模具毕业设计论文电钻头壳压铸模具设计.doc

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1、 毕业设计（论文）题 目： 电钻头壳压铸模具设计 摘 要压力铸造是目前成型有色金属铸件的重要成型工艺方法。压铸的工艺特点是铸件的强度和硬度较高，形状较为复杂且铸件壁较薄，而且生产率极高。压铸模具是压力铸造生产的关键，压铸模具的质量决定着压铸件的质量和精度，而模具设计直接影响着压铸模具的质量和寿命。因此，模具设计是模具技术进步的关键，也是模具发展的重要因素。本文介绍了现代模具制造技术的现状及其发展方向，重点说明了铝合金电钻头壳零件压铸模具的设计过程。它主要从产品机壳的工艺分析（主要包括脱模斜度、壁厚、孔、尺寸精度和表面粗糙度、收缩率等），成型方案的确定，压铸机的选用与确定，有色金属压铸模具的几大

2、系统（浇注系统、成型零部件、冷却系统、排气系统、导向系统等）的分析与设计，各种技术数据的校核等方面出发，详细的介绍了压铸模具设计过程中的若干问题。关键词： 压铸工艺分析 压铸成型设备 模具结构 Abstract Die-casting molding technology is playing a key role in non-ferrous metal structure forming processes. Die-casting processs features are the strength and hardness of die casting on high, thin-wa

3、lled castings with complex shape can be cast, and the production is efficient. The die-casting die is the key for the process of die casting, its quality decides the quality and accuracy of castings, and the design of the die-casting die affects its quality and operating life directly. Therefore, de

4、signing the die-casting die is the key to technological progress; it is also an important factor in the development of mold.This paper has introduced the current situation of the modern mould manufacturing technology and developing direction, have proved especially that the aluminum alloy electric d

5、rill shell die casting design process of the mould . It mainly since products craft of chassis analysis (mainly including drawing of patterns slope, wall thick, hole, size precision and surface roughness , shrinking rate ,etc.), sureness of the shaping scheme, exertion and fixing of the injecting ma

6、chine, Non-ferrous metal casting molds of several big analysis and design of system (pour system , shaping spare part , cooling system , exhaust system , guidance system ,etc.) of mould, the respects , such as check of different technical data ,etc. set out, the detailed introduction injects several

7、 questions in the design process of the mould.key words: Craft analysis Apparatus of shaping Mould structure 目 录 摘 要IIAbstractIII第1章 绪论11.1课题意义11.2压铸发展现状及趋势21.2.1我国压铸产业的发展现状21.2.2压铸产业的发展趋势31.3毕业设计内容4第2章 压铸模具的总体方案设计42.1 铸件工艺性分析52.1.1 铸件立体图52.1.2 铸件型腔数及分型面确定52.1.3 浇注位置的确定62.2压铸机设备的选择和校对62.2.1压铸机的选择62.

8、2.2校核62.2.3定型82.3 浇注系统设计82.3.1 内浇口设计82.3.2 横浇道设计92.3.3 直浇道设计102.3.4 排溢系统设计112.4 压铸模具的总体结构设计11第3章 成型零件及侧抽芯结构设计123.1 成型零件设计概述123.2浇注系统成型零件设计143.3 铸件成型零件设计143.3.1 成型收缩率143.3.2 脱模斜度153.3.3 压铸件的加工余量153.3.4铸件成型尺寸的计算163.4侧抽芯机构设计173.4.1 侧抽芯系统概述173.4.2 斜销机构基本结构173.4.3斜销倾斜角的选择183.4.4抽芯力的确定183.4.5斜销直径的计算193.4.

9、6抽芯距及斜销长度的确定193.4.7抽芯机构表面粗糙度和材料选择203.5模具温度调节系统213.5.1 冷却系统设计21第4章 推出机构和模体设计224.1 推出机构设计224.1.1 推出机构概述224.1.2 推杆设计224.1.3 推板限位装置设计234.1.4 复位机构设计244.1.5 推出、复位零件的表面粗糙度、材料及热处理后的硬度254.2 模体设计264.2.1 模体设计概述264.2.2 模体尺寸274.2.3模体构件的表面粗糙度和材料选择274.3 模具总装图284.3.1 模具总装图28第5章 结论30参考文献31致 谢32第1章 绪论1.1课题意义本课题是研究对象是

10、电钻头壳铸件，电钻是电动工具中的常规产品，也是需求量最大的电动工具类产品，每年的产销数量占中国电动工具的35%。由于市场需求大所以必须大批量生产，而对作为电钻重要配件的电钻头壳的研究与设计就相当的必要，故立题研究。所谓压铸，就是压力铸造的简称，其实质是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸模型腔，并在压力下成形和凝固而获得铸件的方法1。高压力和高速度是压铸中熔融合金充填成型过程的两大特点。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IT12IT11面粗糙度一般为3.20.8m，最低可达0.4m。因此，个别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1。模具是压铸件生

11、产的主要工具，因此在设计模具时应尽量注意使模具总体结构及模具零件结构合理，安全可靠，便于制造生产，压铸模浇排系统需合理设计。模具的加工、装配要到位，配合需适当，压铸模具的优化也是一个重要方面。压铸模具的优良程度很大程度上取决浇注系统以及排溢系统的设计。压铸生产中，因为模具浇道形状、浇口与排溢口位置及压铸力等控制参数选择不合理导致压铸件缩孔、冷隔或者气孔等缺陷的情况常有出现。而对浇道和排溢口的形状、大小、位置以及压铸机压射工艺参数经过优化后可以大大减少这些缺陷3。综上所述，压铸模具的合理设计对于生产出高质量的铸件具有重要意义。1.2压铸发展现状及趋势1.2.1我国压铸产业的发展现状我国压铸工业在

12、近半个世纪的发展中有了长足的进步。作为一个新兴产业，其每年都以8%12%的良好势头快速发展。目前，我国拥有压铸厂点及相关企业2600余家，压铸机近万台，年产压铸件50余万吨。其中铝压铸件占67.0%、铝压铸件31.2%、铜压铸件1.0%、镁压铸件0.8%。我国的压铸厂点及相关企业中，压铸厂点2000余家，占企业总数的80%以上，压铸机及辅助设备企业、模具企业、原辅材料企业近398家，占13.7%，科研、大专院校、学会等其他单位合计112个，占总数的3.8%5。压铸机生产方面，我国约有压铸机生产企业20多个，年生产能力超过1000台，压铸机的供应能力很强。其中的中小型压铸机的质量较好，大型压铸机

13、、实时控制的高性能的压铸机仍需进口，2000吨以上的压铸机正在研制中。种种情况表明，中国的压铸产业已经相当庞大。但是，与压铸强国相比，中国的压铸业还有着较大的差距。中国压铸企业的规模较小，企业素质不高，技术水平落后，生产效率较低。虽然与美国、日本等压铸先进国家相比，我国压铸件的生产占有一定的数量优势，但我国压铸企业以小型工厂为主，因此在管理水平和工作效率上，较之有很大的差距。另外，虽然我国生产的中小型压铸机质量较好，但大型压铸机、实时控制的高性能的压铸机仍需进口，每年进口压铸机100台以上6。由此可见，我国不能算作压铸强国，只能是压铸大国。近年来，由于中国工业的迅速发展，压铸产业已经逐渐向很多

14、市场迈进。以中国的轿车工业压铸市场为支柱，中国的压铸业已经向摩托车行业、农用车行业、基础设施建设市场、玩具市场、家电产业等多个方向快速拓展，其势头方兴未艾7。1.2.2压铸产业的发展趋势压铸成形技术今后的发展方向：（1）向大型化发展 随着市场经济的繁荣，新产品开发的势头迅猛。为了满足大型结构件的需要，无论是压铸机还是压铸模，向大型化方向发展势在必行。（2）提高压铸生产的自动化水平（3）逐步改进和提高压铸工艺水平（4）提高模具的使用寿命。提高模具成形零件的制造精度和表面粗糙度，对延长模具寿命也有积极的意义6。1.3毕业设计内容本课题设计内容是铝合金铸件压铸模具设计，主要包括浇注系统和排溢系统，成

15、形零件，抽芯机构，推出机构以及模体结构等，其设计步骤如下：（1）设计压铸模具总体结构；（2）设计浇注系统；（3）设计成型零件系统；（4）设计抽芯系统机构；（5）设计模体、顶出及复位机构。主要设计方法为：运用UG绘制整个模具的装配图、立体图然后导出dwg文件并完善。第2章 压铸模具的总体方案设计2.1 铸件工艺性分析2.1.1 铸件立体图该零件结构较简单，形状对称，尺寸不大，材料为铝合金，铸件精度CT5，铸件中心是一个较深的型腔，壳体的底端有4个直径为6mm的小孔，铸件平均壁厚2.1mm，其立体图如图2-1。 图2-1 铸件立体图2.1.2 铸件型腔数及分型面确定本模具考虑到大批量生产，工厂设备

16、及压铸件精度要求，综合各方面因素，选择一模腔式结构。分开模具取出铸件的面，通称为分型面。压铸模有一个分型面和多个分型面的模具。此壳体铸件的分型面选择现有三种方案如图2-2所示。选择面，不便于完成侧抽芯。选择面，不便于完成侧抽芯，不便于定模的加工，且影响铸件的外观。选择面，便于完成侧抽芯分型面是最大投影面。图2-2 铸件分型面选择综上分析决定选取-面为该铸件的分型面。2.1.3 浇注位置的确定铸件结构对称，采用侧面浇注，浇注位置选在侧面的分型面处。2.2压铸机设备的选择和校对2.2.1 压铸机的选择1. 本课题设计的压铸件在分型面的投影面积为37.96cm2,考虑到浇注系统与溢流排气系统的存在，

17、增加30%，总投影面积为49.34 cm2，压铸件的重量为170g,压射比压P=60MPa。 2.初选注射机根据压铸机选项用的基本原则，初选压铸机为卧式冷压室压铸机型号为J1113G。其工艺参数如下：锁模力：1250kN压射力： 85170kN压室直径：40,50,60mm压射位置：0，60，120mm最大浇注量：2kg 一次空循环时间：7s 动座板行程：340mm压铸模厚度：200550mm 拉杆内空间水平*垂直：420 mm420mm2.2.2 校核1.由参考3,锁模力的校对：一般情况下锁模力可按下式计算F锁kp(A件+A浇)/10 (21) 式中F锁-压铸机的锁模力，kN; k-安全系数

18、，一般取k=1.25; p-压射比压，MPa; A件-压铸件在主分型面上的正投影面积，多型腔模则为各型腔下投影面积之和，cm2 A浇-浇注与溢流，排气系统的正投影面积之和，一般也可能取A浇=0.3 A件, cm2在式（21）中p(A件+A浇)为主胀型力，本压铸模设有侧抽芯机构，在主分型面上会产生一个分胀型力Fz，这时锁模力为 F锁kp(A件+A浇+A芯tan)/10 (2-2)式中 A芯-侧抽芯成型端面投影面积，cm2 -侧抽芯楔紧快的楔紧角， 将数据代入(2-2) F锁1.2560(49.34+58.22tan15)/10=49.3kN F锁=1250 kN 49.3kN，所以锁模力符合要求

19、。2.注射量校核 以质量表示，最大压铸质量为G室=2kg，要满足G室 G浇设每次浇注所需要的压铸合金的质量为G浇，那么：G浇=V浇+G件 （2-3） 式中 G浇-每次浇注时所需的压铸合金质量，g; G件-压铸件的质量（g）; V浇-浇注（含溢流槽）系统的体积和(cm3); -压铸合金液的密度（g/cm3）,铝合金2.4;V浇= 30(cm3)G件=170(g)G浇= V浇+G件=302.4g+170g=242g,G室G浇，符合要求。5开模行程校核压铸机的开模行程是有限制的，压铸件从模具中取出时所需的开模距必须小于压铸机的最大开模距离，否则压铸件无法从模具中取出。经测得压铸件从模具中取出时所需的

20、开模距为120mm左右，压铸机的开模行程为340mm，符合要求。2.2.3 定型预选J1113G的压铸机经各项校核都符合要求，所以选择此种压铸机即卧式冷压室压铸机型号为J1113G。2.3 浇注系统设计压铸模浇注系统是将压铸机压室内熔融的金属液在高温高压高速状态下填充入压铸模型腔的通道。它包括直浇道、横浇道、内浇口、以及溢流排气系统等。它能调节充填速度、充填时间、型腔温度，因此它决定着压铸件表面质量以及内部显微组织状态，同时也影响压铸生产的效率和模具的寿命3。2.3.1 内浇口设计 （1）内浇口速度 由参考文献3查得，铝合金铸件内浇口充填速度的推荐值为2060m/s，选取为60m/s。 （2）

21、充填时间 经计算，压铸件的平均壁厚约为2.1mm，利用参考文献中的充填时间t推荐值为0.020.06/s,取0.05s。（3）内浇口截面积的确定内浇口截面积的确定可根据以下公式 式中：内浇口横截面积，；通过内浇口金属液的总质量，；液态金属的密度，； 内浇口流速，m/s； 型腔的填充时间，；。计算得出数值如下：=221/2.4x60x0.05=30mm2 (4)内浇口厚度、长度、宽度的确定由内浇口厚度、宽度和长度的经验数值表，适当选取此铝合金铸件内浇口厚度为1.5mm，宽度为20mm，长度为L1=23mm,取2 mm。2.3.2 横浇道设计（1）横浇道的形式及尺寸根据铸件及内浇口特点，选用平直式

22、浇道，截面为梯形。图2-3由图2-3算出各值，D=5mm,W=30由公式 D直浇道导入口处直径，mm图2-4计算横浇道的长度L=55mm（2）横浇道与内浇口的连接方式由于内浇口和压铸件在一侧，横浇道在另一侧，故采用下图的联接的方式，见图2-5。图2-5联接方式2.3.3 直浇道设计直浇道尺寸由浇口套尺寸决定。浇口套内径与压室内径相同，由于压铸机选择型号为J1113G，其压室直径为40,50,60。选取40为浇口套内径，其他尺寸根据情况自行设计。2.3.4 排溢系统设计排溢系统由排气道、溢流槽、溢流口组成。选用矩形形结构的排溢系统。（1）溢流槽排气道尺寸设计溢流槽尺寸选取： A=16 mm,a=

23、6 mm,H=7 mm,h=0.8 mm,b=10 mm,B=16 mm（2）排气道设计根据参考文献4,当金属液注入型腔时，如果型腔内原有气体、蒸汽等不能顺利地排出，将在制品上形成气孔、灰雾、银丝、表面轮廓不清、接缝、型腔不能安全充满等弊病；同时还会因气体压缩而产生高温，引起流动前沿物料温度过高，粘度下降，容易从分型面溢出，发生飞边，重则灼伤铸件，而产生焦痕。而且型腔内气体压缩产生的反压力会降低充模速度，影响压铸周期和产品质量。因此设计型腔时必须充分地考虑排气问题。根据制件特点，排气道尺寸确定如下： 深度0.2 mm，宽度8 mm， 长度15 mm，2.4 压铸模具的总体结构设计压铸模由定模和

24、动模两个主要部分组成。定模固定在压铸机压室一方的定模座板上，是金属液开始进入压铸模型腔的部分，也是压铸模型腔的所在部分之一。定模上有直浇道直接与压铸机的喷嘴或压室连接。动模固定在压铸机的动模座板上，随动模座板向左、向右移动与定模分开和合拢，一般抽芯和铸件顶出机构设于其内。压铸模具的基本结构，根据参考文献4，它通常包括以下六个部分。（1）成型零件部分。（2）浇注系统。（3）模体结构。（4）顶出和复位机构。（5）侧抽芯机构。（6）其它。除以上各结构单元外，模具内还有其它用于固定各相关零件的内六角螺栓以及销钉等3。第3章 成型零件及侧抽芯结构设计3.1 成型零件设计概述构成模具型腔的零件统称为成型零

25、件，它主要包括凸模、凹模、型芯、镶块、各种成型环、各种成型杆。由于型腔直接与高温高压的金属液相接触，它的质量直接影响制件壳的质量，因此要求型腔有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性，以承受金属液的挤压力和流动力、摩擦力，有足够的精度和适当的表面粗糙度，以保证铝合金质表面的光亮美观、容易脱模。一般来说，成型零件都应进行热处理，或预硬化处理，使其具有一定的硬度。成型零件由浇注系统成型零件和铸件成型零件两部分组成。3.2浇注系统成型零件设计（1）浇口套的结构在浇口套中形成直浇道，常用浇口套的结构形式如图3-1所示。图（a）由于制造和装卸比较方便，在中小型模具中应用比较广泛。图（b）是利用台肩将浇口套固定在

26、两模板之间，装配牢固，但拆装均不方便。图（c）是将压铸模的安装定位孔直接设置在浇口套上。图（d）、（e）型式用于中心进料图 （f）是导入式直浇道的结构型式。本课题选用图（c）的形式。图3-1 浇口套结构形式（2）浇口套与压室的连接方式连接方式如图3-2所示。图3-2（a）为平面对接：为了保证同轴度应提高加工精度和装配精度。图3-2（b）保证了它们的同轴度要求。图3-2 浇口套与压室连方式接本课题采用（a）类连接，即平面对接的方式，此类连接便于装卸。（3）浇口套的尺寸与配合精度浇口套尺寸根据具体情况设计。配合精度：取、取、取 、取、取。（4）浇注系统成型零件的材料和硬度的要求压铸模具的浇注系统成

27、型零件直接与高温、高压、高速填充的液态金属液接触，在短时间内温度变化很大，压铸模的工作环境十分恶劣，因此对浇注系统成型零件材料的选择应慎重。底座铸件模具设计按国家标准选取的材料为4Cr5MoSiV1,热处理要求为4448HRC。3.3 铸件成型零件设计3.3.1 成型收缩率成型收缩率是指铸件收缩量与成型状态铸件尺寸之比，收缩分三种情况（见图3-3）：（1）自由收缩 在型腔内的压铸件没有成型零件的阻碍作用，图中。（2）阻碍收缩 如图中，有固定型芯的阻碍作用。（3）混合收缩 如图中，这种情况较多。图3-3 压铸件收缩率的分类由参考文献7中查得铝合金的自由收缩率为0.6%0.8%，阻碍收缩率为0.3

28、%0.4%，混合收缩率为0.4%0.6%。取铝合金的自由收缩=0.7%，阻碍收缩为，混合收缩为=0.5%。3.3.2 脱模斜度（1）脱模斜度的选取标准1）不留加工余量的压铸件。为了保证铸件组装时不受阻碍，型腔尺寸以大端为基准，另一端按脱模斜度相应减少；型芯尺寸以小端为基准，另一端按脱模斜度相应增大。 2）两面均留有加工余量的铸件。为保证有足够的加工余量，型腔尺寸以小端为基准，加上加工余量，另一端按脱模斜度相应增大；型芯尺寸以大端 为基准，减去加工余量，另一端按脱模斜度相应减少。3）单面留有加工余量的铸件。型腔尺寸以非加工面的大端为基准，加上斜度尺寸差及加工余量，另一端按脱模斜度相应减少。型芯尺

29、寸以非加工面的小端为基准，减去斜度尺寸差及加工余量，另一端按脱模斜度相应放大。（2）脱模斜度的尺寸配合面外表面最小脱模斜度取，内表面最小脱模斜度取。非配合面外表面最小脱模斜度取， 内表面最小脱模斜度取1。由于底座内腔深度50mm，则脱模斜度可取小8。3.3.3 压铸件的加工余量由于铸件具有较为精确的尺寸和良好的铸造表面，所以一般情况下，可以不进行机械加工。同时，由于压铸件内部可能有气孔，所以应尽量避免再进行机械加工。但是，某些部位还是应该进机械加工。如装配表面、装配孔、成型困难没有铸出的一些形状，去除内浇口、溢流口后的多余部分等。铸件的加工余量选取根据参考文献3中推荐的加工余量选择，平面按最大

30、边长确定，孔按直径确定。3.3.4铸件成型尺寸的计算成型零件表面受高温、高压、高速金属液的摩擦和腐蚀而产生损耗，因修型引起尺寸变化。把尺寸变大的尺寸称为趋于增大尺寸，变小的尺寸称为趋于变小尺寸。在确定成型零件尺寸时，趋于增大的尺寸应向偏小的方向取值；趋于变小的尺寸应向偏大的方向取值；稳定尺寸取平均值。根据参考文献1，成型零件尺寸的计算公式如下： 式中：成型件尺寸；成型零件制造偏差；压铸件尺寸（含脱模斜度、加工余量）；收缩率；n补偿系数；压铸件尺寸偏差。n为损耗补偿系数，由两部分构成，其一是压铸件尺寸偏差的，其二是磨损值，一般为压铸件尺寸偏差的，因此。成型零件尺寸制造偏差=。已知铸件尺寸公差等级

31、为CT5，根据参考文献查表可得铸件基本尺寸的相应尺寸公差。由铸件图可知型腔尺寸有：42，h40，81.8，72.4，64，。型芯尺寸有：32，80，46，h22,h40,h2,。中心尺寸有：L54.8，L59.9。成型零件尺寸计算见表型腔和型芯工作尺寸计算类别模具零件名称制件尺寸/mm计算公式型腔或型芯的工作尺寸/mm型腔的计算型腔424077.477.4972.472.446463.99 型芯的计算型芯3232.558080.8866.292222.434040.56 22.26中心矩54.8L=(L L) 54.880.0559.960.110.053.4 斜销抽芯机构设计3.4.1 侧抽

32、芯系统概述当铸件上具有与推出方向不一致的侧孔、侧凹或侧凸形状时，在压铸成型后，此处的成型零件会阻碍压铸件的推出，必须设置可以移动的侧型芯。在铸件推出前，先将型芯抽出，消除障碍后，再将压铸件推出，合模时，再将型芯回复到原来的成型位置。完成侧抽芯的抽出和复位动作的机构称为侧抽芯机构。侧抽芯机构有多种形式，但应用较多的是斜销机构和斜滑块机构。斜销机构较复杂，但用途较广；斜滑块机构简单，仅用于侧凹较浅的情况9。本课题根据零件的结构特点，小活动型芯采用斜销侧抽芯机构，大活动型芯采用液压抽芯机构。3.4.2 斜销机构基本结构斜销的基本形式如图3-3所示。L1为固定于模套内的部分，与模套内的安装孔采取H7/

33、m6的过渡配合固定，L2为完成抽芯所需工作部分的长度，为斜销的倾斜角，L3为斜销端部具有斜角部分的长度， 为使合模时斜销能顺利插入到侧滑块斜导孔内而设计， 角度常取比大23(如果 ，则L3部分会参与侧抽芯，使抽芯尺寸难以确定).侧滑块与斜销的工作部分常采用H11/bll配合或留有0. 51 mm左右的间隙。为了减少斜销工作时的摩擦阻力，将斜销工作部分长度的两侧铣削成宽度为B (B0.8 d)的两个平面。图3-33.4.3 斜销倾斜角的选择根据参考文献8，斜销倾斜角的选择，与抽芯距和斜销的长度有关，它决定着斜销的受力情况。从研究可知，当抽芯阻力一定时，倾斜角增大，斜销受到的弯曲力增大，为完成抽芯

34、所需的开模行程减小，斜销有效工作长度也减小。综上所述，从斜销的受力情况方面考虑，希望值取小一些;从减小斜销长度方面考虑，又希望值取大一些。因此，斜销倾斜角值的确定应综合考虑，一般取1020，最大不超过253.4.4 抽芯力的确定 抽芯力查图估算 按式取挤压应力和摩擦系数的较大值，做出镁合金、锌合金、铝合金和铜合金压铸时的抽芯力查用图，如图8-3所示。侧型芯成形部分的截面可以是圆形，也可以是其他形状。查表时，先查出长度为10 mm的抽芯力，然后乘以实际侧型芯长度是10 mm的倍数，即为总的抽芯力。图3-4F1=15KN F2=48KN3.4.5斜销直径的计算 查表取斜销直径dd1=22mm 3.

35、5.6抽芯距及斜销长度的确定侧抽芯机构抽芯结束后，侧型芯应完全脱离压铸件对应处的成形表面，并且在推出机构工作时，压铸件能顺利地脱模。抽芯距太短，会使脱模困难;抽芯距太长，会使模具尺寸增大，造成不必要的材料和加工浪费。在一般的情况下，抽芯距应为式中、s抽芯距，mm; s侧孔或侧凹的深度，mmS1=28+(35)=31mm;S2=38.5+(35)=42mm图3-6 斜销总长度的计算公式 式中 D斜销固定端台阶的直径，mmL1=190mm 根据以上计算结果，选用液压抽芯器型号为FA-40-C Stroke=203.4.7抽芯机构表面粗糙度和材料选择（1）零件表面粗糙度侧抽芯机构零件表面粗糙度选取：

36、滑块的外表面，型腔表面，其他非配合面。（2）材料选择滑块的材料选用4Cr5MoSiV1,热处理要求4448HRC。3.5 模具温度调节系统3.5.1 冷却系统设计压铸模具型腔壁的温度高低及其均匀性对成型效率和制品的质量影响很大。为了调节型腔的温度，需在模具内开设冷却水道，通过模温调节机调节冷却介质的温度。根据参考文献10，为了提高冷却效率，获得质量优良的机壳铸件，模具的冷却系统可按下述原则进行设计。1、冷却水道应尽量多、截面尺寸应尽量大 冷却水孔间距越小，直径越大，则对铸件冷却越均匀。2、水道孔与相邻型腔表面距离应尽量相等 3、浇口处加强冷却 4、冷却水道出、入口温差应尽量小 如果冷却水道较长

37、，则冷却水出、入口的温差就比较大，易使模温不均匀。如图3-7（b）的形式比图3-11（a）的形式好，降低了出、入口水的温差，提高了冷却效果。本模具就采用如图b所示的冷却系统。图3-7 冷却水道的排列形式第4章 推出机构和模体设计4.1 推出机构设计4.1.1 推出机构概述压铸模必须设有准确可靠的脱模机构，以便在每一循环中将铸件从型腔内或型芯上自动地脱出模外，脱出铸件的机构称为脱模机构或推出机构。推出机构一般由下列部分组成：(1)推出元件推出铸件，使之脱模，包括推杆、推管、卸料板、成形推块、斜滑块等。(2)复位元件控制推出机构，使之在合模时回到准确的位置，如复位杆及能起复位作用的卸料板、斜滑块等

38、。(3)限位元件保证推出机构在压射力的作用下，不改变位置，起到止退的作用，如挡钉、挡圈等。(4)导向元件引导推出机构的运动方向，防止推板倾斜和承受推板等元件的重量，如推板导柱(导钉、导杆支柱)、推板导套等。(5)结构元件使推出机构各元件装配成一体，起固定的作用，如推杆固定板、推板、其他连接件、辅助零件等。推出机构的基本传动形式有机动推出、液压推出器推出和手动推出3种。推出机构的结构形式按动作分为直线推出、旋转推出和摆动推出；推出机构常按照推出元件的结构特征不同可分为推杆推出、推管推出、卸料板推出、推块推出和综合推出等多种推出形式7。4.1.2 推杆设计（1）推杆的结构采用圆形截面的推杆结构，如

39、图4-1所示。（2）推杆的固定形式固定形式为整体沉入式。图4-1 圆形截面推杆结构（3）推杆尺寸及配合推杆的直径是有推杆端面在压铸件上允许承受的受推力决定的，由参考文献4查得，其截面积计算公式为：式中 A推杆前端截面积，；推杆承受的总推力，N；n推杆数量；p许用受推力。根据参考文献3查得，铝合金的许用受推力p为40MPa，设计中共使用2个推杆，而可由公式：确定，其中K=1.2，由截面积计算公式可求出，推杆前端的截面积应不小于60,故将推杆的前端直径选为6mm，具体尺寸参见附录。4.1.3 推板限位装置设计（1）推板的限位装置选择机构如图4-2所示，利用限位钉对推板进行精确定位。图4-2 推板限

40、位钉4.1.4 复位机构设计（1）复位机构的动作过程复位机构的动作过程如图4-3所示。图（a），开模时，复位杆随推出机构同时向前移动，推杆将压铸件推出；图（b），合模时，定模板触及复位杆，推出机构复位；图（c），合模动作完成时，在限位钉2的作用下，推出机构回复到原来位置。图4-3（2）复位杆的布置复位杆应对称布置，常取24根，但最好多于2根。与复位杆头部接触的定模板应淬火或局部镶入淬火镶块。采用复位杆复位时只有当模具完全闭合时，复位动作才完成。某些模具要求在模具完全闭合之前完成复位动作，这时应采用特殊的先行复位装置。采用如图4-4的复位杆布置，在成型镶块外设置对称的复位杆。图4-4 复位杆的布

41、置4.1.5 推出、复位零件的表面粗糙度、材料及热处理后的硬度（1）零件表面粗糙度根据参考文献9，推杆与金属液接触表面粗糙度为，推杆，复位杆和推板导柱配合表面粗糙度为，推板和推板固定板配合表面粗糙度为，其他非工作的非配合表面。（2）材料及热处理后硬度导柱,复位杆采用材料T8A，热处理后强度要求为5055HRC，推杆采用4Cr2W8,热处理后要求强度为4550HRC,推板和推板固定板采用45钢，热处理要求回火。4.2 模体设计4.2.1 模体设计概述压铸模模体是设置、安装和固定浇注系统、成形零件、推出机构、侧抽芯机构、模温调节系统的装配载体以及安装在压铸机上进行正常运作的基体。因此，在设计模体时

42、应根据已确定的设计方案，对有关结构件进行合理的布局，对主要承载件进行必要的计算，并根据所选用的压铸机的技术规格确定模体的安装尺寸。构成模体的结构件主要包括：定模座板、定模板、动模板、支承板、垫块、动模座板；导柱、导套4。（1）定模座板定模座板与定模套板构成了压铸模定模部分的模体，由于定模座板与压铸机的固定模板大面积接触，故一般不作强度计算。（2）定模板定模板一般受拉伸、弯曲、压缩3种应力，变形后会影响型腔的尺寸精度。因此，在考虑套板的尺寸时，应兼顾模具结构与压铸工艺。（3）动模板动模板的主要作用是：固定成型镶块、成型型芯、浇道镶块以及导向零件的载体。设置压铸件脱模的推出元件，如推杆、推管、卸料

43、板以及复位杆等。设置侧抽芯机构。在不通孔的模体结构中，起支承板的作用。（4）动模支承板动模支承板的主要作用是：承受金属液填充压力的冲击，而不产生不允许范围内的变形。因此，不通孔的模体结构，有时也可设置支承板。（5）模座动模座板与垫块组成动模的模座。模座与动模套板、动模支承板及推出机构组成了动模部分的模体。压铸时，动模部分模体通过动模座板连接固定在压铸机的移动模板上，因此动模座板上也必须留出安装压板或紧固螺钉的位置。垫块的作用是支承动模支承板，用来形成推出机构工作的活动空间。对于中小型模具，还可以用垫块的厚度来调节模具的合模高度垫块在压铸模锁紧时，承受压铸机的锁模力，所以必须有足够的受压面积（6）推出板推出板包括推杆固定板和推板。 在设计推出板时，主要考虑到以下几点：1)推出板应有足够的厚度，以保证强度和刚度的需要，防止因金属液的间接冲击或脱模阻力产生的变形。2)推出板各个大平面应相互平行，以保证推出元件运行的稳定性4。4.2.2 模体尺寸定模座板：长315mm，宽346mm，厚26mm；动模座板：长315mm，宽346mm，厚26mm；定模套板：长315mm，宽315mm，厚146mm；动模套板：长313mm，宽315mm，厚81mm；支撑板： 长315mm，宽315mm，厚46mm；垫块： 长315mm，宽5