金属材料成人(编辑修改稿)

金属材料成人(编辑修改稿)内容摘要：

求。 本设计中选支座背面的大平面作为动静模分型面，零件的绝大多数在动模内形成，容易保证各部 分的同轴度，并且脱模时能够保证它留在动模内。 结合教材第 61 页分型面设计的几种选择，经过分析采取第三种分型设计，如图 23 所示 5 图 23 确定型腔数量 由于铸件形状和结构较简单，且投影面积及体积，质量较小，初步拟订一模二 腔形式。 内浇口的设计 内浇口 内浇口是横浇道到型腔的一段浇道。 模具设计采用侧浇道浇注系统，由于铸件端部圆柱底部侧面导入金属液，因为这部分不仅壁厚，而且较深，这样内浇道导入的金属液首先充填深处难以排气的部位，再留向分型面，有较好的排气效果；从侧面导入金属液不 会正面冲击型芯，减少了动能的损失也减少了粘模现象。 内浇口的尺寸确定 1. 内浇口截面面积 [12] g gVA vt 6 式中：gA— 内浇道的截面积 （ 2cm ）； t—— 填充时间（ s） gv—— 内浇道速度（ cms ），查 [1] gv=36~44m/s； V— 通过内浇口的金属体积（ 3cm ）； GV  式中： G— 铸件和排溢系统金属重量（ g），  — 合金的液态密度（3gcm），铝合金 3gcm， 对于填充时间，可以用推荐的数值铝合金 ~，取 t=。 也可以按下面的公 式计算： 0 .0 3 4 2 nynmT T FtbTT  其中： t—— 填充时间（ s） nT —— 内浇道处熔融金属的温度（ c ） yT —— 熔融金属液体相线温度（ c ） mT —— 模具温度（ c ） B—— 铸件的平 均壁厚（ mm） F—— 熔融金属在填充瞬间选定允许凝固的百分数之后的给定值。 内浇口截面面积 gA =6/（  ） = 2cm T ~ mm ,取 mm （壁厚 ~3mm 铝合金 ） W和长度 L L=2mm W=( ~ ) 30 .5 =~，取 W=20mm 7 直浇道的设计 根据所需压射比压和压室充满度选定压室和浇口套内径 D=25mm,压射比压,压室充满度 K=60％～ 80％。 取 75％。 [13] 直浇道 的结构尺寸 设计要点 （ 1） 根据压铸件所需的比压选择压室直径 D1 （ 2） 在可能的条件下，保持较高的压室充满度 （ 3） D1 和 D2 应该保持较高的同轴度，可减少冲头磨损，并防止冲头卡住 （ 4） 与直浇道连接的横浇道或型腔一 般设置在直浇道的上方，以防止自流 1— 分流锥 2— 推杆 3— 浇口套 4— 压室 图 24 卧 式冷室压铸机直浇道的结构尺寸 浇口套、压室和压射冲头的配合尺寸 压室基本尺寸 D1 ＞ 18～ 30mm，其配合尺寸见表 表 浇口套、压室和压射冲头的配合尺寸 8 横浇道的设计 [14] （ 1） 不采用圆弧形状 的横浇道 （ 2） 扩张式横浇道入口处截面积比值不超过 1： （ 3） 模具横浇道部分，应顺着金属液流动方向研磨，表面光洁度要达到 9 （ 4） 对于卧式冷压室压铸机，横浇道应处于直浇道（余料）的正上方或者上侧方。 主要取决于 铸件的结构形状和尺寸大小，内浇口的位置方向和流入口的宽度，内浇口的结构以及型腔的分布状况等。 结构类型：等宽浇道。 如图 25 图 25 横浇道结构形式 结构特点： 压室 D1（ H7） 压射冲头 d(e8) 浇口套 D2(f8) + 0 + + 9 （ 1） 接近内浇道时，截面突然收敛，即过 渡段的长度 L较小，过渡角 a 较大。 突然收敛使压射能量的损耗较大 （ 2） 能量损耗的大小，取决于浇道深度与内浇道厚度之比。 当比值为 5： 1时，能量损失为 1%；当比值为 10： 1 时，能量损失接近 3%；当比值更大时，能量损失还要大 （ 3） 一般横浇道深度与内浇口厚度之比取 10： 1 以下，特别是中小铸件，比值应小些 横浇道的截面形状 根据铸件的结构特点，截面形状采用扁梯形。 特点：金属液热量损失少，加工方便，应用广泛。 其截面形状见图 26 其截面形状的特点如下： （ 1） 在截面相等的条件下，此截面的散热比较快，散热速度 与他的宽度和深度的比值 c=b/e 成正比， c一般取 1~5，不宜过大，应保证金属不过早凝固的条件下选最大的 c 值 （ 2） 为便与浇口脱出浇道，两侧的起模斜度为 5~10 图 26 横浇道的截面形状 出模斜度 5~10 ,取 10 横浇口深度 ( ~ 2)eH平 H平 为平均厚度， mm平 ( ~ 2) ~ 7e m m  ，取 e=6mm 横浇道宽度 12b mm 圆角半径 取 r=2mm。 10 横浇道的尺寸如图 27 图 27 横浇道形状及尺寸 溢流槽的设计 溢流槽的作用： (1) 排除在填充过程中的流动金属前 沿的冷金属 (2) 容纳混有气体，氧化物，涂料的异物金属 (3) 在一定程度上帮助控制金属流的填充形态 (4) 消除或转移缩孔，气孔，涡流和冷隔等缺陷 (5) 改善模具温度分布状态 (6) 布置推杆，利于顶出铸件 (7) 增加铸件留在动模内包紧力 (8) 防止铸件的变形 (9) 为铸件的运输提供掉挂和夹持的条件。 (10) 作为加工的定位装夹部位。 溢流槽的设计原则：设计溢流槽时，应根据所要起的作用来确定其位置和容积的大小。 选择溢流槽分布在分型面上，其结构型式如图 28 11 图 28 流槽结构型式示意图 采用形式 I，其形状尺寸如表 ： 表 溢流槽及尺寸选择示意图 溢流口宽度 h (mm) 8～ 12 溢流槽半径 r (mm) 5～ 10 溢流口长度 l (mm) 2～ 3 溢流口厚度 b (mm) ～ 溢流槽长度中心距 H (mm) (～ 2)h 注意： 12 (1) 溢流槽的 总容积不少于铸件体积的 20％ (2) 溢流口的面积 ,一般为内浇口截面积的 50～ 70％ . (3) 为了便于脱模 , 溢口的脱模斜度做成 30～ 45 溢口与铸件连接处应有(～ 1)mm45 的倒角 ,以便于清除。 (4)溢口的厚度应小于内浇口的厚度 .初步取步拟定采用 2个溢流槽。 排气槽的设计 排气槽的作用：在填充过程中，排气道能排除浇道，型腔以及溢流槽内的混合气体。 以有利于填充，减少铸件的缺陷，获得轮廓清晰和致密度高的铸件 排气道的设置原则： 1）尽量设在便于加工和清理模具的表面上 2）溢流槽外开设 排气槽 3）型腔深处可在型芯上开设排气道或特设推杆排气 4）排气道不能被金属堵塞 5）直浇道端部开设排气道 6）排气道相互不应连通 为了便于模具设计与制造 ,排气槽直接布置在溢流槽的后端 ,开在分型面上 ,铝合金排气槽的 深度 t为 ～ , 排气槽的宽度 b 一般取 10～ 20mm 排气槽在离开型腔 20～ 30mm 的距离后 ,宽度和深度可适当增加 取 =,b=20mm. 图 29 排气槽示意图 13 斜滑块机构设计 . 侧抽芯系统概述 当铸件上具有与推出方向 不 一致的侧孔、 侧凹或侧凸形状时，在压铸成型后，此处的成型零件会 阻碍压铸件 的推出，必须设置可以移动的侧型芯。 在铸件推出前，先 将 型芯抽出， 消除障碍后，再将压铸件推出 ， 合模时，再将 型 芯回复到原来的成型位置。 完成侧抽芯的抽出和复位动作的机构称为侧抽芯机构。 侧抽芯机构有多种形式，但应用较多的是斜销机构和斜滑块机构。 斜销机构较复杂，但用途较广；斜滑块机构简单，仅用于侧凹较浅的情况 [20]。 (1) 斜销侧抽芯结构。 图 210 是斜销侧抽芯的工作过程。 斜销侧抽芯机构主要用于侧孔抽 芯，分型面为垂直分型面。 (2) 斜滑块侧抽芯机构。 如图 211 所示， (a)为合模状态， (b)开模， (c)抽出型芯。 在定模板的推动下，斜滑块复位。 本课题根据零件的结构特点 选择 了 斜滑块侧抽芯机构。 图 210 斜销侧抽芯结构工作过程 （ a） 合模状态 （ b） 开模状态 14 (c)抽芯状态 图 211 斜滑块机构工作过程 斜滑块机构基本结构 斜滑块 抽芯机构，主要由定位销和斜滑块组成。 特点是：结构紧凑，动作可靠， 常用于侧成型面积较大，侧孔 、侧凹较浅，所需抽芯力不大的情况。 斜滑块抽芯基本结构如图 212 所示。 图 212 斜滑块抽芯基本结构 1－定模板； 2－限位销； 3－斜滑块； 4－动模套板； 5－型芯； 6－推杆； 7－动模固定板 15 斜滑块的拼合形式 斜滑块拼合形式如图 213 所示。 在图 211 中， （ a）、（ b）、（ c） 是两瓣式的拼合形式。 （ a） 是常用形式， （ b）可能产生溢料现象， （ c） 能解决溢料问题。 （ d）、（ e）、（ f） 为三瓣式或多瓣式的拼合形式 [15]。 由于本课题设计的 弯管 铸件比较简单，因 此选用图 213 中 （ a） 两瓣式 的拼合形式，不但满足要求而且设计比较简单。 图 211 斜滑块拼合形式 图 213 斜滑块的导滑形式 斜滑块导滑形式如图 214 所示。 T 形槽形式加工比较简单，因此本课题选用 T 形槽形式。 斜滑块尺寸设计 （ 1）抽芯距离计算 根据参考文献 [16]的 公式 ： 16 其中 — 外形内凹成形深度（ mm）； K— 安全值，斜滑块机构一般取 3～ 5mm。 本课题铸件的 =24， K 取 5mm，因此， =29mm。