端蓋壓鑄模具設計畢業(yè)設計論文

1、 2014 屆畢業(yè)設計說明書題目 端蓋壓鑄模具設計 院 、 部： 機械工程學院 學生姓名： 指導教師： 職稱 教授 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 班 級： 1003 完成時間： 摘 要 本文介紹了壓鑄模具制造技術的現狀及其發(fā)展方向，詳細講述了鋁合金端蓋零件壓鑄模具的設計過程。設計包括從壓鑄材料的選擇、壓鑄機的選定、分型面的確定以及澆注、溢流、排氣系統(tǒng)的布置等到壓鑄件成型出模的全過程。設計說明詳細準確，更是插入了大量零件圖、三維實體圖。本設計還詳細介紹了在壓鑄模具設計過程中會遇到的若干問題及解決方法，并細致地分析了壓鑄與其他生產工藝的優(yōu)缺點。此外，本次設計的各種技術數據來源絕對可靠，保證準確。最

2、后要說明的是，此端蓋壓鑄模具設計方案合理、可靠，就算算不上是最佳的設計方案，但保證這套端蓋壓鑄模的設計方案切實可行，屬上乘之作。關鍵詞：端蓋 ；壓鑄模 ；壓鑄成型設備； 壓鑄件 ；型腔ABSTRACT This paper introduces the status of die casting mould manufacturing technology and its development direction, and tells the story of aluminum alloy cover parts die casting die design process in detai

3、ls.Design including from the selection of from die casting material, selection of die casting machine, the determination of parting surface and pouring, the layout of overflow and exhaust system and so on to die casting molding the whole process of the mold.Design specification detailed and accurate

4、, and a large amount of part drawings, the three-dimensional entity graphs are inserted into the design .This design is also introduced the problems ,which will encounter in the process of die casting die design and solve to solutions, and detailed analysis of the advantages and disadvantages of die

5、 casting and other production process.In addition, the design of various technology is absolutely reliable data source, which ensure accurate.Last to the end ,cover die-casting die design scheme is reasonable and reliable, even if it is not the best design scheme, but the end cover die-casting die d

6、esign scheme is feasible ,is a masterpiece surely.Key words: End cover;Die mold;Die casting molding equipment;Die casting;cavity目 錄1. 概述11.1. 壓力鑄造的特性21.2. 壓力鑄造的優(yōu)缺點及其應用范圍21.2.1壓力鑄造的優(yōu)點：21.2.2壓力鑄造的缺點：31.2.3壓力鑄造的應用范圍31.3國內外壓力鑄造的發(fā)展動態(tài)41.3.1 國內壓力鑄造的發(fā)展動態(tài)41.3.2國外壓力鑄造的發(fā)展動態(tài)51.4研究或解決問題62. 工藝準備72.1. 壓鑄件的結構72.2.

7、工藝性分析82.3. 壓鑄件材料的選擇92.4. 壓鑄機的選定102.5.1計算主脹型力、分脹型力、鎖模力102.5.2壓鑄機的確定113. 壓鑄模的總體設計123.1. 澆注系統(tǒng)和溢流、排氣系統(tǒng)的設計123.1.1澆注系統(tǒng)的設計123.1.2 溢流槽的設計143.1.3排氣槽的設計153.2. 分型面的設計163.3. 加熱和冷卻系統(tǒng)設計173.4. 冷卻水道設計183.5. 模具溫度控制裝置的選用203.6. 成型零件主要尺寸的計算203.6.1型腔尺寸計算203.6.2型芯尺寸計算213.6.3 中心距離的計算223.6.4 鑲塊壁厚尺寸223.7. 抽芯機構的設計233.7.1 抽芯力

8、的估算243.7.2 斜滑塊抽芯機構設計243.7.3斜滑塊工作時受力分析253.7.4 斜滑塊基本參數的確定263.8. 推出機構的設計273.8.1 推桿推出部位設置要點273.8.2 推出距離的確定273.8.3 推出力的確定283.8.4 推桿的尺寸283.8.5推桿的穩(wěn)定性294. 模架的設計295. 壓鑄機的校核30設 計 總 結31參考文獻33致 謝341. 概述 壓鑄模是進行壓鑄件生產的重要工藝裝備，壓鑄的生產過程是否能夠順利進行，以及鑄件的質量是否能夠有保證，這主要取決于壓鑄在技術上的先進性以及模具結構是否合理，壓鑄模設計的好壞，會影響壓鑄件的各個方面，例如壓鑄件的形狀、表面

9、質量、強度、尺寸等。隨著壓鑄技術的成熟，壓力鑄造開始受人矚目，壓鑄材料的選擇范圍更廣了，從最初壓鑄只適用于鋅、鎂、鋁合金等少數合金，到現在部分黑色金屬也加入了壓鑄材料的選擇，這就擴大了壓鑄的使用范圍，為之前難以進行壓鑄的材料提供了另一種途徑。壓鑄材料的種類和數量的增加，標志著壓鑄技術越發(fā)成熟，我們不用再為對高熔點合金進行壓鑄，會降低壓鑄模具的使用壽命。我們對于模具的研究必須要注意，設計壓鑄模，壓鑄模具必須能夠承受高溫、強壓、急冷等條件。壓鑄的關鍵是要產出高質量，符合工作性能的壓鑄件，質量上乘的壓鑄件，可以反映生產該壓鑄產品的工廠對壓鑄技術的掌握程度。要生產出高質量的產品，除了要對壓鑄技術十分了

10、解外，也要對壓鑄產品有足夠的了解，譬如，壓鑄件的結構，以及生產出來的壓鑄件的強度和硬度，是否能夠滿足裝配要求、精度要求和力學性能要求。在進行壓鑄模設計前，要做好充足的準備，按部就班，不可一蹴而就，要對現有的資料和數據進行分析整理，對缺乏的資料和數據不能隨意設定，應去收集缺乏的資料和數據，然后和現有的做一個全面的整理。完成這些后，基本上就能著手設計了。首先，要根據產品圖，來對選用的壓鑄件合金、壓鑄件的形狀、壓鑄件的精度、壓鑄件的結構和技術要求進行工藝性分析，以此來確定機械的加工部位、加工余量以及機械加工時需要采取的工藝措施和定位基準等。其次，我們來根據鎖模力來大致確定壓鑄機的型號，這樣選擇的壓鑄

11、機只能算是初選，因為壓鑄生產的因素很多，除了鎖模力外，還有壓射比壓、開模距離、壓室直徑等。根據產品和生產要求，可以算出這些數值。選定壓鑄機后，要分析壓鑄模具的結構，正確選擇分型面，為了模具生產簡易，一般選用平直面做分型面，也有因為壓鑄件結構要求，或為了脫模方便，也會選擇像球面等非平直面。除了選擇分型面外，還有確定型腔數量，如果鑄件尺寸不大，則可以考慮一模多腔，一模多腔結構可以大大提高生產效率。合理布置澆注系統(tǒng)、溢流排氣系統(tǒng)、加熱冷卻系統(tǒng)；這里不多做講述，詳情可看下文關于澆注、溢流、排氣系統(tǒng)布置一節(jié)。根據零件的尺寸和結構，合理選擇鑲塊、動、定模套板、導柱、導套等尺寸和位置。最后，根據壓鑄零件的外

12、形尺寸，繪制出壓鑄件的毛壞圖；并在圖中標注澆注系統(tǒng)、溢流槽、排氣槽、推出元件等的位置和尺寸。完成上述所有任務后，制出一份綜合指標方案。壓鑄模的結構組成，包括成型部分零件、模架部分、推出與復位機構、澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)、抽芯機構、加熱與冷卻系統(tǒng)。其中成型部分件是能決定壓鑄機尺寸精度和幾何形狀的部位，包括固定的和活動的鑲塊和型芯，形成壓鑄件的內表面稱為型芯，而形成壓鑄件的外表面稱為型腔。模架部分包括支承與固定零件和導向零件；壓力鑄造有許多優(yōu)點，它能生產出形狀復雜、璧薄、深腔等其他加工方法所不能及的零件，更重要的是它能大大提高生產效率。同時它不可避免地擁有眾多的缺點，我們要做的是盡量克服壓力鑄造的一些

13、缺點，盡可能的發(fā)揮它的優(yōu)點，提高生產效率，提高壓鑄模的生產質量。為了克服壓力鑄造的某些缺點，提高生產效率，提高壓鑄件的質量，學習壓力鑄造是非常有必要的，同時也具有重大意義。1.1. 壓力鑄造的特性 壓力鑄造是將熔融合金在高壓高速下充填鑄型，并在高壓下結晶凝固形成鑄件的一種方法。壓鑄技術的高低很大程度上取決于選用的壓鑄機，壓鑄機按壓鑄形式通?？梢苑譃闊釅菏覊鸿T機和冷壓室壓鑄機兩大類，按壓室的旳放置來分類，又可以分為立式壓鑄機、臥室壓鑄機和全立式壓鑄機三種。壓鑄和其他鑄造方法不同的是，壓鑄是在高壓和高速下實現充填成型過程的，相對其他鑄造方法，壓鑄的壓射比壓非常大，最高可達500Mp，甚至更高，充填

14、速度極快，充填時間極短。此外由于各國十分重視壓鑄機的研究，生產出了一臺有一臺高性能的高壓高速的壓鑄機，提高了壓型的尺寸精度，降低了表面粗糙度。運用壓鑄生產的零件，精度很高，基本上不用進行二次加工處理，甚至可以直接投入市場。壓鑄生產周期較長，有材料的限制，模具昂貴，如果用壓鑄來進行小批量生產零件，將會造成負盈利，所以我們一般只有在大批量生產時，采用壓鑄生產，現在壓鑄成型自動化程度很高，壓鑄成為一種高效率，高質量的生產方法。1.2. 壓力鑄造的優(yōu)缺點及其應用范圍 在高速發(fā)展的當今社會，汽車，摩托車，家店，數碼等行業(yè)高速發(fā)展，此時單一的生產模式難以再滿足市場需求，而人們對產品的性能及其質量的要求越來

15、越高，工廠開始追求一種能生產出高質量、高效率的加工方法，壓力鑄造。這時逐步臻于完善的壓力鑄造再一次登上舞臺。壓力與其他鑄造方法相比較，壓鑄具有多方面的優(yōu)點：1.2.1壓力鑄造的優(yōu)點：（1) 壓鑄可以生產出形狀復雜、輪廓清晰、薄壁、深腔的壓鑄零件，且一般都是一次成型，有時只要個別部位修正，甚至不需進行機械加工就可以直接使用。（2） 由于壓鑄模生產的壓鑄件組織致密，成型的壓鑄件的強度和表面硬度較高，甚至可以不經熱處理直接使用，就能滿足使用要求。（3） 壓力鑄造相對其他加工方法而言，有更高的尺寸和表面精度，壓鑄生產的零件基本上不用再次加工，配合度很高，或可直接投入使用，表面粗糙度在范圍內。（4） 壓

16、鑄的最大優(yōu)點就是能夠生產出尺寸精度高，形狀復雜的壓鑄件，并且一般都是一次成型，大大減少了工作任務，省去了機械加工的過程，節(jié)約了時間。（5） 壓鑄生產效率極高，隨著機械化、自動化程度的提高，極大的縮短了生產周期。與其他鑄造方法相比較，壓鑄可以更是省去使用機械加工的設備，減少了投入成本。（6） 壓力鑄造生產零件的工藝流程短、操作簡易，自動化程度高，設備占用工作場地少。（7） 盡管壓鑄受材料的限制，但能夠用于鑄造生產的零件，材料利用率是很高的。（8） 廠家無論采用何種加工方法來生產零件，歸根到底都是為了盈利，由于壓鑄生產效率高，當廠家要大量生產某零件時，采用壓鑄是不二之選。加工方法多種多樣，加工工藝

17、更是多不勝數，但各自有其優(yōu)缺點，當然，壓力鑄造也存在諸多缺點：1.2.2壓力鑄造的缺點：(1) 金屬熔融液的充型速度極快，常會因此導致型腔內的氣體不能完全從型腔中排除，常會有一部分氣體以氣孔的形式留存在壓鑄件中。如果對成型的壓鑄件再次進行熱處理或是在高溫下工作，留存在型腔內氣體會影響壓鑄件的質量，嚴重的會使逐漸開裂。一般我們也能對成型壓鑄件進行機械加工，這要容易使鑄件表面露出氣孔，影響鑄件質量。(2) 盡管壓力鑄造有許多優(yōu)點，但有一些材料會因為壓力鑄造的局限性，很難用于實際生產，譬如黑色金屬，黑色金屬熔點高,其壓型使用壽命也很短,故此黑色金屬一般很難通過壓鑄來進行實際生產(3)壓鑄生產要想盈利

18、，必須是大批量生產，這就使得只需小批量零件只能依靠其他加工方法。1.2.3壓力鑄造的應用范圍日常生活中可壓鑄成型的零件形狀多種多樣，根據其形狀結構，應用范圍大致可分為三類：第一類圓盤類包括號盤座等；第二類圓蓋類包括了底盤、表蓋、機蓋等；第三類圓環(huán)類包括了方向盤、接插件、軸承保持器等；壓力鑄造應用的工業(yè)部門有：航空、汽車、儀表、電工、電子儀器、農業(yè)機械、兵器、電子計算機、照相機及醫(yī)療器械等。壓鑄生產有很多優(yōu)點，但由于壓鑄受到材料的局限，壓鑄目前只適用在鋅、鋁合金等一些材料中，但并非其他的材料就不能被應用到壓鑄生產上，只是一些高熔點或特殊系列的合金，在用壓鑄進行生產時，會嚴重損壞壓鑄模，造成再生產

19、出的壓鑄件的尺寸會產生很大的差別。不過隨著壓鑄技術的提高，壓鑄材料的選擇范圍更廣了，先前因為生產高熔點材料時，模具的壽命在很短，限制了壓鑄在高熔點材料的應用，但經過各國對壓鑄技術的研究，特別是對壓鑄機的研究，對其他一些不適合進行壓鑄生產的材料，也有可能在降低模具損壞，提高壓鑄件的質量下，進行壓鑄生產。我們生活中就碰到很多壓鑄產品，如汽車端蓋零件、鋁合金臉盆、方向盤、底盤等等，多不勝數。目前，模具的質量有了很大的提高，在保證延長了模具壽命的同時，生產高熔點鑄件成為了可能。我們不難想象未來壓力鑄造的應用范圍將越來越廣。1.3國內外壓力鑄造的發(fā)展動態(tài)1.3.1 國內壓力鑄造的發(fā)展動態(tài) 20世紀40年

20、代壓力鑄造開始在我國得到大力發(fā)展。雖然這時的壓鑄技術并不是很成熟，但這時已經有人開始利用熱軋室生產出了一些小件的鋅鋁合金飾件，壓鑄生產得到應用，壓鑄技術開始有了較大的進步。盡管壓鑄在我國得到了應用，但壓鑄件在工業(yè)上的大量應用是1958年以后。從此，我國不僅掌握了常規(guī)壓鑄生產工藝，自行設計制造了壓鑄模，對一些新壓鑄工藝（如真空壓鑄和黑色金屬壓鑄）也進行了深入研究，壓鑄件逐步應用到了農機、機床、辦公用具、軍工等領域。20世紀90年代以來，我國在壓鑄方面再一次取得了令人矚目的成就，壓鑄技術開始正式走向了成熟，對壓鑄機也有了一定的研究，擺脫了完全依靠國外進口的局面，并且已經能夠自己生產，制造一系列各方

21、面性能優(yōu)異的壓鑄機，從500t的小型壓鑄機，到1600t的大型壓鑄設備。目前正在發(fā)展具有更大壓鑄能力的壓鑄設備，如2000t、2800t的壓鑄機。這標志著我國大型壓鑄機的設計、制造技術已具備了國際水平。我國對大型壓鑄機的需求，主要通過向國外采購，同時也抓緊研制先進的壓鑄來擺脫國外的壓制，真正實現獨立自主地生產全過程，近年來以取得明顯成效。我們來分析一下我國臺灣在壓鑄行業(yè)的情況，雖然臺灣的土地面積比內陸任意一個省份的面積都還小，人口更是達不到內陸人口總數的萬分之一，可是中國臺灣在模具行業(yè)卻有著相當高的水平和造詣，臺灣在早98年的時候，其模具生產便享譽全球。內陸作為中國臺灣的主要模具市場，對臺灣的

22、經濟做出了巨大的貢獻，與此同時，臺灣也在一定程度上帶動了大陸壓鑄行業(yè)的發(fā)展，臺灣企業(yè)富士康在大陸遍地開花，作為全球五百強企業(yè)，近年來，富士康更是穩(wěn)居美國財富排前30名，富士康是中國臺灣在大陸模具生產基地的代表。中國大陸與臺灣唇亡齒寒，生死一脈。近二十多年來，隨著材料科學與技術以及航空航天、汽車、摩托車、機械制造、電子、輕工業(yè)等產業(yè)的發(fā)展，特別是對提高生產效率、縮短生產周期和節(jié)能降耗減排的強烈要求，壓鑄技術作為無切削、少切削的近終形制造技術受到高度重視，國內外對壓鑄技術都進行了大量的研究與開發(fā)，壓鑄技術和產業(yè)得到了更快更好的發(fā)展，已從傳統(tǒng)壓鑄時期走入了現代壓鑄技術時代，正在成為一種很有前途的、重

23、要的先進制造技術。 目前，壓鑄工藝不僅廣泛應用也鋁、鋅、鎂、銅、錫、鉛等有色合金壓鑄件的生產，而且，黑色金屬的壓鑄技術研究也取得了可喜的進展。壓鑄機的單機生產能力、最高壓射比壓和充填速度、可加工的壓鑄件大小以及壓鑄工程自動化技術都得到了較大水平提高。壓鑄件的應用范圍越來越廣，生產規(guī)模越來越大。2007年，我國的壓鑄件總產量已達118.85萬噸，其中鋁壓鑄件已達96.3萬噸、鋅壓鑄件已達20.1萬噸、鎂壓鑄件1已達.83萬噸、銅壓鑄件已達0.62萬噸。隨著現代制造業(yè)近終成型、少切削加工、快速成型、潔凈生產、節(jié)能降耗減排等方面的要求越來越高，壓鑄將成為現代金屬材料成型加工中的重要工藝方法之一，將會

24、得到更好的發(fā)展和更廣泛的應用。1.3.2國外壓力鑄造的發(fā)展動態(tài)國外壓力鑄造的發(fā)展我們可以從多個方面來分析，首先是日本、美國、法國、德國等工業(yè)發(fā)達國家，這些發(fā)達國家的主要特點是，他們的模具市場大，發(fā)展速度快，掌握著最新壓鑄技術，具備獨立開發(fā)各種模具的能力，他們所生產的模具除了可以滿足本國的要求外，更能實現對外出口，他們在技術上占有壓倒式優(yōu)勢。其次是新加坡、馬來西亞、菲律賓和中國臺灣等發(fā)展中國家及地區(qū)，他們的生產方式是以出口為導向，屬于出口導向型，發(fā)展模式屬于勞動密集型，已經漸漸走向技術密集。最后，經濟發(fā)展迅速的大國，主要是印度；印度和中國一樣人口基數大，地域廣，發(fā)展模式屬于勞動密集型，模具工業(yè)技

25、術主要集中在少數大型國有企業(yè)。在工業(yè)發(fā)達國家中,壓鑄市場報告大致相同，其中北美的情況更具有代表性。而北美中的美國在壓鑄行業(yè)算得上這個行業(yè)的巨頭，當然加拿大也算得上壓鑄行業(yè)的佼佼者，他們對壓鑄技術已經相當成熟，擁有絕對技術權威。國外的大多數模具企業(yè)的發(fā)展是針對市場需求的，他們除了有豐富的壓鑄技術的同時，還有一套專有的、適應生產發(fā)展的、科學的管理方法。國外壓鑄行業(yè)的競爭十分激烈，為了在壓鑄行業(yè)爭得一席之地，模具市場競爭者們，都積極投入壓鑄機的研究工作，以期能夠研制出他們特有的、能實現其他壓鑄機所不能實現的功能的壓鑄機。所以說，每一個壓鑄企業(yè)為了在市場站住腳跟，都會有他們的專長，有自己最拿手的壓鑄產

26、品。以澳大利亞的模具發(fā)展為例，澳大利亞有一套很實用的管理方法，一個規(guī)模很小的模具企業(yè)生產效率卻極高，員工人數一般不超過百人，最大的也只有五百人左右。一人多工位，多管理。他們在壓鑄技術上也許不是最拔尖的，但是模具生產能力絕對是屬于世界一流水平的。我們再次分析一下中國臺灣模具行業(yè)的情況，雖然臺灣的土地面積比內陸任意一個省份的面積都小，人口更是不及內陸的萬分之一，可是中國臺灣在模具行業(yè)卻有著相當高的水平和規(guī)模。98年，臺灣的模具生產值就將近達20億美元，1999年到2000年期間，由于遭遇到經濟危機，模具產值產生了了小滑坡，兩年內直降了20多個百分點。盡管模具市場遭遇了打擊，但有了大陸的支持，中國臺

27、灣經濟很快復蘇、模具產業(yè)很快就度過了危機，模具產業(yè)漸漸的步入正軌，更勝往昔。中國臺灣模具產值主要來自塑料模具，塑料模具占市場比例的45%，壓鑄模具僅占8個百分比。臺灣模具主要是以出口為主，模具產品主要是應用在電子通信、交通方面。模具產品遠銷歐美國家，在大陸也占了很大比例的市場。富士康作為全球五百強企業(yè)，近幾年來更是躍居美國財富排行前三十強，這是中國臺灣在模具行業(yè)具有世界一流水平的最有力的證明。工業(yè)發(fā)達國家的研究者們有一種高度的負責精神，工作嚴謹，喜歡挑戰(zhàn)高難度的工作，92年北美壓鑄協會專門為壓鑄的發(fā)展，發(fā)起了有關壓鑄的研究課題，正是因為他們關注壓鑄工業(yè)的研發(fā)工作，僅僅幾年內，壓鑄高新技術的研究

28、取得了一次又一次的突破，制出了實時壓射控制壓鑄機，帶動了更多的企業(yè)和大學對研發(fā)工作的重視。，在實時壓射控制壓鑄機出現后，歐美幾家公司對其又進行不斷地改進，生產出了一系列質量可靠的產品。 目前，這些有能力的公司在掌握成熟的壓鑄技術后，不再單純對外出售，憑借著得天獨厚的壓鑄知識和技術，對外提供技術支持。Buehler公司在擁有相當完善的壓鑄機系列后，利用公司特有的先進技術和豐富經驗，與德國Schaufler公司合作，建立了一個壓鑄技術中心，為制造商提供技術上的支持。此外，主要以熱室機著稱于世的Frech公司擁有M系列和RC系列的壓鑄機，前者根據需要即可采用實時壓射控制，也可進行常規(guī)三級壓射，后者為

29、實時壓射控制壓鑄機。該公司控制系統(tǒng)根據其功能有Datedialog RC、Datac-ontrol、Datacontrol RC和Datavario供用戶選擇，積40年鎂合金壓鑄經驗，在鎂合金應用方面進行開發(fā)，為用戶提供服務。在Et本，Toshiba公司的多功能壓射結構采用高精度液壓伺服閥(直動型先導伺服閥，Direct operated pilot ser-vo valve)，其流量為7000Ls，閥的響應時間為5ms，系統(tǒng)反應時間為13ms，可在20ms內將速度從0升高到lOms，相對于沖頭位置，作為速度的切換點進行輸入可有10個點，在各點之間可進行加速、減速并配以Toscast控制系統(tǒng)，

30、實現壓鑄機的綜合控制。因此生產的壓鑄件產品質量和精度都很高。1.4研究或解決問題 盡管壓鑄有很多優(yōu)勢，但并不是無可挑剔的，像其他工藝方法一樣，壓鑄也存在一些需要進一步改進的問題，目前，主要存在的問題有：(1）壓鑄的合金牌號和類別受到限制；壓鑄模對材料有一定的要求，高熔點材料用壓鑄進行長期生產，壓鑄模承受不起。為解決這個問題，近年來，正在開始研究實驗半固態(tài)金屬壓鑄新工藝，一旦研究成功，這將為鋼鐵材料的生產開辟了新的途徑。還有某一類合金，只有幾種牌號才能做壓鑄材料，這時壓鑄是的急冷和劇烈收縮容易導致壓鑄件產生嚴重的裂紋。（2）一般不能對壓鑄件熱處理，壓鑄材料最好不要在高溫下使用。液態(tài)合金沖型速度極

31、快，流態(tài)和不穩(wěn)定，型腔中的氣體很難排除干凈，流體前端也容易形成熔渣，這些使得壓鑄件中有氣孔和夾雜物和縮孔、疏松缺陷，使壓鑄件不宜進行熱處理和高溫下工作。（3）殘留在鑄件內的氣體，在高溫下易產生氣體膨脹，鑄件發(fā)生形變，會影響鑄件精度和外觀，不能進行機械加工，加工后零件表面精度會降低，壓鑄件生產復雜的零件很難，壓鑄機規(guī)格限制壓鑄件的尺寸。（4）受材料限制，對如銅合金高熔點材料進行長期的壓鑄生產、模具很容易很快的報廢。（5)壓鑄機不適宜小批量生產，制造商要盈利，就要最大程度地最求剩余價值，把產量搞上去。還有就是壓鑄機和壓鑄模價格很高，成本也是關鍵。由于壓鑄模加工周期長，對材料的要求高，隨之壓鑄模成本

32、也較高，至于進口壓鑄機和壓鑄模就更昂貴了。要解決目前壓鑄遇到的難題，一方面可以開發(fā)一種新型材料，這種材料要有很高的強度和硬度，抗疲勞性。來加大模具的使用壽命，這樣就可以消除壓鑄高熔點材料時，模具壽命低的顧慮。另一方面，加大壓鑄技術的研究力度，開發(fā)出一種性能優(yōu)異的壓鑄機，提高壓射比壓，改善模具結構，力求能用壓鑄生產出一系列質量上乘的壓鑄件，并且壓鑄件能進行熱處理，也能在高溫下工作。最后，確定一種適應市場需求，科學的管理方法，提高壓鑄生產能力。2. 工藝準備 合理的鑄件結構和形狀，可以使得加工制造方便，不容易形成鑄造缺陷，也有利于保證壓鑄件的質量。至于對于結構不合理的部分，需要在不影響零件使用前提

33、下，進行細微的改進或修正，以使?jié)M足壓鑄工藝的要求。2.1. 壓鑄件的結構 此次設計端蓋零件鑄件外徑尺寸為116mm，由于尺寸較大，若采用一模多腔或多模多腔，則需要選用較大模具，由于壓鑄模生產成本高，主要用于大批量生產，就考慮實際適用性和經濟效率來看，適宜采用一模一腔的形式；且采用斜滑塊側抽芯機構；由于是圓形鑄件，結構對稱均勻，澆注系統(tǒng)選擇中心澆口形式；推出機構選擇推桿形式。其外殼大多采用鋁合金鑄造成形，其結構如圖所示。圖1 端蓋零件圖圖2 端蓋零件三維圖2.2. 工藝性分析 由零件圖2 端蓋零件三維圖知，該零件的結構相對簡單，沿最大分型面的垂直面對稱，零件兩端帶有凸臺，為了脫模方便，基本上可以

34、確定選擇雙分型面結構。圖上帶有四根肋，此結構沒有實際用途，主要是為了消除壓鑄時金屬聚集引起氣孔。零件中有兩個鑄孔,其直徑為3 mm ，8個沉頭孔,直徑分別為4 mm和3 mm；表面質量為Ra6.3。 在鑄件尖銳處要設置圓角，如果不設置圓角，在澆注金屬熔體時，可能會沖損型芯，影響鑄件精度和尺寸。鑄造圓角也是為了在澆注時，金屬熔體能流動順暢，型腔內氣體亦容易排出。其中圓角尺寸如圖3所示，其尺寸可以根據壓鑄模設計手冊表2-22來確定，公式如下： 相等壁厚：r=h 不同壁厚：r(h+h1)/3;R=r+(h+h1)/2 脫模斜度按壓鑄模設計手冊表2-26中推薦值來確定，內、外表面配合面的最小脫模斜度分

35、別是。2.3. 壓鑄件材料的選擇 根據壓鑄模設計手冊表2-1壓鑄鋁合金的化學成分和力學性能，可選擇壓鑄件的材料為鋁合金ZL108（YZAlSi12Cu2Mg1）。壓鑄對材料的選擇有一定的要求，相對高熔點合金來說，選擇鋁合金壓鑄能提高壓鑄機的使用壽命，但并不是完美無缺的，下面我們來分析鋁合金優(yōu)缺點： 優(yōu)點：1.鋁合金的密度小（2.52.9g/cm），液態(tài)鋁合金密度為2.4g/cm； 2.比強度大； 3.耐磨性和耐蝕性好； 4.鋁合金的導熱性性能好。 缺點：1.由于鋁硅系合金易粘模，出模時易發(fā)生形變； 2.鋁合金對金屬坩堝具有有腐蝕性； 3.鋁合金的體積收縮性大，容易產生縮孔。 圖2鑄件圓角尺寸

36、根據壓鑄模設計手冊表2-1壓鑄鋁合金的化學成分和力學性能，可知鋁合金的力學性能如下： 強度 ：240MPa 收縮率： 1% 硬度 ：90HB 2.4. 壓鑄機的選定依據常識我們知道，鋁合金常用臥室冷室壓鑄機進行加工，因此可以初選壓鑄機為臥式冷室型。在壓鑄生產時，不是隨便一臺壓鑄機都能滿足所有壓鑄產品的要求，這是因為不同的壓鑄機有不同的壓鑄能力和使用條件，例如壓鑄工作溫度不同，壓鑄合金種類不同，所以，在壓鑄不同的產品時，要根據具體情況選擇合適的壓鑄機，要正確的選用壓鑄機可以從兩個方面來考慮：首先，要考慮壓鑄件的類型，以及是小批量還是大批量生產，小批量生產，可選用適應性強，液壓簡單，能進行快速調整

37、的壓鑄機；其次要考慮鑄件的材料、結構以及工藝參數；鑄件的重量的選擇跟壓鑄機的選擇有關，鑄件的重量過大，普通壓鑄機承受不了，鑄件重量過小，大容量壓鑄機來生產就會造成資源浪費；鑄件尺寸過大，就會影響鑄件的出模；盡管影響壓鑄機的選擇因素很多，但我們主要是通過鎖模力來初選壓鑄機，在初選后在進一步校正，確定壓鑄機。另外，鑄件的外形尺寸也會影響壓鑄機的選擇，尺寸過大，壓鑄過程不好控制，鑄件性能不均勻，而且還影響鑄件推出。而根據鎖模力選用壓鑄機是最常用的方法，對于尺寸較大的鑄件，還需要進行校核壓室容量、開模行程等參數，來保證壓鑄機選擇的正確性和合理性。2.5.1計算主脹型力、分脹型力、鎖模力 此鑄件是一般件，根據壓鑄模具設計手冊表3-1比壓推薦值，鋁合金在3050MPa,這里取值40MPa。 主脹型力： （2-1） =kN其中 A投影面積。 P比壓（MPa）。分脹型力 （2-2）式中：分脹型力； ：側向活動型心成型端面的投影面積（cm）； ：楔緊塊的楔緊角，楔緊角度的確定是由側抽芯滑塊的斜角決定的，取=13； 鎖模力： 其中k為安全系數，一般取1.25。