气缸端盖压铸模设计

气缸端盖压铸模设计内容摘要：

（式 21） 式 中 ： — 内浇口横截面积， 2cm ； G — 通过内浇口金属液的总质量 ， g ； — 液态金属的密度， 3/gcm ； — 内浇口流速， m/s； — 型腔的填充时间，s ；。 计算得出数值如下： =3600/（ 60 ） =100 mm2 (4)内浇口厚度、长度、宽度的确定 查经验数据表，适当选取铝合金铸件内浇口厚度为 ， 宽度为 20mm，长度为。 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，选用等宽横浇道，截面为梯形。 表 23 横浇道截面形状及尺寸的计算表 截面形状 计算公式 说明 Ar=(3~4)Ag D=（ 5~8） T ∂=10~15○ W=Dtan∂+Ar/D r=2~3 Ag— 内 浇 口截面积， mm2 Ar— 横浇道截面积 ， mm2 D— 横浇道深度， mm T— 内浇 口深度， mm ∂— 脱模斜度 r— 圆角半径， mm W— 横浇道宽度， mm 由表 21 算出， D=10mm， W=， rA =750mm2 由公式 L=+(25~35)(mm) （式 22） D— 直浇道导入口出直径， mm 图 23 横浇道长度计算图 计算横浇道的长度 L=35mm。 （ 2）横浇口与内浇口的连接方式 内浇口和压铸件在一侧，横浇道在另一侧，故采用如下图的链接方式 图 25 连接方式 直浇道设计 直浇道是指金属液从压室进入型腔前首先经过的通道， 这时需要设计浇口套。 浇口套（英文翻译为： Ingate Sleeve） 是让熔融的 材料从注塑机的喷嘴注入到模具内部的流道组成部分，用于连接成型模具与注塑机的金属配件。 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 J1170A，其压室直径为 70/80/90/100mm。 选取 90mm为浇口套内径，浇口套的长度一般应小于压铸机压射冲头的跟踪距离，以便于余料从压室中脱出。 横浇道入口应开设在压室上部 2/3 以上的部分，避免金属液在重力作用下进入横浇道而提前开始凝固。 分流器上形成余料的凹腔的深度等于横浇道的深度，直径与浇口套相等，沿圆周的脱模斜度为 5176。 浇口套如图 所示 图 26 浇口套 排溢系统设计 排溢系统是熔融的金属在填充过程中，排出气体、冷污金属液以及氧化夹杂物的通道和存储器，用以控制金属液的填充流态，消除某些压铸缺陷，是浇注系统中不可缺少的重要组成部分。 排溢系统包括溢流槽和排气道两个部分，主要由溢流口、溢流槽和排气道组成。 （ 1）溢流槽的设计 溢流槽的截面形状有三种，如图所示： 一般 Ⅰ 型在分型面上的投影面积比， Ⅱ 、 Ⅲ 型要小。 将金属液从型腔流出至溢流槽的通道称为溢口，为便于脱模，溢口脱模斜度为 30176。 ~ 45176。 溢口与铸件连接处应有（ ） mm*45176。 的倒角，以便清除。 全部溢流槽的溢口截面积的总和应等于内浇口截面积的 60%~75%。 溢口的厚度应小于内浇口的厚度，以保证溢口内浇口早凝固，使型腔中正在凝固的金属液，形成一个与外界不相通的密闭部分而得到最终压力的压实作用。 溢流槽选用 Ⅰ 型，设置在分型面上，结构为弓形，尺寸初选为： A=， B=32mm ， R=8mm， H=， a=5mm， c=， h=，b=16mm。 （ 2）排气道设计 根据参考文献 [4],当金属液注入型腔时，如果型腔内原有气体、蒸汽等不能顺利地排出，将 在制品上形成气孔、灰雾、银丝、表面轮廓不清、接缝、型腔不能安全充满等弊病；同时还会因气体压缩而产生高温，引起流动前沿物料温度过高，粘度下降，容易从分型面溢出，发生飞边，重则灼伤铸件，而产生焦痕。 而且型腔内气体压缩产生的反压力会降低充模速度，影响压铸周期和产品质量。 因此设计型腔时必须充分地考虑排气问题。 根据压铸件的特点，查阅铸模设计手册，选取排气道尺寸如下： 采用曲折的排气槽，尺寸初选如下：深度 ，排气槽宽度为 15mm，长度为 30mm。 压铸模具的总体结构设计 压铸模由定模和动模两个主要部 分组成。 定模固定在压铸机压室一方的定模座板上，是金属液开始进入压铸模型腔的部分，也是压铸模型腔的所在部分之一。 定模上有直浇道直接与压铸机的喷嘴或压室连接。 动模固定在压铸机的动模座板上，随动模座板向左、向右移动与定模分开和合拢，一般抽芯和铸件顶出机构设于其内。 压铸模具的基本结构，根据参考文献 [4]，它通常包括以下六个部分。 （ 1）成型零件部分。 （ 2）浇注系统。 （ 3）模架结构。 （ 4）顶出和复位机构。 （ 5）侧抽芯机构。 （ 6）其它。 除以上各结构单元外，模具内还有其它用于固定各相关零件的内六角螺 栓以及销钉等。 3 成型零件及侧抽芯结构设计 成型零件设计概述 构成模具型腔的零件统称为成型零件，它主要包括凸模、凹模、型芯、镶块、各种成型环、各种成型杆。 由于型腔直接与高温高压的金属液相接触，它的质量直接影响制件壳的质量，因此要求型腔有足够的强度、刚度、硬度、耐磨性，以承受金属液的挤压力和流动力、摩擦力，有足够的精度和适当的表面粗糙度，以保证铝合金质表面的光亮美观、容易脱模。 一般来说，成型零件都应进行热处理，或预硬化处理，使其具有一定的硬度。 成型零件由浇注系统成型零件和铸件成型零件两部分 组成。 铸件成型零件设计 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 33）： （ 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 1L。 （ 2）阻碍收缩 如图中 2L ，有固定型芯的阻碍作用。 （ 3）混合收缩 如图中 3L ，这种情况较多。 图 33 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 %～ %， 阻碍收 缩率为%~%， 混合收缩率为 %～ %。 取铝合金的自由收缩 1 =%，阻碍收缩为 %  ，混合收缩为 % 。 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 [1]，成型零件尺寸的计算公式如下： ’‘ ）（’   nAAA  （式 31） 式中： 39。 A — 成型件尺寸；  — 成型零件制造偏差； A — 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。 n 为损耗补偿系数，由两部分组成，其一是压铸尺寸偏差的 1/2，其二是磨损值，一般为压铸尺寸偏差的 1/4，因此因此 。 成型零件尺寸制造偏差： ‘ = ）（ 4151 ～ （式 32） 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： Φ 100， Φ 160， 200， 15， h60。 型芯尺寸有： Φ 22， Φ 45， Φ 75， h15,h35。 中心尺寸有： L160， L80。 型腔模在注射成形过程中，由于注射压力很高，型腔内部承受熔融塑料的巨大压力，这就要求型腔要有一定的强度和刚度。 模具型腔如果强度不够，将产生塑性变形或断裂破坏；如刚度不够，将产生较大的弹性变形，使模具贴合面处出现较大的间隙，由此发生溢料 及飞边现象。 另外，当成型后成型压力消失时，型腔因弹性恢复而收缩，当收缩量大于塑件的收缩时，型腔就会紧紧地包住塑件，造成开模困难或塑件残留在定模上而损坏塑件或塑件质量不良。 因此，有必要对模具型腔进行强度和刚度的计算。 型腔侧壁所受的压力应以型腔内所受最大压力为准，对于大型模具型腔，常由于刚度不足而弯曲变形，应按刚度计算；对于小 型模具的型腔，型腔常常在弯曲变形前，其内应力往往已经超过了材料的许用应力，所以应以强度计算为主。 方凳是长方形型腔，并且为矩形整体式。 1）型腔壁厚。 由刚度计 算 3 4cS Ecpa （式 33） 2）型腔底板厚度。 由刚度计算 3 4h 39。 S Epbc （式 34） 上两式中， L 是型腔长度； a 是型腔深度； b 是型腔宽度； c 是 L/a 决定的常数； c39。 是 L/b 决定的常数； E 是弹性模量，钢材取  ； p 是型腔内熔体的压力，一般取 25~45MPa，此处取 25MPa；  是允许变形量，为保证尺寸精度， 可取塑件允许公差的 5/1 左右，取。 查 [17]表 46 和 47 得，  ， 39。  由上两式计算得：  ，  成型零件尺寸计算见表型腔和型芯工作尺寸计算。 表 31 成型零件尺寸计算表 类别 模具零件名称 制件尺寸/mm 计算公式 型腔或型芯的工作尺寸 /mm 型 腔 的 计 算 型 腔 100  160  200  15  60  型 型芯 22 0  芯 的 计 算 45 0  75 0  15 0  35 0  中心矩 160   39。 39。 39。  LLL  80  4 推出机构设计 推出机构概述 压铸模必须设有准确可靠的脱模机构，以便在每一循环中将铸件 从型腔内或型芯上自动地脱出模外，脱出铸件的机构称为脱模机构或推出机构。 推出机构用于卸除铸件对型芯的包紧力，所以机构设计的好坏，直接影响铸件的质量。 因此，推出机构的设计，是压铸模具设计的一个重要环节。 推出机构一般由下列部分组成： (1)推出元件 ： 推出铸件，使之脱模，包括推杆、推管、卸料板、成形推块、斜滑块等。