毕业设计（论文）任务书 2015 届机械工程及自动化专业
题目：铝合金箱体压铸模具的设计
子题：
学生姓名：班级学号：
指导教师：职称：
所在系（教研室）：机电与信息工程系
下达日期：2014年7月4日完成日期：2015年5月8日
摘要
压铸模具是铸造液态模锻的一种方法，一种在专用的压铸模锻机上完成的工艺。它的基本工艺过程是：金属液先低速或高速铸造充型进模具的型腔内，模具有活动的型腔面，它随着金属液的冷却过程加压锻造，既消除毛坯的缩孔缩松缺陷，也使毛坯的内部组织达到锻态的破碎晶粒。毛坯的综合机械性能得到显著的提高。
本文运用大学所学的知识，了解压铸模具的工作原理，在此基础上，设计一款铝合金箱体压铸模具。通过查找相关资料，了解铝合金箱体压铸模具的内部结构和工作原理，构建了铝合金箱体压铸模具组成结构的总的指导思想，从而得出了该铝合金箱体压铸模具的优点是高效，经济，并且运行效果好，运行平稳的结论。
关键词：铝合金箱体压铸模具;型腔；效率；模具
Abstract
The environment of global economic development, China industries affected by other countries advanced technology at the same time, foreign enterprises and brand spread to more and more Chinese has become an opportunity. Cap pressing machine in industry through a variety of ways have been working with the relevant technology, and constantly improve their own strength and core competitiveness, and narrow the gap with developed countries.
In the new market demand, update the sleeve pressing machine is a pressing matter of the moment. The production of pipe pressing machine equipment manufacturing enterprises to fully tap the potential of the market, vigorously develop the sleeves of large low cost pressing special machinery and equipment, plays a positive role in the evolution of automatic assembly, the assembly of mechanical equipment. There is a large pipe equipment on equipment safety index has strict requirements of production. In the production equipment of enterprises, give full consideration to the possible problems in the operation of the equipment, so as to reduce the noise pollution caused by vibration or improper operation of equipment phenomenon and manufacturing of domestic pipe pressing equipment with global appeal, economic, security and stability of the theme consistent. Increase and production pipe pressing equipment of new energy saving.
Key word:pneumatic manipulator；cylinder；pneumatic loop；Fout degrees of freedom.
目录
摘要 (1)
Abstract (2)
第一章绪论 (3)
1.1 模具介绍 (4)
1.2 模具在加工工业中的地位................... 错误！未定义书签。
1.3 模具的发展趋势 (4)
1.4 本课题的意义 (4)
1.5 我国模具行业的发展方向和前景 (4)
第二章铝合金箱体压铸模具结构的设计 (11)
2.1 材料的选择 (13)
2.2 压铸件结构的设计 (15)
2.2.1 脱模斜度 (15)
2.2.2 产品斜度 (15)
2.2.3 产品壁厚 (15)
2.2.4 加强筋 (15)
2.2.5 圆角 (15)
2.2.6 压铸件的精度 (15)
2.3 分型面的确定 (15)
2.4 压铸机的初步选择 (15)
2.4.1 压铸机锁模力的确定 (15)
2.4.2 核定投影面积 (15)
2.4.3 实际容量的核算 (15)
2.4.4 选择压铸机 (15)
第三章模具设计 (17)
3.1 确定型腔数目及排列方式 (19)
3.2 浇注系统的设计 (20)
3.3 内浇口的设计............................. 错误！未定义书签。
3.4 直浇道的设计............................. 错误！未定义书签。
3.5 横浇道的设计 (23)
第四章成型零部件的设计 (23)
第五章脱模机构的设计 (23)
结论 (24)
致谢 (25)
参考文献 (26)
第一章绪论
1.1 模具介绍
当今社会，模具工业无所不在，各种各样的的产品都需要模具来生产，因为使用模具生产，可以大大地提高生产效率和制造成本，同时，产品的加工精度等等都能够得到保证。在各个行业应用模具的场合非常广泛，例如飞机，轮船，以及一个机械零部件等各个领域都有用到。人类社会工业的发展离不开模具这样一个重要的生产工具。随着社会的进步，工业的发展，模具工业同样会日新月异，随着时间的推移，相信会迎来一个新的革新时期。
1.2 模具在加工工业中的地位
在当今社会，工业越来越发达，模具产业也在不断地飞速发展着，随着科技的发展，模具工业的进步，模具在当今工业化大生产中起到了越来越重要的作用。因为有了模具，使工业产品的加工精度和效率得到了保障，大大减少了人工繁杂的劳动强度，提高了工业的发展进程。
1.3 模具的发展趋势
随着工业的发展，模具工业也在飞速发展着，针对当今社会的工业发展状况，模具的发展主要体现在一下几个方面：
(1) 模具的加工与制造的自动化程度将会继续提高。
(2) 结构零部件的材料的制造费用将会慢慢下降，同时加工结构零部件的设备的精度将会提高很多。
(3) 模具的样式将会越来越多，从单工序模具到复合模具，一次性成型复杂工件的模具将会越来越多地被应用和生产。
(4) 热流道模具在模具工业中的位置和作用将会越来越突出，应用的领域也将会越来越广泛。
(5) 工业的发展将会引领高压铸模具也不断地发展，模具生产工艺和加工工艺也会逐渐走向自动化。
(6) 模具的结构领部件将会更多地利用标准零件来代替非标零部件，这样就增加了模具之间的互换性。同时，也可以更好地保证模具加工出来的产品的精度，维修和使用也更加方便快捷。
(7) 随着社会的发展和工业的进步，车辆的不断增多，所以压铸模具，冲压模具也将会越来越普遍地应用到各个生产加工领域。从单工序模到复合模的过渡是模具发展的必然趋势。
1.4 本课题的意义
在传统压铸模具设计中，设计周期长，一般要二到三个月的时间；设计成本高，需要往返数次制模，修模；产品质量不能保证，对流体在模腔内的流动状态，冷却状况缺乏了解。
本文以铝合金箱体的压铸模具设计为例，运用UG软件智能分模，不但保证了模具的精确性，而且分模简单，是设计者可以节约时间，集中精力拆模做型腔；运用CAE 分析功能，对压铸过程进行模拟分析，包括充模流动模拟、保压过程模拟、冷却过程模拟及翘曲模拟分析。通过模拟分析可以预测制品填充不足、熔接线、气泡和翘曲变形等缺陷，还可以测定最佳浇口数量和位置，测定压铸时注射压力以及注射时间，溶体流动前锋的温度变化等系列参数；运用专家模架系统，根据设计参数直接选取标准模架，构造模具三维实体。这样设计出来的模具具有更高的质量，更大的准确性。
现代的模具设计在计算机的平台上，运用CAD/CAE/CAM等软件，使现代模具设
计具有了高质量，高效率，低成本等特点。
1.5我国模具行业的发展方向和前景
经过1990年代的高速发展，中国的模具产业已经达到一定的水平，生产能力也有了相当大的提高，模具市场的规模也正在逐步扩大。过去十年，中国模具工业（主要集中在汽车、电子信息以及电器）以每年15%左右的增长速度快速发展。
到2005年，全国模具生产厂点已达3万多家，从业人员50多万人；模具销售总额高达610亿元，比上年增长25%；模具生产企业总体上任务饱满、订单充足。2006年，业界预测中国汽车的年度销售数量将会比前一年增长15%，年度销售数量将会达到640万台。而汽车零部件市场比汽车整车的市场更大，可以预测汽车相关模具产业将会有高速发展。
与2004年相比，2005年中国的模具生产值增加了125%，以610亿人民币居世界第三位。其中，出口比前一年增加了150%，达到了7.4亿美元。目前，国内模具行业正随着我国制造业特别是汽车和电子产业的持续高速发展而逐渐步入“黄金期”。
近年来，模具行业结构调整步伐加快，主要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具和模具标准件发展速度高于行业的总体发展速度；压铸模和压铸模比例增大；面向市场的专业模具厂家数量及能力增加较快。随着经济体制改革的不断深入，“三资”及民营企业的发展较快。
在注塑模具方面，2006年，注塑模具比例进一步上升，热流道模具和气辅模具水平进一步提高，注塑模具在量和质方面都有较快的发展，我国最大的注塑模具单套重量已超过50吨，最精密的注塑模具精度已达到2微米。在CAD/CAM技术得到普及的同时，CAE技术应用越来越广，CAD/CAM/CAE一体化得到发展，模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现，专利数量增多。
据业内人士分析，未来我国模具发展趋势包括10个方面：
(1)模具日趋大型化。
(2)模具的精度将越来越高。10年前精密模具的精度一般为5微米，现已达到2-3微米，1微米精度的模具也将上市。
(3)多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，对钢材的性能要求越来越高。
(4)热流道模具在压铸模具中的比重也将逐渐提高。
(5)随着压铸成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注塑成型等工艺的模具也将随之发展。
(6)标准件的应用将日益广泛。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提高模具的质量和降低模具制造成本。
(7)快速经济模具的前景十分广阔。
(8)随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高。同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。
(9)以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快，压铸模具的比例将不断增大。由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对压铸模具的要求也越来越高。
(10)模具技术含量将不断提高。
从应用趋势方面分析，受用户要求模具的生产周期缩短影响；快速经济模具的开发将被重视，模具标准件的应用将日渐广泛，且采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模装置技术也会得到发展和提高。
第二章铝合金箱体压铸模具结构的设计
2.1 材料的选择
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。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，但使压铸性下降。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，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。
铜和铝组成固溶体，当温度为548℃时，铜在铝中的溶解度为 5.65%，室温时降至
0.1%左右。铜含量的增加可提高合金的流动性、抗拉强度和硬度，但降低了耐蚀性和压铸性，热裂倾向增大。压铸通常不用铝铜合金，而用铝硅铜合金。该产品的成型材料是铝硅合金，合金牌号YZAlSi12,该材料铸造性能好，密度小，强度高，耐蚀性、耐磨性、导热性和导电性好。
2.2 压铸件结构的设计
合金压铸件的结构工艺性是指压铸件结构对成型工艺方法的适应性。在压铸件生产过程中,一方面成型会对压铸件的结构,形状,尺寸精度等诸方面提出要求,以便降低模
具结构的复杂程度和制造难度,保证生产出价廉物美的产品；另一方面,模具设计者通过对给定压铸件的结构工艺性进行分析,弄清压铸件生产的难点,为模具设计和制造提供依据。
2.2.1 脱模斜度
压铸件从凹模型腔中脱出或从型芯上推出时,为了防止受阻力及划伤其表面,在压
铸件上所有与模具脱模方向平行的表面,须设计脱模斜度，脱模斜度的大小取决于压铸件的合金材料、压铸件的形状及型芯或型腔的粗糙度等。铝合金脱模斜度推荐的最小
脱模斜度外表面为0015'内表面为0030'，非配合面的最小脱模斜度外表面为0030'内表面为10。
2.2.2 产品壁厚
压铸件应该设计成合理的薄壁件，尽量壁厚均匀，同一压铸件上，最大壁厚与最
小壁厚之比不要大于３：１. 根据固定座各个面的面积大小和尽量使壁厚均匀得原则，设定固定座基本壁厚为2.5mm，两空心圆筒之间的连接部位厚度为3mm。
2.2.3 加强筋
螺栓固定座容易被拉断，要设计加强筋来增加它的强度和刚度。加强筋的高度为
一毫米。
2.2.4 圆角
压铸件应该设计成合理的圆角，以避免在压铸件上造成应了力集中而产生裂纹，大大的降低压铸件的强度。圆角可以显著提高压铸件的性能和压铸模具的强度，还可以使金属液流动畅通，少产生纹乱，减少压力损失，使气体容易排出等。
2.2.5 压铸件的精度
尺寸精度是压铸件的结构工艺的关键特征之一，它影响到压铸模的设计，压铸工艺的选择和压铸的制造，从而关系到压铸件的质量和成本。影响压铸件的尺寸精度的因素有：成型零件的制造误差；合金收缩率导致的误差；压铸模具在使用过程中磨损引起的误差；压铸模的安装和配合引起的误差；压铸件在模具中不同的位置引起的误差；压铸工艺变化引起的误差等等。固定座产品图如图2.2.5所示：
2.3 分型面的确定
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。
压铸件分型面设计的原则：
（1）开模时，能保持铸件随动模移动方向脱出定模；使铸件保留在动模内；并且为便于从动模内取出铸件，分型面应取在铸件的最大截面上。
（2）有利于浇注系统和排溢系统的合理布置。
（3）为保证铸件的尺寸精度，应使尺寸精度要求高的部分尽可能位于同一半压铸模内。
（4）使压铸模的结构简化并有利于加工。
（5）其他：如考虑铸造合金的性能，避免压铸机承受临界负荷（或避免接近额定投影面积）。
由于固定座上下结构对称，在对称面的断面轮廓最大，同时型芯放置在动模上，可以做到压铸件对动模上型芯的包紧力大于对定模的包紧力，所以选择直线分型面，并且分型面设置在固定座中间的对称面上。
2.4 压铸机的初步选择
2.4.1压铸机锁模力的确定
在一般情况下，压铸机的锁模力可按下式计算:
F锁≥kp（A件+A浇）/10 [2] (2.1)
式中 F锁—压铸机的锁模力，kN；
k —安全系数，一般取k=1.25；
p —压射比压，MPa；
A件—压铸件在主分型面上的投影面积，cm2；
A浇—浇注与溢流、排气系统的正投影面积之和，一般也可取A浇=0.3A件，cm2；查表得，铝合金常用压射比压的推荐范围值为50~80MPa，取p=60MPa，A件=55cm2 求得F锁≥536KN。
2.4.2核定投影面积
应满足A总＜A浇 (2.2)
式中A总为实际浇注的正投影面积，cm2；A浇为压铸机标定的最大投影面积，cm2。经计算得A总=71.5 cm2，A浇=110 cm2。满足要求。
2.4.3压室实际容量的核算
应满足G浇＜（0.6～0.8）室 [2] (2.3) G浇=（V件+V浇+V余）p=126g
G室=700g，满足要求。
2.4.4选压铸机
根据以上计算结果,经查资料可选用选用J116D型卧式冷室压铸机，相关技术参数如表2.1所示
第三章模具设计
3.1 确定型腔数目及排列方式
1）由于该工件较小，然后考虑到注射机的成型锁模力，我们采用一模一腔的设计思路来设计该模具。
2）同时考虑到注射机的额定注射量以及产品的制作精度，模具的型腔数不能太多，所以在这里综合以上因素，决定采用一模一腔来制作该产品，故模具的型腔数目为一个。
一模一腔的模具所需要的锁模力和注射量都在注射机额定的范围内，且制作出来的产品精度比较容易控制，外形不易变形，所以采用该型腔数目来制作加工铝合金箱体这个产品。
3.2 浇注系统的设计
将金属液引入到型腔的通道为浇注系统。它是从压室开始到内浇口为止的进料通道的总称。一般有四部分组成：直浇道、横浇道、内浇口、余料。选用的压铸机不同，采用不同的浇注系统。图3.2是各类型压铸机所采用的浇注系统。
对浇注系统进行设计时，一般应遵循如下基本原则：
（1）了解铝合金的成型性能
（2）尽量避免或减少熔接痕
（3）有利于型腔中气体排出
（4）防止型芯的变形和嵌件的位移
（5）尽量采用较短的流程充满型腔
（6）流动距离比和流动面积比的校核
为了提高成型效率和综合考虑以上的基本设计原则并结合制件质量要求，本模具应采用潜伏浇口，由产品底部进料。
浇口直径可以根据经验公式计算d=（0.14～0.20）24
A δ 式中 d —浇口直径（mm ）
δ—压铸件在浇口处的壁厚（mm ）
A —型腔的表面积㎜2
d=（0.14～0.20）241.5×20303.8≈1.0mm (浇口直径也可根据经验值取 d=1.0mm)
浇口锥角取 030β=;浇口倾斜角取 015α=。
3.3 内浇口的设计
内浇口是指横浇道到型腔的一段浇道，其作用是是使横浇道输送出来的低速金属液加速并形成理想的流态而顺序地填充型腔，它直接影响金属液的填充形式和铸件质量，因此是一个主要浇道。
设计内浇口时，主要是确定内浇口的位置和方向，并预计合金充填过程的流态，可能出现的死角区和裹气部位，以便设置适当的溢流槽和排气槽。
内浇口设计时应注意以下几点：
1、从内浇口进入型腔的金属液，应首先填充深腔处难以排气的部位，然后充填其他部位，并注意不要过早的封闭分型面、排气槽，以便于型腔中的气体能够顺利排除。
2、金属液进入型腔后，不正面冲击型壁和型芯，力求减少动能损耗，避免因冲击而受侵蚀发生粘模现象，致使该处过早损坏。
3、应尽可能采用单个内浇口而少用分支浇口（大型铸件、箱体和框架类以及结构形式特殊的铸件除外），以避免多路金属液汇流互相撞击，形成涡流，产生裹气和氧化物夹杂等缺陷。对有加强肋的铸件，应使内浇口导入金属液的流向和加强肋方向一致。
4、形状复杂的薄壁铸件，应采用较薄的内浇口，以保证有足够的填充速度。对一般结构形状的铸件，以保证最终静压力的传递作用，应采用较厚的内浇口，并设在铸件的厚处。
5、内浇口设置位置应使金属液充填压铸型腔各部分时，流程最短，流向改变小，以减少填充过程中能量的损耗和温度降低。
此外，还要考虑到铸件的加工、粗糙度及切除浇口是否对技术要求有影响等有关问题。
内浇口的主要形式如图3.6所示。其中图a因除去内浇口时易损伤铸件，因此较少采用。图b、c适应于平板类铸件。图d适用于壁厚铸件，图b、c、d在去除浇口时都不会损伤铸件。图e、f、g、h适用于深腔铸件（其中图f制造较困难），因为它们具有合理的金属液引入方向，有利于型腔排气及避免金属液进入型腔时冲击型芯。
根据经验公式：
An=180G （3.1）式中An为内浇口面积,mm2）;
G为压铸件质量，kg
求得An约为11.34mm2
内浇口的厚度，根据经验数据为1.0～1.8mm：内浇口的宽度，根据经验数据为压铸件边长的0.6～0.8倍。选用内浇口的厚度为1.5mm，宽度为16.5mm，长度为2mm。
3.4 直浇道设计
直浇道是指从浇口套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。选用压铸机的类型不同，直浇道的结构也不同。图3.5为卧式冷室压铸机用直浇道的结构，它又压铸机上的压室和压铸模上的浇口套组成，在直浇道上的一段称为余料，其设计要点如下：
1、根据所需压射比压和压室充满度选定压室和浇口套的内径D。
2、浇口套的长度应不小于压铸机压射冲头的跟踪距离，便于余料从压室中脱出。
3、横浇道入口应开设在压室上部内径三分之二以上部分，避免金属液在重力作用下进入横浇道，提前开始凝固。
4、分流器上形成余料的凹腔的深度等于内浇道的深度，直径与浇口套相等，沿圆周的脱模斜度约为5°。
5、有时将压室和浇口套制成一体，形成整体式压室。整体式压室内孔精度高，压射时阻力小，但加工复杂，通用性差。
6、采用深导入式直浇道（图3.4），可以提高压室的充满度，减小深型腔压铸模的体积，当使用整体式压室时，有利于采用标准压室或先有的压室。
图3.4
7、压室和浇口套的内孔，应在热处理和精磨后，在沿轴线方向进行研磨，其表面粗糙度不大于Ra0.2。
直浇道部分浇口套的结构见图3.5。图a装拆方便，压室同浇口套同轴度偏差较大。图b装拆方便，压室同浇口套同轴度偏差小，但浇口套耗料较多。图c 装卸不便，压室同浇口套同轴度偏差较大。图d浇口套通冷却水，模具热平衡好，有利于提高生产率。图e采用整体压室时点浇口的浇口套。图f用于卧式冷压室压铸机，采用中心浇口的浇口套。
图3.5
压铸产品结构设计准则 铝合金压铸件的结构设计经验 1。考虑壁厚的问题，厚度的差距过大会对填充带来影响 2。考虑脱模问题，这点在压铸实际中非常重要，现实中往往回出现这样的问题，这比注塑脱模讨厌多了，所以拔模斜度的设置和动定模脱模力的计算要注意些，一般拔模斜度为1 到3度，通常考虑到脱模的顺利性，外拔模要比内拔模的斜度要小些，外拔模也就1度，而内拔模要2～3度左右 3。设计时考虑到模具设计的问题，如果有多个位置的抽心位，尽量的放两边，最好不要放在下位抽心，这样时间长了下抽心会容易出问题 4。有些压铸件外观可能会有特殊的要求，如喷油、喷粉等，这时就要时结构避开重要外观位置便于设置浇口溢流槽。 5。在结构上尽量的避免出现导致模具结构复杂的结构出现，如，不得不使用多个抽心或螺旋抽心等 6。对于需进行表面加工的零件，注意，需要在零件设计时给适合的加工留量，不能太多，否则加工人员会骂你的，而且会把里面的气孔都暴露出来的，不能太少，否则粗精定位一加工，黑皮还没干掉，你就等再在模具上打火花了，那给多少呢，留量最好不要大于0.8mm,这样加工出来的面基本看不到气孔的，因为有硬质层的保护。 7。再有就是注意选料了，是用ADC12还是A380等，要看具体的要求了 8。铝合金没有弹性，要做扣位只有和塑料配合。 9。一般不能做深孔！在开模具时只做点孔，然后在后加工！ 10。如果是薄壁零件与不能太薄，而且一定要用加强肋，增加抗弯能力！由于铝铸件的温度要在800摄氏度左右！模具寿命一般比较短一般做如电机外壳的话只有80K左右就再见了！
1.压铸件的设计与塑胶件的设计比较相似，塑胶件的一些设计常规也适用于压铸件。 2.对于铝合金，模具所受温度和压力比塑胶的大很多，对设计的正确性要求特严。即使很好的模具材料，一旦有焊接,模具就几乎无寿命可言。锌合金跟塑胶差不多,模具寿命较好。 3.不能有凹的尖角，避免模具崩角。 4.压铸件的精度虽然比较高，但比塑胶差，而且拔模力比塑胶大，通常结构不能太复杂，必要时应将复杂的零件分解成两件或多件。 5.铝合金的螺孔通常模具只做锥坑，采用后加工。对于要求严的配合部位通常留 0.3mm的后加工量。 6.铝合金压铸易产生气孔，在外观上需加以考虑。 铝合金压铸件（含硅）表面做阳极氧化很难的，一般时间稍长回出现黑色。 铝合金压铸件不能做阳极氧化，可用喷油或喷塑。 常用的合金铝6061、7075，铸铝A356着色效果都不错的。 压铸件和阳极氧化之间没有必然的联系。 铸铝的种类很多，不一定要选硅铝合金（铸铝分Al-Si系、AL-Cu系、AL-Mg系、AL-Zn系等，还有参杂稀土元素的）。即使选用硅铝合金，阳极氧化也并非不可行。一般来说，合金铝中多多少少都含硅元素，比如6061含硅0.4~0.8%，7075含硅0.4%，这样的含硅量对合金阳极化影响是很小的（顺便说一句，铜含量对铝合金阳极氧化影响不大，但在硬质氧化、瓷质氧化时，铜、锰影响很大）。但当合金中硅含量很大（>7%）时，对合金的阳极氧化就会有影响。主要体现在氧化耗时较长，膜层显得灰暗等，这些问题通过工艺可以解决（比如不用直流、而用脉冲电流氧化），这就需要表面处理厂家有一定的技术能力。所以，铸铝≠硅铝合金≠不能阳极氧化。 另外再说说着色的问题。铝合金的阳极氧化和着色是两个不同的工序，这与钢铁的发蓝不同。
压铸模具设计复习题 一、名词解释 1、压力铸造：压力铸造是将熔融状态或者半熔融状态的金属浇入压铸机的压室，在高压力的作用下，以极高的速度充填在压铸模（压铸型）的型腔内，并在高压下使熔融或者半熔融的金属冷却凝固成形而获得铸件的高效益、高效率的精密铸造方法。 2、压射压力：压射压力Fy是压射机构（压射缸内压射活塞）推动压室冲头运动的力，即压射冲头作用于压室中金属液面上的力。 3、压射速度：即压室内压射冲头推动金属液的移动速度（又称冲头速度） 4、内浇口速度：是指金属液通过内浇口时的线速度（又称充填速度） 5、合金浇注温度：是指金属液从压室进入型腔的平均温度，因测量不便，通常以保温炉内的温度表示。一般高于合金液相线20～30℃ 6、模具的工作温度：模具的工作温度是连续工作时模具需要保持的温度。 7、充填时间：金属液自开始进入模具型腔直至充满型腔所需的时间称为充填时间。 8、增压建压时间：是指金属液在充模的增压阶段，从充满型腔的瞬时开始，至达到预定增压压力所需的时间，也就是比压由压射比压上升到增压比压所需的时间。 9、压室充满度：浇入压室的金属液量占压室容量的百分数称压室充满度。 10、压铸机的压射机构：是将金属液推送进模具型腔填充成型为压铸件的机构。 二、填空题（每空1分，共计20分） 1、金属液充填理论主要有：喷射充填理论、全壁厚充填理论、三阶段充填理论 2、压铸按压铸机分类：热室压铸、冷室压铸 3、液态金属成型新技术有：真空密封造型、气压铸造、冷冻造型 4、压铸用低熔点类合金主要有：锌、锡、铅。 5、压铸生产中，要获得表面光滑及轮廓清晰的压铸件，下列因素起重要作用：（1）压射速度 （冲头速度）；（2）压射比压；（3）充填速度（内浇口速度）。 6、压铸铁合金种类：压铸灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、低碳钢、不锈钢、合金钢和工具钢等。 7、铸造方法有砂型铸造、特种铸造。压铸工艺属于特种铸造工艺范畴。 8、常见压铸的分类方法：按压铸材料分类、按压铸机分类、按合金状态分类 9、压铸按压铸材料分类：单金属压铸、合金压铸 10、压铸用高熔点类合金主要有：铝、镁、铜。 11、压铸合金、压铸模和压铸机是压铸生产的三大要素。 12、压铸新技术有真空压铸、加氧压铸和定向抽气加氧压铸、精速密压铸、半固态压铸、挤 压压铸、铁合金压铸。 三、判断题（每小题1分，共计10分） 1、全壁厚充填理论所提出的充填形态是最理想的。 2、充填过程主要有以下3种现象：（1）压入（2）金属液流动（3）冷却凝固。 3、压力铸造属于特种铸造中金属型（即压铸模）在压力机上进行生产的一种精密铸造，其最终产品为压铸件。
铝合金压铸件资料 ADC-12（相当国内的ZL104）是压铸铝合金牌号，为脆性材料,易崩裂。性质类似铸铁,但有质轻和导热性好的优点。主要用于做高档望远镜外壳,相机三脚架云台,发动机外壳等。具体性能指标，可由铝合金压铸厂提供,或等我查资料后再告知。在广东省南海市有大量生产厂家。 数码相机的铝合金外壳的壁厚多少合理？表面是如何处理的？有没有加工此类产品的厂家？壁厚：1.2~1.5mm，表面：铬酸皮膜后喷涂； 铝合金压铸件的内部裂痕怎样检测？ 通过无损探伤来检测产品 1.超声波探伤 各类金属管材、板材、铸件、锻件和焊缝的超声波检测和超声波测厚. 当超声波在传播中遇到裂缝、空洞、离析等缺陷时，超声波的声速、振幅、频率等声学参数会因此改变。根据仪器测量这些改变，可以判断缺陷的存在，并能确定其具体位置. 超声波脉冲（通常为1.5MHz）从探头射人被检测物体，如果其内部有缺陷，缺陷与材料之间便存在界面，则一部分人射的超声波在缺陷处被反射或折射，则原来单方向传播的超声能量有一部分被反射，通过此界面的能量就相应减少。这时，在反射方向可以接到此缺陷处的反射波；在传播方向接收到的超声能量会小于正常值，这两种情况的出现都能证明缺陷的存在。在探伤中，利用探头接收脉冲信号的性能也可检查出缺陷的位置及大小。前者称为反射法，后者称为穿透法。 2.磁粉探伤 适宜于铁磁性材料如铸造、锻造和其它机加工部件的无损检测。 3.紫外线灯 价格低廉、可靠高和操作简单，各种管道的泄漏探查、涂镀层是否均匀的检验、杂质或污点的检测、半导体和生物领域、医疗、舞台特除艺术效果 4.射线探伤 射线探伤可以分为X射线、γ射线和高能射线探伤三种 X射线照相法探伤是利用射线在物质中的衰减规律和对某些物质产生的光化及荧光作用为基础进行探伤的。从射线强度的角度看，当照射在工件上射线强度为J0，由于工件材料对射线的衰减，穿过工件的射线被减弱至Jc。若工件存在缺陷时，因该点的射线透过的工件实际厚度减少，则穿过的射线强度Ja、Jb比没有缺陷的点的射线强度大一些。从射线对底片的光化作用角度看，射线强的部分对底片的光化作用强烈，即感光量大。感光量较大的底片经暗室处理后变得较黑。因此，工件中的缺陷通过射线在底片上产生黑色的影迹，这就是射线探伤照相法的探伤原理。 铝合金压铸件的结构设计经验 1。考虑壁厚的问题，厚度的差距过大会对填充带来影响 2。考虑脱模问题，这点在压铸实际中非常重要，现实中往往回出现这样的问题，这比注塑脱模讨厌多了，所以拔模斜度的设置和动定模脱模力的计算要注意些，一般拔模斜度为1到3度，通常考虑到脱模的顺利性，外拔模要比内拔模的斜度要小些，外拔模也就1度，而内拔模要2～3度左右 3。设计时考虑到模具设计的问题，如果有多个位置的抽心位，尽量的放两边，最好不要放在下位抽心，这样时间长了下抽心会容易出问题 4。有些压铸件外观可能会有特殊的要求，如喷油、喷粉等，这时就要时结构避开重要外观位置便于设置浇口溢流槽5。在结构上尽量的避免出现导致模具结构复杂的结构出现，如，不得不使用多个抽心或螺旋抽心等 6。对于需进行表面加工的零件，注意，需要在零件设计时给适合的加工留量，不能太多，否则加工人员会骂你的，而且会把里面的气孔都暴露出来的，不能太少，否则粗精定位一加工，得，黑皮还没干掉，你就等再在模具上打火花了，那给多少呢，留量最好不要大于0。8mm,这样加工出来的面基本看不到气孔的，因为有硬质层的保护。 7。再有就是注意选料了，是用ADC12还是A380等，要看具体的要求了 8。铝合金没有弹性，要做扣位只有和塑料配合。 9。一般不能做深孔！在开模具时只做点孔，然后在后加工！ 10。如果是薄壁零件与不能太薄，而且一定要用加强肋，增加抗弯能力！由于铝铸件的温度要在800摄氏度左右！模具寿命一般比较短一般做如电机外壳的话只有80K左右就再见了！
辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）开题报告 题目螺杆套压铸模铸造______________ 指导教师付大军 ______________________ 院（系、部）材料学院 ______________ 专业班级成型08—4 _____________ 学号0808020409 ___________________ 姓名刘冠男__________________________ 日期2012-3-2 _______________ 教务处印制
一、选题的目的、意义和研究现状 根据对螺杆套压铸模的设计，了解和熟悉压力铸造的工艺设计过程和模具的设计过程。对压力铸造过程，模具的设计过程中以及实际应用过程中出现的缺陷问题，根据压铸模具工艺设计的理论与实践的结合，在外套的工艺结构不影响其性能和使用的情况下进行相应合理的设计，从而达到避免缺陷，提高外套工作性能的目的 社会需要是促进科学技术发展的主要原因。当一种生产工艺不能满足社会需要时，就会有新的更好的工艺产生，压铸技术的出现就是如此。压铸最早用来铸造印刷用的铅字，当时需要生产大量清晰光洁以及可互换的铸造铅字，压铸法随之产生。1885年奥默根瑟勒（Mergenthaler）发明了铅字压铸机。最初压铸的合金是常见的铅和锡合金。随着对压铸件需求量的增加，要求采用压铸发生产熔点和强度都更高的合金零件，这样，相应的压铸技术，压铸模具和压铸设备就不断地改进发展。1905年多勒（Doehler）研究成功用于工业生产的压铸机，压铸锌，锡，铅合金铸件。1907年瓦格纳（Wagne）首先制成启动活塞压铸机，用于生产铝合金铸件。1927年捷克工程师约瑟夫。波拉克（Joset Polak设计了冷压室压铸机，克服了热压室压铸机的不足之处，从而使压铸生产技术前进了一大步，铝，镁，锌，铜等合金零件开始广泛采用压铸工艺进行生产。压铸生产是所有压铸工艺中生产速度最快的一种，也是最富有竞争力的工艺之一，使得它在短短的160 多年里的时间内发展成为航空航天，交通运输，仪器仪表，通信等领域内有色金属铸件的重要生产工艺。[6]-[8] 20 世纪60 年代至70 年代是压铸工艺与设备逐步完善的时期。而70 年代到 现在，则是电子技术和计算机技术加速用于压铸工艺与设备的大发展阶段。数控压铸机，计算机控制压铸柔性单元及系统和压铸工艺与设备计算机辅助设计的出现，标志着压铸生产开始从经验操作转变到科学控制新阶段，从而使压铸件的质量，自动化程度及劳动生产旅都得到了极大的提高。[9] 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的重要措施，而金属压铸模则是提供正确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。[4] 由于金属压铸成型有着不可比拟的突出优点，在工业技术快速发展的年代,必将得到越来越广泛的应用。特别是在大批量的生产中，虽然模具成本高一些，但总的说来，其生产的综合成本得到大幅度降低。在这个讲求微利的竞争时代，采用金属压铸成型技术，更有其积极和明显的经济价值。 近年来，汽车工业的飞速发展给压铸成型的生产带来了机遇。由于可持续发展和环境保护的需要，汽车轻量化是实现环保，节能，节才，告诉的最佳途径。 因此，用压铸合金件代替传统的铸铁件，可使汽车质量减轻30%以上。同时，压铸合金件还有一个显著地特点是传导性能良好，热量散失快，提高了汽车行车安全性。因此，金属压铸行业正面临着发展的机遇，其应用前景十分广阔。[2] 中国的压铸业经历了50多年的锤炼，已经成为具有相当规模的产业，并以每年8%~12%的速度增长，但是由于企业综合素质还有待提高，技术开发滞后于生产规模的扩大，经营方式滞后于市场竞争的需要。从总体看，我国是压铸大国之一，但不是强国，压铸业的水平还比较落后，我国的压铸工业与国际上先进国家相比还有差距，而这些差距正为我国压铸业发展提供了过阔的空间。[3]
压铸工艺及模具 设计说明书 起止日期： 2014 年 12 月 29 日 至 2015 年 01 月 09 日 学生姓名 班级 学号 成 绩 指导教师(签字) 机械工程学院 2015年 01 月 07 日 上盖压铸成型工艺及模具设计
摘要 本课题主要是针对上盖压铸件的模具设计,通过对铸件进行工艺的分析和比较, 最终设计出一副压铸模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、压铸机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此铸件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是上盖压铸模具的设计，也就是设计一副压铸模具来生产上盖铸件产品，以实现自动化提高产量。通过模具设计表明该模具能达到上盖的质量和加工工艺要求。本文主要运用Pro/ENGINEER wildfire5.0及其AutoCAD2007来完成整个设计工作。从中学习到了许多的模具设计的知识和对在校所学知识的深化。 关键词：上盖压铸件；压铸模具设计；斜销侧抽芯；一模一腔。
目录 第1章压铸件分析 (5) 1.1 压铸件结构分析 (6) 1.1.1 压铸件特点和基本结构 (6) 1.1.2 压铸件精度分析 (6) 1.2 压铸件材料分析 (6) 第2章分型面及浇注系统 (7) 2.1确定分型面 (7) 2.1.1 分型面选择 (7) 2.1.2 分型面方案对比 (7) 2.2 初选压铸机 (7) 2.2.1 型腔数量及布局 (7) 2.2.2 锁模力计算 (7) 2.2.3 初选压铸机 (8) 2.3 浇注系统设计 (9) 2.3.1 直浇道设计 (9) 2.3.2 横浇道设计 (9) 2.3.3 内浇道设计 (10) 2.3.4 溢流槽设计 (10) 2.4 排气系统设计 (11) 第3章成型零件设计 (12) 3.1 成型零件尺寸计算 (12) 3.1.1 型腔尺寸计算 (12) 3.1.2 型芯尺寸计算 (13) 3.1.3 位置尺寸计算 (13) 3.2 成型零件结构设计 (13) 3.2.1 型腔结构设计 (13) 3.2.2 型芯结构设计 (13) 第4章模架选择及设计 (14)
压铸模具制造标准 为规范模具制造，保证模具质量，特制定此标准 一、总体要求： 1、所有零件按二维图纸尺寸、技术要求制作，检验依据二维图纸 2、 CNC加工采用按3D编程，相关公差按二维图要求制作 3、组立组要按总装图要求组合模具及配模 4、发现二维图纸少尺寸、3D与2D不符、制作中出错、安装干涉等情况，及时上报质量 组和设计组，由设计组及时做出解决方案，并下发新资料。质量组确认后，有新资料时电脑上错误资料第一时删除。 5、所有零件热处理按图纸要求操作、 6、所有零件表面处理按图纸要求操作 7、所有零件上机加工分中、打表规定，打表要求打长面复查短面，分中要求在毎面中心分 中(中心误差超10mm)，同时用量具复查尺寸。 二、模芯、滑块 1、材材为H13或DIEVR 2、模芯应图纸硬度要求，要淬火处理。淬火会造成变形及材料内部硬度达到要求，制作工 艺路线为粗加工、淬火、精加工、去应力回火（高温腐蚀会造成应力），才能达图纸 3、开粗前外形保证六面垂直度0.1mm、平行度0.02mm以内， 4、外形淬火前放精加工余量，外形按最长面来计算，规定如下： 长度 宽度 300mm以内长宽均放1mm，厚放1.2MM。 300～500mm长宽均放1～1.5mm，厚放1.5MM。 500～800mm长宽均放1.5～2mm，厚放2MM。 800mm以上长宽均放2～2.5mm，厚放2.5MM。 5、CNC编程按图编制合理精粗程序，保证质量同时缩短加工时间，减少不必要空刀（采用 分段加工）。CNC操机员按程序参数全部开到100％，不得改度参数，有问题向编程员反映。 6、CNC开粗留单边留1～1.5mm，厚1.5～2MM的淬火后精加工余量，注意不能产生内清角(最 小不得小于R2)，与外形贯通的槽深不足30mm，宽不足60的不做保护措施，超过时要求两侧底角最小为R15或口部连筋，具体分析后确认。反面倒角C7，4个R角、分流锥(留有效高度30mm)、料筒等反面台阶处辟空淬火前加工到位。
课程名称：压铸工艺及模具设计课程设计 学院：机械工程专业：材料成形及控制工程姓名：吴远发学号：080803110033 年级：成形082 任课教师: 丁旭
目录 第一章零件的工艺分析 (2) 第二章选用分型面及浇注系统 (3) 第三章压铸机的选用 (4) 第四章计算压铸模成型部分尺寸 (6) 第五章设计零件图 (8)
第一章零件的工艺分析 图1所示为管接头零件图,材料为YL102,按卧式冷室压铸机设计压铸模。 图1 管接头零件图 该零件结构简单，但是两端存在凸台，不利于分型，因此在压铸模具设计时需要设计抽芯机构抽芯。零件表面大部分为圆柱曲面和平面，用一般的机械加工模具即可得到。铸件壁厚基本均匀，铸造难度适中。零件未标注尺寸公差，按要求公差取IT12级，用压铸方法生产该零件能达到相应的尺寸要求。压铸材料为ZL102，为压铸铝合金，可以作为该零件的材料，查手册可知道，其平均收缩率为0.7%。
第二章选用分型面及浇注系统 该零件形状为一圆筒两端带凸台，考虑各方面的因素，采用如图所示的分型面。该零件在卧式冷室压铸机上成型，零件的两端不利于脱模，采用抽芯机构，如图所示。 图2 分型面的确定
图3 浇注系统的确定 第三章 压铸机的选用 计算主胀型力F 主= 10 AP ，查表取该零件的压射比压P 为90Mpa 。面积A 为铸件及浇注系统在分型面上的投影面积，经估算，A 约为40cm 2。所以F 主=90×1÷10=360KN 。 计算分胀型力F 分=∑（ 10 P 芯A tan α），F 分=2×（50×90÷10）tan1o=15.7KN; α为楔紧块的楔紧角。 计算锁模力F 锁≥K （F 主+F 分）=1.25×（360+15.7）=470KN 。 现在预选用J1118H 型压铸机，其主要参数：锁模力为1800KN 最大压射力Fmax 为200000N ，现在去压室直径为40mm ，则其对应的最大压射比Ｐ： Ｐ＝4Fmax ×10-6／πD=6 210 4014.3200000 4-???×10-6=159Mpa 。 校核锁模力：F 主=159×40÷10=636KN F 分=159×50÷10=795KN
设计和开发控制程序 1 目的 有效地为新产品或更改产品实现过程的设计和开发进行控制和规范化管理，充分发挥各质量职能的协调性，确保产品质量和服务满足顾客要求。 2 适用范围 适用于顾客提供图纸的产品实现过程的设计和开发以及控制计划制定的控制。 3 职责 3.1 总工程师负责产品实现过程设计和开发的各阶段工作结果的确认；组织成立多方论证小组，协调解决产品过程设计和开发各阶段工作中存在的问题。 3.2 技术中心是产品过程设计和开发的归口管理部门，负责监视产品实现过程设计和开发各阶段的工作进度和质量。 3.3 多方论证小组负责按产品过程设计和开发控制程序规定的内容实施各阶段的工作。 4 工作流程 4.1 组织准备 成立多方论证小组，由总经办、技术中心、质量部、供销部、生产部、财务部等部门指定人员参加，必要时可邀请顾客及部分供方代表参加，或指定企业有关人员代表顾客或供方。填写“多方论证小组成员名单”。 多方论证小组由总经理批准成立，总经理指定小组组长。小组组长负责小组内成员的职责及工作安排，并与相关部门进行沟通。 4.2 “APQP工作计划书”的编制 多方论证小组组长负责编制“APQP工作计划书”，内容包括产品过程设计和开发实施的若干阶段、各阶段的工作内容、计划完成的工作日及起、止时间、责任单位和责任人。“APQP 工作计划书”经多方论证小组成员讨论，报总经理批准后实施。“APQP工作计划书”应随着产品过程设计和开发工作的进展适时进行修订。必要时，采用甘特图对工作计划进行描述。 4.3 项目的确定 4.3.1 根据公司下达的“工作任务书”，多方论证小组收集以下信息资料： a）顾客以往的要求、投诉、建议等方面的信息资料； b）公司业务计划及顾客的业务发展规划，识别顾客现在和未来关注的事项； c）顾客新产品及更改产品的信息资料； d）本公司的产品及过程能力指标（包括可靠性目标）
X X X X 大学 本科生毕业论文 姓名： XX 学号： XX 学院： 专业： 设计题目：铝合金轮毂压铸模具设计 专题： 指导教师： XXX 职称： XXX 2012 年 6 月XX
XXXX大学毕业设计任务书 学院专业年级 学生姓名 任务下达日期： 毕业设计日期： 毕业设计题目： 毕业设计专题题目： 毕业设计主要内容和要求： 院长签字：指导教师签字：
指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）： 成绩：指导教师签字：
评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）： 成绩：评阅教师签字：
XXXX大学毕业设计答辩及综合成绩答辩情况 提出问题 回答问题 正 确 基本 正确 有一 般性 错误 有原 则性 错误 没有 回答 答辩委员会评语及建议成绩： 答辩委员会主任签字： 年月日学院领导小组综合评定成绩： 学院领导小组负责人： 年月日
摘要 轮毂是电动自行车上极为重要的行驶部件和安全部件，应具有良好的综合力学性能，在正常行驶过程中不应发生变形和疲劳失效。 近几年来半固态加工技术因其节能、高效、环保式生产以及成型件的高性能等诸多优点，得到了世界各国的广泛关注。半固态铸造成形技术不但综合了铸造成形和锻压成形的优点。而且部分产品的性能会接近甚至于达到锻压产品的性能。因此，采用半固态挤压成形工艺来加工电动自行车轮毂将会是一个新的发展方向。 模具在半固态挤压成型方法中是至关重要的一部分，因此，它的设计和制造成了成品件质量的关键所在。 本文对电瓶车轮毂进行二维造型比较形象的展示轮毂的外形。并主要从电动自行车轮毂的发展状况、铝合金的成型与铸造方法、半固态挤压成型工艺及特点，模具总体方案的选择以及模具结构的设计等方面介绍了轮毂半固态挤压模具的设计。该款轮毂的材料采用了铝合金材料（ZL101A），分析了轮毂零件的特点。另外，主要从铸件收缩率、铸型分型面、冒口的设置以及推出机构等几个方面介绍了模具设计的要点。 关键词：轮毂 ;半固态挤压 ;模具设计
压铸模具设计开题报告 压铸是一种金属铸造工艺，其特点是利用模具内腔对融化的金属施加高压。模具通常是用强度更高的合金加工而成的，这个过程有些类似注塑成型。 一、选题的目的、意义和研究现状 根据对螺杆套压铸模的设计，了解和熟悉压力铸造的工艺设计过程和模具的设计过程。对压力铸造过程，模具的设计过程中以及实际应用过程中出现的缺陷问题，根据压铸模具工艺设计的理论与实践的结合，在外套的工艺结构不影响其性能和使用的情况下进行相应合理的设计，从而达到避免缺陷，提高外套工作性能的目的社会需要是促进科学技术发展的主要原因。当一种生产工艺不能满足社会需要时，就会有新的更好的工艺产生，压铸技术的出现就是如此。压铸最早用来铸造印刷用的铅字，当时需要生产大量清晰光洁以及可互换的铸造铅字，压铸法随之产生。根瑟勒Mergenthaler）发明了铅字压铸机。最初压铸的合金是常见的铅和锡合金。随着对压铸件需求量的增加，要求采用压铸发生产熔点和强度都更高的合金零件，这样，相应的压铸技术，压铸模具和压铸设备就不断地改进发展。Doehler）研究成功用于工业生产的压铸机，压铸锌，锡，铅合金铸件。agner）首先制成启动活塞压铸机，用于生产铝合金铸件。约瑟夫。波拉克Joset Polak）设计了冷压室压铸机，克服了热压室压铸机的不足之处，从而使压铸生产技术前进了一大步，铝，镁，锌，铜等合金零件开始广泛采用压铸工艺进行生产。压铸生产是所有压铸工艺中生产速度最快的一种，也是最富有竞争力的工艺之一，使得它在短短的年里的时间内发展成为航空航天，交通运输，仪器仪表，通
信等领域内有色金属铸件的重要生产工艺。 铸工艺与设备逐步完善的时期。而代到现在，则是电子技术和计算机技术加速用于压铸工艺与设备的大发展阶段。数控压铸机，计算机控制压铸柔性单元及系统和压铸工艺与设备计算机辅助设计的出现，标志着压铸生产开始从经验操作转变到科学控制新阶段，从而使压铸件的质量，自动化程度及劳动生产旅都得到了极大的提高。 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的重要措施，而金属压铸模则是提供正确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。由于金属压铸成型有着不可比拟的突出优点，在工业技术快速发展的年代,必将得到越来越广泛的应用。特别是在大批量的生产中，虽然模具成本高一些，但总的说来，其生产的综合成本得到大幅度降低。在这个讲求微利的竞争时代，采用金属压铸成型技术，更有其积极和明显的经济价值。 近年来，汽车工业的飞速发展给压铸成型的生产带来了机遇。由于可持续发展和环境保护的需要，汽车轻量化是实现环保，节能，节才，告诉的最佳途径。因此，用压铸合金件代替传统的铸铁件，可使汽车质量减轻，压铸合金件还有一个显著地特点是传导性能良好，热量散失快，提高了汽车行车安全性。因此，金属压铸行业正面临着发展的机遇，其应用前景十分广阔。中国的压铸业经历了，已经成为具有相当规模的产业，并以每年速度增长，但是由于企业综合素质还有待提高，技术开发滞后于生产规模的扩大，经营方式滞后于市场竞争的需要。从总体看，我国
一、压铸简介压力铸造简称压铸，是一种将熔融合金液倒入压室内，以高速充填钢制模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。压铸区别于其它铸造方法的主要特点是高压和高速。①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15—100MPa。②金属液以高速充填型腔，通常在10—50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0.01—0.2秒（须视铸件的大小而不同）内即可填满型腔。压铸机、压铸合金与压铸模具是压铸生产的三大要素，缺一不可。所谓压铸工艺就是将这三大要素有机地加以综合运用，使能稳定地有节奏地和高效地生产出外观、内在质量好的、尺寸符合图样或协议规定要求的合格铸件，甚至优质铸件。1、压铸机（1）压铸机的分类压铸机按压室的受热条件可分为热压室与冷压室两大类。而按压室和模具安放位置的不同，冷室压铸机又可分为立式、卧式和全立式三种形式的压铸机。热室压铸机立式冷室卧室全立式（2）压铸机的主要参数a合型力（锁模力）（千牛）————————KN b压射力（千牛）—————————————KN c动、定型板间的最大开距——————————mm d动、定型板间的最小开距——————————mm e动型板的行程———————————————mm f大杠内间距（水平×垂直）—————————mm g大杠直径—————————————————mm h顶出力——————————————————KN i顶出行程—————————————————mm j压射位置（中心、偏心）——————————mm k一次金属浇入量（Zn、Al、Cu）———————Kg l压室内径（Ф）——————————————mm m空循环周期————————————————s n铸件在分型面上的各种比压条件下的投影面积注：还应有动型板、定型板的安装尺寸图等。2、压铸合金压铸件所采用的合金主要是有色合金，至于黑色金属（钢、铁等）由于模具材料等问题，目前较少使用。而有色合金压铸件中又以铝合金使用较广泛，锌合金次之。下面简单介绍一下压铸有色金属的情况。（1）、压铸有色合金的分类受阻收缩混合收缩自由收缩 铅合金-----0.2-0.3% 0.3-0.4% 0.4-0.5% 低熔点合金锡合金锌合金--------0.3-0.4% 0.4-0.6% 0.6-0.8% 铝硅系--0.3-0.5% 0.5-0.7% 0.7-0.9% 压铸有色合金铝合金铝铜系 铝镁系---0.5-0.7% 0.7-0.9% 0.9-1.1% 高熔点合金铝 锌系镁合金----------0.5-0.7% 0.7-0.9% 0.9-1.1%
模具制作标准 目的：为使模具制作及维修作业能降低成本，缩短模具制作周期，确保模具寿命，保证产品品质。 一、制作模具编号： 1、必须在模具外恻上方雕刻或锻打模具编号，字体要求整套 模具字高统一。 2、每块模板均须用字码打上模具编号，且方向统一。 3、模具所有螺丝、吊圈孔及模具部件都必须是公制规格，而 附加模具配件必须是标准规格，禁止自行土制。 二、基准位： 1、每套模具必须在B板和动模板（以动模板为参照）俯视图 视角的右下方做上记号以示基准，以便模具后续维修。 三、码模槽： 1、非工字模胚均需在前后模铣出码模槽，具体尺寸根据模具 大小设计而定。 四、顶柱孔： 1、动模必须开有足够大的顶柱孔，根据模具配比的机台，比 实际顶柱的尺寸大直径10-20MM（除真空模具）。 2、小型且中心进浇模具只需中间开一个顶柱孔，中型模具必 须开三个以上顶柱孔以保持顶出平衡。 五、复位机构装置： 当顶针（丝筒）与行位顶出装置干涉时，必须在模具上设
有先复位装置，不谨靠弹簧使顶针板复位，以免弹簧日后失效，行位（抽芯）与顶针（丝筒）相碰撞。 六、顶针动作： 1、应考虑模具在任何场合顶针都能可靠的顶出产品，并在合 模前顶针不与模具的任何配件相干涉地复位。 2、顶出时产品不能有任何超出产品要求的变形，迅速顶出痕 迹不影响产品表面质量。 3、顶出应平衡很顺，不可出现顶出倾斜现象及顶出有杂音的 产生。 七、行位动作： 1、滑块行位动作应顺滑，保证产品不得有拉变形现象，不可 出现卡死动作，不均匀松动等现象。 2、大滑块滑动部位应开油槽 3、在表面要求较高和壁厚较厚的铸件且有强度要求的产品， 滑块上应设有冷却水路。 4、当滑块滑动行程过长时，必须在模座上增长导向，通常滑 动部位做到宽度的1.5倍左右为宜，抽芯时滑块在导向槽的部分，要有滑块滑动部位的2/3在导向滑槽内。 5、斜导柱与导柱孔的配合间隙必须留有0.2MM以上，禁止 非间隙配合。 6、斜导柱的角度小于滑块锲紧面2度，大滑块的锲尽紧块须 伸入下模15-20MM以斜度面互锁反压。
压铸产品基本工艺流程 压铸工艺是将压铸机、压铸模和合金三大要素有机地组合而加以综合运用 的过程。而压铸时金属按填充型腔的过程，是将压力、速度、温度以及时间等工艺因素得到统一的过程。模具结构设计、热处理工艺、模具制造及模具装配对铝合金压铸模寿命的影响。 压铸工艺流程图示
1.11压铸工艺原理 压铸工艺原理是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。冷、热室压铸是压铸工艺的两种基本方式，其原理如图1-1所示。冷室压铸中金属液由手工或自动浇注装置浇入压室内，然后压射冲头前进，将金属液压入型腔。在热室压铸工艺中，压室垂直于坩埚内，金属液通过压室上的进料口自动流入压室。压射冲头向下运动，推动金属液通过鹅颈管进入型腔。金属液凝固后，压铸模具打开，取出铸件，完成一个压铸循环。 1.12压铸工艺的特点 优点 （1）可以制造形状复杂、轮廓清晰、薄壁深腔的金属零件。。压铸件的尺寸精度较高，表面粗糙度达Ra0.8—3.2um，互换性好。 （2）材料利用率高。由于压铸件的精度较高，只需经过少量机械加工即可装配使用，有的压铸件可直接装配使用。生产效率高。由于高速充型，充型时间短，金属业凝固迅速，压铸作业循环速度快。方便使用镶嵌件。 （3）缺点 （1）由于高速填充，快速冷却，型腔中气体来不及排出，致使压铸件常有气孔及氧化夹杂物存在，从而降低了压铸件质量。不能进行热处理。 （2）压铸机和压铸模费用昂贵，不适合小批量生产。 （3）压铸件尺寸受到限制。压铸合金种类受到限制。主要用来压铸锌合金、铝合金、镁合金及铜合金。 1.13压铸工艺的应用范围 压铸生产效率高，能压铸形状复杂、尺寸精确、轮廓清晰、表面质量及强度、硬度都较高的压铸件，故应用较广，发展较快。目前，铝合金压铸件产量较多，其次为锌合金压铸件。 第二章压铸合金
压铸模具设计简介(doc 8页)
一、压铸简介压力铸造简称压铸，是一种将熔融合金液倒入压室内，以高速充填钢制模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。压铸区别于其它铸造方法的主要特点是高压和高速。①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15—100MPa。②金属液以高速充填型腔，通常在10—50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0.01—0.2秒（须视铸件的大小而不同）内即可填满型腔。压铸机、压铸合金与压铸模具是压铸生产的三大要素，缺一不可。所谓压铸工艺就是将这三大要素有机地加以综合运用，使能稳定地有节奏地和高效地生产出外观、内在质量好的、尺寸符合图样或协议规定要求的合格铸件，甚至优质铸件。1、压铸机（1） 压铸机的分类压铸机按压室的受热条件可分为热压室与冷压室两大类。而按压室和模具安放位置的不同，冷室压铸机又可分为立式、卧式和全立式三种形式的压铸机。热室压铸机立式冷室卧室 全立式（2）压铸机的主要参数a合型力（锁模力）（千牛）————————KN b压射力（千牛）—————————————KN c 动、定型板间的最大开距——————————mm d动、定型板间的最小开距——————————mm e动型板的行程———————————————mm f大杠内间距（水平×垂直）—————————mm g大杠直径—————————————————mm h顶出力——————————————————KN i顶出行程—————————————————mm j压射位置（中心、偏心）——————————mm k一次金属浇入量（Zn、Al、Cu）———————Kg l压室内径（Ф）——————————————mm m空循环周期————————————————s n铸件在分型面上的各种比压条件下的投影面积注：还应有动型板、定型板的安装尺寸图等。2、压铸合金压铸件所采用的合金主要是有色合金，至于黑色金属（钢、铁等）由于模具材料等问题，目前较少使用。而有色合金压铸件中又以铝合金使用较广泛，锌合金次之。下面简单介绍一下压铸有色金属的情况。（1）、压铸有色合金的分类受阻收缩混合收缩自由收缩 铅合金-----0.2-0.3% 0.3-0.4% 0.4-0.5% 低熔点合金锡合金锌合金--------0.3-0.4% 0.4-0.6% 0.6-0.8%
《压铸工艺与模具设计》复习题 一、判断题 1、全立式冷压室压铸机压铸过程是先加料后合模。（√） 2、巴顿认为：充填过程的第一阶段是影响铸件的表面质量；第二阶段是影响铸件的强度；第三阶段是影响铸件的硬度。（×） 3、压铸压力有压射力和胀型力。（×） 4、硅在铝合金中能改善其高温时的流动性，但降低合金的抗拉强度和塑性。（×） 5、压铸件的尺寸精度一般按机械加工精度来选取，在满足使用要求的前提下，尽可能选用较高的精度等级。（×） 6、确定公差带时，待加工的尺寸，孔取正值，轴取负值。（×） 7、压铸件的表面粗糙度取决于压铸模成型零件型腔表面的粗糙度。（√） 8、压铸件表面有表面层，由于快速冷却而晶粒细小、组织致密。（√） 9、同一压铸件内最大壁厚与最小壁厚之比不要大于3:1。（√） 10、铸件上所有与模具运动方向平行的孔壁和外壁均需具有脱模斜度。（√） 11、要提高薄壁压铸件的强度和刚度，应该设置加强肋。（×） 12、肋厚度要均匀，方向应与料流方向一致。（√） 13、液压曲肘式合模机构在压铸模闭合时是利用“死点”进行锁紧的（√） 14、斜导柱抽芯机构中弹簧起限位作用。（√） 15、压铸生产过程中，压射的第一阶段是低速压射，第二、第三阶段是高速压射。（×） 16、常用的高熔点压铸合金有锌合金、铝合金和镁合金。（×） 17、选择浇注温度时，应尽可能选择较高的温度浇注。（×） 18、压铸完成后，开模时应尽可能使铸件留在定模中。（×） 19、排溢系统包括溢流槽和飞边槽。（×） 20、推出机构一般设置在定模中。（×） 21、巴顿提出的三阶段充填理论，勃兰特提出全壁厚理论。（√） 22、金属液充填端部为矩形的型腔时受到的阻力比端部为圆形的小。（×） 23、压铸生产中，胀模力应大于锁模力。（×） 24、排溢系统包括溢流槽和飞边槽。（×） 25、硅是大多数铝合金的主要元素。（√） 26、镶拼式结构分为整体镶块式和组合镶块式。（√） 27、压铸件的尺寸精度比模具的精度低三到四级左右。（√） 28、确定公差带时，不加工的配合尺寸，孔取负值，轴取正值。（×） 29、厚壁压铸件，其壁中心层的晶粒粗大，易产生缩孔、缩松等倾向。（√） 30、压铸件厚壁与薄壁连接处可以突扩或突缩。（×） 31、肋应该布置在铸件受力较小处，对称布置。（×） 32、斜导柱抽芯机构中弹簧起限位作用。（√） 33、选择浇注温度时，应尽可能选择较高的温度浇注。（×） 34、同一压铸件上嵌补的嵌件不得多于两个。（×） 35、压铸机合模后的模具总厚度应小于压铸机的最小合模距离。（×）
压铸模具设计说明书 专业：材料成型及控制技术班级： 学生姓名： 学号： 指导教师：
压铸模具设计说明书 一、设计内容 1、带浇铸系统的铸件图设计 2、模具型腔部分设计 二、压铸机的选择 铸件材料：铝合金冲头直径d=Ф40 铸件体积V1=3.14x120x28 -3.14x108x20=133387.2错误！未找到引用源。 压射力Fy=Py错误！未找到引用源。/4=错误！未找到引用源。=94200N 压射比p=错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=75 L为压射室长度350 冲头直径d=Ф40 压射室合金溶液体积：V3=错误！未找到引用源。L/4=439600错误！未找到引用源。 充满度错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。=60.7% 铸件在分型面上的投影面积（浇注系统与溢流槽的面积取铸件的30%）A=A1（1+0.3）=18812错误！未找到引用源。 胀模力F=pA=75x18812=1410900N 合模力(锁模力)实际压铸时要率大于胀模力 三、浇铸系统的设计
铸件的平均壁厚b=7.6mm 填充时间t=0.2s （查铸造手册）填充速度v=30m/s（查铸造手册） 铝合金的密度取错误！未找到引用源。 浇注金属液的重量G=G1(铸件重量)+G2（浇注系统和溢流槽的重量） G1=ρV1=320.2g G2=10%G1=32g G=352.3g 1）内浇口的尺寸 内浇口的截面积Ag=K错误！未找到引用源。=4.0x错误！未找到引用源。=78.4错误！未找到引用源。 内浇口深度D=2mm 则宽度C=错误！未找到引用源。=39.5≈40mm（取整） 2）横浇道的尺寸 横浇道的截面积取Ar=3Ag（查铸造手册） 深度Dr=错误！未找到引用源。=9.7≈10mm（查铸造手册） 则宽度Cr=错误！未找到引用源。=24.3≈24mm（查铸造手册）横浇道长度L错误！未找到引用源。1xCr=40mm 取L=50mm（查铸造手册） 横浇道设计成扇形横浇道 3）直浇道的尺寸 冲头直径d=Ф50 浇口套尺寸如图（查铸造手册） 4）溢流槽的设计 参照铸造手册：全部的溢流槽的溢流口截面积的总和An应等于内浇口截面积Ag 的60%～70% 取An=0.7Ag=0.7x78.4≈55错误！未找到引用源。 设计3个弓形溢流槽每个溢流口的截面积为20错误！未找到引用源。
压铸产品基本工艺流程 压铸工艺是将压铸机、压铸模和合金三大要素有机地组合而加以综合运用的过程。而压铸时金属按填充型腔的过程，是将压力、速度、温度以及时间等工艺因素得到统一的过程。模具结构设计、热处理工艺、模具制造及模具装配对铝合金压铸模寿命的影响。 压铸工艺流程图示 压铸工艺原理是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。 冷、热室压铸是压铸工艺的两种基本方式，其原理如图1-1所示。冷室压铸中金属液由手工或自动浇注装置浇入压室内，然后压射冲头前进，将金属液压入型腔。在热室压铸工艺中，压室垂直于坩埚内，金属液通过压室上的进料口自动流入压室。压射冲头向下运动，推动金属液通过鹅颈管进入型腔。金属液凝固后，压铸模具打开，取出铸件，完成一个压铸循环。 压铸工艺的特点 优点 （1） 可以制造形状复杂、轮廓清晰、薄壁深腔的金属零件。。压铸件的尺寸精度较 高，表面粗糙度达—，互换性好。
（2）材料利用率高。由于压铸件的精度较高，只需经过少量机械加工即可装配使用，有的压铸件可直接装配使用。生产效率高。由于高速充型，充型时间短，金属 业凝固迅速，压铸作业循环速度快。方便使用镶嵌件。 （3）缺点 （1）由于高速填充，快速冷却，型腔中气体来不及排出，致使压铸件常有气孔及氧化夹杂物存在，从而降低了压铸件质量。不能进行热处理。 （2）压铸机和压铸模费用昂贵，不适合小批量生产。 （3）压铸件尺寸受到限制。压铸合金种类受到限制。主要用来压铸锌合金、铝合金、镁合金及铜合金。 1.13压铸工艺的应用范围 压铸生产效率高，能压铸形状复杂、尺寸精确、轮廓清晰、表面质量及强度、硬度都较高的压铸件，故应用较广，发展较快。目前，铝合金压铸件产量较多，其次为锌合金压铸件。 第二章压铸合金 压铸合金 压铸合金是压铸生产的要素之一，要生产优良的压铸件，除了要有合理的零件构造、设计完善的压铸模和工艺性能优越的压铸机外，还需要有性能良好的合金。压铸件的断面厚度取决于它承受的应力和合金材料本身的强度，具有较高强度是压铸合金的优点之一。选用压铸合金时，应充分考虑其使用性能、工艺性能、使用场合、生产条件和经济性等多种因素。 各类压铸铝合金 Al-Si 合金 由于Al-Si合金具有结晶温度间隔小、合金中硅相有很大的凝固潜热和较大的比热容、线收缩系数也比较小等特点，因此其铸造性能一般要比其他铝合金为好，其充型能力也较好，热裂、缩松倾向也都比较小。Al-Si合金是目前应用最为广泛的压铸铝合金。 Al-Mg 合金