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以备在模具 设计时借鉴应用

作者:番摊游戏官网 日期:2020-08-01 15:00

  压铸模的基本结构_机械/仪表_工程科技_专业资料。压铸模的基本结构PDF

  第6讲 压铸模的基本结构 内容提要 一、压铸模的基本结构(重点和难点) 二、压铸模的分类(重点) 三、金属压铸模设计的基本原则(了解) 四、压铸模的设计依据与步骤(熟悉,注意区别 工厂与学校的异同点) 引言 常用的压铸模具由两个半模组成,分别称为定模和动模。 定模安装在压铸机的定模安装板上,与压室相连。 动模安装在压铸机的动模安装板上,随动模板一起移动完 成开合模动作。 也有更复杂的模具,不止两个半模。 一、压铸模的基本结构(难点) 案例1:直杆及其模具 步骤1:产品结构分析 A处——有凹槽,需采用抽芯机构脱模。 C处——四个侧孔,可采用抽芯机构成型,但会增加模具结 构长度,宜采用压铸后机加工成型。 B处——筋板较薄,中间有孔,对应的模具型腔部位深、窄, 有阻挡,不利排气。 ——综上分析,建议采用真空压铸工艺生产。 步骤3:基于CAE的排气系统设计(预测 步骤2:基于CAE的浇注系统设计(进 排气点) 浇方案) 一、压铸模的基本结构(难点) 案例1:直杆及其模具 模架及模仁 斜导柱滑块机构 步骤4:分模——模具三维图 2.定模(套)板;3.定模镶件1;5.复位杆;7.垫块;8.顶针;9.顶针底板;10.顶针板;11.动 模镶件1;12.动模镶件2;13.侧型芯(滑块型芯);14.定模镶件2;15.滑块(座);17.斜导 柱;18.导柱;19.导套;20.浇口套;21. 流道镶件(分流锥);22.线:模具二维装配图 一、压铸模的基本结构(难点) 定 模 部 分 动 模 部 分 步骤6:已加工好的模具及试模现场 一、压铸模的基本结构(难点) 真空压铸生产的铸件毛 坯 (a)未采用真空压铸 杆件X光对比图 (b)采用真空压铸 清理后的铸件 气孔观察——杆件实物剖切图 步骤7:产品质量检验 一、压铸模的基本结构(难点) 案例2:典型压铸模的基本结构形式 成型部分: 13—侧型(模)芯;14—动模 (后模、B板)镶件;15,16—小型芯;17— 主模芯;20—定模(前模、A板)镶件(模腔 镶件);19—型腔(成型空腔); 浇注系统:24—浇口套;25—流道镶块(分 流锥); 模架部分:2—垫块;6—支承板;22—定模 (套)板(前模板、A板);27—动模板(后 模板、B板);21—定模座板(面板);32— 动模座板(底板);23—导柱;26—导套 顶复机构:18—顶针;28—流道顶针;3—推 板(顶针、面针、推杆底板);4—推杆固定 板(顶针、面针板);29—推板导柱;30— 推板导套;5—复位杆;1—限位钉; 侧抽芯机构:7—限位块;8—拉钉;9—弹 簧;12—斜导柱(斜销);10—侧滑块; 11—楔紧块;13—侧型芯; 排溢系统,温控系统 其他:31—内六角螺钉;连接紧固件等 一、压铸模的基本结构(难点) 归纳起来,压铸模由以下几个主要部分组成。 (1)成型部分: 在合模后,由动模镶块14和定模镶块20形成一个构成压铸件形状的空 腔,通常称为型腔19。构成成型部分的零件即为成型零件。 成型零件包括固定的和活动的镶块和型芯,如图中的定模镶块20、动模 镶块14、主型芯17、小型芯15、小型芯16以及侧型芯13等。 有时成型零件还构成浇注系统的一部分,如内浇口,横浇道、溢口和排 气道等。 一、压铸模的基本结构(难点) (2)浇注系统: 浇注系统是熔融金属由压铸机压室进入压铸模形成空腔的通道,如图中 的浇口道24、浇道镶块25以及横浇道、内浇口、排溢系统等。 由于成型零件和浇注系统的零件均与高温的金属液直接接触,所以它们 应选用经过热处理的耐热钢制造。 一、压铸模的基本结构(难点) (3)模架(模体)结构(包括导向): 各种模板、座架等构架零件按一定程序和位置加以组合和固定,将模 具的各种结构件组成一个模具整体,并能够安装到压铸机上,如图中的 垫板2、支撑板6、动模板27、定模板22、定模座板21和动模座板32等。 导柱23和导套26是导向零件,又被称为导准零件。它们的作用是引导 动模板和定模板在开模和合模的时能沿导滑方向移动,并准确定位。 一、压铸模的基本结构(难点) (4)顶复机构: 将压铸件或浇注余料从模具上脱出的机构,包括推出零件和复位零 件,如图中的推杆18、浇道推杆28、复位杆5以及固定它们的推杆固 定板4和推板3。 同时,为使顶出机构在移动时平稳可靠,往往还设置自身的导向零件 推板导柱29和推板导套30。 为便于清理杂物或防止杂物影响推板的正确复位,还在推板底部设置 限位钉1。 一、压铸模的基本结构(难点) (5)侧抽芯机构 当压铸件侧面有侧凹或侧凸结构时,则需要设置 侧抽芯机构,如图中的斜销12、侧型芯13、侧滑座10以及楔紧块11、 限位块7、拉钉8、弹簧9。 (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31以及销钉等。 (7)排溢系统,温控系统,等 一、压铸模的基本结构(难点) 一、压铸模的基本结构 小结: 直浇道 模架 连通压室或喷嘴至横浇道,包括浇口杯及分流锥 连接及固定定模部件,包括套板、座板等 镶件构成的空间,形成压铸件几何形状 定模 型腔 浇注系统 金属液进入型腔的通道,包括内浇口、横浇道及直浇道 压铸模具 排溢系统 排出气体及存储金属冷渣及涂料灰烬等 温度控制系统 控制压铸模具温度,包括冷却/加热管道元件 动模 抽芯机构 顶出机构 模架 完成活动型芯的抽出及插入动作 将压铸件从型腔中顶出 连接及固定动模部件,包括套板、支撑板等 二、压铸模的分类(重点) 1、热压室压铸机用压铸模(提问) 1-动模座板;2-推板;3-推 杆固定板;4,6-推杆;5-扁 推杆;7-支承板;8-动模镶 块;9-浇道推杆;10-分流 锥;11-限位钉;12-推板导 柱;13-推板导套;14-复位 杆;15-浇道镶块;16-浇口 套;17-定模镶块;18-定模 座板;19,20-动模镶快; 21-定模板;22-动模板; 23-导套;24-导柱 二、压铸模的分类(重点) 2、卧式冷压室压铸机用压铸模 中心浇口压铸模 1-限位钉;2-动模座板;3-推 板;4-推杆固定板;5-复位杆; 6-垫块;7-支承板;8-动模镶 块;9-动模板;10-限位块;11定模板;12-定模座板;13-限位 杆;14-定模镶块;15-主型芯; 16-分流锥;17-推杆;18-浇口 套;19,20-导套;21-导柱 二、压铸模的分类(重点) 小结 从以上各种类型的压铸模可以看出: 基本结构,如各功能单元基本相同; 随着压铸机压铸形式的不同,浇注系统的形式随之也略有 不同; 安装位置,只有全立式压铸机用压铸模是垂直安装的,其 它均为卧式安装。 三、金属压铸模设计的基本原则 (1)模具设计时,应充分了解压铸件的主要 用途和与其它结构件的装配关系,以便于 分清主次,突出模具结构的重点,以获得 符合技术要求和使用要求的压铸件。 三、金属压铸模设计的基本原则 (2)结合实际,了解现场模具实际的加工能力, 如现有的设备和可协作单位的装备情况,以及操 作人员的技术水平,设计出符合现场实际的模具 结构形式。 (3)模具应适应压铸生产的各项工艺要求,选择 符合压铸工艺要求的浇注系统。 三、金属压铸模设计的基本原则 (4)充分体现压铸成型的优越性能,尽量压铸成型出 符合压铸工艺的结构,如孔、槽、侧凹、侧凸等部 位,避免不必要的后加工。 (5)在保证压铸件质量稳定的前提下,压铸模应: ① 结构先进合理,运行准确可靠; ② 操作方便,安全快捷。 三、金属压铸模设计的基本原则 (6)设计的压铸模应在安全生产的前提下,有较 高的压铸效率,实现充模快、开模快、脱模机构 灵活可靠以及自动化程度高等特点。 (7)模具结构件应满足机械加工工艺和热处理工 艺的要求,选材适当。 (8)压铸模的设计和制造应符合压铸件所规定的 形状和尺寸的各项技术要求,特别是保证高精度、 高质量部位的技术要求。 三、金属压铸模设计的基本原则 (9)相对移动部位的配合精度,应考虑模具温度变化带来 的影响。应选用适宜的移动公差,在模具温度较高的压铸 环境下,仍能移动顺畅、灵活可靠地实现各移动功能。 (10)根据压铸件的结构特点、使用性能及模具加工的工艺 性,合理选择模具的分型面、型腔数量和布局形式、压铸 件的推出形式和侧向脱模形式。 三、金属压铸模设计的基本原则 (11)模具设计应在可行性的基础上,对经济性进 行综合考虑。 ① 模具总体结构力求简单、实用,综合造价低廉; ② 应选取经济、实用的尺寸配合精度; ③ 注意减少浇注余料的消耗量。 三、金属压铸模设计的基本原则 (12)设法提高模具的使用寿命。 提高压铸模的使用寿命是压铸技术的重要课题。 ① 模具结构件应耐磨耐用,特别是受力较大的部位或相对 移动部位的结构件,应具有足够的强度和刚性,并进行 必要的强度计算。 ② 重要的承载力较大的模体组合件应进行调质等热处理方 法,并提出必要的技术要求。 ③ 易损部位的结构件应易于局部更换,提高整体的使用寿 命。 三、金属压铸模设计的基本原则 (13)设置必要的模温调节装置,达到压铸生产的模具热平 衡,以提高压铸生产的效率。 (14)掌握压铸机的技术特性,充分发挥压铸机的技术功能 和生产能力。模具安装应方便、可靠。 (15)设计时应留有充分的修模余地。 三、金属压铸模设计的基本原则 (16)模具设计应尽量采用标准化通用件,以缩短模具的制 造周期。 (17)广泛听取各方面的意见,与模具制造和压铸生产的工 艺人员商讨,吸收有益的建议,对模具结构加以充实和完 善。 四、压铸模的设计依据与步骤 压铸模设计的依据 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 压铸零件图。全面了解压铸件结构,是进行压铸模具设计的基础。 压铸件技术要求。清楚对压铸件的各种要求,在设计时予以相应 考虑。 压铸件材料。了解压铸件材料的收缩性等工艺性能,正确确定缩 尺等。 压铸机状况。了解压铸机模板尺寸、压射位置、压室尺寸及压铸 机性能等,保证压铸模具与压铸机匹配并能够进行有效生产。 加工设备状况。了解加工设备的加工能力是否满足压铸模具的加 工要求。 压铸现场状况。了解现场生产及作业水平、习惯以及辅助设备情 况,使压铸模具设计尽量符合实际生产状况。 生产批量。了解生产批量,合理选择压铸模具结构、材料、热处 理措施等,保证生产经济性。 四、压铸模的设计依据与步骤 压铸模设计的具体步骤(工厂) (一)研究、消化原始资料 1. 收集有关资料,并加以整理、汇总、消化,以备在模具 设计时借鉴应用。 对压铸件蓝图进行充分的研讨和消化。 了解和熟悉现场的实际状况。 2. 3. 四、压铸模的设计依据与步骤 (二)对压铸件进行工艺性分析 从压铸成型工艺的角度分析压铸件的结构状况。 对那些不适合压铸工艺的因素或没有必要采用特殊模具结 构和特殊工艺措施的结构形式,要与用户协商使其合理 化,以基本满足压铸成型工艺的需要和简化模具结构为目 的。 四、压铸模的设计依据与步骤 对压铸件进行工艺性分析,一般应注意分析以下几 个问题。 1. 合金种类及技术性能能否满足使用性能。 2. 压铸件的结构是否有利于金属液的填充。 3. 压铸件壁厚、壁的连接方式、肋等结构能否满足压铸工艺的 要求。 4. 压铸成型能否达到尺寸精度、形位精度及压铸件表面的技术 要求。 四、压铸模的设计依据与步骤 5. 6. 7. 8. 有无侧抽芯的部位,有无改变结构避免侧抽芯的可能性。 有无型芯交叉现象,怎样避免。 压铸件的基准面是否有利于模具制造和后加工的定位需 要。 对小孔、深孔、螺纹等的压铸能否满足压铸工艺的要求。 四、压铸模的设计依据与步骤 (三)拟定模具总体设计的初步方案 拟定模具结构方案,应先绘制装配草图,初步确定各部分 的结构状况。 为达到直观效果,在绘制装配草图时,所有相互配合的结 构及零件都应以局部剖视的形式在图中表现出来,以便于 及时发现问题。 四、压铸模的设计依据与步骤 拟定模具结构的初步设计方案,可从以下几个方面入手。 1、确定模具分型面:分型面往往是模具设计和制造的基准 面。 ① ② ③ ④ ⑤ 选择有利于模具加工的基准面。 选择有利于压铸成型的基准面。 确定型腔数量及布局形式,测算投影面积。 确定压铸件的成型位置,分割定模和动模各自所包含的成型部分的 分配状况,确定各成型零件的结构组合形式和固定方法。 分析和比较动模和定模的成型零件受到压铸件包紧力的大小。 四、压铸模的设计依据与步骤 2、拟定浇注系统的总体布置方案 对直浇道、横浇道以及内浇口的位置、形式、尺寸、导流 方向、排溢系统的设置等进行综合考虑,并初步确定 特别是内浇口的位置和形式 四、压铸模的设计依据与步骤 3、选择脱模方式 在一般情况下,压铸件留在动模一侧。 对于复杂的压铸件,应采用二次或多次脱模机构,应确定 分型次数和多次脱模的结构形式及动作顺序。 四、压铸模的设计依据与步骤 4、压铸件侧凹凸部位的处置 压铸件的侧凹凸的部位应采用侧抽芯机构。 设置侧抽芯机构应在经济实用的基础上选用 如果产品批量不大,或试制样品,可选用简单的侧抽芯形式; 如采用手动抽芯机构和活动型芯的模外抽芯机构,可在开模后再 用人工脱芯; 当必须借用开模力或外力驱动的侧抽芯机构时,在计算抽芯力 后,可选择适宜的侧抽芯机构并确定主要结构件的尺寸。 ① ② ③ 四、压铸模的设计依据与步骤 5、确定主要零件的结构与尺寸 根据压铸合金的性能和压铸件的结构特点确定压射比压, 并结合压铸件的投影面积和型腔深度,测算并确定: ① 型腔的侧壁厚度; ② 支承板的厚度; ③ 型腔侧壁厚和支承板厚度确定后,即可依次确定定模板、 动模板、动模座板、定模座板的厚度以及它们的相关尺 寸; ④ 确定模具导向形式位置和主要尺寸; ⑤ 确定压铸模的定位方式、安装位置和固定形式; ⑥ 确定各结构件的连接和固定形式,将各种结构件组合成一 体; ⑦ 确定模具温度调节方式,布置冷却或加热管道的位置和尺 寸。 四、压铸模的设计依据与步骤 6、选择压铸机的规格和型号 ① 根据所选定的压射比压和由正投影面积测算出的锁模 力,并结合压铸件的体积和压铸机的压室直径,初步选 定压铸机的规格和型号。 ② 模具的闭合高度应在压射机可调节的闭合高度范围内。 为满足这项要求,可通过调节垫块的高度来解决。 ③ 模具的脱模推出力和推出距离应在压铸机允许的范围内。 ④ 压铸机动模座板的行程应满足在开模时能顺利取出压铸 件所需要的距离。 ⑤ 模体外形尺寸应能从压铸机拉杆内尺寸的空间装入。 ⑥ 模具的定位尺寸应符合压铸机压室法兰偏心距离、直径 和高度的要求。 四、压铸模的设计依据与步骤 7、绘制模具装配草图 以上各部的确定,就可以绘制出模具的整体设计方案。绘制模具 设计方案时,应注意以下几点。 尽量采用1:1的实效比例绘制,以增强直观效果,容易发现问题。 绘制模具装配图的顺序是:先内后外,先上后下。 对所有相互配合、相互移动部位的形状、大小以及装配关系,应 按一定比例,选择简捷合理的投影和剖视,明显地表现出来。 ① ② ③ 四、压铸模的设计依据与步骤 ④ ⑤ ⑥ ⑦ 绘出模具的立体尺寸,再验证这些尺寸是否与所选用的压铸机匹 配,并将长× 宽× 高尺寸在装配图上标出。 某些结构形式可能有几种设计方案,当对采用的这种形式把握不 大时,可在设计时留有修改的余地,避免因无修改的空间而导致 报废。 尽量选用通用件和标准件,如标准模架、推出元件、导向件及浇 口套等,并标出它们的型号和规格。 初步测算模具造价是否超出预算范围。 四、压铸模的设计依据与步骤 (四)方案的讨论与论证 设计者在拟定了初步方案后,应广开言路,广泛征询压铸 生产和模具制造工艺人员以及有实践经验的现场工作人员 的意见,充分吸收改进建议,经过分析论证与权衡利弊, 对设计方案加以补充和修正,以设计出结构合理、实用经 济的压铸模。 四、压铸模的设计依据与步骤 (五)绘制主要零件工程图 模具装配草图在经过论证,并经过必要的修改 后,首先应绘制主要零件的工程图。 四、压铸模的设计依据与步骤 主要零件包括各成型零件及主要模板,如动模板、 定模板等。在绘制零件工程图时,应注意的问题 如下。 1. 图面尽量按1:1的比例画出,以便于发现问题。 2. 各视图的视角应选择合理、简练,并按正确的投影、剖视 表现出来,防止繁琐和重复。 3. 计算并标注各部尺寸,选择并标注经济实用的制造公差、 形位精度、表面粗糙度以及热处理等各项技术要求。 4. 对相互配合或相对移动的结构件,应注意有无相互矛盾、 相互干涉的现象,并设法纠正,在装配草图上校正过来。 四、压铸模的设计依据与步骤 (六)绘制模具装配图 主要零件的绘制过程也是对装配草图的自我检验和审定 的过程,对发现和遗漏的问题,在装配草图的基础上加 以修正和补充。 按标准画法,认真、细致、整洁地将业已修正和补充的 装配草图描绘清晰。 对各个零件正式编号,并列出完整的零件明细表、技术 要求和标题栏。 1. 2. 四、压铸模的设计依据与步骤 3. 在装配图上,应标注以下内容。 ① 模体的外形立体尺寸以及模具的定位安装尺寸,必要时 应强调说明模具的安装方向。 ② 压铸件所选用的压铸合金种类和质量。 ③ 所选用压铸机的型号、压室的内径及喷嘴直径。 ④ 压射比压。 ⑤ 推出机构的推出行程。 ⑥ 冷却系统的进出口。 ⑦ 模具制造的技术要求。 四、压铸模的设计依据与步骤 (七)绘制其余全部自制零件的工程图(非标件) 1. 2. 3. 将绘制完的主要零件工程图按制图规范补充完整,并填 写零件序号。 将未绘制的自制零件图全部补齐。 全部自行校对,防止差错和遗漏。 四、压铸模的设计依据与步骤 (八)编写设计说明书 编写设计说明书包括以下内容。 1. 2. 3. 4. 对压铸件结构特点的分析。 浇注系统的设计。 压铸件的成型条件和工艺参数。 成型零部件的设计与计算。 四、压铸模的设计依据与步骤 5. 脱模机构的设计。包括脱模力的计算;推出机构、复位 机构、侧抽芯机构的形式、结构、尺寸配合以及主要强 度、刚度或稳定性的校核。 模具温度调节系统的设计与计算。包括模具热平衡计 算;模温调节系统的结构、位置和尺寸计算。 设计说明书要求文字简捷通顺,计算准确。计算部分只 要求列出公式,代入数据,求出结果即可,运算过程可 以省略。必要时要画出与设计计算有关的结构简图。 6. 四、压铸模的设计依据与步骤 (九)审核 图纸的标准化审查。 主管部门审核会签。 四、压铸模的设计依据与步骤 (十)现场跟踪 模具投产后,模具设计者应跟踪模具加工制造和试模全过 程,及时增补或更改设计的疏漏或不足之处,对现场出现 的问题加以解决或变通。 四、压铸模的设计依据与步骤 (十一)全面总结,积累经验 1. 从设计到试模成功这一全过程都出现哪些问题,采用了什么措施加 以修正和解决的? 2. 对那些取得良好效果的结构形式应予以肯定,进一步总结升华,有 利于今后的应用。 3. 压铸模还存在哪些局部问题,比如压铸件质量、压铸效率等,还应 做哪些改进? 4. 从设计构思到现场实践都走了哪些弯路?其根本原因是什么? 5. 从现场跟踪发现哪些结构件在加工工艺上还存在问题?今后应从积 累实践经验入手,设计出最容易加工和装配的模具结构件。 压铸模具设计的基本步骤及内容—学校(重点) 步骤 1、压铸件工艺性 分析 1)压铸合金工艺性分析 2)压铸件结构工艺性分析 3)压铸件技术条件分析 1)分型面确定 2)型腔数量及布置 3)浇口位置、浇注系统、排溢系统布置(CAE模拟,多方案比较) 模拟,多方案比较 4)抽芯数量及抽芯方案确定 5)压铸件顶出方案确定 6)压铸机类型与吨位确定 1)充型参数(充型速度与充型时间)的确定 2)内浇口尺寸计算 3)浇注系统其他单元形状确定及尺寸计算 4)排气槽及集渣包的位置及尺寸计算 1)镶块、型腔及其他成型零件形状、基本尺寸及固定方式的确定 2)所有压铸模具零件的形状、基本尺寸及固定方式的确定 3)抽芯、顶出等机构的形式、结构、参数、尺寸及固定方式的确定 4)冷却/加热管道设计与冷却/加热能力核算 5)完成压铸模具总装配图绘制 1)按照各个零件的位置及尺寸以一定比例绘制模具总装图 2)核算压铸模具安装尺寸、厚度、轮廓尺寸等参数与压铸机模板安装尺寸、开模距离、 大杠间距、锁模力、充满度等相关参数 根据总装图,逐个拆分压铸模具零件,完成所有压铸模具零件的详细设计,包括各个零件 的形状、尺寸、公差、材料及技术要求等,完成零件图 内容及说明 2、工艺方案设计 3、浇注及排溢系 统设计 4、压铸模具结构 设计 5、压铸模具总装 图绘制 6、压铸模具零件 设计

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