電機(jī)端蓋壓鑄模具設(shè)計(jì)【說(shuō)明書+CAD+PROE】,說(shuō)明書+CAD+PROE,電機(jī)端蓋壓鑄模具設(shè)計(jì)【說(shuō)明書+CAD+PROE】,電機(jī),機(jī)電,壓鑄,模具設(shè)計(jì),說(shuō)明書,仿單,cad,proe 一、零件圖 如圖1-1所示制件為電機(jī)端蓋,材料為鋅合金,屬大批量生產(chǎn)。 圖1-1 一、該壓鑄件的材料分析和工藝性分析 1. 材料分析 該產(chǎn)品的成型材料是鋅合金，該材料密度大，鑄造性能好，可壓鑄復(fù)雜的零件，壓鑄時(shí)不粘模，壓鑄件表面易鍍Cr、Ni等金屬，機(jī)械切削性能好，但易老化，抗腐蝕性能不高。 2. 工藝性分析 1）鋅合金壓鑄，其鋅不容易就粘在模具表面上。 2）該壓鑄件壁厚比較均勻，各個(gè)孔小且淺，工藝性好。 3）為了方便加工與成型及脫模，型腔、型芯均采用組合式結(jié)構(gòu)。 4）該壓鑄件是一般精度等級(jí)。為降低設(shè)計(jì)難度和設(shè)計(jì)周期，應(yīng)采一模一腔，且需要對(duì)壓鑄件去除澆口廢料。 二、擬定的成型工藝 1.成型方法 該壓鑄件采用沖頭下壓式全立式壓鑄機(jī)壓鑄。 2.各工藝參數(shù) 1）經(jīng)查教材（壓鑄成型工藝與模具設(shè)計(jì)）第32頁(yè)表3.2可知壓射比壓為30Mpa 2）經(jīng)查教材第33頁(yè)表3.4可知壓射沖頭空行程壓射速度為0.3～0.5m/s 3）經(jīng)查教材第34頁(yè)表3.5可知充填速度為15 m/s 4）經(jīng)查教材第36頁(yè)表3.7可知持壓時(shí)間3～4s 5）經(jīng)查教材第36頁(yè)表3.8可知留模時(shí)間推薦值為7～12s 6）經(jīng)查教材第37頁(yè)表3.9可知澆注溫度為410～540 7）經(jīng)查教材第38頁(yè)表3.10可知模具預(yù)熱溫度130～180和工作溫度180～200 3. 確定型腔數(shù)目 1)為降低設(shè)計(jì)難度和設(shè)計(jì)周期，應(yīng)采單型腔，且需要對(duì)壓鑄件去除澆口廢料。 2）計(jì)算壓鑄的體積和重量 通過(guò)三維制圖PRO/E軟件測(cè)量得: 單件壓鑄件投影面積 S=14257㎜2；體積V=153645㎜3 查有關(guān)資料可知Al的密度為6.8g/cm3 則壓鑄件重量m=1044.8g 三、初選壓鑄機(jī) 1.壓鑄機(jī)的鎖模力 模具型腔脹型力中心與壓鑄機(jī)壓力中心重合時(shí)壓鑄機(jī)鎖模力 式中 —壓鑄機(jī)鎖模力，N； —作用于模具型腔且垂直與分型面方向的脹型力，N； —作用于滑快楔緊塊面上的法向壓力，N； K—安全系數(shù)（一般取K=1～1.3） 型腔脹型力 =P（） 式中 P—最終的壓射比壓，Pa； —鑄件在分型面上的投影面積，㎡； —澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積與壓鑄件投影面積不重疊部分，㎡； —溢流槽在分型面上的投影面積，㎡； 壓鑄機(jī)所容許的壓射比壓 式中 —壓鑄機(jī)所容許的壓射比壓，Pa； F—壓射力，N； D—壓室直徑，m。 =9500N÷（0.785×）35MPa = 35MPa×18256㎜263MPa =1.15×(63 MPa +0)=72.5 MPa 2.選壓鑄機(jī) 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,經(jīng)查教材第65頁(yè)表4.1可選用熱壓室壓鑄機(jī)型號(hào)為 SHD—75相關(guān)技術(shù)參數(shù)如下表所示： 型號(hào) 規(guī)格 SHD—400 型號(hào) 規(guī)格 SHD—75 鎖模力/KN 400 液壓頂出器頂出力/KN 25 拉桿之間的內(nèi)尺寸（水平×垂直）/㎜ 335×285 最大金屬澆注量/Kg 0.75，0.9（Zn） 拉桿直徑/㎜ 55 一次空循環(huán)時(shí)間/S 2.5 移動(dòng)模板行程/㎜ 195 管路工作壓力MPa 10 壓鑄模厚度/㎜ 130～340 坩有效容量/Kg 70 壓射位置/㎜ 0～50 噴嘴加熱功率/KW 4 壓射力/KN 42 外型尺寸（長(zhǎng)㎜×寬㎜×高㎜） 3200X1300X1700 四、澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1）確定澆口形式及位置。為了提高成型效率，設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)單，采用應(yīng)用最為普遍的側(cè)澆口。它開(kāi)設(shè)在壓鑄件最大輪廓處。 2）澆口直徑可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 式中 —澆口橫截面積，㎡； m—壓鑄件及溢流槽內(nèi)金屬的總質(zhì)量，㎏； —液態(tài)金屬密度，㎏/； —額定充填速度，常取15m/s； —額定充填時(shí)間，常取0.06s； 分別代表各種修正系數(shù)； =18 3）直澆道設(shè)計(jì) 分流錐的圓角半徑通常取4～5㎜，直澆道錐通常取～，分流錐通常取～。 2. 排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1）溢流槽設(shè)計(jì) 溢流槽應(yīng)開(kāi)設(shè)在金屬最先沖擊的部位，排除金屬液流前頭的氣體和冷污金屬液，穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)，減少渦流；溢流槽應(yīng)開(kāi)設(shè)在兩股金屬液流會(huì)合的地方，清除集中于 該處的氣體、冷污金屬液和涂料殘?jiān)Ｈ鐖D所示 2）排氣槽設(shè)計(jì) 對(duì)于小型模具，可利用分型面間隙排氣，但分型面須位于容體流動(dòng)末端。由于本制品尺寸不大， 利用分型面和推桿的配合間隙排氣即可。 五、壓鑄模零部件設(shè)計(jì) 1.分型面的選擇 該塑件的結(jié)構(gòu)如圖1—1所示，根據(jù)其特點(diǎn)和表面質(zhì)量 要求，應(yīng)采用曲面分型面。分型面設(shè)在零件大端面下一面。 2.成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為了方便加工與成型及脫模，型腔、型芯均采用組合式結(jié)構(gòu) 3.成型零部件工作尺寸計(jì)算 1）型腔的徑向和深度尺寸 式中 —模具型腔的徑向尺寸； —壓鑄件外部形狀的徑向尺寸； —模具型腔的深度尺寸； —壓鑄件外部形狀的高度尺寸； k—壓鑄件平均收縮率； —壓鑄件尺寸偏差； —模具的制造偏差。 2）型芯的徑向尺寸和高度尺寸 式中 —模具型芯的徑向尺寸 —壓鑄件內(nèi)部形狀的徑向尺寸 —模具型芯的高度尺寸 —壓鑄件內(nèi)部形狀的深度尺寸 3）中心距尺寸 式中 —模具上型腔或型芯的中心距尺寸； —壓鑄件凸臺(tái)或凹槽的中心距尺寸 各工作部位尺寸計(jì)算結(jié)果見(jiàn)零件圖紙 通常，制品中1mm和小于1mm并帶有大于0.05mm公差的部位以及2mm和小于2mm并帶有大于0.1mm公差的部位不需要進(jìn)行收縮率計(jì)算。 4.結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì) 1）動(dòng)、定模板一般受拉伸、彎曲、壓縮三種變形力，變形后會(huì)影響型腔的尺寸精度。因此，在考慮各板的尺寸時(shí)，應(yīng)考慮模具結(jié)構(gòu)與壓鑄工藝。 動(dòng)、定模板邊框厚度經(jīng)查教材第121頁(yè)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)推薦值表6.4 2）合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)套，導(dǎo)柱端部應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角。 2.導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè)可以保護(hù)型芯不受損傷，而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利脫模取出塑件，因此可根據(jù)需要而決定裝配方式。 3.一般導(dǎo)柱滑動(dòng)部分的配合形式按H8/f8，導(dǎo)柱和導(dǎo)套固定部分配合按H7/k6，導(dǎo)套外徑的配合按H7/k6。 4.除了動(dòng)模、定模之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外，一般還在動(dòng)模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證推出機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)動(dòng)。 5.導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具大小而定，可參考標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)選取。 一次分型導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：導(dǎo)柱固定在固定模板上，與固定模板為H7/m6的過(guò)渡配合。導(dǎo)柱直徑參考標(biāo)準(zhǔn)，取D=12mm，導(dǎo)柱頭部做成半圓形。導(dǎo)柱長(zhǎng)度與主流導(dǎo)長(zhǎng)度點(diǎn)澆口長(zhǎng)度以及塑件長(zhǎng)度等有關(guān)。 Lg= L型芯固板+20=36+20=56mm 六、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.脫模力的確定 脫模力的估算: 式中 —壓鑄件脫模所需的脫模力，N； P—擠壓力，鋁合金一般取（10～12）× A—壓鑄件的包緊型芯的側(cè)面積，㎡； K—安全系數(shù)，一般取1.2左右 =1.2×（11×）×1200 2. 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 壓鑄成型每一循環(huán)中，壓鑄必須準(zhǔn)確無(wú)誤的從模具的凹模中或型芯上脫出，完成模具脫模。脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下述原則： 1） 壓鑄件滯留于動(dòng)模邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作，致使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 2） 推桿設(shè)置不能影響模具的強(qiáng)度。防止壓鑄件結(jié)構(gòu)變形或損壞，正確分析壓鑄件對(duì)模腔的粘附力的大小及所部位，有針對(duì)性的選擇合適的脫模裝置，使推出重心與脫模阻力中心相重合。 3） 推桿應(yīng)設(shè)置在壓鑄件受包緊力最大的地方。由于壓鑄件收縮時(shí)包緊型芯，因此推出力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯，同時(shí)推出力應(yīng)施于壓鑄件剛性和強(qiáng)度最大部位，作用面積也盡可能大一些，以防壓鑄件變形或損壞。 4） 推桿應(yīng)與型芯的表面齊平。力求良好的塑件外觀，在選擇頂相互位置時(shí)，應(yīng)盡量設(shè)在塑件內(nèi)部或?qū)λ芗绊懖淮蟮牟课?。在采用推桿脫模時(shí)，尤其要注意這個(gè)問(wèn)題。 5） 結(jié)構(gòu)合理可靠，脫模結(jié)構(gòu)應(yīng)工作可靠，運(yùn)動(dòng)靈活，制造方便，更換容易，且有足夠的強(qiáng)度和剛度。 根據(jù)制件的形狀，本模具可用設(shè)計(jì)為推桿推出 3. 推桿直徑和數(shù)量的確定 式中 A—推桿工作截面積，； —壓鑄件推出時(shí)總的壓力，N； N—推桿數(shù)量； []—壓鑄件的許可壓力，MPa。鋅合金一般取50 Mpa 設(shè)計(jì)4根推桿，則推桿工作截面積A=78.5 ，可計(jì)算出推桿直徑為㎜。 4. 復(fù)位桿長(zhǎng)度尺寸： L4=L頂桿固定板+L支撐板+L型芯板+40 =20+25+30+40=115mm 復(fù)位桿徑向尺寸參考標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)尺寸，取d=10mm 八、壓鑄模的冷卻設(shè)計(jì) 由于壓鑄件平均厚度為4㎜，壓鑄件尺寸不大，確定水孔直徑為8㎜。 由于冷卻水道的位置、結(jié)構(gòu)形式、孔徑、表面狀態(tài)、水的流速、模具材料等很多因素都會(huì)影響模具的熱量向冷卻水的傳遞，精確計(jì)算比較困難。實(shí)際生產(chǎn)中，通常都是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定冷卻水路，通過(guò)調(diào)節(jié)水溫、水速來(lái)滿足要求。 九、參考文獻(xiàn) 1. 史鐵梁.模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).第1版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 2. 屈華昌.壓鑄成型工藝與模具設(shè)計(jì).第1版.北京:高等教育出版社,2001 3. 王樹勛.注塑模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)用技術(shù). 第1版.廣州:華南理工大學(xué)出版社,1996 4. 唐海翔.UGNX2注塑模具設(shè)計(jì)培訓(xùn)教程. 第1版.北京:清華大學(xué)出版社,2005 5. 閻啞林.塑料模具圖冊(cè). 第1版.北京.高等教育出版社:2001