湘潭大學
課程設計說明書
題目： 壓鑄件模具設計
學院： 機械工程學院
專業：材料成型及控制工程
學號姓名
指導教師
完成日期： 2015.3.16
一.設計前準備工作
1.壓鑄工藝分析：
壓力鑄造是將液態或半液態的金屬，在高壓作用下，以高的速度填充壓鑄模的型腔，並在壓力作用下快速凝固而獲得鑄件的一種方法。高壓力和高速度是壓鑄時熔融合金充填成型過程的兩大特點，也是壓鑄與其它鑄造方法最根本的區別所在。壓鑄件尺寸精度和表面粗糙度較好，鑄件輪廓清晰，有緻密的表層，比內層有更好的機械效能，內部存在氣孔和縮孔缺陷。
2.零件初步分析
零件為對稱圓筒型零件，截面為工字形，中心開有一小孔。壁厚為5mm，屬於薄壁零件。型腔深度約為97.5mm，屬於深腔。
零件圖如下所示：
圖1-1 零件圖
3.初步確定設計方案：
1) 壓鑄合金
此鑄件的材料為yzcuzn40pb：此材料屬於鉛黃銅合金，具有加工效能較好，成本較低等優點，多用於化工、造船的零件和耐磨的零件。
2) 鑄件的精度設計為ct8級，採用壓力鑄造的方法能達到此精度。
3) 確定壓鑄工藝及模具製造能力。
4) 確定壓鑄模結構（包括分型面，型腔數目，澆注系統，成型零件的尺寸設計，結構零件的尺寸設計，以及採用型芯、型腔鑲塊節約貴重金屬）。
二.壓鑄件工藝分析
1.壓鑄合金工藝分析：
1) 力學效能高；
2) 良好的耐蝕、耐磨效能，疲勞極限和導熱性高，線膨脹係數小；
3) 導電性能好，且具有抗磁性能；
4) 熔點高，模具使用壽命短。
2.壓鑄件工藝分析：
為了從根本上防止壓鑄件產生缺陷，並以低成本，連續不斷地生產高質量的壓鑄件，必須使壓鑄件的結構適合於壓鑄。
主要對鑄件的壁厚、圓角、筋、出型斜度，孔，螺紋、加工餘量、文字、標誌、圖案等進行分析。
本次鑄件壁厚均勻適合壓鑄。鑄件的平均壁厚約為5mm,為薄壁壓鑄件，表面不加工，故無加工餘量。鑄件本身有斜度且能減少出型時與型壁的摩擦。
鑄件上無側孔，不需設計側抽芯結構。該鑄件內部有乙個台階，在模具設計時，擬在定模和動模各設計乙個型芯。擬採用推管推出機構。
3.分型面的選擇：
1) 考慮到模具起模時，鑄件留在動模上；
2) 盡量使模具整體結構簡單；
3) 考慮鑄件有一定同軸度的要求；
4) 同時注意使模具不至於過高。
所以鑄件設計及分型面選擇如下：
圖2-1 鑄件圖
如圖所示，選擇1為分型面。
三.澆注系統和排溢系統的設計
1.澆注系統的設計：
經過對鑄件的結構分析，鑄件是對稱件，對澆注系統的選擇可選擇側澆口，在澆注時金屬液沿分型面從型腔邊緣匯入，然後自下而上推向進型腔，有利於金屬液的充填和排氣。
採用切線澆口，避免金屬液正面衝擊型芯，提高模具使用壽命。
對澆注系統尺寸的設計：
表3-1 澆注系統尺寸
2.溢流排氣系統的設計：
鑄件採用側澆口切線形式，故採用分型面排氣方式，無需另開設排氣槽；溢流槽需在試模後確定是否開設，若需要，則開設於金屬液充填最後封閉位置，以儲存前端冷汙金屬。
溢流槽尺寸的設計如圖所示：
圖3-1 溢流槽
澆注系統及溢流排氣系統的結構如下圖所示：
圖3-2 澆注系統及溢流排氣系統設計圖
四.壓鑄機的選擇
壓鑄機是壓鑄生產最基本的要素之一。金屬壓鑄模是通過壓鑄機的執行而實現壓鑄成型的。
1.壓鑄機的種類和特點
壓鑄機的種類和型號很多。一般說來，根據壓鑄機壓室的溫度狀態，可分為熱壓室壓鑄機和冷壓室壓鑄機。冷壓室壓鑄機又根據其結構形式分為立式壓鑄機，全立式壓鑄機和臥式壓鑄機。
目前，熱壓室壓鑄機通常僅適用於壓鑄鉛、鋅等低熔點合金，國外正在研究鋁、鎂等較高熔點合金的壓鑄技術。
1) 立式冷壓室壓鑄機的特點：
a) 適宜於壓射可設定或必須設定中心澆口的壓鑄件。
b) 金屬液注入直立的壓室中，操作比較方便，占地面積少。
c) 在操作時，只有在澆注餘量切斷後，方可開模，生產效率較低。
d) 金屬液進入型腔時，經過90°角的轉折，壓力損失較大。
2) 全立式冷壓室壓鑄機的特點：
a) 壓射衝頭與直澆道方向相同，金屬液進入型腔的流程短，壓力損失和熱量損失較小。
b) 壓射衝頭垂直方向執行，運動平穩。
c) 模具水平放置，活動型芯和嵌件安放方便、穩定、可靠。
d) 占地面積少。
e) 壓鑄件推出後需用手工取出，生產效率較低，不容易實現自動化操作。
3) 臥式冷壓室壓鑄機的特點：
a) 壓室與壓射衝頭均為水平放置，金屬液注入型腔時，澆道轉折少，其壓力損失小，有利於發揮增壓機構的作用。
b) 模具安裝方便，臥式壓鑄機一般設有中心和偏心多個澆注位置，或在偏心和中心間設定可任意調節位置的扁孔。
c) 便於操作，便於調整，壓鑄效率較高，是目前廣泛應用的壓鑄裝置。
d) 壓室內表面容易氧化。
e) 金屬液在壓室內暴露在大氣的表面積較大，壓射時容易將空氣、氧化物質及其它雜質帶入型腔，引起壓鑄缺陷。
綜合考慮鑄件的形狀及特點，選用臥式冷壓室壓鑄機。
2.選定壓射比壓
表4-1 壓射比壓(增壓)推薦值(mpa)
選定壓射比壓p=70mpa。
3.確定型腔數目及布置形式
根據鑄件圖樣及產量等要求，確定該模具的型腔數為一模一腔。
4.確定模具分型面上鑄件的總投影面積
σa=a鑄+a澆+a餘+a溢=6850mm2 (式4.1)
a鑄——鑄件在分型面上的投影面積；
a澆——澆道內澆口在分型面上的投影面積；
a餘——餘料在分型面上的投影面積；
a溢——溢流槽在分型面上的投影面積；因試模前暫時不開設溢流槽，故在計算時忽略。
5.計算鎖模力：
鎖模力是表示壓鑄機最基本引數，其作用是克服壓鑄充填時的脹型力，使模具分型面不致張開，故設計壓鑄模時，首先確定脹型力的大小來選擇壓鑄機，當壓鑄機的鎖模力大於脹行力，則可認為該壓鑄機可以使用。
式4.2)
－壓鑄機應有的鎖模力(n)
－脹型力(n)
－安全係數(一般取1.25)
壓鑄模具課程設計說明書
班級學號 姓名指導老師 學期 2010 2011 機電工程系 模具設計與製造專業 2011年1月10日 壓鑄模具課程設計任務書 課題名稱 鑄件圖 毛坯 鑄件材料 生產批量 4萬件 設計要求 1 按設計指導書要求完成壓鑄模具裝配圖 零件圖的繪製。2 編寫設計說明書。3.將說明書和圖樣裝訂成冊。1 對製...
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課程名稱壓鑄工藝及模具設計 題目壓鑄工藝與模具設計 學院 機電工程系 材料加工 專業 材料成形與控制工程 班級材成 學號 學生姓名 起訖日期 2012.12.10 12.28 指導教師 李克職稱 教授 審核日期 1 設計前準備工作 1 1.1 零件分析 1 1.2 初步確定設計方案 1 2 壓鑄件工...
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課程名稱 壓鑄工藝及模具設計課程設計 學院 機械工程專業 材料成形及控制工程 姓名 吳遠髮學號 080803110033 年級 成形082 任課教師 丁旭目錄 第一章零件的工藝分析 2 第二章選用分型面及澆注系統 3 第三章壓鑄機的選用4 第四章計算壓鑄模成型部分尺寸 6 第五章設計零件圖8 第一章...