【毕业设计】锁盖压铸模具毕业设计说明书

压铸工艺分析及计算根据压铸件的产品信息，产品生产所需的数量，产品的强度和精度有较高要求，综合实际考虑，该产品采用模二穴的成型方法。

锁模力计算根据压铸产品选择压铸机，锁模力通常的计算方式为用模具分型面上承受金属压力的投影面积乘以铸造比压乘以安全系数。

锁模力的计算如下其中为锁模力，单位为为安全系数，冷室压铸机般取为铸造投影面积，单位包括铸件料头流道溢流井等，约相当于铸件的倍为压射比压，单位。

单位换算设计说明书论文第页共页该产品的铸件投影面积为由于该产品为压铸件，压射比压取值为。

故该产品的锁模力为压铸机的选用根据以上数据选择锁模力大于的机台如图即可，结合铝合金机台设备考虑，本次模具设计采用的是冷压室压铸机，其型号与主要技术规格如下压铸机型号锁模力压射力机台资料图片设计说明书论文第页共页第章压铸模结构设计确定模具分型面分型面的定义压铸模的定模与动模接合表面通常称为分型面，分型面是由压铸件的分型线所决定的，而模具上垂直于锁模力方向的接合面，即为基本分型面。

压铸件分型面设计的原则开模时，能保持铸件随动模移动方向脱出定模使铸件保留在动模内并且为便于从动模内取出铸件，分型面应取在铸件的最大截面上。

有利于浇注系统和排溢系统的合理布置。

为保证铸件的尺寸精度，应使尺寸精度要求高的部分尽可能位于同半压铸模内。

使压铸模的结构简化并有利于加工。

其他如考虑铸造合金的性能，避免压铸机承受临界负荷或避免接近额定投影面积。

具体设计详见装配图纸。

型芯设计说明书论文第页共页型腔浇注系统的设计浇注系统对熔融金属流动方向压力传递模具温度分布充填时间长短起到重要的调节和控制作用，浇注系统设计直接影响铸件的机械性能和模具寿命。

浇注系统设计般步骤内浇口设计浇道设计过水设计渣包设计内浇口宽度的选取及内浇口设计的原则金属液从铸件壁厚处向壁薄处填充金属液进入型腔后不宜立即封闭分型面，溢流面和排气槽内浇口的位置要使进入型腔的金属液先流向远离浇口的部位从内浇口进入的金属液，不宜正面冲击型芯浇口的位置应便于切除避免在浇口部位产生热节设计说明书论文第页共页金属液进入型腔后的流向要沿着铸件上的肋和散热片选择内浇口位置时，应使金属液流程尽可能短内浇口的设计根据其各自应用范围和特点，针对本次设计零件的形状，选择端面侧浇口，使金属液首先填充可能存留气体的型腔底侧，将底部的气体排出后，再逐步充满型腔，避免压铸件中气孔缺陷的产生。

内浇口面积的计算铸件设计完成后，测量浇铸体积产品溢料的体积，在压铸件的填充时间及填充数度选定后，内浇口面积可采用下式计算其中内浇口截面积铸件的体积包括渣包和产品充填速度充填时间内浇口类型对应参数的计算充填时间的计算充填时间是指熔融金属自到达浇口起算，至模穴及溢流井完全充填完设计说明书论文第页共页毕为止，所经过的时间。

理论上，充填时间是越短越好但实际上，充填时间受以下限制逃气模具冲蚀机器性能以下列公式计算出填充时间其中秒熔汤进入模具温度，取合金最低流动温度，取容许凝固百分率，取转换系数模具温度，取铸件厚度，取。

秒铸件体积的计算包括渣包和产品内浇口充填速度的计算对于不同壁厚的镁铝锌压铸合金的充填速度不同本产品平均壁厚为，材质为铝合金，内浇口填充速度为本产品的内浇口面积为考虑到产品的结构问题，内浇口宽度取值为，所以内浇口厚度根据金属流动连续性原理冲头面积冲头速度内浇口面积充型速度。

充型速度冲头面积冲头直径设计说明书论文第页共页冲头速度模温当金属液浇入压室后，压室充填以低速进行，当压室充满时，开始高速压射，用加速到，即横浇道充满时，冲头速度达到，金属液以内浇口速度填充型腔，当金属液填充型腔完毕后，进行强制减速，在内，冲头速度从减速到，可防止飞边产生，从而获得理想压铸件。

直浇道设计直浇道是金属液从压室进入型腔前首先经过的通道。

卧室冷压室压铸模直浇道的由浇口套浇道镶块和浇道推杆组成。

浇口套与压铸机的压室端面密封对接。

浇口套在压铸模的浇注系统中起着承前启后的作用，直浇道就是在浇口套中形成的。

浇口套与压室的连接方式浇口套与压室的连接方式，根据浇口套结构形式的不同，可分为连接式和整体式。

本次设计采用整体式结构即将压室与浇口套制成整体，这样过度快速和不均匀的淬火也会导致局部马氏体形成，从而引起模具中局部体积增大，而在些截面上产生应力，这些应力会导致变形，甚至破裂。

表面处理经气体氮化软氮化和离子氮化等表面处理能使压铸模些零件产生有利作用，如射筒喷嘴流道浇道推杆和芯棒。

不同化学成分的钢材有不同的氮化特性。

其他表面处理包括，和的渗金属碲镍处理也可用于压铸模。

焊补性许多情况下，通过焊补来修理压铸模非常重要。

工具钢的焊补总带有破裂的危险，但是如果小心而适当加热的话，也可得到好的效果。

焊补前准备被焊的部位必须适当的开型槽沟，并避免脏物和油脂以确保金属的顺利渗透和融合。

退火后焊接预热到至少在此温度开始焊接，使工件温度保持在，焊接时保持工件温度恒温的最好方法是用个热控元件置于绝热箱的箱壁内焊接后马上退火淬火和回火后的焊接预热到至少在此温度开始焊接，使工件温度保持在，焊接时保持工件温度恒温的最好方法是用个热控元件置于绝热箱的箱壁内焊补后以每小时至每小时的速度缓慢冷却在低于前回火温度的温度做应力回火。

设计说明书论文第页共页三模具寿命压铸模具寿命会随着压铸模的设计和尺寸压铸合金类型，模具的维修和保养而发生很大变化。

模具可以通过压铸前后适当的处理来延长寿命适当的预热正确的冷却表面处理应力消除。

适当的预热冷模具和热的压铸金属间最初的接触会引起模具严重的热冲击应力，热龟裂可能就在第次压铸时出现并迅速扩展导致整体破裂。

所以，最重要的模具表面和熔融金属间的温度不能太大，由于这原因，通常推荐预热，预热温度随压铸合金类型而定，通常在。

模具压铸时，推荐以下预热温度材料预热温度，锡合金铅合金锌合金镁合金铜合金逐步而均匀的预热很重要，最好是恒温的加热控制系统。

预热时，为了达到平衡，应逐步打开冷却水，要避免所有的骤然冷却。

有镶块的模具必须缓慢加热以便使镶块和模托保持致温度及逐步膨胀。

正确的冷却模具温度受冷水道和模具表面脱模剂的控制。

为了减少热龟裂的危险性，冷却水可预热到大约，也推荐用恒温控制的冷却系统，并不推荐使用低于的冷却水。

停机时间超过几分钟时，应调节冷水流量，以便模具不至于冷却得太快。

有点非常重要，即润滑剂脱模剂要非常好得附于模具表面以避免压铸金属与模具得接触，例如个新得或刚修补得模具不应有粗糙得金属表面，因此在试模期有层氧化薄膜会提供给脱模剂个良好得附着面亦不失为个好方法。

表面处理模具表面加热到左右小时然后空冷就可氧化。

在蒸汽气氛中加热到设计说明书论文第页共页约分钟也可以，形成具有恰当厚度得层良好氧化膜，在使用段时间后，要去除模具上堆积得脱模剂，可在模腔表面进行喷丸处理，这种处理也可密闭些热龟裂得裂纹。

喷丸处理会在模腔表层产生压应力，这定程度上抵消了引起热龟裂得拉应力。

受摩擦得些零件如推杆和射筒，可以通过氮化碳氮渗来提高寿命。

消除应力压铸时，模具表面由于温差而产生热应变，这种反复得应变会导致模具局部表面得残留应力产生，在大多数情况下，这种残留应力是拉应力，因此促使热龟裂的发生，消除应力处理会使模具残留拉应力下降，因此能提高模具寿命，所以我们建议在试模段时间后进行消除应力处理，然后在压铸模次，模次后分别进行消除应力处理。

这种处理可以在以后每隔模次重复次，以致模具出现少量龟裂，因为表面龟裂的形成会降低残留应力，因此在较严重龟裂产生后再去除应力就没有太大的意义。

除应力处理的温度最好定模具热处理最高回火温度以下左右，正常情况下，在此温度保温小时。

四压铸对模具钢材的要求压铸模受严重热高温和机械循环负荷，这种负荷直接提高对压铸模材料的要求。

因此有许多因素限制了模具寿命。

最重要的是热疲劳热龟裂侵蚀腐蚀破裂整体破裂凹陷压铸合金工作温度对压铸模具寿命影响非常大。

对种特定合金的压铸模，由于压铸件的设计，表面光洁度，生产速度，压铸时过程控制，模具设计，模具材料及其热处理，加工公差范围等也会很大程度上改变模具寿命。

热疲劳热疲劳由于许多次温度循环，产生的热应力造成的逐渐破裂，它是发生于模具表面薄层的种微表面层现象。

设计说明书论文第页共页压铸时模具受冷热变化，从而在模具表层产生严重应变，逐渐导致热疲劳裂纹。

典型的热疲劳损坏是被称为热龟裂的种表面破裂，在下图中作了很好描述。

在近十五年，人们花了很大精力来了解热疲劳过程以及材料性能和热疲劳的关系，正由于此，公司建立了套模仿热疲劳破坏的装置，目的是为了改善和发展模具材料，目前已发展了优质工具钢，和。

影响热疲劳的因素热疲劳裂纹是由热循环应力，拉应力和塑性应变等多种因素组合在起形成的，如果以上因素中任何个不存在的话，热疲劳既不会产生也不会扩展。

塑性应变使裂纹出现，而拉应力使裂纹扩展。

下列因素影响热疲劳模具温度因素预热温度模具表面温度模具高温保持时间冷却速度基本的模具材料性能热膨胀系数热传导系数高温屈服强度抗回火性蠕变强度延展性。

应力集中部位圆角孔和尖角粗糙表面模具温度循环预热温度最重要的是表面和金属溶液的温差不能太大。

因此，模具需要预热，预热温度不低于，因为钢材在此温度的断裂韧性是室温时的两倍。

模具表面温度模具表层温度和热疲劳的出现密切相关，温度达时，热膨胀和应力正好是热作钢所能承受的，但是温度再高会明显的产生热龟裂危险，模具表面温度主要取决于预热温度金属压铸温度压铸产品设计模具形状和尺寸，模具材料的高温性能。

高温保持时间较长的高温保持时间增加，模具有过度回火和蠕变的危险，这就意味着钢材的机械强度下降和相应的抗热负荷和机械负荷能力下降。

设计说明书论文第页共页冷却速度表面冷却速度相当重要，较快的冷却会产生较大应力，从而导致早期裂纹，冷却剂的选择通常从模具寿命和生产率两方面综合考虑，但大多数生产商由于环保问题把冷却剂从油性冷却剂改成水性冷却剂。

基本的模具材料性能热膨胀系数低的热膨胀系数意味着较小的膨胀体积，亦即较低的热应力累积。

热传导