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07 第7章 成型零件和模架设计.pptx

页数:71页文件大小:10.28 MB来源: 压铸工艺及模具设计ppt课件

本课件讲解成型零件与模架设计,涵盖整体式与镶拼式成型零件结构、镶块与型芯的固定和止转形式、成型尺寸计算与收缩率确定,以及模架、支承固定零件、导向零件和加热冷却系统的设计要点。

成型零件,是构成型腔以形成压铸件形状的零件、成型零件主要指型芯和镶块。
成型零件的结构及分类,成型零件的结构形式分为:整体式和镶拼式。
整体式结构结构示意图,展示主要组成零件与装配关系。
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第1页:成型零件

成型零件

  • 是构成型腔以形成压铸件形状的零件。通常浇注系统、溢流和排气系统也在成型零件上加工而成。成型零件的结构、尺寸和质量直接影响着压铸件的精度、质量和模型的寿命。
  • 成型零件主要指型芯和镶块

第2页:成型零件的结构及分类

成型零件的结构及分类:成型零件的结构形式分为:整体式和镶拼式。

第3页:整体式结构

整体式结构

第4页:镶拼式结构

镶拼式结构

第5页:镶拼式结构的设计要点

镶拼式结构的设计要点:1、便于机加工,以保证成型部位的尺寸精度和组合部位的配合精度。其结构形式:

第6页:

第7页:

第8页:保证镶块和型芯的强度及提高镶块

保证镶块和型芯的强度及提高镶块:型芯与模块间相对位置的稳定性。

第9页:

第10页:镶块及型芯不应有锐角和薄壁

镶块及型芯不应有锐角和薄壁:,以防止镶块及型芯在热处理及压铸生产时产生变形和裂纹。

第11页:镶拼间隙处产生

镶拼间隙处产生:的飞边方向应与脱模方向一致。

第12页:镶块和型芯的个别凸凹易损部分

镶块和型芯的个别凸凹易损部分:圆弧部分以及局部尺寸精度要求高的成型零件,受金属液直接冲击的部位,应设计成单独的镶块以便能用时更换和维修。

第13页:不影响压铸件的外观

不影响压铸件的外观:,便于去除飞边。

第14页:镶块的固定形式

镶块的固定形式

  • 镶块固定时必须保持与相关的零件有足够的稳定性,还要求便于加工和装卸。
  • 镶块通常安装在模具的套板内。套板分为:通孔和盲孔两种。

第15页:镶块的固定形式

镶块的固定形式:图7-3.盲孔套板镶块的固定形式。

第16页:镶块的固定形式

镶块的固定形式:通孔套板分为:通孔台阶式和通孔无台阶式两种。

第17页:镶块的固定形式

镶块的固定形式

第18页:型芯的结构及固定形式

型芯的结构及固定形式:成型压铸件内

  • 形的零件:型芯。•成型压铸件整体内
  • 形的零件:主型芯。•成型压铸件局部内
  • 形的零件:小型芯。

第19页:主型芯的结构及固定形式

主型芯的结构及固定形式:图7-6

第20页:小型芯的结构及固定形式

小型芯的结构及固定形式:图7-7,图7-8。

第21页:小型芯的结构及固定形式

小型芯的结构及固定形式

第22页:镶块和型芯的止转形式

镶块和型芯的止转形式:。

第23页:镶块和型芯的结构尺寸

镶块和型芯的结构尺寸:(一)镶块壁厚尺寸

第24页:整体镶块台阶尺寸表

整体镶块台阶尺寸表:7-8整体镶块台阶尺寸推荐值

第25页:组合式成型镶块固定部分长度

组合式成型镶块固定部分长度:表7-9组合式成型镶块固定部分长度推荐值

第26页:圆型芯结构尺寸

圆型芯结构尺寸:圆型芯尺寸推荐值见表7-10。

第27页:型腔镶块

型腔镶块

  • 在分型面上的布置形式
  • (一)卧式冷室压铸机用模具型腔镶块的布置形式。见图7-10。

第28页:型腔镶块

型腔镶块

  • 在分型面上的布置形式
  • (一)卧式冷室压铸机用模具型腔镶块的布置形式。

第29页:型腔镶块

型腔镶块

  • 在分型面上的布置形式
  • (二)热室或立式冷室压铸机用模具型腔镶块的布置形式。

第30页:型腔镶块

型腔镶块:在分型面上的布置形式(二)热室或立式冷室压铸机用模具型腔镶块的布置形式。见图7-11。

第31页:成型零件成型尺寸的计算成型部分的尺寸和精

成型零件成型尺寸的计算成型部分的尺寸和精

  • 度是保证压铸件尺寸和精度的主要因素。当零件结构与模具结构确定后,影响压铸件尺寸精度的主要因素有:①成型零件的制造精度;②设计压铸模时,合金计算收缩与实际收缩率的差异;③压铸模在使用过程中的磨损,使得同一模型在新和旧的时候所生产的制品各不相同;④分型面对压铸件的影响;⑤压铸工艺和生产操作;⑥压铸机性能影响等。
  • 只有当所有这些累积误差在压铸件规定公差范围内时才能生产出合格的压铸件。因此确定成型部分尺寸时要全面考虑影响压铸件尺寸的因素,使计算时假设条件尽量接近实际情况。

第32页:压铸件的收缩率

压铸件的收缩率:(一)实际收缩率•压铸件的实

  • 际收缩率:是指室温下模具成型尺寸与压铸件实际尺寸的差与模具成型尺寸之比。即:•
  • A型:室温下模具的成型尺寸(mm),•
  • A实:室温下压铸件的实际尺寸(mm)。

第33页:压铸件的收缩率

压铸件的收缩率

  • (二)计算收缩率
  • A’-----计算得到的模具成型零件的尺寸(mm),
  • A-----压铸件的公称尺寸(mm)。常用压铸合金的计算收缩率见表7-11

第34页:

第35页:收缩率的确定一般规律

收缩率的确定一般规律

  • 压铸件结构复杂,型芯多,收缩受阻大时,收缩率较小;反之,收缩率较大。
  • 薄壁件的收缩率较小;厚壁件收缩率较大。
  • 压铸件出模温度越高,则收缩率越大,反之则小。
  • 靠近浇道处型腔温度高,此处的收缩率较大。

第36页:成型零件尺寸的分类

成型零件尺寸的分类

  • 计算要点及标注形式
  • 成型零件中直接决定压铸件几何形状的尺寸---成型尺寸。(一)成型尺寸的分类及计算要点
  • 成型尺寸主要分为:①型腔尺寸(包括型腔深度尺寸)②型芯尺寸(包括型芯高度尺寸)③成型部分的中心距离和位置尺寸

第37页:成型尺寸的分类及计算要点

成型尺寸的分类及计算要点

  • 成型尺寸计算的要点:
  • 因型腔磨损后尺寸增大,故计算型腔尺寸时应使得压铸件外形接近于最小极限尺寸。
  • 因型芯磨损后尺寸减小,故计算型腔尺寸时应使得压铸件内形接近于最大极限尺寸。
  • 两个型芯或型腔之间的中心距离和位置尺寸与磨损无关,故应使其尺寸接近于最大和最小两个极限尺寸的平均值。

第38页:成型尺寸标注形式及偏差分布

成型尺寸标注形式及偏差分布

  • 压铸件的外形尺寸采用单向负偏差,公称尺寸为最大值;与之相应的型腔尺寸采用单向正偏差,公称尺寸为最小值。

第39页:成型尺寸标注形式及偏差分布

成型尺寸标注形式及偏差分布

  • 压铸件的内形尺寸采用单向正偏差,公称尺寸为最小值;与之相应的型芯尺寸采用单向负偏差,公称尺寸为最大值。

第40页:中心距离、位置尺寸的计算

中心距离、位置尺寸的计算:压铸件的中心距离、位置尺寸采用双向等值正、负偏差,公称尺寸为平均值;与之相应的模具中心距尺寸也采用双向等值正、负偏差,公称尺寸为平均值。

第41页:制造偏差

制造偏差

  • 的选取型腔和型芯尺寸的制造偏差
  • ’按下列规定选取:
  • 当压铸件尺寸精度为IT11~IT13时,
  • 当压铸件尺寸精度为IT14~IT16时,
  • /4。压铸件的中心距离、位置尺寸的制造偏差
  • ’按下列规定选取:
  • 当压铸件尺寸精度为IT11~IT13时,
  • 当压铸件尺寸精度为IT14~IT16时,

第42页:成型尺寸计算举例

成型尺寸计算举例:壳体压铸件如图所示。取Ⅰ-Ⅰ为分型面,采用扩张式外侧浇口,型腔设在定模镶块内。壳体材料为压铸铝合金Y102,查表7-11,选定平均计算收缩率为0.6%。

第43页:壳体压铸件

壳体压铸件

  • 成型尺寸分类压铸件的
  • ③属于型腔尺寸
  • ⑥属于型芯尺寸
  • ⑧属于中心距离、位置尺寸。另外,
  • ⑤受到分型面的影响,高压、高速的金属液充填型腔时,闭合的动、定模会出现微小的分离倾向,使与分型面有关的尺寸略微增大。为消除这种影响,通常将计算所得的公称尺寸减去0.05mm。

第44页:型腔尺寸计算

型腔尺寸计算:(按式7-3、7-4计算)

第45页:型芯尺寸计算

型芯尺寸计算:(按式7-5、7-6计算)

第46页:中心距离、位置尺寸计算

中心距离、位置尺寸计算:(按式7-7计算)

第47页:模架的基本结构

模架的基本结构

第48页:模架设计

模架设计:的基本要求1)模架应有足够的刚度;2)模架不宜过于笨重;3)模架在压铸机上的安装位置应与压铸机规格或通用模座规格一致;4)模架应设置吊环螺钉或螺钉孔;5)镶块与模架边缘的分型面之间应留有足够有位置,以设置导柱、导套、紧固螺钉等零件;6)模具的总厚度不能大于所选压铸机的最小合模距离。

第49页:支承与固定零件的设计

支承与固定零件的设计

  • 包括:动(定)模套板、支承板、动(定)模座板和垫块等。(一)动、定模套板的设计
  • 动、定模套板的作用:镶嵌(或固定)镶块和型芯。对有斜抽芯机构的压铸模,常在动模套板一开设滑块的导滑槽,而在定模套板上设置斜销和楔紧装置.
  • 套板一般承受拉伸、压缩、弯曲三种应力作用。设计套板时主要是对套板的边框厚度的计算。

第50页:支承与固定零件的设计

支承与固定零件的设计

  • 1、圆形套板边框厚度计算
  • ①套板为盲孔时:
  • ②套板为通孔时:

第51页:支承与固定零件的设计

支承与固定零件的设计:2、矩形套板边框厚度计算

第52页:支承与固定零件的设计

支承与固定零件的设计:(二)支承板的设计

第53页:支承与固定零件的设计

支承与固定零件的设计:2、支承板的加强形式图7-20

第54页:支承与固定零件的设计

支承与固定零件的设计:(三)座板的设计座板一般不作强度计算。图7-21

第55页:支承与固定零件的设计

支承与固定零件的设计:(四)垫块设计图7-22

第56页:导向零件的设计

导向零件的设计:1、导柱和导套设计要点:(1)导柱应具有足够的刚度,保证动、定模在安装和合模时的正确位置。(2)导柱应高出型芯高度,以避免型芯在模具合模、搬运时受到损坏。(3)为了便于取出压铸件,导柱一般设置在定模上。(4)模具采用卸料板卸料时,导柱设置在动模上,以便于卸料板在导柱上滑动进行卸料。(5)卧式压铸机上采用中心浇口的模具,导柱设置在定模座板上。

第57页:导向零件的设计

导向零件的设计:2、导柱的主要尺寸

第58页:导柱导滑段直径d

导柱导滑段直径d

  • 当模具设计四根导柱时,计算导柱直径的经验公式为:式中d——导柱导滑段直径(mm);A——模具分型面上的表面积(mm2);K——比例系数,一般为0.07~0.09。当A>2×105mm2时,K=0.07;A=0.4×105~2×105mm2时,K=0.08;A<0.4×105mm2时,K=0.09。
  • 导柱导滑段部分在合模过程中插入导套内起导向作用,为了加强润滑效果,可在导滑段上开设油槽。

第59页:导柱、导套的配合要求

导柱、导套的配合要求:(图7-25)

第60页:导向零件的设计

导向零件的设计:3、导柱、导套在模板中的位置。1)、对矩形模具,导柱、导套布置在模板的四个角上;2)、对圆形模具,采用三根导柱(套),其中心位置为不对称分布。

第61页:加热与冷却系统

加热与冷却系统

  • 使压铸模达到较好的热平衡状态和改善压铸件顺序凝固条件
  • 提高压铸件的内部质量和表面质量
  • 稳定压铸件的尺寸精度
  • 提高压铸生产率
  • 降低模具热交变应力,提高模具的使用寿命。

第62页:加热系统设计

加热系统设计

  • 加热系统主要用于预热模具。
  • 加热方法:①火焰加热②电加热装置加热③模具温度控制装置加热

第63页:加热与冷却系统的设计

加热与冷却系统的设计:模具的预热规范

第64页:加热与冷却系统的设计

加热与冷却系统的设计:模具预热功率的计算.

第65页:加热与冷却系统的设计

加热与冷却系统的设计

  • 电加热装置设计
  • 根据预热模具所需功率选择电热棒的型号和数量.
  • 设计电热棒的安装孔和测温孔位置(如图示).

第66页:冷却系统设计

冷却系统设计:(一)模具的冷却方法,主要有:1)风冷法冷法的风力来自鼓风机或压缩空气机。靠风力加强模具的散热,模具内不需冷却装置,结构简单,但冷却速度慢,适用于要求散热较小的模具。2)水冷法大多用直流式冷却水管冷却,通常在模具侧面钻孔接通冷却水直接冷却镶块。3)热管冷却热管冷却是一种高效的传热元件,即使在温度梯度较小情况下也能迅速地传热。

第67页:冷却系统设计

冷却系统设计

  • (二)冷却水道的布置形式
  • 冷却水道的直径一般为6~16mm。

第68页:冷却系统设计

冷却系统设计

第69页:

第70页:冷却系统设计

冷却系统设计:(三)冷却水道的设计计算1.计算压铸过程中金属液传入模具的热流量Q1.2.计算冷却水道的长度.

第71页:本章完

本章完

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