ETC節(jié)流閥壓鑄模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)ETC節(jié)流閥壓鑄模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ETC Throttle Die-casting molds structural design學(xué)生姓名所在專(zhuān)業(yè)所在班級(jí)申請(qǐng)學(xué)位指導(dǎo)教師副指導(dǎo)教師答辯時(shí)間 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 機(jī)制1027班 學(xué)士學(xué)位 職稱(chēng) 職稱(chēng) 工程師 副教授 2006年 6 月 11 日目 錄目 錄設(shè)計(jì)總說(shuō)明 . I INTRODUCTION . II 1 壓鑄機(jī)的壓鑄過(guò)程簡(jiǎn)述 . 31.11.2 熱室壓鑄機(jī)的壓鑄過(guò)程 . 3 冷室壓鑄機(jī)的壓鑄過(guò)程 . 31.2.1立式冷室壓鑄機(jī)的壓鑄過(guò)程 . 31.2.2高效率，自動(dòng)化 . 31.2.3大型、超小型及高精度 . 41.2.4

2、革命模具制造工藝 . 41.2.5標(biāo)準(zhǔn)化 . 41.2.6開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造（CAD/CAM） . 4 2 壓鑄合金 . 62.12.22.333.13.2 對(duì)壓鑄合金的基本要求 . 6 壓鑄件合金選擇 . 6 壓鑄件及其技術(shù)要求 . 6 臥式冷室壓鑄機(jī) . 7 壓鑄機(jī)選用 . 7計(jì)算壓鑄機(jī)所需的鎖模力 . 8確定比壓 . 8計(jì)算脹型力 . 8模具厚度與動(dòng)模座板行程核算 . 9 壓鑄機(jī)的結(jié)構(gòu)及主要組成 . 7 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.44澆注系統(tǒng) . 94.1內(nèi)澆口的設(shè)計(jì) . 104.2 橫澆道的設(shè)計(jì) . 134.3冷料穴的設(shè)計(jì) . 154.4 排溢系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)

3、的設(shè)計(jì) . 155 型腔和分型面的設(shè)計(jì) . 155.1型腔數(shù)的確定及其型腔布局 . 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。5.25.35.4 分型面的確定 . 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 模板設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 動(dòng)模鑲塊設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。目 錄5.5 定模鑲塊設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6 導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 166.1 導(dǎo)柱的選用 . 166.2 導(dǎo)套的選用 . 167 零件的測(cè)繪 . 167.1 測(cè)繪的概述 . 167.2零件草圖的繪制 . 17設(shè)計(jì)總結(jié) . 18鳴 謝 . 19參考文獻(xiàn) . 20附 錄 . 21設(shè)計(jì)總說(shuō)明設(shè)計(jì)總說(shuō)明本課題是由湛江德利化油器廠的實(shí)際生產(chǎn)課題，汽車(chē)配件是重要的制造產(chǎn)業(yè)

4、，其中汽車(chē)的鋁合金配件制造時(shí)一個(gè)技術(shù)性很強(qiáng)的行業(yè)。本題目正是研究汽車(chē)?yán)锩嬉粋€(gè)閥體的鋁合金壓鑄模具設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)依據(jù)國(guó)家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和德利化油器廠的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)主要是對(duì)模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)模具的功能和模具的壽命進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)該壓鑄模具設(shè)計(jì)的全面要求是：能生產(chǎn)出在尺寸精度，外觀，物理性能等方面均達(dá)到要求的產(chǎn)品。要求模具的使用效率高、操作簡(jiǎn)便；模具的結(jié)構(gòu)合理，制造容易，成本低廉。壓鑄模具影響著塑料制品的質(zhì)量。模具型腔的形狀、尺寸、表面光潔度、分型面、進(jìn)澆口和排氣槽位置以及脫模方式等對(duì)制件的尺寸精度和形狀精度以及制件的物理性能、機(jī)械性能、電性能、內(nèi)應(yīng)力大小、各向同向性、外觀質(zhì)量、表

5、面光潔度、氣泡、凹痕、燒焦、銀紋等都有十分重要的影響。鑄件在加工過(guò)程中，模具結(jié)構(gòu)對(duì)操作難易程度影響很大。在大批量生產(chǎn)鋁合金制品時(shí)，應(yīng)盡量減少開(kāi)模，合模和取制件過(guò)程中的手工勞動(dòng)，采用自動(dòng)開(kāi)合模和自動(dòng)頂出機(jī)構(gòu)，并要保證制件能自動(dòng)從模具上脫落。模具費(fèi)用在制品成本中所占的比例將會(huì)很大，以及盡可能地采用結(jié)構(gòu)合理而簡(jiǎn)單的模具，以降低成本等，本設(shè)計(jì)就是要解決好上述問(wèn)題。關(guān)鍵詞：汽車(chē)行業(yè) ；壓鑄模具 ；壽命 ；質(zhì)量IABSTRACTINTRODUCTIONThis topic is the actual production plant Zhanjiang Deni carburetor topics aut

6、o parts manufacturing industry is important, the aluminum alloy automobile parts manufacturing, a highly technical industry. This topic is a study vehicle inside the aluminum alloy die-casting mould design Throttle.Design basisMainly to the design of structural components of the design, layout struc

7、ture is based on the functional components of life and mould design, the overall demand for die-casting components are : to produce precision in size, appearance, physical capabilities, and other aspects of the required quality products. To the use of warning for high efficiency, automation, operate

8、; Advanced manufacturing from the perspective of requirements structured, easy to manufacture, low cost.Die-casting molds affect the quality plastic products. First, the instrument mould cavity shape, size, surface smoothness, sub-type face, chin runner and exhaust ducts location and drawing of patt

9、erns ways to copy size accuracy and shape precision and hard physical performance, mechanical properties, electrical properties, which stress size, with the sexual, exterior quality, surface smoothness, bubble, dents, char and silver patterns, and others have important implications.KEYWORDS: Ca r ;

10、Die-casting ;Throttle ; QualityII鳴 謝ETC節(jié)流閥壓鑄模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 ，2002121702 ，陳德?。┲笇?dǎo)教師： 張世亮畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第1章 緒論鑄模是進(jìn)行壓鑄生產(chǎn)的主要工藝裝備。在經(jīng)濟(jì)批量生產(chǎn)中，鑄件質(zhì)量合格率的高低，作業(yè)循環(huán)的快慢，模具制造的難易及其使用壽命，在很大程度上受壓鑄模具設(shè)計(jì)的正確、合理、先進(jìn)和適用的程度的制約。壓鑄模具制造費(fèi)用頗高，制成后難以進(jìn)行大的修改，所以設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)模具個(gè)壓鑄技術(shù)有充分的了解，并細(xì)致地分析產(chǎn)品的具體特點(diǎn)，才能在壓鑄模設(shè)計(jì)上順利地達(dá)到預(yù)期的效果。1 壓鑄機(jī)的壓鑄過(guò)程簡(jiǎn)述壓鑄機(jī)按壓射室的特點(diǎn)可分為熱室

11、壓鑄機(jī)和冷室壓鑄機(jī)兩類(lèi)。1.1 熱室壓鑄機(jī)的壓鑄過(guò)程適用于鋅合金、鎂合金及錫、鉛等低熔點(diǎn)合金的熱室壓鑄機(jī)的壓鑄過(guò)程。1.2 冷室壓鑄機(jī)的壓鑄過(guò)程冷室壓鑄機(jī)按壓射室及合模裝置的位置特點(diǎn)又區(qū)分為多種式樣的機(jī)型，其壓鑄過(guò)程亦有差異。1.2.1立式冷室壓鑄機(jī)的壓鑄過(guò)程立式冷室壓鑄機(jī)特別適合采用中心澆口技術(shù)。1.2.2高效率，自動(dòng)化大量采用各種高效率、自動(dòng)化的模具結(jié)構(gòu)，發(fā)高效冷卻以縮短成型周期；各種能可靠地自動(dòng)脫出產(chǎn)品和流道凝料的脫模機(jī)構(gòu)；熱流道澆注系統(tǒng)壓鑄出模具等。高速自動(dòng)化的壓鑄成型機(jī)械配合以先進(jìn)的模具，對(duì)提高生產(chǎn)效率，降低成本起了很大的作用。 3 鳴 謝1.2.3大型、超小型及高精度由于鋁合金應(yīng)用

12、的擴(kuò)大，鋁合金制件已應(yīng)用到建筑、機(jī)械、電子、儀器、儀表等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，于是出現(xiàn)了各種大型、精密的高壽命的成型模具，為了滿(mǎn)足這些要求，研制了高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性能且易加工，熱處理變小、導(dǎo)熱性能優(yōu)異的制模材料。1.2.4革命模具制造工藝為了更新產(chǎn)品花色和適應(yīng)小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，除大力發(fā)展高強(qiáng)度、高耐磨性的材料外，同時(shí)又重視簡(jiǎn)易制模工藝研究。1.2.5標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展模具標(biāo)準(zhǔn)化工作，使模板、導(dǎo)柱等通用零件標(biāo)準(zhǔn)化，商品化，以適應(yīng)大規(guī)模的成批生產(chǎn)壓鑄成型模具。1.2.6開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造（CAD/CAM）隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于模具工業(yè)，在壓鑄成型系統(tǒng)中針對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)都可將計(jì)

13、算機(jī)作為輔助工具而加入，構(gòu)成該環(huán)節(jié)的CAD或CAM或CAE，下面分別介紹：1.2.6.1鑄件設(shè)計(jì)鑄件的設(shè)計(jì)包括鑄件結(jié)構(gòu)、尺寸、精度、表面、性能等方面的設(shè)計(jì)。鑄件設(shè)計(jì)方面的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有：鑄件CAD、鋁合金、輔料、輔件選擇的專(zhuān)家系統(tǒng)1.2.6.2壓鑄機(jī)的使用賞見(jiàn)壓鑄機(jī)使用方面的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有：壓鑄機(jī)選擇專(zhuān)家系統(tǒng)；壓鑄機(jī)故障診斷系統(tǒng)。1.2.6.3壓鑄模使用狀況的好壞直接影響到壓鑄質(zhì)量在對(duì)于高技術(shù)壓鑄模來(lái)說(shuō)，都要對(duì)壓鑄模在使用過(guò)程中進(jìn)行監(jiān)控或?qū)鸿T模的報(bào)役模擬仿真，由此知壓鑄模的工作狀況。1.2.6.4 壓鑄工藝壓鑄工藝方面的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)有：壓鑄工藝制定的專(zhuān)家系統(tǒng)，鑄件質(zhì)量故障診斷。 4 鳴

14、 謝1.2.6.5 壓鑄模設(shè)計(jì)壓鑄模設(shè)計(jì)主要完成壓鑄模的結(jié)構(gòu)尺寸、精度、表面性能等方面的設(shè)計(jì)，并選擇模具的材料等。計(jì)算機(jī)在壓鑄模設(shè)計(jì)方面的工作有：壓鑄模CAD；壓鑄模材料、輔料、輔件選擇專(zhuān)家系統(tǒng)；工裝選擇專(zhuān)家系統(tǒng)；壓鑄模CAPP；壓鑄模加工模擬；壓鑄模CAQ。 為了迎合模具的發(fā)展趨勢(shì)，在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中主要應(yīng)用PTC公司的pro/engineer軟件進(jìn)行對(duì)鑄件零件的設(shè)計(jì)和對(duì)壓鑄模具的凹、凸模進(jìn)行仿真加工，并經(jīng)后置處理轉(zhuǎn)化為NC加工程序。1.2.6.6壓鑄模的基本結(jié)構(gòu)壓鑄模的結(jié)構(gòu)如圖所示。圖中分型線A-A 上邊那一半模具稱(chēng)為定模。定模這部分時(shí)固定在壓鑄機(jī)定模安裝板上的。A-A下邊那一半模具稱(chēng)為動(dòng)模

15、。動(dòng)模這部分是隨壓鑄機(jī)動(dòng)模安裝板開(kāi)合移動(dòng)的壓鑄模結(jié)構(gòu)圖第2章 壓鑄件設(shè)計(jì)工藝分析 5 鳴 謝2 壓鑄合金用于生產(chǎn)壓鑄件的金屬材料有鋁合金、存鋁，鋅合金，鎂合金、銅合金、鉛合金、錫合金等。其中以鋁合金應(yīng)用最廣，鎂合金呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。黑色金屬僅有很少量應(yīng)用。2.1 對(duì)壓鑄合金的基本要求1）材料力學(xué)性能、耐腐蝕性能、加工性能和其他性能符合產(chǎn)品工件工作條件要求。2）液態(tài)流動(dòng)性好。結(jié)晶溫度間隔小、結(jié)晶潛熱大的合金又出色的流動(dòng)性，為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜壓鑄件的薄壁化創(chuàng)造了條件。3）熱裂傾向小。合金在固相線下有較高的高溫強(qiáng)度，避免壓鑄時(shí)產(chǎn)生熱裂。4）收縮率小。以免脫模時(shí)鑄件產(chǎn)生變形及裂紋，并有助于保證壓鑄尺寸精度。5）熔點(diǎn)

16、較低。低的合金壓鑄溫度有利于延長(zhǎng)壓鑄模使用壽命。6）貨源充足并且在單位質(zhì)量的性能成本比較中價(jià)格低廉2.2 壓鑄件合金選擇根據(jù)上述要求查壓鑄模設(shè)計(jì)手冊(cè)選取壓鑄鋁合金YZAlSi10Mg。2.3 壓鑄件及其技術(shù)要求本人這個(gè)題目所設(shè)計(jì)的壓鑄件為汽車(chē)ETC節(jié)流閥，工件圖如下上圖所示的零件材料為鋁合金。該閥體零件形狀復(fù)雜基本要求一次成型，除了特殊要求的空需要加工外，零件去毛刺后可以直接進(jìn)行檢驗(yàn)，使用。所有的直徑、半徑的位置度分型線允許有不超過(guò)0.8mm的飛邊，所有毛胚數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，保證完整的零件特征參見(jiàn)3D模型。第3章 選用壓鑄機(jī) 6 鳴 謝根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、技術(shù)要求及其驗(yàn)收條件等采用合理的壓鑄工藝

17、，設(shè)計(jì)、制造優(yōu)良的壓鑄模具并合理選用壓鑄機(jī)，使生產(chǎn)合乎要求的優(yōu)質(zhì)壓鑄件的前題。設(shè)計(jì)壓鑄模與選用壓鑄機(jī)有密切聯(lián)系。除了安裝尺寸、鎖模力外，重要的還有壓鑄機(jī)與壓鑄模之間的能量供需關(guān)系。這種關(guān)系用PQ2圖來(lái)闡明，可從中獲得壓鑄機(jī)的壓鑄能量和壓鑄模所需的充型能量。3 壓鑄機(jī)的結(jié)構(gòu)及主要組成壓鑄機(jī)分為冷室和熱室兩大類(lèi)，又分臥式、立式兩種型式。臥式應(yīng)用最多?，F(xiàn)將常用的壓鑄機(jī)作一簡(jiǎn)介。3.1 臥式冷室壓鑄機(jī)其機(jī)構(gòu)及主要組成如圖所示。常用于壓鑄鋁、鎂、銅合金，亦可用于黑色金屬。其特點(diǎn)如下。金屬液進(jìn)入型腔轉(zhuǎn)折少，有利于發(fā)揮增壓得作用。1）臥式壓鑄機(jī)一般設(shè)有偏心和中心兩種，澆注位置，可供設(shè)計(jì)模具時(shí)選用。2）便于操

18、作，便于維修，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。3）金屬液在壓室內(nèi)與空氣接觸面積大，壓射時(shí)速度選擇不當(dāng)，容易卷入空氣和氧化夾渣。4） 設(shè)置中心澆口時(shí)模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。3.2 壓鑄機(jī)選用根據(jù)鎖模力選用壓鑄機(jī)是一種傳統(tǒng)并被廣泛采用的選壓鑄機(jī)的方法，但還是不足。 7 鳴 謝3.2.1 計(jì)算壓鑄機(jī)所需的鎖模力根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)特征、合金及技術(shù)要求選用合適的比壓，結(jié)合模具結(jié)構(gòu)的考慮，估算投影面積，按公式（3-1）求得脹型力后乘以安全系數(shù)K（一般K取1.25），便得到壓鑄該壓鑄件所壓鑄機(jī)的鎖模力。F鎖K(F主+F分) （3-1）式中 F鎖 - 壓鑄機(jī)應(yīng)有的鎖模力（kN）K - 安全系數(shù)（一般取K=1.25）溢流、F主 - 主脹型力

19、、鑄件在分型面上的投影面積，包括澆注系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)的面積乘以比壓（kN）.F分 - 分脹型力，作用在滑塊鎖緊面上的發(fā)向分引力引起脹型力之和（kN） 。3.2.2 確定比壓比壓實(shí)確保鑄件質(zhì)量的重要參數(shù)之一，根據(jù)合金種類(lèi)并按鑄件要求選擇。根據(jù)壓鑄模設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-1得K取80120，這里設(shè)計(jì)取100。3.2.3 計(jì)算脹型力3.2.3.1 計(jì)算主脹型力F主=AP （3-2） 10其中 A為鑄件在分型面上的投影面積，一般另加30%作為澆注系統(tǒng)與溢流排氣系統(tǒng)的面積，由計(jì)算得292.5cm,P取100MPa,則 2F主=2.925(KN)3.2.3.2 選用壓鑄機(jī)A為簡(jiǎn)化選壓鑄機(jī)時(shí)的計(jì)算，在已知模具分型面上

20、鑄件總投影面積和所選用的比壓P后，可以從壓鑄模設(shè)計(jì)手冊(cè)圖3-5中直接查到所選用的壓鑄機(jī)型號(hào)和壓室直徑。A=293.5cm2,p=100MPa,可以選用J1113型冷室臥式壓鑄機(jī)，壓室直徑為50mm. 8 鳴 謝3.2.4 模具厚度與動(dòng)模座板行程核算為了機(jī)器合模時(shí)能鎖緊模具分型面，開(kāi)模后能方便地從分型面間取出鑄件，必須對(duì)模具厚度、動(dòng)模座板行程進(jìn)行核算。3.2.4.1 模具厚度核算雖然通過(guò)調(diào)整合模機(jī)構(gòu)的位置可適應(yīng)所設(shè)計(jì)的模具厚度，但調(diào)整范圍不超過(guò)說(shuō)明書(shū)中所給的出的最大和最小模具厚度。根據(jù)分型面在合模時(shí)必須貼緊的要求，所設(shè)計(jì)的模具厚度，不得小于機(jī)器說(shuō)明書(shū)所給定的最小模具厚度，也不得大于所給定最大模具

21、厚度。據(jù)此，設(shè)計(jì)模具時(shí)，按公式（3-3）核算所設(shè)計(jì)的模具厚度：Hmin+10mmH設(shè)Hmax-10mm （3-3） 其中 Hmin=300，Hmax =600，H設(shè) =520，滿(mǎn)足要求3.2.4.2 動(dòng)模座板行程核算動(dòng)模座板行程實(shí)際上就是壓鑄機(jī)開(kāi)模后，模具分型面之間的最大距離。設(shè)計(jì)模具時(shí)，根據(jù)鑄件形狀、澆注系統(tǒng)和模具結(jié)構(gòu)核算是否能滿(mǎn)足要求，見(jiàn)公式（3-4）。L取L行 （3-4）式中 L取-開(kāi)模后分型面之間能取出鑄件的最小距離L行-動(dòng)模座板行程L取=160mm，L行=300，滿(mǎn)足要求。第4章 澆注系統(tǒng)和溢流、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)得主要作用是把金屬液熱室壓鑄機(jī)的噴嘴或冷室壓鑄機(jī)的壓室導(dǎo)入型腔內(nèi)。

22、澆注系統(tǒng)合溢流、排氣系統(tǒng)與金屬進(jìn)入型腔的部位、方向、流動(dòng)狀態(tài)，型腔內(nèi)氣體的排出等密切相關(guān)，并能調(diào)節(jié)充填速度、時(shí)間，型腔溫度等充型條件，其設(shè)計(jì)時(shí)壓鑄模具設(shè)計(jì)重要環(huán)節(jié)。4澆注系統(tǒng)將金屬液引入到型腔的通道稱(chēng)為澆注系統(tǒng)。它是從壓室開(kāi)始到內(nèi)澆口為止的進(jìn)料通道的總稱(chēng)，一般由四個(gè)部分組成：直澆道、橫澆道、內(nèi)澆口、余料。本設(shè)計(jì)采用立試壓鑄機(jī)用的澆注系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖： 9 鳴 謝1直澆道 2橫澆道 3內(nèi)澆口本設(shè)計(jì)采用臥式壓鑄機(jī)用的澆注系統(tǒng)。一 澆注系統(tǒng)各組成部分的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求、合金的性能以及壓鑄機(jī)的類(lèi)型和特性等，確定液態(tài)合金引入型腔的位置及流向、澆注系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和各組成部

23、分的尺寸。4.1內(nèi)澆口的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)澆口的位置忽然方向，并預(yù)計(jì)合金充填過(guò)程的流態(tài)，可能出現(xiàn)的死角區(qū)和裹氣部位，以便設(shè)置適當(dāng)?shù)囊缌鞑酆团艢獠?。?） 內(nèi)澆口的設(shè)計(jì)原則 內(nèi)澆口設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：1）從內(nèi)澆口進(jìn)入型腔的金屬液，應(yīng)首先充填深腔處難以排氣的部位，然后充填其他部位，并應(yīng)注意不要過(guò)早的封閉分型面、排氣槽，以便于型腔中氣體能夠順利排除。 10 鳴 謝2）金屬液進(jìn)入型腔后，不正面沖擊壁和型芯，力求減少動(dòng)能損耗，避免因沖擊而受侵蝕發(fā)生粘膜現(xiàn)象，致使該處過(guò)早損壞。3）應(yīng)盡可能采用單個(gè)內(nèi)澆口而少用分支澆口（大型鑄件、箱體和框架類(lèi)以及結(jié)構(gòu)形狀特殊的鑄件除外），以避免多路金屬液匯流互相撞擊，形成渦流，產(chǎn)

24、生裹氣和氧化物夾雜等缺陷。對(duì)有家強(qiáng)肋的鑄件，應(yīng)使內(nèi)澆口導(dǎo)入金屬液的流向與堅(jiān)強(qiáng)肋方向一致。4）形狀復(fù)雜的薄壁鑄件，應(yīng)采用較薄的內(nèi)澆口，以保證有足夠的充填速度。對(duì)一般結(jié)構(gòu)形狀的逐漸，為保證最終靜壓力的傳遞作用，應(yīng)采用較厚的內(nèi)澆口，并設(shè)在鑄件的厚處。5）內(nèi)澆口設(shè)置位置應(yīng)使金屬液充填壓鑄模型腔各部分時(shí)，流程最短，流向改變少，以及減少充填過(guò)程中能量的損耗和溫度降低。此外，還要考慮到鑄件的加工、粗糙度及切除澆口是否對(duì)技術(shù)要求有影響等有關(guān)問(wèn)題。（2） 內(nèi)澆口的尺寸確定 內(nèi)澆口最合理的截面積計(jì)算涉及到多方面的因素，目前尚無(wú)切實(shí)可行的精確計(jì)算方法，在生產(chǎn)實(shí)踐中，主要結(jié)合具體條件，按經(jīng)驗(yàn)選用，常用的經(jīng)驗(yàn)公式為：A

25、gAg=Ggt （3-5） 2 式中 內(nèi)澆口截面積(mm)；2 G通過(guò)內(nèi)澆口的金屬液質(zhì)量（g）； 液態(tài)金屬的密度（cm）見(jiàn)壓鑄模具設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-1；g內(nèi)澆口處金屬液的流速（m/s），見(jiàn)壓鑄模具設(shè)計(jì)手冊(cè)表32；t型腔的充填時(shí)間（s），見(jiàn)壓鑄模具設(shè)計(jì)手冊(cè)表33；由公式代入數(shù)據(jù)計(jì)算得Ag=107.5 mm 21) 鑄件平均壁厚 計(jì)算公式為1A1+2A2+3A3=A1+A2+A3 （3-6） 式中 鑄件平均壁厚（mm）； 11 鳴 謝1、2、 3 鑄件某個(gè)部位的壁厚（mm）；A1、A2、A3 壁厚為部位的面積（mm）； 2有公式代入數(shù)據(jù)計(jì)算得=3.24mm2）型腔充填時(shí)間 鋁合金取較大值，鋅合金取中間

26、值，鎂合金去最小值。內(nèi)澆口的厚度對(duì)金屬液的充型影響較大。一般情況下，當(dāng)鑄件較薄并要求外觀輪廓清晰時(shí)，內(nèi)澆口厚度要求較薄，但內(nèi)澆口過(guò)薄，金屬頁(yè)噴射嚴(yán)重，甚至?xí)氯艢馔ǖ溃硅T件表面出現(xiàn)麻點(diǎn)和氣孔，在壓逐鋁、銅合金時(shí)粘膜嚴(yán)重。當(dāng)鑄件表面求質(zhì)量高、組織要求致密時(shí)可采用較厚的內(nèi)澆口，但內(nèi)澆口太厚，充填速度過(guò)低而降溫大，可能導(dǎo)致鑄件輪廓不清，切除內(nèi)澆口也麻煩。內(nèi)澆口厚度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表34。內(nèi)澆口厚度也可以按下式計(jì)算：D=K1M+K2 （3-7）式中 d內(nèi)澆口厚度（mm）；K1系數(shù)，對(duì)鋁合金=3.7；對(duì)鋅合金：=3.3;對(duì)鎂合金：=2.3;M凝固模數(shù)（mm）；K2系數(shù)，對(duì)鋁合金：=0.5;對(duì)鋅合金、鎂合

27、金：=0.4。凝固模數(shù)可按下式計(jì)算：M=V/A式中 M凝固模數(shù)（cm）；V壓鑄件體積（cm ）；A壓鑄件表面積（cm）。由公式代入數(shù)據(jù)計(jì)算得D=2.5mm對(duì)于壁厚基本均勻的薄壁壓鑄件，凝固模數(shù)約等于壁厚的1/2。內(nèi)澆口寬度也應(yīng)該適當(dāng)選取，寬度太大或太小，會(huì)使金屬液直沖澆口對(duì)面的型壁，產(chǎn)生渦流，將空氣和雜質(zhì)包住而產(chǎn)生廢品。一般寬度尺寸為：長(zhǎng)方形鑄件等于鑄件邊長(zhǎng)的0.60.8倍；圓形板件等于鑄件邊長(zhǎng)的0.40.6倍；圓環(huán)件及圓筒等于鑄件外徑和內(nèi)徑的0.250.3倍。內(nèi)澆口的長(zhǎng)短直接影響鑄件質(zhì)量，內(nèi)澆口太長(zhǎng)，影響壓力傳遞，降溫大，鑄件表面易形成冷隔花紋等。內(nèi)澆口太短，進(jìn)口處溫度容易升高，加快內(nèi) 12

28、 23鳴 謝澆口磨損，且易產(chǎn)生噴射現(xiàn)象。一般內(nèi)澆口長(zhǎng)度23mm。4.2 橫澆道的設(shè)計(jì)橫澆道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：1）橫澆道的橫截面積從直澆道到內(nèi)澆道保持均勻或逐漸縮小，不允許有突然的擴(kuò)大或縮小的現(xiàn)象，以免產(chǎn)生渦流。2）橫澆道應(yīng)平直或略有反向斜角。3）對(duì)于小而薄的鑄件，可利用橫澆道或擴(kuò)展橫澆道的方法來(lái)使模具達(dá)到熱平衡，容納冷污染金屬液、涂料殘?jiān)蜌怏w，即開(kāi)設(shè)盲澆道。4）橫澆道應(yīng)該具有一定的厚度和長(zhǎng)度，若橫澆道過(guò)薄，則熱量損失大；若過(guò)厚，則冷卻速度緩慢，影響生產(chǎn)率，增大金屬消耗。保持一定長(zhǎng)度的目的，主要是對(duì)金屬液起到穩(wěn)流和導(dǎo)向的作用。5）橫澆道截面積在任何情況下都不應(yīng)小于內(nèi)澆道截面積。多腔壓鑄模主橫澆道

29、截面積應(yīng)大于各分支橫澆道截面積之和。6）對(duì)于臥式冷室壓鑄機(jī)，一般情況下工作，橫澆道在模具中應(yīng)處于直澆道（余料）的正上方或側(cè)上方，多型腔模也應(yīng)如此，以保證金屬在壓射前不過(guò)早流入橫澆道。7）對(duì)于多型腔的情況，有時(shí)將橫澆道末端延伸，布置溢流槽，以利于排除冷料和殘?jiān)矣欣诟纳婆艢鈼l件。8）模具上橫澆道部分，應(yīng)順著金屬的流動(dòng)方向研磨，其表面粗糙度Ra0.2 m。 由于擴(kuò)張分支式橫澆道的過(guò)渡橫澆道截面積沿金屬液流動(dòng)方向逐漸減少，金屬液的流態(tài)可控，由于能量最大限度地減小金屬液的流程，故有利于薄壁壓鑄件的生產(chǎn)。所以本設(shè)計(jì)采用擴(kuò)張分支式橫澆道。其澆道截面形狀采用邊梯形，見(jiàn)下圖。 13 鳴 謝橫澆道的尺寸如下

30、，Ar=（34）Ag（冷室壓鑄機(jī)） Ar =（23）Ag（熱室壓鑄機(jī)）D=（810）T（臥式冷室壓鑄機(jī)）D=（58）T（熱室壓鑄機(jī)） W=Dtan+Ar/D式中 Ag內(nèi)澆口截面積（mm）；由計(jì)算得107.5mm222 Ar橫澆道截面積（mm）；脫模斜度 （）。=1015。T內(nèi)澆口厚度（mm）；D橫澆道深度（mm）；r圓角半徑（mm）；=23mm;W橫澆道寬度（mm）；=18mm在確定橫澆道截面積后，可根據(jù)式（38）和（39）計(jì)算橫澆道的深度和寬度：D= C（3-8） 式中 D橫澆道深度或直徑（mm）；Ar橫澆道截面積（mm）； 2C1系數(shù)，見(jiàn)圖346。代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：D=10mmW= C2（3

31、-9） 式中 W橫澆道寬度（mm）；Ar橫澆道截面積（mm）； 2C2系數(shù)，見(jiàn)圖346。代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：W=18mm橫澆道的長(zhǎng)度L一般取3040mm左右，L過(guò)大消耗壓力，降低金屬液溫度，影響鑄件成形并容易產(chǎn)生縮松。L過(guò)小則金屬液流動(dòng)不暢，在轉(zhuǎn)折處容易產(chǎn)生飛濺，導(dǎo)致鑄件內(nèi)部形成硬質(zhì)點(diǎn)。其長(zhǎng)度可按下式計(jì)算（圖348）；L=0.5D+(2535) （3-10） 式中 L橫澆道長(zhǎng)度（mm）D直澆道導(dǎo)口處直徑（mm）。代入數(shù)據(jù)計(jì)算得L=40mm 14 鳴 謝4.3冷料穴的設(shè)計(jì)（1）、冷料口的結(jié)構(gòu)冷料穴是用來(lái)儲(chǔ)藏壓鑄間隔產(chǎn)生冷料頭的，防止冷料進(jìn)入型腔而影響鑄件質(zhì)量，并使熔料能順利地充滿(mǎn)型腔，臥式或立式壓鑄

32、機(jī)上壓鑄模的冷料穴，一般都設(shè)置在主流道的末端，即主流道正面的動(dòng)模上，直徑稍大于主流大端直徑，以利冷料流入。4.4 排溢系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)排溢是指排出棄模熔料中的前鋒冷料和模具內(nèi)的氣體等，通常指成型部分的排溢。冷卻系統(tǒng)是用來(lái)冷卻模具內(nèi)較高的模溫。為使減少加工成本，分別是在定模板和動(dòng)模，在型腔的兩邊開(kāi)兩個(gè)半徑為2的圓孔，用來(lái)排溢氣體和冷卻模溫，起到雙重作用。第5章 成型零件的設(shè)計(jì)5 型腔和分型面的設(shè)計(jì) 15 鳴 謝第6章 導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)6 導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)6.1 導(dǎo)柱的選用根據(jù)模具結(jié)構(gòu)和模板厚度，采用四條導(dǎo)柱導(dǎo)向，查表GB4169.5-84，選用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱：導(dǎo)柱：40x700x32(I) GB416

33、9.5-84 其具體參數(shù)如下：D=65 mm S=6 mm d1=40 mm材料為20鋼6.2 導(dǎo)套的選用考慮到性?xún)r(jià)比，本模具不采用導(dǎo)套結(jié)構(gòu)。第7章 零件的測(cè)繪7 零件的測(cè)繪7.1 測(cè)繪的概述測(cè)繪就是根據(jù)實(shí)物，通過(guò)測(cè)量，繪制出實(shí)物圖樣的過(guò)程。測(cè)繪與設(shè)計(jì)不同，測(cè)繪是先有實(shí)物，再畫(huà)出圖樣；而設(shè)計(jì)一般是先有圖樣后有樣機(jī)。如果把設(shè)計(jì)工作看成是構(gòu)思實(shí)物的過(guò)程，則測(cè)繪工作可以說(shuō)是一個(gè)認(rèn)識(shí)實(shí)物和再現(xiàn)實(shí)物的過(guò)程。 16 鳴 謝測(cè)繪往往對(duì)某些零件的材料、特性要進(jìn)行多方面的科學(xué)分析鑒定，甚至研制。因此，多數(shù)測(cè)繪工作帶有研究的性質(zhì)，基本屬于產(chǎn)品研制范疇。零件測(cè)繪的種類(lèi)（一）設(shè)計(jì)測(cè)繪測(cè)繪為了設(shè)計(jì)。根據(jù)需要對(duì)原有設(shè)備的

34、零件進(jìn)行更新改造，這些測(cè)繪多是從設(shè)計(jì)新產(chǎn)品或更新原有產(chǎn)品的角度進(jìn)行的。（二）機(jī)修測(cè)繪測(cè)繪為了修配。零件損壞，又無(wú)圖樣和資料可查，需要對(duì)壞零件進(jìn)行測(cè)繪。（三）仿制測(cè)繪測(cè)繪為了仿制。為了學(xué)習(xí)先進(jìn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，常需要對(duì)先進(jìn)的產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)繪，制造出更好的產(chǎn)品。7.2零件草圖的繪制零件測(cè)繪工作常在機(jī)器設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，受條件限制，一般先繪制出零件草圖，然后根據(jù)零件草圖整理出零件工作圖。因此。零件草圖決不是潦草圖。徒手繪制的圖樣稱(chēng)為草圖，它是不借助繪圖工具，用目測(cè)來(lái)估計(jì)物體的形狀和大小，徒手繪制的圖樣。在討論設(shè)計(jì)方案、技術(shù)交流及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪中，經(jīng)常需要快速地繪制出草圖，徒手繪制草圖是工程技術(shù)人員必須具備的基本技能。

35、零件草圖的內(nèi)容與零件工作圖相同，只是線條、字體等為徒手繪制。徒手圖應(yīng)做到：線型分明、比例均勻、字體端正、圖面整潔。1.在圖紙上定出各視圖的位置，畫(huà)出主、左視圖的對(duì)稱(chēng)中心線和作圖基準(zhǔn)線。布置視圖時(shí)，要考慮到各視圖應(yīng)留有標(biāo)注尺寸的位置。2.以目測(cè)比例詳細(xì)地畫(huà)出零件的結(jié)構(gòu)形狀。3.定尺寸基準(zhǔn)，按正確、完整、清晰以及盡可能合理地標(biāo)注尺寸的要求，畫(huà)出全部尺寸界線，尺寸線和箭頭。經(jīng)仔細(xì)校核后，按規(guī)定線型將圖線加深（包括畫(huà)剖面符號(hào)）。4.逐個(gè)量注尺寸，標(biāo)注各表面的表面粗糙度代號(hào)，并注寫(xiě)技術(shù)要求和標(biāo)題欄。 最后回來(lái)根據(jù)自己測(cè)繪的零件圖作出三維圖形如下圖所示： 17 鳴 謝設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于結(jié)束

36、了，通過(guò)這些天的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，資料搜集、自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的運(yùn)用和獨(dú)立思考分析問(wèn)題的能力有了很大的提高，對(duì)我走向社會(huì)從事專(zhuān)業(yè)工作有著深遠(yuǎn)的影響?，F(xiàn)在就談?wù)剬?duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的體會(huì)。首先，我學(xué)會(huì)了查閱資料和獨(dú)立思考。我的課題是ETC節(jié)流閥壓鑄模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。當(dāng)開(kāi)始拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目時(shí)，心里感到非常的興奮，因?yàn)檫@個(gè)題目時(shí)由張世亮院長(zhǎng)和湛江德利化油器廠的工裝科科長(zhǎng)共同研究給定出來(lái)了，第一次接到一個(gè)和生產(chǎn)非常接近的題目，自己真不知道該如何入手，但是在張老師和丁科長(zhǎng)的教誨下，我開(kāi)始對(duì)壓鑄模有了感性的認(rèn)識(shí)。再接下來(lái)的三個(gè)星期的實(shí)習(xí)過(guò)程中更使我對(duì)這個(gè)題目越發(fā)的喜歡了。回到學(xué)校后認(rèn)真翻閱相關(guān)資料如壓鑄模具設(shè)計(jì)手冊(cè)，機(jī)械制造工

37、藝學(xué)，壓鑄模設(shè)計(jì)與制造等等，我開(kāi)始了確立自己的設(shè)計(jì)思想，確定了設(shè)計(jì)方案和步驟。我的課題除了模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)之外，還有3D設(shè)計(jì)，老師推薦學(xué)習(xí)PRO/E，MASTERCAM、CAXA。而這兩個(gè)軟件，以前很少接觸到，只能掌握基本的命令。所以我決定先突擊PRO/E，特別是開(kāi)模這一塊的學(xué)習(xí)，同時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)。由于手冊(cè)上已有一定的結(jié)構(gòu)，我要做的結(jié)構(gòu)方面就只是把尺寸確定下來(lái)，然后把自己的一些思想設(shè)計(jì)進(jìn)去，做適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。使結(jié)構(gòu)更合乎門(mén)口要求。每一個(gè)設(shè)計(jì)都是一個(gè)創(chuàng)新、完善的過(guò)程。在設(shè)計(jì)過(guò)程中運(yùn)用所掌握的知識(shí)，發(fā)揮自己的想象力，完美原有的結(jié)構(gòu)。這個(gè)過(guò)程也是一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程。其次，認(rèn)識(shí)到實(shí)踐的重要性。這次設(shè)計(jì)我做

38、了很多重復(fù)工作、無(wú)用功，但是這些重復(fù)工作和無(wú)用功積累了設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)也認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)不能只在腦子里想其結(jié)構(gòu)、原理，必須進(jìn)行實(shí)際操作。另外，也應(yīng)從多個(gè)角度來(lái)思考問(wèn)題的所在，嘗試其它的方法，以求找到最佳方法，因?yàn)榧词瓜氲暮芡昝?，但到?shí)際的設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)遇到很多想不到的實(shí)際問(wèn)題。例如我在用PRO/E，畫(huà)3D產(chǎn)品時(shí)因思考方法和學(xué)習(xí)不對(duì)，搞得用了將近三個(gè)星期的時(shí)間都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)開(kāi)模。我設(shè)計(jì)的模具零件很多 ，由于工作量大，所以很多自己在頭腦中形成的想法想得太完美 、太簡(jiǎn)單，但在實(shí)際操作起來(lái)，就問(wèn)題多多，困難重重。通過(guò)此次設(shè)計(jì)，自己學(xué)會(huì)了使用各種設(shè)計(jì)手冊(cè)，能夠圍繞某項(xiàng)專(zhuān)題進(jìn)行資料搜集、閱讀、分析和運(yùn)用資料的能力，培養(yǎng)

39、自己獨(dú)立思考、工作和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力和嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的工作作風(fēng)。但由于是第一次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模具，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中不可避免的出現(xiàn)了一些問(wèn)題，其中就是三維動(dòng)畫(huà)脫模沒(méi)有成功在PRO/E實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)脫模，另外，模具結(jié)構(gòu)、壓鑄機(jī)也只能靠想象，沒(méi)有實(shí)踐條件，不能根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)作合適、客觀地修改，這樣做出來(lái)的，難免有些缺點(diǎn)和不足，當(dāng)然，由于諸多原因，本次設(shè)計(jì)存在一些不足和有待改善的地方，希望老師能夠多多指導(dǎo)。 18 鳴 謝鳴 謝最后衷心的感謝張世亮副教授、丁建武科長(zhǎng)和孫志成師傅的悉心指導(dǎo)。在他們熱心的幫助下，本人才得以按期完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。 19 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1杜君文， 機(jī)械制造技術(shù)裝備及其設(shè)計(jì)天津大學(xué)出版社：

40、 1999.82機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（15冊(cè)）機(jī)械工業(yè)出版設(shè)：1998.53陳明，機(jī)械制造工藝學(xué)機(jī)械工業(yè)出版社： 2005.14張世亮，液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)機(jī)械工業(yè)出版社：2006.35機(jī)械制圖手冊(cè)編寫(xiě)組，機(jī)械制圖手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社：1998.126實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組，實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社： 1999.107潘憲曾，壓鑄模設(shè)計(jì)手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社： 1998.108模具實(shí)用技術(shù)叢書(shū)編委會(huì)，壓鑄模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例機(jī)械工業(yè)出版社： 2005.69吳春苗，壓鑄實(shí)用技術(shù)廣東科技出版社： 2003.510陸元章，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)（1-3卷）機(jī)械工業(yè)出版社：1998.1011張建民，機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)北京理工大學(xué)出版社：200