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1、湖北工业大学商贸学院学士学位论文湖北工业大学商贸学院毕业设计论文题 目 三角皮带轮压铸模具设计 学院（系） 机电工程学院 专业班级 材料本（一）班 学生姓名 * 指导老师 * 44目 录摘 要IAbstractII1 绪论11.1 压力铸造的原理及其优缺点11.2 压力铸造生产工艺过程11.3 压铸合金11.4 压铸机31.5 压铸模31.6 压铸模的设计41.7 本次设计的纲领52 三角皮带轮压铸模设计前的工艺准备62.1 铸件毛坯的测绘62.2 对零件图进行工艺性分析62.2.1 压铸合金的选用62.2.2 压铸件结构上的要求72.2.3 压铸件结构工艺性的分析92.3 对模具结构的初步分
2、析92.3.1 选择分型面和确定型腔数量102.3.2 选择内浇口位置102.3.3 抽芯方案的确定102.3.4 确定推出机构的位置，确定合理的推出方案102.4 浇注系统的设计102.4.1 内浇口截面积的计算122.4.2 直浇道设计122.4.3 横浇道的设计132.5 选用压铸机132.6 排气系统的设计172.7 铸件工艺图的绘制173 压铸模总体设计193.1 压铸模的模体设计193.1.1 模体设计的要点193.1.3 成型零件尺寸的计算203.1.4 压铸模的结构零件的设计203.2 抽芯机构的设计253.2.1 抽芯机构的主要组成263.2.2 确定抽芯力和抽芯距26293
3、.3.1 推出机构的组成293.3.2 推出机构的分类和选用293.3.3 推出机构的设计要点303.4 压铸模技术要求313.5 压铸模总装图的技术要求373.6 绘制模具总装图和零件图374 计算机绘图394.1 计算机绘图软件的介绍394.2 AutoCAD的应用39小 结41致 谢42参考文献43 摘 要压力铸造属于永久型铸造，是一种重要的铸造方法。它的主要优点是生产率很高，并且铸件的尺寸精度高。在设计中，首先对三角皮带轮的结构、尺寸进行了分析。由于该件属于薄壁、中等复杂件，材质要求为YZAlSi12Cu2Mg1，确定该件可以压铸。取它的最大截面(底面)作为分型面，这样零件齿槽可以通过
4、型芯来成型。本设计采用一模一件。然后进行压铸工艺设计，包括铸造圆角、拔模斜度、分型面和浇注系统，并选定压铸机为J1113C型。根据既定的压铸工艺，对压铸模的总体和各结构零件进行详细的设计，其中包括模板、导向机构、抽芯机构、推出机构、型芯,对导柱直径、抽芯斜销直径、模板厚度、吊环螺钉的强度进行校核，并核算推杆的截面积。利用计算机绘图软件AutoCAD绘出总装图并拆绘全部非标准零件图。设计过程中还全面考虑了加工、装配的可行性和简便性，以及节约成本等问题，预测该模具能够很好地满足生产需要，且能较好地达到经济技术要求。关键词：压铸模 三角皮带轮 斜销 铝合金 AbstractDie casting i
5、s an important foundry method, which is belonged to the permanence foundry. It has a merit of high productivity, and the precision of dimension is very high. In this design, first analyze the structure and dimension of the triangle wheel of belt, and find that it is a thin wall and moderate complex
6、casting, and it is made of YZAlSi12Cu2Mg1. So it can be made by die casting. The divided section is the base face, which is the maximum section. And the trough of gear can be molded by two sliding blocks core puller , it can be designed that one castings per die. Then the fillet of the casting, the
7、drafting pitch, dividing face and the gating system of the casting processing can be confirmed, and choose the type of the die casting machine, which is J1110B.On the base of the casting processing which has been designed, the entirety and individual part of the die casting can be designed, includin
8、g the pattern plate, guiding mechanism, core puller, extrusion mechanism and cores. And the strength of the guiding pole, the oblique pin, the pattern plate, the flying rings bolt need to be checked out. And so was the crossing area of the pusher. The assemble drawing and all the non-standard parts
9、of the die can be drew with the help of AutoCAD drawing software. During the designing, the processing, the feasibility and convenience of the assemble and the costing was considered. It was predicted that this die would be satisfied the manufacture perfectly and it would achieve the economic and te
10、chnical request perfectly.Keywords: die casting, triangle wheel of belt, oblique pin, Aluminum alloy三角皮带轮压铸模设计1 绪论压力铸造属于永久型铸造工艺范畴，是一种高经济效益的铸造方法。在有色金属铸造中，压铸是最为重要的生产方法，约60%的铝合金铸件是通过压铸生产的。早在1822年，这种方法就已显示出它的生产潜力，威廉姆乔奇（William Church）博士制造了一台日产12000-20000铅字的铸字机。小戴维（David Bruce Jr）在1838年制造了一台每分钟生产165个小铅字的
11、自动机。到19世纪后期，可以看到压铸件在现金出纳机、留声机和自行车生产中的应用日益增多。而1904年可能是压铸史上最重要的一年。因为在这一年中，法兰克林（H.H.Frankin）公司开始用压铸方法制造汽车的连杆轴承，这就开创了压铸件在汽车工业中应用的先例，而且一直延续至今。影响压铸经济效益的因素主要有压铸件的生产效率、压铸件的质量和每件压铸件的成本这三个因素。在中国当前压铸市场快速发展的情况下，能够继承前人的经验将压铸技术合理地应用于现代工业生产中并能够有所突破，将会使生产工艺更为合理和高效，有利于生产的发展和技术的进步，从而实现较高的经济效益。1.1 压力铸造的原理及其优缺点（1）压力铸造的
12、实质是在高压作用下，使液态金属或半液态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并在压力作用下凝固而获得铸件的方法。在压力铸造中高压和高速度是其两大特征。通常所采用的压力为20-200MPa,充填时的速度(又称内浇口速度)为1570m/s,充填时间与压铸件的大小和结构有关，一般为0.010.2秒。（2）压力铸造的优点有：第一，生产率高。在所有的铸造方法中，压铸是一种生产率最高的方法。第二，铸件的尺寸精度高，表面光洁度好。因此，一般压铸件可以不经过机械加工或只对个别部位进行加工就可以使用。第三，铸件的表面硬度和强度都较高，抗拉强度一般比砂型铸件高25%30%。第四，可以压铸形状复杂的薄壁铸件。第五，压铸件
13、的尺寸稳定统一，互换性好。其缺点主要有：第一，压铸件易产生内在气孔，不能进行热处理，也不宜在高温下工作。同样也不希望对压铸件进行机械加工，以免铸件表面显露出气孔。第二，不适宜压铸高熔点金属。第三，由于压铸模加工周期长、成本高，但其生产率高，故仅限于大批量生产中。1.2 压力铸造生产工艺过程见工艺流程图：图1-1。1.3 压铸合金图1-1 压铸工艺流程图目前使用的大多数压铸件实际上是用铝合金、锌合金、镁合金和铜合金制成。但有一些压铸件仍然采用低熔点合金制造。在这些压铸合金中铝合金应用最广，而镁合金呈增长的趋势。目前工业应用的压铸铝合金主要有以下几大系列：Al-Si、Al-Mg、Al-Si-Cu、
14、Al-Si-Mg、Al-Si-Cu-Mg、Al-Zn等。1.4 压铸机压铸机是压铸生产的专用设备，它是一种很复杂的机械设备，包含了机械、电气、液压和气动等各种元件。常用的压铸机可分为：热压室和冷压室两大类。冷压室压铸机又可以分为立式、卧式和全立式三种类型。压铸机的主要技术参数有：合型力、压射力、压射比压、动模座板行程、压铸模厚度等。压铸机正得到积极的发展，并应用了许多现代技术，如计算机控制等。1.5 压铸模压铸模是进行压铸生产的主要工艺装备，压铸生产过程能否进行、铸件质量能否保证，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。压铸模始终设计成由两个半模组成（相当于砂型铸造的上箱和下箱），
15、压铸时它们相互闭合在一起。压铸模的各部分（包括所有的型芯），都是由钢铁材料制成的永久性结构。因此，所有位于压铸件取出方向内的压铸模部分都必须是可活动的，以便在压铸结束后完整地取出压铸件。（1）压铸模的组成见图1-2所示。图1-2 压铸模结构组成（2）压铸模各部分的作用静模：静模固定于压铸机工作台上，上面设有直浇道。压铸时，直浇道与压铸机上的压室相连接，金属液通过直浇道进入型腔。其中静模上的静模衬模是压铸型腔的主要组成部分。动模：动模固定在压铸机的动模压板上。随着压铸机的开合运动，动模与静模分别分开和合拢。一般抽芯机构和顶出机构都在这一部分。成型部分：形成铸件的几何形状。抽芯机构：所有位于压铸件取出方向内的型芯，由于影响铸件的取出，必须做成活动型
