《金属压铸工艺与模具设计》第14章压铸模设计程序及图例

时间：2次课，4学时）n由于压铸件的品种繁多，模具的结构特征和要求各由于压铸件的品种繁多，模具的结构特征和要求各不相同，而且不同的设计者和加工单位也有各自的不相同，而且不同的设计者和加工单位也有各自的特点和习惯，因此压铸模设计程序也会有些差异特点和习惯，因此压铸模设计程序也会有些差异不过，基本的设计程序应该是相同的不过，基本的设计程序应该是相同的n14.1 压铸模设计程序压铸模设计程序 n14.2 压铸模设计举例压铸模设计举例 n14.3 压铸模结构图例压铸模结构图例 n压铸模设计程序一般包括以下几个方面：压铸模设计程序一般包括以下几个方面：n1取得必要的资料和数据n设计前，设计者必须向模具用户取得如下资料和数据：设计前，设计者必须向模具用户取得如下资料和数据：n(1)压铸件的零件图图中零件的尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗压铸件的零件图图中零件的尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、材质、热处理要求以及其他技术要求等应该齐全糙度、材质、热处理要求以及其他技术要求等应该齐全n(2)压铸件的生产数量及交货期限压铸件的生产数量及交货期限n(3)压铸件生产单位的设备情况压铸件生产单位的设备情况(即压铸机的型号即压铸机的型号)。

n(4)模具加工单位的加工能力和设备条件模具加工单位的加工能力和设备条件n(5)用户的其他要求用户的其他要求n2分析压铸件的结构、合金材料的性能及技术要求n(1)分析压铸件的结构能否保证铸件质量及有利成型如压铸件的壁厚是否均匀合理；分析压铸件的结构能否保证铸件质量及有利成型如压铸件的壁厚是否均匀合理；壁的转角处是否有圆角；孔的直径和深度比例是否合适；要求的尺寸精度和表面粗糙度是壁的转角处是否有圆角；孔的直径和深度比例是否合适；要求的尺寸精度和表面粗糙度是否恰当；是否要另加脱模斜度；有没有嵌件等否恰当；是否要另加脱模斜度；有没有嵌件等n(2)分析压铸件合金材料对模具材料的要求及适用的压铸机分析压铸件合金材料对模具材料的要求及适用的压铸机n对有不合理或不恰当的结构和要求，提出修改意见与用户商榷产品设计、模具设计、模对有不合理或不恰当的结构和要求，提出修改意见与用户商榷产品设计、模具设计、模具制造与产品生产几方面很好的结合，才能得到质量完美的压铸件具制造与产品生产几方面很好的结合，才能得到质量完美的压铸件n3确定型腔数目，选择分型面及浇注系统、排溢系统n(1)根据压铸机及压铸件生产批量初步确定压铸模的型腔数目。

根据压铸机及压铸件生产批量初步确定压铸模的型腔数目n(2)根据根据7.4.2节所述分型面选择基本原则合理选择分型面的位置节所述分型面选择基本原则合理选择分型面的位置n(3)根据铸件的结构特点，合理选择浇注系统类型及浇口位置，使铸件有最佳的成型条根据铸件的结构特点，合理选择浇注系统类型及浇口位置，使铸件有最佳的成型条件n(4)决定排溢系统的形式、位置决定排溢系统的形式、位置n4选择压铸机型号n根据压铸件的质量、压铸件在分型面上的投影面积计算所需的锁模力并结合压铸件生产单根据压铸件的质量、压铸件在分型面上的投影面积计算所需的锁模力并结合压铸件生产单位实际拥有的压铸机情况，初步选择压铸机位实际拥有的压铸机情况，初步选择压铸机(对压铸模与压铸机有关参数校核后，最后确对压铸模与压铸机有关参数校核后，最后确定压铸机型号定压铸机型号)n5确定模具结构组成n在分型面与浇注系统、排溢系统确定后，需考虑以下几方面：在分型面与浇注系统、排溢系统确定后，需考虑以下几方面：n(1)确定成型零件的结构形式如果是镶拼式，确定镶块、型芯的组合形式、固定形式确定成型零件的结构形式如果是镶拼式，确定镶块、型芯的组合形式、固定形式。

n(2)根据侧孔、侧凹的形状特点，确定抽芯机构的结构形式、结构组成根据侧孔、侧凹的形状特点，确定抽芯机构的结构形式、结构组成n(3)确定导向机构的形式、布置确定导向机构的形式、布置n(4)根据压铸件结构特点选择推出机构的类型；确定压铸件的推出部位及推出机构的复根据压铸件结构特点选择推出机构的类型；确定压铸件的推出部位及推出机构的复位和导向形式位和导向形式n(5)决定温度调节系统的形式，初步考虑冷却通道的布置决定温度调节系统的形式，初步考虑冷却通道的布置(有待于模具总装图中各机构有待于模具总装图中各机构组成的位置、大小确定之后才能最后决定冷却通道的位置和大小尺寸组成的位置、大小确定之后才能最后决定冷却通道的位置和大小尺寸)n(6)在考虑模具各机构组成时，要兼顾零件的加工性能在考虑模具各机构组成时，要兼顾零件的加工性能n6选择模具零件材料及热处理工艺n7绘制模具结构草图n绘制模具结构草图可以检查所考虑的结构相互间的协调关系对经验不足的设计人员来说，绘制模具结构草图可以检查所考虑的结构相互间的协调关系对经验不足的设计人员来说，以此草图征求模具制造和模具操作人员的意见，以便将他们丰富实践经验引入设计中。

以此草图征求模具制造和模具操作人员的意见，以便将他们丰富实践经验引入设计中n8参数的计算与校核n(1)计算成型零件成型尺寸计算成型零件成型尺寸n(2)计算校核成型零件型腔侧壁与底板厚度，以决定模板的尺寸计算校核成型零件型腔侧壁与底板厚度，以决定模板的尺寸(亦可由图、表查得亦可由图、表查得)n(3)计算抽芯力、抽芯距离、抽芯所需开模行程及斜导柱尺寸计算抽芯力、抽芯距离、抽芯所需开模行程及斜导柱尺寸n(4)推杆抗压失稳校核推杆抗压失稳校核n(5)压铸机有关参数的校核，如：锁模力、压室容量、开模行程及模具安装尺寸压铸机有关参数的校核，如：锁模力、压室容量、开模行程及模具安装尺寸n(6)计算温度调节系统参数计算温度调节系统参数(亦可选用经验数据亦可选用经验数据)n9绘制压铸模装配图n压铸模装配图除需表明各零件之间的装配关系之外，还应注明：压铸模装配图除需表明各零件之间的装配关系之外，还应注明：n(1)模具最大外形尺寸、安装尺寸；模具最大外形尺寸、安装尺寸；n(2)选用的压铸机型号；选用的压铸机型号；n(3)最小开模行程及推出机构推出行程；最小开模行程及推出机构推出行程；n(4)铸件浇注系统及其主要尺寸；铸件浇注系统及其主要尺寸；n(5)特殊机构动作过程；特殊机构动作过程；n(6)模具零件的名称、数量、材料、规格；模具零件的名称、数量、材料、规格；n(7)压铸模装配技术要求压铸模装配技术要求(参考参考13.2节节)。

n10绘制压铸模零件图n绘制压铸模零件图应从成型零件开始，再设计动定模套板、滑块、斜导柱等结构零件模绘制压铸模零件图应从成型零件开始，再设计动定模套板、滑块、斜导柱等结构零件模具零件图应正确反映零件形状、标明零件尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、技术具零件图应正确反映零件形状、标明零件尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、技术要求和材料热处理要求要求和材料热处理要求n压铸件支架如图压铸件支架如图14.1所示，材料为所示，材料为ZL102图14.1 压铸件支架图14.2 铸件分型面n技术条件：技术条件：1.材料：材料：3Cr2W8Vn2.成型部分表面粗糙度成型部分表面粗糙度Ra 0.8 m，其余未注表面粗糙度，其余未注表面粗糙度Ra1.6 mn3.4550HRC，试模后氮化，氮化深度，试模后氮化，氮化深度0.080.15 mm，硬度，硬度Hv600图14.6 动模镶块 n技术条件：技术条件：1.材料：材料：3Cr2W8Vn2.成型部分表面粗糙度成型部分表面粗糙度Ra 0.8 m，其余未注明表面，其余未注明表面粗糙度粗糙度Ra1.6 mn3.4550HRC，试模后氮化，氮化深度，试模后氮化，氮化深度0.080.15 mm，硬度，硬度Hv600n4.浇道处脱模斜度为浇道处脱模斜度为3，其余地方都为，其余地方都为1图14.7 侧型芯(一)n技术条件：技术条件：1.材料：材料：45钢钢4045HRCn2.其余表面粗糙度其余表面粗糙度Ra3.2 m图14.12 动模套板n技术条件：技术条件：1.材料：材料：45钢钢2832HRCn2.430 孔位置与定模套板一致孔位置与定模套板一致n前面各章介绍了压铸模的组成、各组成部分的作用及设计要点。

本节介绍几种压铸件的模前面各章介绍了压铸模的组成、各组成部分的作用及设计要点本节介绍几种压铸件的模具结构，以供参考具结构，以供参考n1外壳压铸模(图14.13)n外壳是一壳体零件，材料为铝合金，最大外形尺寸外壳是一壳体零件，材料为铝合金，最大外形尺寸170 mm110 mm70 mm，壁厚，壁厚大部分为大部分为2 mm，六个圆柱体较粗大，与壳顶连接处易产生缩松六个圆柱体较粗大，与壳顶连接处易产生缩松n选用立式冷压室压铸机，一模一件平直分型面取在壳底，铸件全部在定模采用顶浇口，选用立式冷压室压铸机，一模一件平直分型面取在壳底，铸件全部在定模采用顶浇口，铸件对型芯铸件对型芯8包紧力大，故开模后铸件能跟随动模移动溢流槽在四周共十个包紧力大，故开模后铸件能跟随动模移动溢流槽在四周共十个n壳顶四角的四个盲孔由安装在定模上的型芯壳顶四角的四个盲孔由安装在定模上的型芯13成型壳体内腔由动模上的型芯成型壳体内腔由动模上的型芯8成型n该零件由推件板该零件由推件板4及推杆及推杆6联合推出限位螺杆联合推出限位螺杆18控制推件板推出距离壳顶有一环状凹控制推件板推出距离壳顶有一环状凹槽槽a，使直浇口在开模时因该凹槽的作用而可靠地脱出定模。

同时，亦避免铸件薄壁顶面，使直浇口在开模时因该凹槽的作用而可靠地脱出定模同时，亦避免铸件薄壁顶面产生变形产生变形n2支架压铸模(见图14.14)n此零件是一块曲折板状铝合金件，壁厚均匀为此零件是一块曲折板状铝合金件，壁厚均匀为45 mmn选用卧式冷压室压铸机，一模一件，侧浇口分型面按铸件外形轮廓为阶梯分型，以便金选用卧式冷压室压铸机，一模一件，侧浇口分型面按铸件外形轮廓为阶梯分型，以便金属液充填的最后部位开设的溢流槽在分型面上属液充填的最后部位开设的溢流槽在分型面上n采用推杆推出，推杆采用推杆推出，推杆2、10设在溢流槽处，推杆设在溢流槽处，推杆26在浇口处用复位杆在浇口处用复位杆3复位n3法兰盘压铸模(见图14.15)n此零件为铝合金件，中间是一圆筒，两端各有一方形法兰盘，除一端法兰厚此零件为铝合金件，中间是一圆筒，两端各有一方形法兰盘，除一端法兰厚2.5 mm之外，其余壁厚之外，其余壁厚均为均为1.2 mm左右n选用立式冷压室压铸机，一模二件，平直分型面，采用侧浇口，缝隙式过道的纵向溢流槽选用立式冷压室压铸机，一模二件，平直分型面，采用侧浇口，缝隙式过道的纵向溢流槽n铸件侧凹外形由对接滑块铸件侧凹外形由对接滑块26成型，斜导柱成型，斜导柱27传动滑块在成型推板传动滑块在成型推板8上滑动，在开模的同时抽出滑块。

上滑动，在开模的同时抽出滑块由推杆由推杆4推动成型推板，使铸件脱出型芯推动成型推板，使铸件脱出型芯7n4盖子压铸模(见图14.16)n此零件材质为铝合金，是一均匀壁厚的壳体，壁厚为此零件材质为铝合金，是一均匀壁厚的壳体，壁厚为2 mmn选用卧式冷压室压铸机，一模一件侧浇口开在靠近盖子顶部的附加分型面选用卧式冷压室压铸机，一模一件侧浇口开在靠近盖子顶部的附加分型面-上溢流排气槽开在上溢流排气槽开在-分型面上充填条件好分型面上充填条件好n此零件由推杆此零件由推杆4、6推出，复位杆推出，复位杆22复位，动作过程如下：复位，动作过程如下：n(1)开模时，在压射冲头推出余料的力的作用下，推动定模活动套板开模时，在压射冲头推出余料的力的作用下，推动定模活动套板16，打开了附加分型面，打开了附加分型面-n(2)开模动作继续，压射冲头虽然抽回，但由于动模大型芯开模动作继续，压射冲头虽然抽回，但由于动模大型芯12所受包紧力较大，仍能带着铸件和浇所受包紧力较大，仍能带着铸件和浇口强制定模活动套板口强制定模活动套板16继续跟随动模移动继续跟随动模移动n(3)当限程块当限程块29被钩子被钩子30钩住时，定模活动套板停住，打开分型面钩住时，定模活动套板停住，打开分型面-。

与此同时，铸件因包紧与此同时，铸件因包紧大型芯，随动模移动，脱出定模活动套板，因而浇口被切断，自行落下大型芯，随动模移动，脱出定模活动套板，因而浇口被切断，自行落下n(4)开模动作继续，铸件由推杆顶出开模动作继续，铸件由推杆顶出n附加分型面附加分型面-的打开距离的打开距离L应大于浇口余料的总厚度，以便浇口脱落及清理工作的进行应大于浇口余料的总厚度，以便浇口脱落及清理工作的进行续图续图续图续图n5绳轮压铸模(见图14.17)n绳轮铸件材料是铝合金，周围有梯形槽，外形尺寸为绳轮铸件材料是铝合金，周围有梯形槽，外形尺寸为100 mm5.5 mmn选用立式冷压室压铸机，一模一件中心浇口，平直分型面选用立式冷压室压铸机，一模一件中心浇口，平直分型面n侧凹由四块斜滑块侧凹由四块斜滑块24成型，以便减少抽芯距离，减小模具体积斜滑块由顶杆成型，以便减少抽芯距离，减小模具体积斜滑块由顶杆20推动沿推动沿斜导板斜导板23的燕尾槽滑动抽芯的燕尾槽滑动抽芯n6壳子压铸模(见图14.18)n此零件选用卧式冷压室压铸机压铸，采用半环形浇口，两个溢流槽，一模一件此零件选用卧式冷压室压铸机压铸，采用半环形浇口，两个溢流槽，一模一件。

n定模型芯定模型芯10形成铸件内孔，所受包紧力较大滑块形成铸件内孔，所受包紧力较大滑块17、28形成铸件的全部凹凸外形，各形成铸件的全部凹凸外形，各由两根斜导柱由两根斜导柱16进行抽拔开模时，为确保滑块带动铸件脱出定模，斜导柱延时抽芯进行抽拔开模时，为确保滑块带动铸件脱出定模，斜导柱延时抽芯(滑滑块斜孔留有加长量块斜孔留有加长量)滑块受到的胀模力较大，故用定模座板滑块受到的胀模力较大，故用定模座板12整体楔紧此零件由推杆整体楔紧此零件由推杆21推出，复位杆推出，复位杆18复位n7手轮压铸模(见图14.19)n此零件轮毂处及轮缘处各有一嵌件，材质是铝合金选用立式冷压室压铸机，一模一件，此零件轮毂处及轮缘处各有一嵌件，材质是铝合金选用立式冷压室压铸机，一模一件，中心浇口，模具四周开排气槽中心浇口，模具四周开排气槽n动模动模4和定模和定模1沿铸件锥面构成一锥形分型面，有助于动、定模型腔中心对准和排气系统沿铸件锥面构成一锥形分型面，有助于动、定模型腔中心对准和排气系统设置n采用推管采用推管3和推杆和推杆5联合推出，复位杆联合推出，复位杆20复位为便于在型芯上放置嵌件，采用手动齿轮复位为便于在型芯上放置嵌件，采用手动齿轮齿条机构使推管先复位。

齿条机构使推管先复位续图续图续图续图n8罩壳压铸模(见图14.20)n铝合金罩壳是一深腔壳体零件，壁厚较均匀，侧面有凹凸及侧孔铝合金罩壳是一深腔壳体零件，壁厚较均匀，侧面有凹凸及侧孔n选用立式冷压室压铸机，一模一件中心浇口，纵向溢流槽设在侧面，选用立式冷压室压铸机，一模一件中心浇口，纵向溢流槽设在侧面，以缝隙式过道连接以缝隙式过道连接n斜滑块斜滑块20、23成型铸件的全部外形，同时还成型铸件大端的端面，即成型铸件的全部外形，同时还成型铸件大端的端面，即推出部位开模推出时，由斜滑块沿动模套板推出部位开模推出时，由斜滑块沿动模套板9内的内的“T”形斜槽滑动，形斜槽滑动，进行抽芯和顶出合模时，定模进行抽芯和顶出合模时，定模13的分型面与斜滑块顶面接触，使其复的分型面与斜滑块顶面接触，使其复位斜滑块合拢由整体的动模套板楔紧，足以承受较大的侧面胀模力斜滑块合拢由整体的动模套板楔紧，足以承受较大的侧面胀模力斜滑块的接合面上的溢流槽能较好地改善深腔的排气条件斜滑块的接合面上的溢流槽能较好地改善深腔的排气条件续图续图续图续图n表壳的材质是铝合金，以平直的底面为分型面，选用卧式冷压室压铸机，一模一件，点浇口。

表壳的材质是铝合金，以平直的底面为分型面，选用卧式冷压室压铸机，一模一件，点浇口n此零件侧面缺口不允许有垂直于分型面方向的斜度，故缺口不能由动模成型，而由侧型芯成型，采用此零件侧面缺口不允许有垂直于分型面方向的斜度，故缺口不能由动模成型，而由侧型芯成型，采用斜导柱抽芯机构斜导柱抽芯机构n点浇口的浇注系统呈喇叭状，便于从模具内脱出其最小直径为点浇口的浇注系统呈喇叭状，便于从模具内脱出其最小直径为4mm，即为内浇口充填效果符合要，即为内浇口充填效果符合要求，去除浇口的工作较为方便，尤其是浇口去除后外露气孔得以消除求，去除浇口的工作较为方便，尤其是浇口去除后外露气孔得以消除n为将内浇口拉断和便于取下浇口为将内浇口拉断和便于取下浇口(包括余料包括余料)，采用定模附加分型面，采用定模附加分型面-的结构其脱模过程如下：的结构其脱模过程如下：n(1)开模时，压射冲头推出余料开模时，压射冲头推出余料(浇口浇口)并推动定模活动套板并推动定模活动套板17，使附加分型面，使附加分型面-打开n(2)当冲头推送行程刚结束的瞬间，由于开模动作还在继续，浇口则因包紧冲头的抽拔头而与铸件当冲头推送行程刚结束的瞬间，由于开模动作还在继续，浇口则因包紧冲头的抽拔头而与铸件断开，浇口便在冲头的抽回动作作用下脱出定模镶件。

如果这时抽拔头不能带动浇口使之与铸件断开，断开，浇口便在冲头的抽回动作作用下脱出定模镶件如果这时抽拔头不能带动浇口使之与铸件断开，则浇口跟随定模活动套板移动，直至打开分型面则浇口跟随定模活动套板移动，直至打开分型面-，此时也同样能使浇口与铸件断开当冲头将浇，此时也同样能使浇口与铸件断开当冲头将浇口抽回时，由于浇口的喇叭口直径大于压室口抽回时，由于浇口的喇叭口直径大于压室(冲头冲头)直径，形成台阶，冲头一抽入压室，这个台阶就起直径，形成台阶，冲头一抽入压室，这个台阶就起到了将浇口拔出抽拔头的作用到了将浇口拔出抽拔头的作用n(3)在浇口拉断的过程中，定模活动套板所处空间位置有两种可能：在浇口拉断的过程中，定模活动套板所处空间位置有两种可能：n定模活动套板停止移动，这时分型面定模活动套板停止移动，这时分型面-打开为避免定模活动套板受冲头抽回浇口的作用亦被带回，打开为避免定模活动套板受冲头抽回浇口的作用亦被带回，设置了止回机构设置了止回机构n定模活动套板在铸件侧壁带动下继续跟随动模移动，直至被拉杆定模活动套板在铸件侧壁带动下继续跟随动模移动，直至被拉杆32上的螺母上的螺母42挡住，此挡住，此时打开分型面时打开分型面-。

n(4)在打开分型面在打开分型面-时，滑块时，滑块13抽出n(5)继续开模，推杆继续开模，推杆29及顶杆及顶杆4推动动模活动套板推动动模活动套板8共同推出铸件共同推出铸件n止回机构的运动过程如下：止回机构的运动过程如下：n(1)附加分型面附加分型面-打开时，止动摆杆打开时，止动摆杆38沿着托杆沿着托杆39的斜面下落的斜面下落n(2)当定模活动套板停住时，其上的止动块当定模活动套板停住时，其上的止动块35即被止动摆杆棘齿卡住，故定模活动套板即被止动摆杆棘齿卡住，故定模活动套板在压射冲头抽回时不会被带回在压射冲头抽回时不会被带回n(3)合模时，伸出适宜长度的托杆先将止动摆杆沿其斜面托上，使其脱开止动块，即可合模时，伸出适宜长度的托杆先将止动摆杆沿其斜面托上，使其脱开止动块，即可顺利合模顺利合模n止动摆杆上设有三个不同位置的棘齿，以适应因余料厚度不同而造成分型面止动摆杆上设有三个不同位置的棘齿，以适应因余料厚度不同而造成分型面-打开距打开距离不一的情况，能保证在任一棘齿上卡住止动块离不一的情况，能保证在任一棘齿上卡住止动块n选择一个结构简单但有侧凹的压铸件，试设选择一个结构简单但有侧凹的压铸件，试设计其用斜导柱抽芯，机动推出的压铸模。

计其用斜导柱抽芯，机动推出的压铸模。