4 F / D (2-1)式中 F 压射力（N） P 压射缸内工作业务的压力（Mpa） A 压射冲头截面积（近似等于压室截面积）（mm） D 压射缸直径（mm）表2-1列出了常用压射比压的推荐值范围。2.2.2 内浇口速度内浇口的速度与压射冲头的速度和内浇

30、口的截面面积有直接关系。根据连续性和金属液体不可压缩性，有 Vc Ac = Vn An (2-2)所以 Vn = Vc Ac / An (2-3)式中 Vn 内浇口的速度，m/s； Vc 压射冲头的速度，m/s； Ac 压射冲头的面积，m； An 内浇口的截面积，m。表2-2列出了各种合金内浇口速度推荐值。2.2.3 填充时间填充时间是指金属液最初从内浇口压入型腔开始到型腔充满的时间。填充时间和内浇口速度一样，都直接影响压铸件质量。可按下式计算填充时间t=G/（Vn An） (2-4)式中 t填充时间，s； G金属液总质量，g； 金属液密度见（表2-3），g/cm； Vn 内浇口的速度，cm/

31、s； An内浇口的截面积，m。表2-4是一般情况下填充时间推荐值。实践中，有人提出了填充时间的经验公式，以供参考。t=35(b-1) (2-5)式中 t填充时间，ms； b压铸件平均壁厚，mm。2.2.4 金属液浇注温度合适的浇注温度应当是：在保持良好的填充流动性，并保证充满型腔的前提下，采用较低的温度。各种合金常用的浇注温度见表2-52.2.5 成型收缩率压铸件的收缩率是指压铸件的收缩量与压铸件在压铸成型状态下的直线尺寸之比。如图2-1所示，压铸件的收缩率为=(M-A)/M (2-6)式中 压铸件的收缩率，%； M 压铸件在成型状态下的直线尺寸，mm； A 压铸件在常温下的直线尺寸，mm。实

32、践中，采用计算收缩率 =(A-A)/ A (2-7) 式中 压铸件的计算收缩率，%； A成型零件的计算直线尺寸，mm； A压铸件的基本尺寸，mm。表2-6列出了各种压铸合金的计算收缩率推荐值。2.2.6 压铸结构件的设计 设计压铸件的结构件，必须符合以下几个基本要求： 1）压铸件应设计合理，有可压铸性，符合压铸工艺的要求； 2）满足规定的各项要求； 3）压铸件必须达到预定的使用功能，并保证压铸件在使用期限内的功能和性能； 4）能够经济地将压铸件压铸出来；5）有可靠的使用安全性能。（三） 压铸设备 压铸机是压铸生产的最基本的设备，是压铸生产中提供能源和选择最佳压铸工艺参数的条件，是获得优质压铸件

33、的技术保证。压铸模设计是，首先应选择合适的压铸机，必须使所选的压铸机的技术规格及其性能符合压铸件的要求。2.3.1 压铸机的分类压铸机通常按压室的受热的条件不同，分为冷压室压铸机和热压室压铸机两大类。冷压室压铸机又因压室和模具放置的位置和方向不同，分为卧式、立式和全立式三种。目前，热压室压铸机仅适用于压铸铅、锌等低熔点合金，国外正在研究铝、美等较高熔点合金的压铸技术，以扩大热压室压铸机的使用范围。立式冷压室压铸机的结构特点是：压射冲头的压入方向与直浇道的设置方向相垂直，金属液在转折直角后，再注入型腔，所以称为垂直测压室。全立式冷压室压铸机的压射冲头的压入的方向与压铸模开合的方向及直浇道的方向相

34、同，金属液直接进入型腔。卧式冷压室压铸机的压室水平放置，压射冲头也在水平方向上移动。2.3.2 压铸机的主要结构压铸机都是由压射装置、合模装置、顶出装置、传动系统和控制系统等主要机构组成。图2-2为卧式冷压室压铸机的基本组成。 （1）压射机构 主要作用是在高压下将熔融的金属液压入型腔的压射机构。 （2）合模机构 实现压铸模的开合和闭合动作，并在压射成型过程中具有足够而可靠的锁模力，以防止在高压压射时，模具被推开或偏移。 （3）顶出装置 在压铸件冷却固化成型后，将成型压铸件以及浇注余料从模具中定出，并脱出模体。 （4）传动系统 包括电机、各种液压泵以及机械传动装置。 （5）控制系统2.3.3 选

35、用压铸机选用压铸机时应考虑下述两个方面的问题：首先，应考虑压铸件得不同品种和批量。在组织多品种小批量的生产时，一般选用液压系统简单、适应性强的能快速进行调整的压铸机。如果组织是少品种大量生产时，则应选择配备各种机械化和自动化控制机构的高效率压铸机。对于单一品种大量生产的铸件，可选用专用压铸机。其次，考虑压铸件的不同结构和工艺参数。压铸件的外形尺寸、质量、壁厚以及工艺参数的不同，对压铸机的选用有重大影响。（1）锁模力的确定一般情况下，无侧抽芯机构的压铸机的锁模力可按下式计算：F锁 kp (A件+ A浇)/10 (2-8)式中 F锁压铸机的锁模力，kN； k安全系数，一般取k=1.25； p压射比

36、压，MPa； A件压铸件在主分型面上的投影面积，cm； A浇浇注与溢流、排气系统的正投影面积之和，一般可取A浇=0.3 A件，cm。由表2-1取p=100 MPa, A件16.711.4190(cm),则F锁 1.25100190 (1+ 0.3)/10=3087.5 kN本次压铸模设计选用卧式冷室压铸机，型号为国产压铸机J1140，其主要技术参数见附录一。（2）模具闭合高度和开模距离压铸件脱模或取出时需要的距离是由压铸机的动座板行程决定的。动座板行程实际上就是在开模后分型面之间的实际距离。图2-3是卸料板推出时压铸件脱模或取出时的距离示意图，由图可以看出L取=L1+L2+KL行 (2-9)式

37、中 L取压铸件脱模或取出时需要的最小距离，mm； L1卸料板使压铸件脱离型芯的移动距离，mm； L2压铸件的实际高度，mm； K安全系数，根据具体情况而定，一般取K=10 mm； L行动模板行程，mm。四 金属压铸模的设计在压铸生产中，正确采用各种压铸工艺参数是获得优质压铸件得重要措施，而金属压铸模则是提供正确地选择和调整有关工艺参数的基础。所以说，能否顺利进行压铸生产、压铸件质量的优劣、压铸成型的效率以及综合成本等，在很大程度上取决于金属压铸模结构的合理性和技术的先进性以及模具的制造质量。由于金属压铸模结构较为复杂，制造精度要求较高，当压铸模设计并制造完成后，其修改的余地不大，所以在模具设计

38、时应周密思考，谨慎细腻，力争不出现原则性错误，以达到最经济的设计目标。（一） 金属压铸模的结构形式3.1.1 压铸模的基本结构定模：固定在压铸机定模安装板上，有直浇道与喷嘴或压室连接。动模：固定在压铸机动模安装板上，并随动模安装板作开合模移动合模时，闭合构成型腔与浇铸系统，液体金属在高压下充满型腔；开模时，动模与定模分开，借助于设在动模上的推出机构将铸件推出。 压铸模的基本结构形式如图3-1所示，它通常包括一些结构单元：1）成形部分在定模与动模合拢后，形成一个构成铸件形状相同的空腔，通常称为型腔，而构成型腔的零件即为成形零件。成形零件包括固定的和活动的镶块与型芯。有时，又可以同时成为构成浇注系

39、统和排溢系统的零件，如局部的横浇道、内浇口、溢流槽和排气槽等部分。2）模架包括各种模板、座架等构架零件。其作用是将模具各部分按一定的规律和位置加以组合和固定，并使模具能够安装到压铸机上。3）导向零件其作用是准确地引导动模和定模合拢或分离。4）顶出机构它是将铸件从模具上脱出的机构，包括顶出和复位零件，还包括这个机构自身的导向和定位零件。对于在重要部位和易损部分的推杆，应采用与成形零件相同的材料来制造。5）浇注系统与成形部分及压室连接，引导金属按一定的方向进入铸型的成形部分，它直接影响金属液成形部分的速度和压力，由直浇道、横浇道和内浇口等的组成。6）排溢系统排溢系统是排除压室、浇道和型腔的气体的通

40、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。有时在难以排气的深腔部位设置通气塞，借以改善该处的排气条件。7）其他除前面所述的各结构单元外，模具内还有其他如紧固用的螺栓、销钉以及定位用的定位件等。3.1.2 压铸模的分类 根据所使用的压铸机类型不同，压铸模的结构形式也略有不同。大体上可分为以下几种形式。1）热压室压铸机用压铸模，如图3-2。2）立式冷压室压铸机用压铸模，如图3-3。3）全立式压铸机用压铸模，如图3-4。 4）卧式冷压室压铸机用压铸模，如图3-5。（二） 金属压铸模设计的基本原则设计金属压铸模的基本原则如下： （1）模具应适应压铸生产的各项要求，选择符合压铸

41、工艺要求的浇注系统； （2）充分体现压铸成型的优越性，尽量压铸成型出符合压铸工艺的结构，如孔、槽、侧凹、侧凸等部位，避免不必要的后加工； （3）模具结构件应满足机械加工工艺和热处理工艺的要求； （4）根据压铸件的结构特点、使用性能及模具加工的工艺性，合理选择模具的分型面、型腔数量和布局形式、压铸件得推出形式和侧向脱模形式； （5）掌握压铸机的技术特性，充分发挥压铸机的技术功能和生产能力。 （6）模具设计应尽量采用标准化通用件，以缩短模具的制造周期。 （7）在保证压铸件质量稳定的前提下，压铸模应：结构先进合理，运行准确可靠；操作方便，安全可靠。 （8）相对移动部位的配合精度，应考虑模具温度变化带

42、来的影响。五 金属压铸模分型面的设计（一） 分型面的基本类型 压铸模分型面的形式应根据压铸件的形状特点来确定，还应考虑到压铸工艺方面的诸多因素，并使模具的制造尽量简单。分型面大致可分为以下几种类型。4.1.1 单分型面通过一次分型即可使压铸件和浇注余料完全脱模的结构，即为单分型面。单分型面的基本类型如图4-1所示。1、直线分型面 如图（a）所示。2、倾斜分型面 如图（b）所示。3、阶梯分型面 如图（c）所示。4、曲线分型面 如图（d）所示。5、综合分型面 即将前面两种或两种以上的分型面结合起来，如图（e）所示。4.1.2 多分型面当一个分型面不足以满足要求时采用4.1.3 侧分型面 当模具有侧

43、抽芯的结构时，还应设置与开模方向平行的分型面，即侧分型面。（二） 分型面的选择原则 压铸模的分型面同时还是在制造模具时的基准面。因此，在选择分型面时，除了根据压铸件的结构特点，并结合浇注系统安排形式外，还应对压铸模的加工工艺和装配工艺以及压铸件的脱模条件等诸多因素统筹确定。分型面的选择原则如下。 1）分型面应力求简单和易于加工； 2）有利于简化模具结构； 3）应容易保证压铸件的精度要求； 4）分型面应有利于填充成型；5）开模时应尽量使压铸件留在动模一侧。六 金属压铸模浇注系统的设计 将液体引入到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，一般由四个部分组成：直浇道、横浇道、内浇口、余料。直浇道是指从浇口套起到横浇道为止的一段浇道，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、充型时间、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充型条件的作用。横浇道是指由直浇道