端盖压铸模具说明书
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摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 我国模具技术的现状及发展趋势 (1)1.2 冲压模的现状与发展趋势 (2)1.3 国外模具工业的发展情况 (3)1.4 课题研究的内容 (3)第2章制件的工艺分析 (5)2.1设计题目内容 (5)2.2 材料的性能 (5)2.3 成型工艺分析 (5)2.4 冲裁工艺方案的确定 (6)2.5 模具结构型式确定 (6)2.6 排样的确定 (6)2.6.1 排样方法的确定 (6)2.6.2 确定搭边值 (6)2.6.3 确定条料步距 (7)2.6.4 画出排样图 (7)2.6.5 毛坯材料利用率的计算 (7)2.7 冲裁压力中心的确定 (7)2.8 各部分工艺力计算 (8)2.8.1 落料力、冲孔力的计算 (8)2.8.2 翻边力的计算 (9)2.8.3 卸料力、顶件力、推件力的计算 (9)2.8.4 拉深力的计算 (10)2.9 总力的计算 (11)2.10 压力机的选择 (11)2.11 本章小结 (12)第3章模具的结构设计 (13)3.1 凸、凹模刃口尺寸的计算 (13)3.1.1 落料时凸、凹模刃口尺寸的计算 (13)3.1.2 冲孔时凸、凹模刃口尺寸的计算 (13)3.1.3 拉深时凸、凹模刃口尺寸的计算 (14)3.1.4 翻边时凸、凹模刃口尺寸的计算 (15)3.2 选用模架、确定闭合高度及总体尺寸 (16)3.3 模具各零部件的设计与计算 (17)3.3.1 拉深—落料凸模设计 (17)3.3.3 冲孔凸模的设计 (19)3.3.4 凸凹模的设计 (20)3.3.5 翻边凹模的设计 (20)3.3.6 凸模固定板的设计 (21)3.3.7 垫板的设计 (21)3.3.8 定位零件的设计 (21)3.3.9 模柄的选取 (22)3.3.10 连接件与紧固件的选取 (22)3.3.11 下模板的确定 (22)3.4 模具材料的选用 (23)3.5 本章小结 (24)第4章模具的装配图的设计 (25)4.1 零件技术要求 (25)4.2 装配技术要求 (25)4.3 复合模具的安装调试要求 (25)4.3.1 复合模具安装的要求 (25)4.3.2 复合模具调试的要求 (26)4.4 主要组件的装配 (26)4.5 模具的装配图 (26)4.6 模具的工作过程 (27)4.7 本章小结 (27)结论 (29)致谢............................................................................... 错误!未定义书签。
压铸模具说明书1307-YJ-799-A
目录
1、模具概述
2、毛坯机加工余量示意图此零件向客户提供压铸件,不做机加工
3、模穴编号示意图
此零件一出一,未刻模穴号,滑块编号如下图:
4、模具镶针编号图
镶针图档请看维响中最终的档案
5、模具备件清单
6、顶针编号表
7、顶针高度表
编号直径高度高度公差备注
A15+0
B16-8+/
B26-8+/
B36+0
B46+0
B56+0
B66+0
B76+0
B86+0
B96+0
B106+0
B1160+/
B1260+/
注:高度以分型面为基准,高出为正,低下为负。
8、模具水路图
动模水路如下图:
注:点水1,2铜管高50
定模水路图如下图
9、一模多款产品对照表
此产品目前共六款,通过更换顶针X2,滑块,及滑块镶针C2/3实现,具体对照表如下:
10、装模注意事项及其他
此模具在280T上旋转吊装
此模具在350T上旋转吊装
11、喷雾示意图动定模喷雾示意图
定模喷雾示意图。
压铸模具使用维护说明书客户名称:模具名称:压铸机:出厂日期:年月日模具制造商:压铸模具使用、维护的注意事项为了提高模具使用寿命,保持良好的工艺性能和防止过早失效,对压铸模具的安装、使用、维护及保养作如下规定:一、压铸模具必须安装在性能良好、与原设计机型相符的压铸机上,使用的压铸合金材料一定要与原设计材料相符。
二、模具安装前,首先检查模具外围紧固螺栓,确认无松动现象后,方可上机安装模具,保证模具安装可靠。
三、试模前各滑动、导向部位应充分加油润滑,用慢速重复开、合模数次,观察模具各部位运行是否正常,确认模具各运动部位平稳、可靠、灵活后才能开始试模。
四、试模时,模具应充分预热,一般铝合金压铸模具预热及工作温度参考如下:压铸工艺参数应选择稍低的熔料温度,稍低的压射压力和中等压射速度等条件下进行试压。
冷却要充分,开模时应在低速下进行。
随后根据试模情况逐步调整各压铸工艺参数,达到最佳状态。
禁止一开始就采用高压力、高速度、不预热条件下试模。
试模后样件应尽快检验,确认样件合格后,方可投入生产使用。
五、试模中如发现有压铸成型不良时,(如充填不足、气孔、缩孔、脱模不好、飞边等)应从压铸机压铸工艺参数的选择、压铸机动静板是否平行、脱模剂方面进行分析,找出原因,采取措施以消除缺陷。
六、模具每班开始工作前,所有滑动、导向部位应均匀润滑,检查模具安装压板螺栓不许有松动现象,连续空开合模三次,当开合顺畅、没有异常情况出现,方可进行生产,生产过程中模具导向部位和滑动部位应经常清理、润滑,保证运动顺畅、到位、无卡滞现象。
七、为了保证模具长期有效使用,必须实行有效的模具维护,经常保持模具各部位清洁,所有表面不允许有人为击伤,如发现有分型面积铝、粘模其它缺陷时,应及时清理后加以修整,生产运行中发现异常应及时停机检查。
注意安全生产。
八、模具批量投产后应进行消除应力处理,以消除压铸生产时产生的应力。
消除应力通常在真空炉或保护气氛炉中进行。
目录一、零件结构工艺性分析: (2)(一)零件的技术要求: (2)(二)确定端盖的生产类型: (2)二、毛坯的选择: (2)(一)选择毛坯: (2)(二)确定毛坯的尺寸公差: (3)三、定位基准的选择: (3)(一)精基准的选择: (3)(二)粗基准的选择: (3)四、工艺路线的拟定: (3)(一)各表面加工方法的选择: (4)(二)加工阶段的划分 (4)(三)加工顺序的安排: (4)五、工序内容的拟定: (5)(一)工序的尺寸和公差的确定: (5)(二)设备及工艺装备的选择: (6)(三)切削用量的选择及工序时间计算: (6)六、参考文献: (14)一、零件结构工艺性分析:(一)零件的技术要求:1、端盖零件,材料为HT200,具有较高的硬度、耐磨性。
2、零件的技术要求表:加工表面尺寸及偏差/mm 公差/mm及精度等级表面粗糙度/μm形位公差/mm端盖左端面41±0.5 IT12 12.5端盖右端面41±0.5 IT10 3.2端盖外圆表面φ51 IT12 12.5 φ53 IT12 12.5 φ55 IT10 3.2 φ61 IT12 12.5端盖内圆表面φ18+0.012-0.031IT12 12.5打孔φ8 IT12 12.5(二)确定端盖的生产类型:根据设计题目年产量为10万件,因此该端盖的生产类型为大批生产。
二、毛坯的选择:(一)选择毛坯:由于该端盖在工作过程中要承受冲击载荷,为增强端盖的强度和冲击韧度,获得纤维组织,毛坯选用铸件。
为提高生产率和铸件精度,宜采用模铸方法制造毛坯,毛坯拔模斜度为5°。
(二)确定毛坯的尺寸公差:1、公差等级:由端盖的功能和技术要求,确定该零件的公差等级为普通级。
2、铸件材质系数:由于该端盖材料为45钢,是碳的质量分数小于0.65%的碳素钢,故该锻件的材质系数为M级。
3、铸件分模线形状:根据该端盖的形位特点,选择零件方向的对称平面为分模面,属于平直分模线。
压铸模具使用维护说明书压铸模具使用维护说明书1. 引言1.1 目的本文档旨在提供压铸模具的使用和维护指南,以确保其正常运行并延长使用寿命。
1.2 范围本文档适用于所有使用压铸模具的操作人员和维护人员。
2. 使用指南2.1 安全操作2.1.1 在使用压铸模具之前,操作人员必须接受相关培训,了解模具的使用和安全操作规程。
2.1.2 确保在操作期间戴上所需的个人防护设备,如安全眼镜、安全手套和防护服。
2.1.3 严禁使用损坏或未经授权的模具。
2.1.4 在操作期间保持工作区域整洁,清除杂物和障碍物,以防止意外发生。
2.2 正确使用2.2.1 在使用模具之前,仔细检查其外观和工作条件。
如发现任何损坏或异常情况,请立即报告给维护人员。
2.2.2 确保按照产品要求装配和调整模具,以确保产品质量。
2.2.3 在进行压铸过程中,注意观察模具的工作状态,发现异常情况时及时采取措施进行修复或报告。
2.2.4 遵循模具的使用和维护手册中的操作流程和参数设置。
3. 维护指南3.1 日常保养3.1.1 定期清洁模具表面和内部部件,确保无异物和积聚的材料。
3.1.2 对模具润滑部位进行定期润滑,使用指定的润滑剂。
3.1.3 定期检查紧固件和各个零部件的紧固程度,确保其安全可靠。
3.1.4 维护模具的配件和附件的完整性,定期更换磨损和老化的部件。
3.2 故障排除3.2.1 如发现模具运行异常或故障,应立即停止使用,并报告给维护人员进行检修。
3.2.2 维护人员应及时检查并修复模具故障,确保其正常运行。
4. 附件本文档附带以下附件:- 压铸模具操作手册- 压铸模具维护手册- 压铸模具润滑剂使用手册5. 法律名词及注释5.1 法律名词1:依法律《XX法》解释解释:依照国家《XX法》规定进行操作和处理。
5.2 法律名词2:依法律《YY法》解释解释:依照国家《YY法》规定进行操作和处理。
5.3 ....(根据需要添加)。
端盖冲压工艺及模具设计说明书一、引言端盖是一种常用的金属制品,广泛应用于机械设备、汽车等领域。
端盖的生产过程中,冲压工艺和模具设计起着至关重要的作用。
本文档旨在介绍端盖的冲压工艺流程和模具的设计要点,以帮助读者了解并应用于实际生产。
二、冲压工艺流程端盖的冲压工艺流程主要包括材料准备、模具设计、冲压操作和零件加工。
1.材料准备材料准备是冲压工艺的第一步。
一般情况下,端盖的制作材料为金属板材,常用的材料有冷轧钢板、不锈钢板等。
在材料准备阶段,需要根据设计要求选择合适的材料,并进行切割、平整等处理。
2.模具设计模具设计是冲压工艺的关键。
模具的设计应根据端盖的形状和尺寸要求进行。
一般情况下,模具应包括上模、下模和导向装置。
上模和下模的设计要考虑到端盖的形状,确定冲模的凹线和凸线,以确保冲压过程中的精度和质量。
3.冲压操作冲压操作是将模具设计的零件在冲压机上进行加工的过程。
在冲压操作中,需要将材料放置在冲床上,并通过冲压动作将材料加工成端盖的形状。
操作时要注意材料的位置和冲压的速度、力度,以避免材料变形或断裂。
4.零件加工零件加工是冲压工艺的最后一步。
在冲压操作完成后,需要对端盖进行修整和整理,以达到要求的尺寸和表面质量。
同时,还需要进行表面处理,如喷涂、镀锌等,以提高端盖的耐腐蚀性能。
三、模具设计要点模具设计是冲压工艺的核心,合理的模具设计可以提高生产效率和产品质量。
以下是一些模具设计的要点:1.模具材料选择模具的材料应选择硬度高、耐磨损、耐腐蚀的材料。
常用的模具材料有合金工具钢、硬质合金等。
选择合适的材料可以延长模具的使用寿命,并提高模具的加工精度和稳定性。
2.模具结构设计模具的结构设计要简单、合理。
需要考虑到冲压力度和速度等因素,确定模具的构造强度,并确保模具的刚性和稳定性。
模具的上模和下模应配合良好,确保冲压过程中的精度和质量。
3.凸模和凹模设计凸模和凹模的设计要根据端盖的形状和尺寸要求进行。
在设计凸模和凹模时,需要考虑到材料的弹性变形和回弹等因素,以确保冲压过程中的形状和尺寸精度。
一、零件图如图1-1所示制件为电机端盖,材料为锌合金,属大批量生产。
图1-1一、该压铸件的材料分析和工艺性分析1. 材料分析该产品的成型材料是锌合金,该材料密度大,铸造性能好,可压铸复杂的零件,压铸时不粘模,压铸件表面易镀Cr、Ni等金属,机械切削性能好,但易老化,抗腐蚀性能不高。
2. 工艺性分析1)锌合金压铸,其锌不容易就粘在模具表面上。
2)该压铸件壁厚比较均匀,各个孔小且浅,工艺性好。
3)为了方便加工与成型及脱模,型腔、型芯均采用组合式结构。
4)该压铸件是一般精度等级。
为降低设计难度和设计周期,应采一模一腔,且需要对压铸件去除浇口废料。
二、拟定的成型工艺1.成型方法该压铸件采用冲头下压式全立式压铸机压铸。
2.各工艺参数1)经查教材(压铸成型工艺与模具设计)第32页表3.2可知压射比压为30Mpa2)经查教材第33页表3.4可知压射冲头空行程压射速度为0.3~0.5m/s 3)经查教材第34页表3.5可知充填速度为15 m/s 4)经查教材第36页表3.7可知持压时间3~4s5)经查教材第36页表3.8可知留模时间推荐值为7~12s 6)经查教材第37页表3.9可知浇注温度为410~540C 。
7)经查教材第38页表3.10可知模具预热温度130~180C 。
和工作温度180~200C 。
3. 确定型腔数目1)为降低设计难度和设计周期,应采单型腔,且需要对压铸件去除浇口废料。
2)计算压铸的体积和重量通过三维制图PRO/E 软件测量得:单件压铸件投影面积S=14257㎜2;体积V=153645㎜3查有关资料可知Al 的密度为6.8g/cm 3则压铸件重量m=1044.8g三、初选压铸机1.压铸机的锁模力模具型腔胀型力中心与压铸机压力中心重合时压铸机锁模力 S F K ≥Z N (F +F )式中 S F —压铸机锁模力,N ;Z F —作用于模具型腔且垂直与分型面方向的胀型力,N ; N F —作用于滑快楔紧块面上的法向压力,N ;K —安全系数(一般取K=1~1.3)型腔胀型力Z F =P (123A +A +A )式中 P —最终的压射比压,Pa ;1A —铸件在分型面上的投影面积,㎡;2A —浇注系统在分型面上的投影面积与压铸件投影面积不重叠部分,㎡;3A —溢流槽在分型面上的投影面积,㎡;压铸机所容许的压射比压20.785n Fp D=式中 n p —压铸机所容许的压射比压,Pa ; F —压射力,N ; D —压室直径,m 。
压铸模具实训说明书班级:模具1301学号:137030109姓名:刘欢2015.6.10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,而模具设计和模具的保养都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。
根据零件的结构和尺寸设计了完整的模具。
设计内容主要包括:浇注系统设计、成型零件设计、抽芯机构设计、推出机构设计以及模体结构设计。
根据铸件的形状特点、零件尺寸及精度,选定了合适的压铸机,通过准确的计算并查阅设计手册,确定了成型零件以及模体的尺寸及精度,在材料的选取及热处理要求上也作出了详细说明,并在结合理论知识的基础上,借助于计算机辅助软件绘制了各部分零件及装配体的工程图,以保障模具的加工制造。
根据有关资料,采用中心浇口浇注系统,降低了浇注时金属液对型芯的冲击,确定了铸造工艺参数:模具整体尺寸为200x200x215mm,符合所选压铸机安装空间。
推出机构采用4根端面直径1.5mm的圆截面推杆。
经计算,推杆受力符合要求。
通过电脑模拟显示,模具能够正常工作,开启灵活。
1.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,成形零件,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CAD绘制整个模具的装配图和具体的零件图。
2.铸件工艺性分析2.1铸件立体图及工程图所用零件为铝合金制件,铸造精度无,铸件是一个多直角的零件,两条直杆的同一侧各有一个直径为4.8的圆,工件上方是一个U型结构。
铸件平均壁厚2mm,宽度20mm工程图如图。
2.2压铸模具的总体结构设计压铸模由定模和动模两个主要部分组成。
目录摘要Abstract1.序言2.压铸模设计概述3设计任务及要求4压铸件的工艺性分析5分型面的选择6压铸机设备的选择和校核7浇注系统及排溢系统的设计8推出机构的设计9模具成型零件的设计10模架及其零件的设计11 模具零件的机加工工艺设计12心得体会参考文献文献综述摘要压铸是制造业的一种工艺,能够成型复杂的高精度的金属制品,多用于汽车制造,机械制造等。
本课题是对端盖进行模具设计并分析加工工艺。
本文介绍了现代模具制造技术的现状及其发展方向,重点说明了铝合金零件压铸模具的设计过程。
它主要从产品左端盖的工艺分析(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,并简要的介绍了压铸模具零件加工过程中的相关问题。
关键词:压铸工艺分析压铸成型设备模具结构加工1序言近年,模具增长十分迅速,高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。
模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。
在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。
例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。
对模具的全面要求是:能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。
以模具使用的角度,要求高效率、自动化操作简便;从模具制造的角度,要求结构合理、制造容易、成本低廉。
作为模具专业的学生,综合检测理论在实际应用中的能力,除了平时的考试、实验测试外,更重要的是理论联系实际,即此次设计的课题为左端盖压铸模具。
本次毕业设计课题来源于生活,应用广泛,但成型难度大,模具结构较为复杂,对模具工作人员是一个很好的考验。
它能加强对压铸模具成型原理的理解,同时锻炼对压铸成型模具的设计和制造能力。
UG压铸模具设计说明书文档编号:UG-001日期:[日期]项目名称:UG压铸模具设计说明书1.引言本文档旨在提供UG压铸模具设计的详细说明和指导。
该设计说明书包含以下主要内容:模具设计目的、制造要求、结构设计、材料选择、工艺流程、质量控制、装配要求和测试要求。
2.模具设计目的本次UG压铸模具设计旨在制作适用于[产品名称]的模具,以满足客户的要求和设计规范。
该模具将用于生产高质量、精准的[产品名称]。
3.制造要求3.1 尺寸精度:模具零件的尺寸精确到[精度要求]。
3.2 表面粗糙度:模具零件的表面粗糙度符合[表面要求]。
3.3 使用寿命:模具的设计寿命为[使用寿命]。
4.结构设计4.1 核心与腔体设计:模具将采用两种零件,包括核心和腔体。
核心和腔体的材料为[材料类型],尺寸为[核心和腔体尺寸]。
4.2 引导系统设计:模具将配备合适的引导系统,以确保模具的稳定性和精度。
4.3 固定和定位设计:模具将配备适当的固定和定位系统,以确保模具在使用过程中的稳定性和精度。
5.材料选择5.1 核心和腔体材料:核心和腔体的材料将选用[材料名称],以满足产品的特定要求。
5.2 模具基座材料:模具基座将选用[材料名称],以提供足够的强度和稳定性。
6.工艺流程6.1 制造过程:该模具的制造过程将包括以下步骤:材料准备、加工零件、热处理、表面处理、装配和调试。
6.2 加工工艺:加工工艺将包括以下步骤:铣削、车削、线切割、钻孔、磨削等。
7.质量控制7.1 检验标准:模具将根据[检验标准]进行质量控制。
7.2 检验方法:模具将通过[检验方法]进行质量检验。
7.3 产品检验:通过对[产品名称]进行抽样检验,确保产品质量达到指定要求。
8.装配要求8.1 模具装配:模具将按照装配图纸进行装配。
8.2 装配检查:装配完成后,将进行装配检查,确保模具的正确安装和功能正常。
9.测试要求9.1 试模测试:模具将进行试模测试,以确保模具的性能和质量满足要求。
第1章前言1.1 课题内容设计一套能够高效率的生产高质量端盖的压铸模具。
图1-1 铸件二维示意图1.2 课题意义1.2.1 压力铸造的特点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。
压铸中常用的压射比压在几兆帕至几十兆帕范围内,有时甚至高达500MPa。
其充填速度一般在0.5~120m/s范围内,它的充填时间很短,一般为0.01~0.2s,最短的仅为千分之几秒。
因此,利用这种方法生产的产品有着其独特的优点。
可以得到薄壁、形状复杂但轮廓清晰的铸件。
其压铸出的最小壁厚:锌合金为0.3mm;铝合金为0.5mm。
铸出孔最小直径为0.7mm。
铸出螺纹最小螺距0.75mm。
对于形状复杂,难以或不能用切削加工制造的零件,即使产量小,通常也采用压铸生产,尤其当采用其他铸造方法或其他金属成型工艺难以制造时,采用压铸生产最为适宜。
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IT12~IT11面粗糙度一般为3.2~0.8μm,最低可达0.4μm。
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]。
压铸的主要优点是:(1)铸件的强度和表面硬度较高。
由于压铸模的激冷作用,又在压力下结晶,因此,压铸件表面层晶粒极细,组织致密,所以表面层的硬度和强度都比较高。
压铸件的抗拉强度一般比砂型铸件高25%~30%,但收缩率较低。
(2)生产率较高。
压力铸造的生产周期短,一次操作的循环时间约5 s~3 min ,这种方法适于大批量生产。
虽然压铸生产的优势十分突出,但是,它也有一些明显的缺点:(1)压铸件表层常存在气孔。
这是由于液态合金的充型速度极快,型腔中的气体很难完全排除,常以气孔形式存留在铸件中。
因此,一般压铸件不能进行热处理,也不宜在高温条件下工作。
这是由于加热温度高时,气孔内的气体膨胀,导致压铸件表面鼓包,影响质量与外观。
同样,也不希望进行机械加工,以免铸件表面显露气孔。
(2)压铸的合金类别和牌号有所限制。
目前只适用于锌、铝、镁、铜等合金的压铸。
而对于钢铁材料,由于其熔点高,压铸模具使用寿命短,故钢铁材料的压铸很难适用于实际生产。
至于某一种合金类别,由于压铸时的激冷产生剧烈收缩,因此也仅限于几种牌号的压铸。
(3)压铸的生产准备费用较高。
由于压铸机成本高,压铸模加工周期长、成本高,因此压铸工艺只适用于大批量生产。
1.2.2 压铸模具设计的意义模具是压铸件生产的主要工具,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。
1.3模具产业的发展模具,是工业生产的基础工艺装备,在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中,60%~80%的零部件都依靠模具成形,模具质量的高低决定着产品质量的高低,因此,模具被称之为“百业之母”。
模具又是“效益放大器”,用模具生产的最终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。
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,而且表面处理有多种方法可供选择例如电着、电镀喷沙等,螺纹的零件亦可直接铸出。
从一般的照相机件、打字机件、电子计算机件、卫星零件及装饰品等小零件,以及汽车、机车、等交通工具的复杂零件大多是利用压铸法制造的。
由于整个压铸过程都是在压铸机上完成,因此,随着对压铸件的质量、产量和扩大应用的需求,开始对压铸设备提出新的更高的要求,传统压铸机已经不能满足这些要求,因此,新型压铸机以及新工艺、新技术应运而生。
例如,为了消除压铸件内部的气孔、缩孔、缩松,改善铸件的质量,出现了双冲头(或称精、速、密)压铸;为了压铸带有镶嵌件的铸件及实现真空压铸,出现了水平分型的全立式压铸机;为了提高压射速度和实现瞬时增加压射力以便对熔融合金进行有效地增压,以提高铸件的致密度,而发展了三级压射系统的压铸机。
又如,在压铸生产过程中,除装备自动浇注、自动取件及自动润滑机构外,还安装成套测试仪器,对压铸过程中各工艺参数进行检测和控制。
它们是压射力、压射速度的显示监控装置和合型力自动控制装置以及电子计算机的应用等根据国内和国际模具市场的发展状况,有关专家预测,未来我国的模具经过行业结构调整后,将呈现十大发展趋势:一是模具日趋大型化;二是模具的精度将越来越高;三是多功能复合模具将进一步发展;四是热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐提高;五是气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将有较大发展;六是模具标准化和模具标准件的应用将日渐广泛;七是快速经济模具的前景十分广阔;八是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;九是塑料模具的比例将不断增大;十是模具技术含量将不断提高,中高档模具比例将不断增大,这也是产品结构调整所导致的模具市场未来走势的变化。
1.4课题的要求A.模具应能满足加工要求,保证制件精度;B.模具应运转平稳,工作可靠,结构简单,装卸方便,便于维修、调整;C.模具尽量用通用件以便降低制造成本;第2章压铸模具的整体设计考虑到生产批量和经济效益,还有铸件的精度等级本模具采用一模一腔。
下面选择压铸机,主要从压室容量、锁模力等方面进行考虑。
要确保铸件及浇注系统所需的压铸量不超过压铸机最大容量的80%。
接着对各个系统进行设计,首先是浇注系统。
浇注系统分为直浇道、横流道、内浇口、余料等。
直浇道的中心线与压铸机压室的中心线应在同一条直线上。
另外由于直浇道与高温高压的熔融铝合金接触所以外面要加个浇口套。
浇口套要进行淬火处理,这样可以延长模具的使用寿命。
横浇道的截面积采用扁梯形。
直浇道与横浇道采用圆角过渡,这样可以减小料流转向过渡时的阻力。
横浇道表面不必很光,可以使金属液的冷却皮层固定,有利于保温。
横浇道与内浇口采用圆弧过渡,有利于金属液的流动及填充。
内浇口主要有两个作用,一是起控制作用,二是压力撤销后封锁型腔,不产生倒流。
余料主要是避免冷料进入型腔影响铸件的质量和堵塞浇口。
本模具排气系统采用间隙排气。
利用分型面的配合间隙自然排气。
下面是推出机构的设计。
推动的动力来源有手动推出、机动推出和液压推出机构。
本模具设计采用压铸机的开模动作驱动模具上的推出机构,实现铸件的自动脱模。
接着是推出机构的设计。
本模具设计采用铸件留在动模,要保证铸件不应推出变形或损坏,还要保证铸件的良好外观和结构可靠。
2.1铸件的造型该铸件外形尺寸为85.8mm×85.8mmX33.75mm,制品俯视投影面积约为7342mm2,体积约为7.95×104mm3铸件的三维造型如图2-1所示:(a)(b)图2-1 铸件的三维造型2.2 铸件的材料分析及尺寸精度该铸件件选择ZL102材料,铝硅系合金,也叫“硅铝明”或“矽铝明”。
有良好铸造性能和耐磨性能,热胀系数小,在铸造铝合金中品种最多,用量最大的合金,含硅量在10%~25%。
有时添加0.2%~0.6%镁的硅铝合金,广泛用于结构件,如壳体、缸体、箱体和框架等。
铸件的尺寸精度一般是根据使用要求确定的,但还必须充分考虑铝合金的性能及成型工艺的特点。
由于该铸件要求其外表面光滑,既不会在使用过程中对人造成伤害,还要必须考虑其外形的美观。
因此该铸件取精度等级为3级。
2.3脱模斜度脱模斜度主要是为了便于脱模。
脱模斜度的大小与铸件的形状,脱模方向的长度,铸件表面质量有密切关系。
一般规律为:a.铸件的壁厚大时,成形收缩大,脱模斜度要大;c.形状复杂的部分要比形状简单的部分有较大的脱模斜度;d.型腔的深沟槽部分——如加强筋、突脐,需要较大脱模斜度。
一般选取3°~5°。
为了使铸件易于从模具内脱出,在设计时必须保证铸件的内外壁具有足够的脱模斜度。
由于目前还没有比较精确的脱模斜度计算公式,在选择脱模斜度时,主要还是参照经验数据,根据ZL102的性质在设计中选用3°的拔模斜度。
2.4型腔数目的确定型腔数越多时,精度也相对地降低。
这不仅由于型腔加工精度的参差,也由于金属液在模具内的流动不匀所致。
所以精密铸件尽量不用多腔模形式。
按照SJ/T 10628—95标准中规定,端盖铸件采用一模一腔。
2.5分型面的确定压铸模的定模与动模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。
而模具上的垂直于锁模力方向上的接合面,即为分型基面。
合理地确定分型面,不但能够简化压铸模的结构,而且能保证铸件的质量。
确定分型面时,主要依据以下原则: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。
为便于从动模中取出铸件,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,应使加工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(或避免接近投影面积)。
图2-2 分型面位置Ⅰ示意图综合上述原则,选择Ⅰ—Ⅰ面保证了铸件的同轴度,有利于气体的排除,而且Ⅰ—Ⅰ是铸件的最大端面;选择Ⅱ—Ⅱ,不利于浇注系统的防止。
所以本模具设计分型面选择铸件的最大端面Ⅰ,如上图所示2.6压铸成型过程及压铸机选用2.6.1卧式冷室压铸机结构卧式冷室压铸机基本组成如图2-3所示。
图2-3卧式冷室压铸机1—增压器;2—蓄能器;3—压射缸;4—压射冲头;5—压室;6—定座板;7—拉杆;8—动座板;9—顶出缸;10—曲肘机构;11—支承座板;12—模具高度;13—合模缸;14—机体;15—控制柜;16—电机及泵此类压铸机的基本结构分为5部分:(1)压射机构主要作用是在高压力下将熔融的金属液压入型腔的压射机构。
压射压力、压射速度等主要工艺参数都是通过它来控制的,其中包括压室、压射冲头、压射缸、增压器和蓄能器。
(2)合模机构其作用是实现压铸模的开启和闭合动作,并在压射成型过程中具有足够而可靠的锁模力,以防止在高压压射时,模具被推开或发生偏移。
(3)顶出机构在压铸件冷却固化成型并开启模具后,顶出缸驱动压铸模的推出机构,将成型压铸件及浇注余料从模具中顶出,并脱出模体,其中包括顶出缸和顶杆。
(4)传动系统通过液压传动或机械传动完成压铸过程中所需要的各种动作。
包括电机、各种液压泵及机械传动装置。