压铸模具设计毕业论文 - 图文(3)

刘冠男：螺杆套压铸模具设计

—最大）为（250mm—500mm）;压射力为（增压）180kN；顶出力108kN；最大浇注量(铝)为1.6kg，其对应的压室直径为60mm；铸造面积205cm2；顶出行程85mm。

2.3.3校核锁模力

压铸机压室直径所对应的最大压射比压为： p=4F射/πD（2-2） 式中：

F射—压射力（kN），查表得F射=180kN； D—压室直径（mm），为60mm。

计算p=382.1MPa，取K=1.25；则F主=p（A件+A浇）/10=382.1×（22.8+6.8）/10=1131.0kN；F

锁

≥kF

主

=1.25×1131.0=1413.77kN。而压铸机DCC130的合模力为1450kN，大于

1413.77kN，所以满足要求。

2.3.4投影面积的核定

铸件及浇注系统的正投影面积A件+A浇=22.8+22.8×0.3=29.64cm2小于浇注投影面积205 cm2，投影面积满足要求。

2.3.5压室实际容量的核算

压铸机选定后，压室可容纳的压铸合金的质量成为定值。为保证生产正常进行，则要核算压铸机压室的容量能否容纳每次浇入的合金总质量，即G室>G浇。每次浇注所需压铸合金的质量：

G浇=kD2πlp/4（2-3）

式中：G浇—每次浇铸时所需的压铸合金的质量(g);

D—压室直径（cm），本设计为6cm；

k—压室的充满系数一般取60%~80%，查表取60%；

l—压室与浇口套的有效长度之和（cm），一般其尺寸接近定模座板和定模套板的厚度之和，，定模座板40mm，定模套板32mm，所以压室与交口套的有效长度为72mm；

ρ—压铸铝合金的密度（g/cm3），一般取2.4g/cm3；

计算得G浇=0.6×6×6×3.14×7.2×2.4/4=1.2208kg,小于压室容量1.6kg，即G室>G浇，满足设计要求。

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2.3.6模具厚度的核算

虽然可以通过模具高度调节装置的相对位置来适应所设计的压铸模厚度；但是动座板的可调节的最大距离是给定的，即调节举例的范围不超过压铸机所允许的最小模具厚度和最大模具厚度，因此要满足： Hmin+10mm

式中：Hmin—压铸机所允许的最小模具厚度(mm),本设计压铸机允许的最小模具厚度为250mm；

H

设

—压铸模具的设计厚度（mm），根据对铸件的分析，所设计的定模座板厚

40mm，动模座板厚32mm，定模套板厚32mm，动模套板厚50mm，支撑板厚63mm，垫块宽63mm，那么模具厚度为280mm。

Hmax—压铸机所允许的最大模具厚度（mm），本设计压铸机允许的最大模具厚度为500mm；

Hmin+10mm

2.3.7动模座板行程的核算

动模板行程是压铸机的最大开模距离减去最小模具厚度后留有能取出铸件的距离。实际上，压铸件取出时的距离是有压铸机的动模板行程确定的。动模板行程就是压铸机在开模后模具分型面之间的实际距离。那么有： L取

式中：L取—开模时压铸件取出时所需的最小距离（mm）；

L行—动座板行程，压铸机的固定值（mm），为L行=350mm。 为了便于铸件的取出，查表得： L取>L件+K（2-6）

式中：L取—压铸件取出时所需的最小距离（mm）；

L件—铸件的高度（包括浇注系统）（mm），经估算约为100mm； K—安全值(取10mm)。 计算得

L取=L件+K100+10=110，L行=350>110mm，满足要求。

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2.4浇注系统的设计

2.4.1概述

压铸模浇注系统是将压铸机压室内熔融的金属液在高温高压告诉状态下填充入压铸模型腔的通道。它包括直浇道，横浇道，内浇口以及溢流排气系统等。它能调节充填速度，充填时间，型腔温度，他决定着压铸件表面质量以及内部显微组织状态，同时也影响压铸生产的效率和模具的寿命。因此，设计合理的浇注，排气和溢流系统是压铸模具设计中的重要环节。浇道系统又余料，直浇道，横浇道，内浇道组成。

1）浇道系统的设计原则

教导要能提供稳定的金属流；对金属液的流动阻力要小；金属液流动时包卷气体要少；对型腔的热平衡提供良好的条件；使浇道内的金属液有适宜的凝固时间，既不妨碍压力的传递，又不增长操作循环时间；造成的金属回炉料要少；浇道德设置对铸件不造成收缩变形；在要求较高而又不允许加工的面上，不应设置浇道；浇道的清除工作应简便和不损坏铸件。

2）浇注系统的选择

浇注系统按金属液的导入方向，有径向浇口和切向浇口两种形式；按浇口的形状分有环形浇口，缝隙浇口，点浇口；按交口位置分忧中心浇口，顶浇口和侧浇口。其中侧浇口去除方便，可避免正面冲击型芯，排气性好，逐渐内部质量和表面质量都很高，在此选择侧浇口。

2.4.2内浇道设计

1）概述

根据金属压铸工艺与模具设计，选择扇形弹鼓浇道。为了避免与金属硫撞击型芯，冲蚀粘膜，金属流引入方向与主型芯平行，而且这样排气效果良好。

2）内浇道截面积的计算 计算公式为： Ag=G/ Vgtp（2-7）

式中：Ag—内浇道的截面积（mm2）；

G—通过内浇口的金属液质量（g），为923g； p—金属液的密度（g/cm3）；

Vg—内浇口处金属液的填充速度（m/s）；

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t—型腔的充填时间（s）。

查表得p=2.4 g/cm3；Vg=20~60m/s，查表取60m/s；t=0.18~0.3s，查表取0.3s；计算得Ag=G/ Vgtp=923/60×2.4×0.3=21.366mm2。

3）内浇口厚度

查表得内浇口厚度为铸件壁厚的40%~60%，取50%，平均壁厚为6.4mm，所以浇口厚度为3.2mm。

4）内浇口宽度

把铸件看成圆筒形，查表得为铸件内径的0.4~0.6倍，取0.5倍，计算得18.5mm。 5）内浇口的长度

内浇道的截面积为21.366 mm2，宽度为18.5mm，所以内浇口长度为截面积与宽度之比，计算得1.2.mm。

2.4.3横浇道设计

本设计采用扇形横浇道，这种浇道热量损失小，加工方便，应用广泛。浇口中心部位流量大，横浇道截面积保持不变或收敛变化形式，以保持金属液在浇道内流速不变或均匀的加速。为了避免金属液在流动过程中产生涡流，一般采用收敛的截面形式。通常： Ar=（1.2~2.0）Ag（2-8） 式中：Ar—浇道入口截面积；

Ag—内浇口的截面积；

取Ar=1.2 Ag，计算得Ar=1.2 Ag=1.2×21.366=25.64mm2。扇形浇道开口角a<90°才能满足要求。浇道长度大于内浇口的宽度，在此取38mm。内浇口的深度为3.2mm，取扇形浇道入口处的厚度为10mm。扇形浇道入口处的宽度为8.55mm，测量扇形浇道的开口角a为15°，a<90°满足要求。具体结构及尺寸如图2-2所示。

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图2-2 横浇道结构

2.4.4直浇道设计

卧式冷室压铸机上的直浇道由压室和压铸模上的浇口套组成。在定型上为压室的延长段用专用的浇口套形成，所以直浇道的直径与压室的直径相同，为使压射余料易从浇口套中取出，在靠近分型面的一端做出铸造斜度。浇口套的长度一般小于压铸机压射冲头的跟踪距离，便于余料从压室中脱出，横浇道入口应开在压室上部三分之二以上的部位，分流器上形成余料的凹腔深度等于横浇道的深度，直径与浇口套相等，沿圆周的脱模斜度约为5°。直浇道的尺寸由浇口套决定。压铸机型号为DCC130，压室直径选取60mm，浇口套长度计算得85mm。

浇口套与压室的连接方式，有连接式压室和整体式压室。在此选用连接式压室，防止加工误差影响同轴度的要求，防止导致冲头不能正常的工作。

2.4.5排溢系统的设计

1）溢流槽的设计

溢流槽的作用：排除型腔中的气体，储存混有气体和涂料残渣的冷污金属液，与排气槽配合，迅速引出型腔中的气体，增强排气效果，转移缩松缩孔，涡流裹气和产生冷隔的部位。控制金属液的充填流态，防止局部产生涡流。调节模具各部位的温度，改善模具热平衡状态，减少留痕，浇不足等现象。作为铸件脱模时推杆推出的位置，防止铸件变形或在逐渐的表面的留下推杆痕。在动模上设置溢流槽可以增大动模的抱紧力，使铸件在开模时随动模带出。

溢流槽设计时要便于从铸件上去除，而不损坏铸件的外观形状。在溢流槽上设置排

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