齿轮件压铸工艺及模具设计【CAD+说明书+PPT】.rar

本科生毕业论文（设计）题题 目：目：齿轮件压铸工艺及模具设计 学学 号：号：2022014020135 姓姓 名：名：陈杰 年年 级：级：2022 级 学学 院：院：机电工程学院 专专 业：业：机械设计制造及自动化 指导老师：指导老师：宋延沛 （本科生毕业论文（设计）诚信声明本科生毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计）是本人在导师的指导下取得的成果，论文（设计）写作严格遵循学术规范。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人对所写的内容负责，如有违规行为发生，自愿承担一切责任。毕业论文（设计）作者签名：陈杰 日期：2024 年 3 月 15日 本科生毕业论文（设计）使用授权声明本科生毕业论文（设计）使用授权声明本人完全了解学校有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，同意海南科技职业大学保留并向有关部门或机构送交毕业论文（设计）的书面版和电子版，允许毕业论文（设计）被查阅和借阅。本人授权海南科技职业大学将本设计（论文）的全部或部分内容网上公开或编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等方式保存和汇编本设计（论文）。对于保密毕业论文（设计），按保密的有关规定和程序处理。毕业论文（设计）作者签名：指导教师签名：日期：2024 年 3 月 15 日 日期：年 月 日 I 摘 要在金属铸件成形过程中，压力铸造是一种主要的成形技术。这种铸造方法具有高强度、高硬度、更复杂、更厚的壁厚等优点，并且具有非常高的生产力。在压型工艺中，压型模是其核心部件，其性能对产品的品质与精度起着至关重要的作用。所以，在现代工业中，模具的开发一直是一个非常重要的问题。在此基础上，对整个模具进行了整体的设计。设计了模具的浇注系统，模具零件，模具抽芯机构，推出机构和模具的结构。针对铸造零件的形状特征、零件的尺寸和精度，选择适合的压铸机，经过精确的计算，并参考设计说明书，对成形零件和模具的尺寸和精度进行了明确的规定，还对选择的材质和热处理进行了具体的规定，同时，还对所用的各种零件和装配零件进行了具体的分析，并利用计算机辅助分析的方法，画出了零件和装配部件的三维视图和结构示意图，为生产提供了保证。根据有关资料，采用扁平侧面浇注系统，降低了浇注时金属液对型芯的冲击，确定了铸造工艺参数：铸件加工余量取 0.10.75mm，收缩率为 0.40.7，脱模斜度为 2545。模具整体尺寸为 900640835mm，符合所选压铸机安装空间。推出机构采用 4 根端面直径 26mm 的圆截面推杆，推杆兼复位杆作用。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。关键词关键词：压力铸造；压铸模具；齿轮件 II AbstractPressure casting is a major forming technique in the forming process of metal castings.This casting method has advantages such as high strength,high hardness,greater complexity,and thicker wall thickness,and has very high productivity.In the molding process,the molding die is its core component,and its performance plays a crucial role in the quality and accuracy of the product.So,in modern industry,the development of molds has always been a very important issue.On this basis,the entire mold was designed as a whole.Designed the pouring system of the mold,mold parts,mold core pulling mechanism,ejection mechanism,and mold structure.Based on the shape characteristics,dimensions,and accuracy of the cast parts,a suitable die-casting machine was selected.After precise calculations and reference to the design manual,clear regulations were made for the dimensions and accuracy of the formed parts and molds.Specific regulations were also made for the selected materials and heat treatment.At the same time,various parts and assembly parts were analyzed in detail,and computer-aided analysis methods were used to draw three-dimensional views and structural diagrams of the parts and assembly components,providing assurance for production.According to relevant information,a flat side pouring system was adopted to reduce the impact of molten metal on the core during pouring.The casting process parameters were determined:casting machining allowance of 0.1-0.75mm,shrinkage rate of 0.4-0.7%,and demolding angle of 25 -45.The overall size of the mold is 900 640 835mm,which meets the installation space of the selected die-casting machine.The launching mechanism adopts four circular cross-section push rods with a diameter of 26mm on the end face,which also serve as a reset rod.After calculation,the force on the push rod meets the requirements.Through computer simulation display,the mold can work normally and be opened flexibly.Key Words:Pressure casting;Die casting molds;Gear components目 录摘 要.IAbstract.II目 录.III1 绪 论.11.1 研究意义.11.2 压铸发展现状.11.2.1 压铸的发展历史.11.2.2 我国压铸产业的发展.21.3 毕业设计内容.22 压铸模具的整体设计.42.1 铸件工艺性分析.42.1.1 铸件立体图及工程图.42.1.2 铸件分型面确定.42.1.3 浇注位置的确定.52.2 压铸成型过程及压铸机选用.52.2.1 卧式冷室压铸机结构.52.2.2 压铸成型过程.62.2.3 压铸机型号的选用及其主要参数.72.3 浇注系统设计.72.3.1 带浇注系统铸件立体图.72.3.2 内浇口设计.82.3.3 横浇道设计.82.3.4 直浇道设计.92.3.5 排溢系统设计.92.4 压铸模具的总体结构设计.103 成型零件结构设计.123.1 成型零件设计概述.123.2 浇注系统成型零件设计.123.3 铸件成型零件设计.143.3.1 成型收缩率.143.3.2 脱模斜度.143.3.3 压铸件的加工余量.153.3.4 铸件成型尺寸的计算.153.4 成型零件装配图.174 推出机构和模体设计.174.1 推出机构设计.174.1.1 推出机构概述.174.1.2 推杆设计.184.1.3 推板导向及限位装置设计.194.1.4 复位机构设计.194.1.5 推出、复位零件的表面粗糙度、材料及热处理后的硬度.204.1.6 推出机构装配工程图及立体图.214.2 模体设计.214.2.1 模体设计概述.214.2.3 模板导向的尺寸.234.2.4 模体构件的表面粗糙度和材料选择.235 结语.25参考文献.26致 谢.2811 绪 论1.1 研究意义齿轮零件的铸造成形技术在当今机器生产中得到了越来越多的运用，它具有高效率，低成本，高质量的优点。而在此过程中，模具的设计好坏将决定产品的品质及产量。对齿轮零件的铸造过程与模具进行研究，旨在改善齿轮零件的生产率与品质，减少制造费用，并对其进行优化，以延长其工作寿命与可靠性。本项目的研究既有实践意义，又有一定的学术价值。在学术上，本项目将对齿轮零件的铸造成形机制进行研究，为其它材料的成形加工技术奠定基础。通过对该工艺的研究，实现了对该工艺参数的合理选择，从而达到延长其使用寿命、减少制造费用的目的。通过对齿轮零件的铸造过程和模具的研究，可以促进零件成形技术的发展，并对其他学科的研究具有一定的借鉴意义。从实际的角度考虑，由于其在汽车、机械及电子行业中的使用越来越多，因此对其进行深入的研究有助于提升其品质与制造效率，从而更好地适应市场的需要。对其进行研究，有助于提升我国的模具制造技术，促进我国制造业的快速发展。对齿轮零件的铸造技术和模具的研究，将对提升国内工业产品的国际竞争能力，推动中国制造业的转型升级具有重要意义。1.2 压铸发展现状1.2.1 压铸的发展历史在 19 世纪，铸造技术开始应用于铸造印刷。可以追溯到 1822 年，威廉姆乔齐教授发明了一种日产 1.2 到 20,000 个字符的铸造机器，从而证明了该过程的潜在产量。1849 年，斯图吉斯作为首个手工-活塞式的加热腔铸造机器，在美国取得了专利。默根瑟在对先前的专利进行研究后，于 1885 年研制出印型铸造机，最初仅为制造低熔点铅锡合金铸造的铸型，而在 1860 年代则被应用于铝合金的铸造制造。在工业领域中大量使用压铸机还是在上个世纪初期，当时在收银机，留声机，自行车等制造中使用。1904 年，英国法兰克林公司首次采用压铸法制造车辆杆轴承，为汽车行业提供了一种将压铸型部件用于汽车制造的先河。多勒于 1905 年，开发出一种可供工业化使用的压铸铝、锡和铜合金铸件。后来，瓦格纳又为铸造铝合金铸造而研制出2了一种新型的鹅颈气动压铸机。该型压铸机采用挤压气体将铝通过鹅颈通道挤压进模，但因其密封差和鹅颈通道卡死等问题而未能广泛使用。但是该结构在制造铝合金铸造制品方面尚属首次。20 世纪 20 年代，美国 Kipp 公司研制了自动化的热室式压铸机，但由于其液态金属易溶于铸造设备中的钢材，导致其在热室型铸造设备中的应用受限。捷克人约瑟夫波拉克于 1927 年发明了一种新型的低压腔式压铸机，它将储存液态金属的坩埚与压力腔分开，极大地增强了压力容器的压力，满足了工业需求，同时也解决了气压式压铸机存在的问题，推动了压力铸造工艺的发展。20 个世纪五十年代，随着大规模压铸技术的问世，铸造行业迎来了新的发展方向。随着压铸技术的发展，压铸技术的进步，压铸型的发展以及润滑油的开发，压铸金属材料经历了铝、铝、镁、铜等多种金属的发展，随着压铸合金的熔化温度越来越高，其用途也越来越广泛4。1.2.2 我国压铸产业的发展中国铸造工业与其他国家的压力铸造技术水平还有很大的距离。中国的压铸机企业普遍存在着规模偏小、质量不高、工艺和效益不高等问题。尽管我们的压力铸造技术相对于美国、日本等国外的压力铸造技术比较发达，但是国内的压力铸造企业大多是规模较小的企业，所以在管理和工作效率方面都存在着巨大的差异。此外，国内中小规模压铸机的品质尚可，而大型压铸机和实时控制性能优良的压铸机，仍然依赖于国外，年约 100 多台需要引进6。因此，我们国家还称不上是一个铸造大国，而只是一个铸造的国家。最近几年，随着中国制造业的快速发展，压铸行业逐步进入了众多的市场。中国汽车行业的压模市场是中国汽车行业的主体，它迅速地扩展到摩托车、农用车、基础设施建设、玩具和家用电器等领域，并呈现出蓬勃发展的趋势。1.3 毕业设计内容本课题设计内容是电机机座压铸模具设计，主要包括浇注系统和排溢系统，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（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、立体图和具体的零件图、立体图。然后对整个模具的工作过程进行模拟以保证其动作过程灵活。42 压铸模具的整体设计2.1 铸件工艺性分析2.1.1 铸件立体图及工程图所用零件为铝合金齿轮件，材料 YL104，铸造精度 CT5，其立体图如图 2-1 所示：图 2-1 零件图2.1.2 铸件分型面确定压铸件的定模和运动模面统称为分模面，其分界面以其轮廓确定。在与锁定压力相垂直的模头上的结合表面，就是主分离面。本箱体浇注分离表面的平面布置见图 2-2。图 2-2 铸件分型面选择52.1.3 浇注位置的确定由于中间有芯，故不适合中间浇筑，故采取底部浇筑法，浇筑部位选择在平台端面上。2.2 压铸成型过程及压铸机选用2.2.1 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电机及泵该压铸机的主要构造可划分为五个部件：(1)所述压射装置，所述压射装置的基本功能为将高压下的熔化的金属液注入到模腔中。该系统包括：压腔、压射冲头、压射缸、增压机、储能器等。(2)一种用于完成压射模打开与关闭操作的合模机构，在压射成形时，保证充分且稳定的锁定压力，从而避免了压射时冲出或偏离等现象。(3)脱模装置，当所述压铸件经冷却凝固成形并打开所述模具后，所述脱模气缸带动所述压铸模的排出装置，将所述成形的所述压铸件和所述浇注物从所述模具排出，所述脱模装置由所述脱模气缸和所述推杆组成。(4)所述驱动装置利用所述的油压驱动或者是所述机械驱动来实现所述铸造工艺所要求的各个运动。包括电动机，各类液压泵和机械变速器。6(5)对该系统进行控制，通过该控制箱对该液压系统以及该机器的各传输部件进行命令，并按照该压铸机的一条预先确定的工序路径和操作步骤进行操作，把该操作与该操作步骤相融合，从而实现一种精确、可靠、协调、安全的操作准则12。2.2.2 压铸成型过程卧式冷室压铸机的压住成型过程主要分为 4 个步骤，如图 2-4 所示。(a)合模过程 (b)压射过程 (c)开模过程 (d)铸件推出过程图 2-4 压铸成型过程(a)模具关闭时，在铸造模具关闭之后，所述压力喷射器 1 返回到所述压力腔 2的孔中，并向所述压力腔 2 中注射足够数量的液体 3。(b)所述压射工艺在所述压射筒中所述压力喷射器 1 将所述液体 3 推向所述铸造模具 4 的所述横向流道 6，所述内浇口 5，所述压力喷射器 1 将所述液体 3 推向所述铸造模具的模腔。当液体填满模腔后，压力喷射器 1 仍起到注射装置的作用，从而实现了液体的冷却、结晶和凝固。(c)开模处理在压模成形之后，打开所述冲模，以将所述的压坯从所述模腔中挤出，所述压射冲头 1 将所述的所述浇注物从所述压腔中排出。(d)推出铸造工艺，在压铸机的脱模装置的影响下，将所述的压铸件和所述的浇7注物从所述模具中排出，并且所述的压射凸模也被重新定位13。2.2.3 压铸机型号的选用及其主要参数本课题设计的压铸件在分型面的投影面积为1964mm2，压铸件的重量为0.193kg，铝合金一般件的推荐压射比压为 1320MPa，动模板最小行程为 108mm，采用常用的卧式冷室压铸机，其型号为 J1163E。压铸机主要参数如下：压射力为 368600kN；压室直径为 70100mm；最大浇注量（铝）为 0.9kg；浇注投影面积为 4031649；动模板行程为 600mm；拉缸内空间水平 垂直为 750mm 750mm。2.3 浇注系统设计压铸模具的浇注装置，是将铸件压力容器中的液态金属，以较快的速度，以较高的温度和压力，注入模具中。主要由直浇道，横浇道，内浇口和溢流式排气装置组成。压铸机是一种新型的压铸机，可以调节充液速度、充模时间、型腔温度等参数，直接关系到压铸机零件的加工性能与微观结构，并直接关系到压铸机的制造效率与使用寿命。2.3.1 带浇注系统铸件立体图铸件立体图如图 2-4 所示，溢流槽设于分型面四个对角处，用于有序的排除型腔中的气体和排除并容纳冷污的金属液以及其他氧化物。图 2-5 带浇注系统铸件2.3.2 内浇口设计（1）内浇口速度8 由参考文献15查得，铝合金铸件内浇口充填速度的推荐值为 3050m/s，选取为 40m/s。（2）充填时间 经计算，压铸件的平均壁厚约为 5mm，利用参考文献16中的经验公式。t=35(b-1)（2-1）式中 t-充填时间，ms；b-压铸件平均壁厚，mm可求出 t=35(5-1)=98ms0.1s。（3）内浇口截面积的确定内浇口截面积的确定可由公式（2-2）得出：=(2-2)式中：A内浇口横截面积，；通过内浇口金属液的总质量，；液态金属的密度，；g内浇口流速，；型腔的填充时间，；V通过内浇口金属液的体积，3；型腔的充填速度，。计算得出数值如下：A=1014.74000 0.1 2.52(4)内浇口厚度、长度、宽度的确定由内浇口厚度、宽度和长度的经验数值表，适当选取此铝合金铸件内浇口厚度为 2.5mm，长度为 22.5mm，宽度为 100mm。2.3.3 横浇道设计（1）横浇道的形式及尺寸根据铸件及内浇口特点，选用 T 形浇道，截面为矩形，浇道形状及尺寸如（2）横浇道与内浇口的连接方式横浇道立体图及具体尺寸为了防止金属液对型芯的正面冲击，横浇道与内浇口采用了端面联接的方式，见图 2-8。2cmGg3/g cm/cm ss/cm s9图 2-7 端面联接方式图 2-8 中具体尺寸为：1=25，2=7，2=3.5；=452.3.4 直浇道设计直浇道尺寸由浇口套尺寸决定。浇口套内径与压室内径相同，由于压铸机选择型号为 J1163E，其压室直径为 70，80，100。选取 100 为浇口套内径，其他尺寸根据情况自行设计，具体尺寸见附录。2.3.5 排溢系统设计排溢系统由排气道、溢流槽、溢流口组成。如图 2-9 所示，选用半圆形结构的排溢系统。图 2-9 排溢系统结构（1)溢流槽尺寸设计溢流槽尺寸选取：溢流口厚度 h=0.5mm；溢流口长度 l=4mm；溢流口宽度s=72mm；溢流槽半径 r=15mm。（2）排气道设计排气道相关尺寸选取为：排气槽深度为 0.12mm；宽度为 15mm。2.4 压铸模具的总体结构设计该模具包括两大部件：固定模具和移动模具。该模具安装于压铸机压力室内一10侧的一个定模座上，它是液态金属首先流入该模具腔的部位，同时也是该模具空腔存在的部位。在固定模具上设有流道，可与压铸机的喷管或压力腔相连通。该活动模具安装于压铸机的活动模具底座板上，该活动模具活动板左右运动，与定模分离并闭合，其中设有抽心及铸造脱模装置。本文介绍了一种用于铸造生产的压铸模的主要组成和零部件清单。(1)零部件的成形。模具闭合后，活动模具插入物与模腔嵌入物所组成的模腔，一般称之为成形嵌件。组成模制件的部件称为模制件。成形部件由静止的和可移动的插入芯组成，例如图示中的插入芯，主芯，小芯，侧芯等。在某些情况下，成形部件也组成了诸如内浇口，横浇道，溢流口，排放口等在内的浇注体系中的一个部件。(2)浇铸工艺。浇注系统是将液态金属从压铸机的压力腔导入到铸造模具中形成型腔的一条通路，例如浇口套，浇道镶块，横浇道，内浇口，溢流系统等。成形部件及浇注装置中的部件都是与高温液态金属直接接触的，因此必须选择已进行了热处理的耐热钢材。(3)模具的构造。根据特定的步骤和位置，将不同的模板、座架等框架部件进行组装和固定，使模具的各构件形成一个完整的模具，并且可以将其装配在压铸机上，例如附图中的垫块、支承板、动模压板、定模套板、定模座板和动模座板等。导柱、引导套管属于导引部件，也叫定位部件。其功能是在开模、闭模过程中，使动模和定模都能沿着导向滑动的运动，并能精确地进行位置调整。(4)排出与重置机制。把压铸件或浇铸剩余物从冲模中排出的机械装置，它包含顶出部件和恢复部件，例如图示中的推杆，推杆固定板，推板。为了保证脱模装置运行稳定、稳定，通常在脱模过程中还设有自己的引导部件推板导柱和推板导套。为了方便清除垃圾，也为了避免有什么东西妨碍了推盘的正常定位，在推盘的下方还加了一个限位针。(5)除了上述的各个构造元件之外，在该模具中，还存在其他的六角螺钉和销，用以将各个有关的部件进行紧固17。11图 2-10 模具总装图123 成型零件结构设计3.1 成型零件设计概述成形部件是指在铸造过程中，与高温液态金属相接触，从而构成浇注体系和铸造的部件。成形部件包括两个主要部件：一是浇铸系统成形部件，二是铸造成形部件。(1)浇道装置成形部件：浇道镶块，浇口套，构成浇道。(2)铸造成形零件：型芯、镶块、斜滑块等，用以成形铸造制品。成形零部件按其构造方式可划分为两种类型：一种是一体化，一种是组合。1)单件型的结构，模腔、芯均为一件件，也就是，模腔或芯是在样板上直接进行的。2)一体化组合结构的模腔、芯采用一件板材制作而成，浇注在模壳上，用凸肩或螺钉进行连接。3)部分模块化的模芯是一种整体成形，部分镶嵌成形嵌件的结合体。4)一种完整的组合构造，它是一种通过若干镶嵌部件组装而形成的一种模制孔。成形件与高温高压、高速流动的液态金属直接接触，受到机械冲击、磨损、热疲劳及化学腐蚀等多种因素的共同影响，其失效机理与热疲劳损伤密切相关，因此，对其结构的尺寸精度提出了3-4个量级的尺寸精度和高于粗糙度2个量级的表面粗糙度的需求。因为在这里使用的是同样与液体金属直接接触的斜滑块抽芯装置，所以将其放在本章的引入18。3.2 浇注系统成型零件设计（1）浇口套的结构在浇口套中形成直浇道，常用浇口套的结构形式如图 3-1 所示。图（a）由于制造和装卸比较方便，在中小型模具中应用比较广泛。图（b）是利用台肩将浇口套固定在两模板之间，装配牢固，但拆装均不方便。图（c）是将压铸模的安装定位孔直接设置在浇口套上。13图（d）、（e）型式用于中心进料图（f）是导入式直浇道的结构型式。本课题选用图（a）的形式。图 3-1 浇口套结构形式（2）浇口套与压室的连接方式连接方式如图 3-2 所示。图 3-2（a）为平面对接：为了保证同轴度应提高加工精度和装配精度。图 3-2（b）保证了它们的同轴度要求。图 3-2 浇口套与压室连方式接本课题采用（a）类连接，即平面对接的方式，此类连接便于装卸。（3）浇口套的尺寸与配合精度浇口套尺寸根据具体情况设计，具体尺寸参见附录。配合精度：取、取、取、取、取。（4）浇注系统成型零件的材料和硬度的要求压铸模具的浇注系统成型零件直接与高温、高压、高速填充的液态金属液接触，1D6h7H2D8eD8F0D7Hd8e14在短时间内温度变化很大，压铸模的工作环境十分恶劣，因此对浇注系统成型零件材料的选择应慎重。底座铸件模具设计按国家标准选取的材料为 4Cr5MoSiV1，热处理要求为 4448HRC。3.3 铸件成型零件设计3.3.1 成型收缩率成型收缩率是指铸件收缩量与成型状态铸件尺寸之比，收缩分三种情况（见图3-3）：（1）自由收缩 在型腔内的压铸件没有成型零件的阻碍作用，图中。（2）阻碍收缩 如图中，有固定型芯的阻碍作用。（3）混合收缩 如图中，这种情况较多。图 3-3 压铸件收缩率的分类由参考文献16中查得铝合金的自由收缩率为 0.6%0.8%，阻碍收缩率为0.3%0.4%，混合收缩率为 0.4%0.6%。取 YX041 铝合金的自由收缩=0.7%，阻碍收缩为，混合收缩为=0.5%。3.3.2 脱模斜度（1）脱模斜度的选取标准1）不留加工余量的压铸件。为了保证铸件组装时不受阻碍，型腔尺寸以大端为基准，另一端按脱模斜度相应减少；型芯尺寸以小端为基准，另一端按脱模斜度相应增大。1L2L3L1%4.02152）两面均留有加工余量的铸件。为保证有足够的加工余量，型腔尺寸以小端为基准，加上加工余量，另一端按脱模斜度相应增大；型芯尺寸以大端 为基准，减去加工余量，另一端按脱模斜度相应减少。3）单面留有加工余量的铸件。型腔尺寸以非加工面的大端为基准，加上斜度尺寸差及加工余量，另一端按脱模斜度相应减少。型芯尺寸以非加工面的小端为基准，减去斜度尺寸差及加工余量，另一端按脱模斜度相应放大。（2）脱模斜度的尺寸配合面外表面最小脱模斜度 取，内表面最小脱模斜度 取。非配合面外表面最小脱模斜度 取，内表面最小脱模斜度 取 1。由于底座内腔深度50mm，则脱模斜度可取小19。3.3.3 压铸件的加工余量由于铸件具有较为精确的尺寸和良好的铸造表面，所以一般情况下，可以不进行机械加工。同时，由于压铸件内部可能有气孔，所以应尽量避免再进行机械加工。但是，某些部位还是应该进机械加工。如装配表面、装配孔、成型困难没有铸出的一些形状，去除内浇口、溢流口后的多余部分等。底座铸件的加工余量选取根据参考文献15中推荐的加工余量选择，平面按最大边长确定，孔按直径确定。3.3.4 铸件成型尺寸的计算成型零件表面受高温、高压、高速金属液的摩擦和腐蚀而产生损耗，因修型引起尺寸变化。把尺寸变大的尺寸称为趋于增大尺寸，变小的尺寸称为趋于变小尺寸。在确定成型零件尺寸时，趋于增大的尺寸应向偏小的方向取值；趋于变小的尺寸应向偏大的方向取值；稳定尺寸取平均值。根据参考文献16，成型零件尺寸的计算公式如下：式中：成型件尺寸；成型零件制造偏差；压铸件尺寸（含脱模斜度、加工余量）；收缩率；n补偿系数；压铸件尺寸偏差。150300300）（nAAAAA16n 为损耗补偿系数，由两部分构成，其一是压铸件尺寸偏差的，其二是磨损值，一般为压铸件尺寸偏差的，因此。成型零件尺寸制造偏差=。已知铸件尺寸公差等级为 CT5，根据参考文献查表可得铸件基本尺寸的相应尺寸公差。由铸件图可知型腔尺寸有：100，h270，4R25，190，h224，h6。型芯尺寸有：182.5，80，430.2，h210，4R50，h2。中心尺寸有：L121，L220。(1)型腔尺寸计算型腔的尺寸是趋于增大尺寸，应选取趋于偏小的极限尺寸。计算公式为：A+，0=(A+A0.7)+，0(2)型芯尺寸计算型芯的尺寸是趋于减小的尺寸，应选取趋于偏大的极限尺寸。计算公式为：0,=(+0.7)0,表 3-1 成型零件尺寸的计算（mm）模具尺寸名称尺寸精度等级尺寸公差模具尺寸公差m模具尺寸计算结果型腔直径9050.640.10090.116型腔直径11050.520.087110.183型腔深度3550.320.06234.234型芯高度2550.440.18724.9843.4 成型零件装配图定模与动模合拢后形成的空腔通常称为型腔，而构成型腔的零件即为成型零件。成型零件包括固定和活动的镶块与型芯。21417.0n）（4151100.00087.00062.000187.0174 推出机构和模体设计4.1 推出机构设计4.1.1 推出机构概述在模具打开之后，就是将模具从成型部件中释放出来的机械装置叫做顶出装置。推出装置通常安装在活动模具上。推出机制通常包括以下部件：(1)外推元素。可以将压力铸造物直接推出，例如推杆，推管，和排出板，成形推块等。(2)重置单元（reset element）。在闭式模具时，该装置能精确地将弹出装置恢复到初始状态，如复位棒、卸料板等。但是，当侧抽芯机构为斜滑座时，在闭模时，斜滑座会在定模的推力下精确地沿着斜导滑道进行重置，因此不需要再安装顶出机构的复位件。(3)限制件（limit element）。对该复位器的位置进行调节与控制，起到止退器的功能，并确保该推动器在压缩发射期间，受到压射力的影响下，该推动器的位置不会发生变化。(4)引导件（guide element）。导向顶推装置的运动方向，承载顶起装置等部件的自重，使其在运行中不发生倾斜。(5)结构性元素。将推杆、推板、其他附属部件与螺钉等联接部件组装并固定为一个整体。根据推出部件的构造特点，推出机构可以分为推杆推出、管推出、卸料板推出、块推出以及合成推出等22。4.1.2 推杆设计（1）推杆的结构采用圆形截面的推杆结构，如图 4-1 所示。（2）推杆的固定形式固定形式为整体沉入式，如图 4-2 所示。18图 4-1 圆形截面推杆结构图 4-2 推杆的整体沉入式固定（3）推杆尺寸及配合推杆的直径是有推杆端面在压铸件上允许承受的受推力决定的，由参考文献16查得，其截面积计算公式为：A=F推式中 A推杆前端截面积，2；F推推杆承受的总推力，N；n推杆数量；p许用受推力。根据参考文献16查得，铝合金的许用受推力p为 40MPa，设计中共使用 4 个推杆，而F推可由公式：F推 F包确定，其中 K=1.2，而包=9000，因此取推=12000。由截面积计算公式可求出，推杆前端的截面积应不小于752，由于本课题压铸模增加了动模压板，因此推杆较长，为保证推杆的稳定性，将推杆的前端直径选19为 26mm，配合精度为 H7/f7，具体尺寸参见附录。4.1.3 推板导向及限位装置设计（1）推板的限位装置选择机构如图 4-3 所示，利用限位钉对推板进行精确定位。图 4-3 推板限位钉（2）推板的导向采用图 4-4 的推板导向机构，将导柱安装在动模压板与动模座板之间，保证了刚性要求，推板导柱尺寸见附录。4.1.4 复位机构设计（1）复位机构的动作过程在图 4 至 5 中显示了该重置机构的操作流程。图（a)，在模具打开时，返回杠杆与顶出装置在前进的过程中，推杆推动着压坯；在模具闭合过程中，不动样板接触重置杠杆，推动机构重置；在图（c）中，当模具闭合操作结束时，顶出机构通过限制销 2恢复到初始位置。图 4-4 推板导柱及导套20（2）复位杆的布置采用如图 4-6 的复位杆布置，在成型镶块外设置对称的复位杆。图 4-6 复位杆的布置4.1.5 推出、复位零件的表面粗糙度、材料及热处理后的硬度（1）零件表面粗糙度根据参考文献15，推杆与金属液接触表面粗糙度为，推杆，复位杆和推板导柱配合表面粗糙度为，推板和推板固定板配合表面粗糙度为，其他非工作的非配合表面。（2）材料及热处理后硬度导柱，复位杆采用材料 T8A，热处理后强度要求为 5055HRC，推杆采用4Cr2W8，热处理后要求强度为 4550HRC，推板和推板固定板采用 45 钢，热处理要求回火。4.1.6 推出机构装配工程图及立体图推出机构的装配图如图 4-7，立体图如图 4-8。0.2aR 0.8aR 0.8aR 6.3aR 21图 4-7 推出机构装配图1动模压板；2内六角螺钉；3支撑板；4垫块；5动模座板；6推杆；7内六角螺钉；8限位钉；9导柱；10导套；11推板固定板；12推板；13内六角螺钉4.2 模体设计4.2.1 模体设计概述组成模具本体的结构部件有：定模座板，定模板，动模板，动模板，支撑板，垫，动模座板，导向柱，导向套。(1)模具定位盘除了没有贯通的模具构造，所有贯穿孔洞的模具构造都应该设有固定模板。在模具定位板的设计中，下列因素被考虑在内：浇注套管的安装孔的位置和大小必须与压腔内的固定法兰相匹配。模具定位板上应有固定螺丝或固定台板的空间。(2)确定样板对模板进行设置的关键功能：成形镶块，成形芯，和导引件的固定托架。在浇注过程中，设有浇口罩，为浇注体系提供流道。22能抵抗液态充模压力，且不会引起模腔的变形。在非贯通式模具构造中，既可作为固定模具的支架，又可用于固定模具。(3)移动样板动态模板的基本功能如下：用于固定成形镶块，成形芯，浇道镶块和导引件承载件。在模具中安装推挤装置、推管装置、卸料板和回动杆等，用于铸造模具的脱模。设有侧抽芯装置；在非贯通式模具构造中，作为支撑板使用。(4)移动模具所述动模平板的主要功能为：本发明涉及一种通过孔模具的模具结构，其上装有成形镶嵌件。(5)移动模具支撑盘所述可动模具支撑板的基本功能为：在没有超出许可的范围的情况下，能够经受住液态金属的充注压力的影响。所以，在没有通孔的模具构造中，还可以提供支撑板。(6)模具保持架所述模具底座是支撑所述模具本体以及所述模具承载所述机械压力的部件，所述模具的基本功能为：1)它与动模和动模支撑板连接在一起，形成了该模的动模部件；2)将所述活动模具部件与所述压铸机的所述移动模具部件相联接，所述移动模具部件与所述压铸机固定；3)用于在模具闭合过程中承载压铸机的夹紧压力、在模具打开时承担可移动模具部件的自身重量、以及当挤压模具被推出时所产生的推力的模具底座的下端表面。所以，模具底座应该具有很高的承重性能。4)用于压铸机脱模机构的动作通路。(6)顶出盘该推料板由推料板和推料板组成。23在设计发布面板时，需要注意的是：1)顶出片应该具有充足的厚度，以确保不受液态液体的非直接撞击或剥离抵抗而造成的强度和刚性要求。2)为了确保推动单元工作的稳定，推出盘的各大面应该是互相平行的。4.2.3 模板导向的尺寸模板导向零件的尺寸和位置，如图 4-9 所示。导柱导滑段直径，d=40mm。导柱导滑长度，e=170mm。导向位置设置在模板的四个角上。起模槽深度 n=3mm，便于将动、定模撬开。排气槽 c=0.5mm，以消除合模时导向孔内的气体反压力。图 4-9 模板导向零件4.2.4 模体构件的表面粗糙度和材料选择（1）零件表面粗糙度模体构件件表面粗糙度选取：动模和定模座板与压铸机的安装面，排气槽表面，其他非配合面。（2）材料选择导柱、导套的材料选用 T8A，热处理要求 5055HRC，其他零件的材料选用 45钢，热处理要求 2532HRC。m8.0aRm6.1aRm2.3aR24255 结语经过这段时间的学习，终于完成了本课题的全部内容。在金属铸件成形过程中，压力铸造是一种主要的成形技术。这种铸造方法具有高强度、高硬度、更复杂、更厚的壁厚等优点，并且具有非常高的生产力。在压型工艺中，压型模是其核心部件，其性能对产品的品质与精度起着至关重要的作用。所以，在现代工业中，模具的开发一直是一个非常重要的问题。在此基础上，对整个模具进行了整体的设计。设计了模具的浇注系统，模具零件，模具抽芯机构，推出机构和模具的结构。针对铸造零件的形状特征、零件的尺寸和精度，选择适合的压铸机，经过精确的计算，并参考设计说明书，对成形零件和模具的尺寸和精度进行了明确的规定，还对选择的材质和热处理进行了具体的规定，同时，还对所用的各种零件和装配零件进行了具体的分析，并利用计算机辅助分析的方法，画出了零件和装配部件的三维视图和结构示意图，为生产提供了保证。通过这次毕业设计的学习我收获了很多，将以往的知识得到了一次补充，我还意识到我还有很多地方没有学懂学透彻