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1、北方工业大学课程设计专用1目录1 设计前准备工作 .11.1 零件分析 .11.2 初步确定设计方案 .22 压铸件工艺分析 .22.1 压铸合金工艺分析 .22.2 压铸件工艺分析 .32.3 分型面的选择 .43 浇注系统和排溢系统的设计 .53.1 浇注系统的设计 .53.1.1 内浇口的设计 .53.1.2 直浇道设计 .83.1.3 横浇道设计 .103.2 排溢系统的设计 .113.2.1 溢流槽的设计 .114 压铸模结构设计 .124.1 压铸机的选择 .124.2 型腔和型芯的结构设计 .134.2.1 型腔结构设计 .134.2.2 型芯结构设计 .134.3 推出机构、复
2、位机构的设计 .144.4 压铸模的技术要求 .155 参考文献 .18北方工业大学课程设计专用11 设计前准备工作1.1 零件分析压力铸造是将液态或半液态的金属，在高压作用下，以高的速度填充压铸模的型腔，并在压力作用下快速凝固而获得铸件的一种方法。高压力和高速度是压铸时熔融合金充填成型过程的两大特点，也是压铸与其它铸造方法最根本的区别所在。压铸件尺寸精度和表面粗糙度较好，铸件轮廓清晰，有致密的表层，比内层有更好的机械性能，内部存在气孔和缩孔缺陷。此铸件为中心对称件，抽芯方便使用压力铸造的方法比较适宜，但应避免上述的缺陷。压 铸 区 别于 其 它 铸 造 方 法 的 主 要 特 点 是 高 压
3、 和 高 速 。 金 属 液 是 在 压 力 下 填 充 型 腔 的 ， 并 在 更 高 的 压 力 下 结 晶 凝 固 ， 常 见 的压 力 为 15100MPa。 金属液以高速充填型腔，通常在 1050 米/秒，有的还可超过 80 米/ 秒，（通过内浇口导入型腔的线速度内浇口速度） ，因此金属液的充型时间极短，约 0.010.2 秒（须视铸件的大小而不同）内即可填满型腔。 压铸是一种精密的铸造方法，经由压铸而铸成的压铸件之尺寸公差甚小，表面精度甚高，在大多数的情况下，压铸件不需再车削加工即可装配应用，有螺纹的零件亦可直接铸出。从一般的照相机件、打字机件、电子计算器件及装饰品等小零件，以及汽
4、车、机车、飞机等交通工具的复杂零件大多是利用压铸法制造的。本次设计的零件为圆锥链接件，如下图 1-1 所示：图 1-1 圆锥链接件北方工业大学课程设计专用2产品原始信息产品大小 ： 180*88.5 单位：MM 材质 ：YL102 铝合金 缩水率： 1.005其物理和力学性能为：密度 2.71g/ cm,固相线与液相线温度分别为 538 C和 593C，抗拉强度 320 MPa,屈服强度 160 MPa，硬度 80HB，剪切强度 190 MPa，疲劳强度 140 MPa。1.2 初步确定设计方案1、此铸件的材料为 YL102，应在适当的温度下流动性较好是浇注，使能充满型腔。2、铸件的精度为 6
5、 级，采用压力铸造的方法能达到此精度。3、确定压铸工艺及模具制造能力。4、确定压铸模结构（包括型腔数目，模板的尺寸设计，导柱、导套尽量使用国标能缩短制造周期，以及采用型芯、型腔镶块节约贵重金属） 。5、模具设计是要留收缩率尺寸。2 压铸件工艺分析2.1 压铸合金工艺分析压铸铝合金的使用性能和工艺性能都优于其他压铸合金，而且来源丰富，所以在各国的压铸生产中都占据极重要的地位，其用量远远超过其他压铸合金。铝合金的特点是：比重小、强度高；铸造性能和切削性能好；耐蚀性、耐磨性、导热性和导电性好。铝和氧的亲和力很强，表面生成一层与铝结合得很牢固的氧化膜，致密而坚固，保护下面的铝不被继续氧化。铝硅系合金在
6、杂质铁含量较低的情况下，粘模倾向严重。铝合金体收缩值大，易在最后凝固处形成大的集中缩孔。用于压铸生产的铝合金主要是铝硅合金、铝镁合金和铝锌合金三种。北方工业大学课程设计专用3纯铝铸造性能差，压铸过程易粘模，但因它的导电性好，所以在生产电动机的转子时使用。铝合金中主要合金元素及杂质对其性能影响如下：硅。硅是大多数铝合金的主要元素。它能改善合金在高温时的流动性，提高合金抗拉强度，但使塑性下降。硅与铝能生成固熔体，它在铝中的溶解度随温度升高而增加，温度 577时溶解度为 1.65%，而室温时仅为 0.2%。在硅含量增加到 11.6%时，硅与其在铝中的固溶体形成共晶体，提高了合金高温流动性，收缩率减小
7、，无热裂倾向。二元系铝硅合金耐蚀性高、导电性和导热性良好、比重和膨胀系数小。硅能提高铝锌系合金的抗蚀性能。当合金中硅含量超过共晶成分，而铜、铁等杂质又较多时，就会产生游离硅，硅含量越高，产生的游离硅就越多。游离硅的硬度很高，由它们所组成的质点的硬度也很高，加工时刀具磨损厉害，给切削加工带来很大的困难。此外，高硅铝合金对铸铁坩锅熔蚀严重。硅在铝合金中通常以粗针状组织存在，降低合金的力学性能，为此需要进行变质处理。铝合金具有良好的压铸性能，导电性和导热性都很好。铝合金的密度小比强度和比刚度高是其突出的优点。铝合金的高温力学性能也很好，在低温下工作是同样保持良好的力学性能，且铝合金熔铸工艺简单，成形
8、和切削加工性能良好，有较高的力学性能和耐蚀性，但在熔炼的时，铝液要在溶剂保护下进行熔炼和保温，以防合金液吸气和产生氧化夹杂物。2.2 压铸件工艺分析为了从根本上防止压铸件产生缺陷，比以低成本，连续不断地生产高质量的压铸件，必须使压铸件的结构适合于压铸。主要对铸件的壁厚、圆角、筋、出型斜度，孔，螺纹、加工余量、文字、标志、图案等进行分析。对次铸件壁厚均匀适合压铸。铸件本身有斜度且能减少出型时与型壁的摩擦。铸件边缘有孔且与型芯方向一致，所以在铸造时铸出。铸件上有螺纹与型芯方向垂直，不宜在铸造时铸出，且螺纹的铸造模具加工时相当的困难，所以螺纹在铸件铸出后进行加工。北方工业大学课程设计专用42.3 分型面的选择 分型面的定义：压铸模的定模与动模接合表面通常称为分型面，分型面是由压铸件的分型线所决定的，而模具上垂直于锁模力方向的接合面，即为基本分型面。分开模具取出压铸制品的界面称为分型面，也可称为合模面。分型面的类型选择是否恰当，设计是 否合理，在模具设计中非常重要。它不仅直接关系到模具结构的复杂程度，而且对制品的成型质量和生 产操作等都有影响。选择分型面即是决定型腔空间在模内应占有的位置。选择分型面时应遵循以下原则：(1)符合压铸件脱模：为使压铸件能从模具内取出，分型面的位置应设在压铸件断面尺寸最大的部位。 (2)分
