压铸模设计说明书

序言

在现代机械制造工业中，模具工业已经成为国民经济中非常重要的行业。现代产品的大批量生产有两方面的基本要求，一是技术上要求产品的质量严格符合图样设计要求；二是经济上要求产品的成本低、生产效率高，即将单件产品的加工工时减少到最低限度，以最少的能耗达到产品结构的特性和使用要求。模具因其设计的多样化。成形产品的再现性和质量的可控制性，使其在现代成形方法中，在提高产品的质量与产生效益。降低能耗等方面发挥着极其重要的作用。采用模具成形技术生产零部件已经成为现代工业生产的重要手段和工艺发展方向。许多新产品的开发生产，在很大程度上依赖与模具的设计与制造，特别是在汽车、摩托车、家电、电子和航天工业中显得尤为重要。模具设计水平的高低和模具制造水平的强弱，已经成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一，直接影响到国民经济中许多行业的发展。

压铸是压力铸造的简称。压力铸造是将熔融的合金液注入压铸机的压室中，压室中的压射冲头以高压、高速将其充填入金属模具的型腔，并在高压下冷却凝固成形为金属零件的一种方法。铸造是一门科学技术，也是历史上最悠久的一种金属成形工艺，它促进了社会生产力的发展，是标志一个民族具有悠久历史文化的见证，也是人类智慧和文明的记载者。

第一章压铸设计的特点

压力铸造的主要成形工艺特征是液态金属以高压、高速充填金属模具的型腔，并且在高压下结晶、凝固和成形，因此压铸成形过程中金属液流动的状态将会影响到压铸件的质量。同时，针对压铸的工艺特点，压铸件的结构工艺性对压铸件质量的影响也需要引起足够的重视。压铸机是压力铸造的基本设备，压铸的过程是通过压铸机实现的。压铸机一般可分为热压室压铸机和冷压室压铸机两大类，本次设计使用的是冷压室压铸机。

冷压室压铸机的压室与熔化合金的坩埚是分开的，压铸时，需要从熔化炉的坩埚内盛取金属液注入压室后再进行压铸。按照压铸模与压室的相对位置，冷压室压铸机又可分为立式、卧式和全立式三种形式。本次设计选用的是卧式压铸机。

1.1 压铸成形的特点

1.生产效率高，生产过程容易实现机械化和自动化

2.压铸件的尺寸精度高，表面粗糙度值低

3.压铸件的力学性能高

4.可压铸复杂薄壁零件

5.压铸件中可嵌铸其他材料的零件

6.压铸件中易产生气孔

7.不适宜小批量生产

8.压铸高熔点合金时模具寿命较低

1.2 压铸件的结构工艺性

压铸件结构的工艺性合理与否，不仅关系到压铸成形工艺是否得以顺利进行，而且还影响到模具的设计与制造，影响到模具的经济性要求，即以最低的成本生产出合格的产品，所以在压铸件结构的工艺设计时，应给予充分的重视。

1.2.1 压铸件的尺寸精度

1. 影响压铸件尺寸精度的因素

（1）压铸模成形零件的制造误差

（2）压铸合金收缩率引起的误差

（3）压铸模使用过程中磨损引起的误差

（4）压铸模安装和配合引起的误差

（5）压铸件在模具中所处不同位置引起的误差

（6）压铸工艺参数的变化引起的误差

2. 压铸件尺寸精度的确定

根据《压铸成形工艺与模具设计》表2.1选择该铝合金零件公差等级为CT5—CT7中的一个，选CT6其公差为1mm。

3.压铸件的结构分析

该铸件是材料为铝合金的铝圈罩，壁厚为3mm，该铸件如图：

4. 1. 材料分析

该产品的成型材料是铝合金，该材料密度小,熔点为560～660度,强度较高,耐磨性能较好,导热、导电性能好，机械切削性能良好，但由于铝与铁有很强的亲和力，容易粘模，加入Mg以后可得到改善。铝压铸，其铝很容易就粘在模具表面上，造成铆接柱拉伤、拉断，浇注口堵塞现象

2. 工艺性分析

该压铸件尺寸比较大，一般精度等级，为降低设计难度和设计周期，应采一模一腔，且需要对压铸件去除浇口废料。

2）为满足制品高光亮的要求与提高成型效率采用侧浇口。

3）为了节约成本和方便加工与热处理，型腔型芯均采用整体式结构.

4)经过计算零件的包芯面积约为9650mm2 重量约为0.185Kg.

5)为了提高生产效率并且考虑到铝合金的熔点,选用热压室压铸机用压铸模.

第二章压铸成形工艺

2.1 压射比压及其选择

压铸过程中压室内金属液再单位面积上所受到的压力称为压射比压，即压射力与压室截面积之比。

压射比压的计算:

P=F y/A=4 F y/3.14D2

式中p——压射比压，MPa;

F y——压射力，N;

A——压室面积，mm2；

D——压室直径，mm。

压射比压的选用原则：通常在保证压铸件成形和满足质量要求的前提下，选用较低的压射比压。铝合金的计算压射比压见《压铸成形工艺与模具设计》表3.2，通常实际压射比压低于计算压射比压，其压力损失折算系数K为0.88。从表中查得铝合金的压射比压为35 Mpa。

2.2 充填速度及其选择

1. 压射速度

压室内压射冲头推动金属液的移动速度称为压射速度。铝合金的压

射速度可在《压铸成形工艺与模具设计》表3.4中查出0.5~1.1m/s，取0.8m/s.

2. 充填速度

充填速度是指金属液再压射冲头的作用下通过内浇口进入型腔时的线速度,也称内浇口速度。铝合金的充填速度可在《压铸成形工艺与模具设计》表3.5中查出，在10-25m/s,取15m/s

2.3 充填时间、持压时间与留模时间

1. 充填时间

金属液开始压射入模具型腔直至充满型腔所需要的时间称为充填时间。充填时间的长短与压铸件的大小、壁厚和复杂程度、模具结构、内浇口的截面积、充填速度及合金的特性等各因素有关。

按充填时间的经验推荐来选择充填时间，合金的浇注温度高、模具温度高、厚壁部位若离内浇口远以及排气效果较差时，则充填时间应长些。

压铸件的平均壁厚与充填时间的推荐值见《压铸成形工艺与模具设计》表3.6查得0.028~0.040s，取0.04s。

2. 持压时间

金属液充满型腔后，在增压比压作用下到内浇口完全凝固为止所需的时间称为持压时间。持压时间的作用是使正在凝固的金属液再压力下结晶，从而获得内部组织致密的压铸件。

持压时间的长短主要取决于压铸件合金的种类、压铸件的壁厚和内浇口厚度等，压铸合金结晶温度范围大、压铸件平均壁厚大、直接