第6章 压铸模零部件设计

98 第六章 铸造工艺装备设计 第一节 概 述 铸造工艺装备是造型、制芯和合箱过程中所使用的模具和装置的总称，其内容见教材表 6­1。 第二节 模样设计 一、材质的选择 1．木模 适用于单件、小批量生产的各种铸件。 2．金属模样 常用的金属为：适用于大量、成批生产的各种铸件。 3．聚苯乙烯泡沫塑料模（消失模） 用于实型造型法、磁丸造型的中、小铸件和单件生产的中、大型铸钢件。 二、金属模样的结构设计 1．模样本体结构类型 平装式结构简单，容易加工，最常用。嵌入式在特殊条件下应用，如模样部分表面凹入分型面以 下（图 6­2a）；分型面以上模样过薄，加工、固定困难（图 6­2b）；分型面通过模样圆角（图6­2c）；很 小的模样（图 6­2d）而方便于加工、定位和固定等。 选定模样结构后，即可依铸造工艺图确定模样的外形。 图 6-2 嵌入式模样 1－模样 2－底板 2．壁厚及加强筋 应尽量减轻模样的质量。除了薄小模样（小于 50 ㎜×50 ㎜或高度低于 30 ㎜）以外，都应制成空 心结构。平均轮廓尺寸大于 150 ㎜的模样，内部设加强筋。

99 3．固定和定位孔 模样在模底板上的固定，可用螺钉或螺栓，用定位销定位。模样上钻通孔，螺钉穿过模样与模底 板固定，称为上固定法，如图 6­4a。优点有：便于选择螺孔位置，钻孔和装配方便；缺点是：破坏模 样的工作表面，紧固后需用塑料或铝等填平模样表面上之螺孔坑。模底板上钻通孔，模样上攻螺纹孔的 固定方法称下固定法，如图 6­4b。优点是模样工作表面不受损害；缺点是确定螺孔位置要避开模底板 底部之筋条，还要让出扳手空间，安装不甚方便。下固定法用于模样高大且四周没有低矮的凸边可以利 用的条件下。 定位销孔的位置应选在模样上矮而平的部位，两孔间距尽量远。每块模样上至少应设 2 个。 图6-4 模样的固定和定位 a）上固定法 b）下固定法 1－模样 2－模底板 3－螺钉 4－定位销 4．模样（芯盒）的尺寸标注 模样（芯盒）的尺寸有两类：一类是与铸件有关的尺寸；另一类为非关联尺寸，如芯头长度等。 凡与铸件有关的尺寸，都应把铸件尺寸按铸造收缩率加以放大。可依下式计算，并准确到 0.1 ㎜。 ) 1 )( ( K L L L y j m + ± = 式中 Lm—与铸件有关的模样尺寸； Lj—零件尺寸； Ly—铸造工艺尺寸，如加工余量、起模斜度、工艺补正量等之和。 “＋”号用于凸体尺寸， “－” 号用于凹体尺寸； K—铸件的铸造收缩率（缩尺）。 非关联尺寸按铸造工艺图上的尺寸标注，不加放铸造收缩率。 模样尺寸标注实例见图 6­5。所标注尺寸应便于加工时测量，如图 6­5c 中的φ46 ㎜就无法测量， 应换算为φ39.9 ㎜，标注出下芯头顶部的直径。100 图 6-5 模样尺寸换算及标注 a）零件图 b）铸造工艺图 c）下模样 d）上（芯头）模样 e）砂芯 尺寸“φ106.1”≈（100+5）×（1+1%）=106.05取106.1 毫米。 尺寸“φ46”≈（50­5）×（1+1%）+0.5≈45.95 取 46 毫米。 上式中的 0.5为芯头间隙。 对于大批量生产的定型产品，金属模样（芯盒）工作表面尺寸偏差要求见书中表 6­3，分模面平面 度要求见表 6­4。 第三节 模板 模板也称型板，由模底板上所装配的模样、浇冒口模及砂箱定位销等组成。模板的作用主要是在 铸型中形成铸件外轮廓及芯头部分的行腔和分型面。 模底板和砂箱、各模样之间应有准确的定位，模板应有足够的强度、刚度和耐磨性，制作容易， 使用方便，尽量标准化。 设计模板图的注意事项 1．审查模样和浇冒口模的位置、尺寸是否符合铸造工艺图的要求，吃砂量（参见后面第五节中表 6­7）是否合适。 2．检查上、下模板上的模样布局、方向、尺寸标注等是否一致，能否满足合箱要求。 3．根据造型机的具体要求，验算模板高度应低于起模高度等。 4．直浇道的位置，合箱后应靠近浇注平台一测。 5．各种螺钉、定位元件位置是否合适？装卸方便否？ 第四节 芯盒设计 一、芯盒的类型和材质 中小芯盒多用铝合金铸造。大芯盒多用铸铁制造。铸铁芯盒强度、硬度高，耐磨，但沉重易锈； 铜合金及防磨钢片，多用于制作芯盒中的镶块和活块，以满足高耐磨性的要求。

第六章 压缩模具设计

第一节 压缩模的结构组成及类型

一、压塑模具的基本结构

典型的压缩模具结构如图6－1所示，它可分为固定于压力机上工作台的上模和下工作台的下模两大部分，两大部分靠导柱导向开合。其工作原理为加料前先将侧型芯复位，加料合模后，热固性塑料在加料腔和型腔中受热受压，成为熔融状态而充满型腔，固化成型后开模。开模时，上工作台上移，上凸模3脱离下模一段距离，侧型芯18用手工将其抽出，下液压缸工作，推板15推动推杆11将塑件1推出模外。侧型芯复位后加料，接着又开始下一个压缩成型循环。一般根据模具中各零件所起的作用，可将压缩模具细分为以下几个基本组成部分。

1.型腔

型腔是直接成型制品的部位，加料时与加料腔一同起装料作用。图6－1中的模具型腔由上凸模3、下凸模8、型芯7和凹模4等组成。

2.加料腔

图6—1中指凹模4的上半部，图中为凹模断面尺寸扩大的部分，由于塑料与塑件相比具有较大的比容，塑件成型前单靠型腔往往无法容纳全部原料，因此在型腔之上设有一段加料腔。

3.导向机构

图6—1中由布置在模具上周边的四根导柱6和导套9组成。导向机构用来保证上下模合模的对中性。为了保证推出机构上下运动平稳，该模具在下模座板14上设有两根推板导柱，在推板上还设有推板导套。

4.侧向分型抽芯机构

在成型带有侧向凹凸或侧孔的塑件时，模具必须设有各种侧向分型抽芯机构，塑件方能脱出，图6—1中的塑件有一侧孔，在推出之前用手动丝杠抽出侧型芯18。

5.脱模机构

固定式压缩模在模具上必须有脱模机构，图6—1中的脱模机构由推板15、推杆固定板

17、推杆11等零件组成。

6.加热系统

热固性塑料压塑成型需在较高的温度下进行，因此模具必须加热。图6－1中加热板5、10的圆孔中插入电加热棒分别对上凸模、下凸模和凹模加热。在压缩成型热塑性塑料时，在型腔周围开设温度控制通道，在塑化和定型阶段，分别通入蒸汽进行加热或通入冷水进行冷却。

CATIA_V5教程-第6章__零部件装配设计

装配设计是机械产品不可缺少的一部分，它能够很好地制定产品的结构和特征，方便工程人员对产品的认知，而这也是电子样机的基础。CatiaV5装配设计模块可以很方便的定义机械装配之间的约束关系，实现零件的自动定位，并检查装配之间的一致性，它可以帮助设计师自上而下或自下而上的定义、管理多层次的大型装配结构，使零件的设计在单独环境和装配环境中实现。

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6.1装配设计模块的简介

装配设计模块是机械设计的一个重要模块。绝大数的机械设计中包括诸多零件、部件，都需要通过装配才能形成一个整体，达到设计目的。选择【开始】|【机械设计】|【装配件设计】命令，在系统弹出零部件号对话框中键入零部件号，单击【确定】按钮，进入装配件设计平台。装配件设计平台中包含约束、移动、约束创建、产品结构工具、装配件特征和空间分析6个常用工具栏。

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6.2装配零部件管理

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16.2.1创建新零部件

在装配设计平台中可以创建3中零部件，分别是组件、产品和零部件：(1)【组件】工具，是在指定的产品下创建新组件的工具，该组件名称不存盘，选择结构树中的Product1,单击该工具按钮，一个组件Product2创建完成。(2)【产品】工具，是在指定的产品下创建新的产品的工具，选择结构树中的Product1,单击该工具按钮，一个组件Product3创建完成。(3)【零部件】工具，是在指定的产品或组件下创建新的零部件的工具，选择结构树中的Product1,单击该工具按钮，一个零件Part1创建完成。

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6.2.2加载已经存在的零部件

【现有组件】工具和【具有定位的现有组件】工具用于加载已经存在的各种零部件。单击【现有组件】工具按钮，并在结构树中指定加载到的目标组件后，系统弹出文件选择对话框，如图所示，选择零部件，该零部件就加载到指定的组件下。

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6.2.3替换零部件

【替换组件】工具，是用新加载的零部件替换当前装配设计平台中的零部件的工具。单击该工具按钮，选择需要被替换的零部件，系统弹出文件选择对话框，选择替换零部件，系统弹出对替换影响对话框，如

压铸模设计、压铸件结构设计及压铸工艺

引言

压铸是一种常用的金属零件制造方法，其通过将熔化的金属注入到预先加工好的模具中，通过压力将金属冷却固化成型。在压铸过程中，压铸模具的设计、压铸件结构的设计以及压铸工艺的选择都是至关重要的。本文将分别介绍压铸模设计的相关要点、压铸件结构设计的原则以及压铸工艺的选择。

压铸模设计要点

压铸模具是进行压铸加工的关键工具，其设计的合理与否直接影响到产品质量和生产效率。下面是一些压铸模设计的要点：

1. 模具材料选择：常见的模具材料有钢、铝合金等，根据压铸件的要求和使用场景选择合适的模具材料，以确保模具具有足够的强度和耐磨性。

2. 结构设计：模具的结构要合理，与压铸件的形状相匹配，避免出现脱模困难、变形等问题。同时，要考虑到模具的拆卸和维护，方便进行清理和更换模具零部件。

3. 冷却系统设计：在模具中设置合适的冷却系统，以提高压铸件的凝固速度并避免产生缺陷。冷却系统的设计要考虑到冷却介质的流动性、冷却效果以及与压铸件形状的匹配等因素。

4. 压铸模表面处理：对模具表面进行适当的处理，如喷涂涂层、表面硬化等，以延长模具的使用寿命和提高模具的抗腐蚀性能。

压铸件结构设计原则

压铸件结构设计的目标是在满足产品功能和外观要求的前提下，尽量减少结构复杂性和提高生产效率。以下是一些常用的压铸件结构设计原则：

1. 壁厚均匀：保持压铸件的壁厚均匀，避免厚度过大或过薄导致不均匀收缩和应力集中。

2. 避免尖角和过度薄壁结构：减少压铸件中的尖角和过度薄壁结构，因为这些部分容易引起变形和缺陷。

3. 引导放料设计：在压铸件结构中设置合适的引导放料设计，以确保熔融金属能够充分填充整个模腔，并避免产生气孔和冷却不均。

4. 滑动方向和出料设计：考虑到模具的拆卸和压铸件的出料，结构中应合理设置滑动方向和出料设计，以方便模具的安装和压铸件的脱模。 压铸工艺选择

在确定了压铸模具设计和压铸件结构设计后，还需要选择适合的压铸工艺。以下是一些常用的压铸工艺选择要点：