《压铸模及其他模具》第三章压铸模设计.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,*,PPT,文档演模板,Office,PPT,压铸模及其他模具第三章_压铸模设计,2026/11/10,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,目 录,第一节 压铸模的基本组成,第二节 压铸模零部件的设计,第三节 浇注系统和排溢系统的设计,第四节 侧向分型抽芯机构的设计,第五节 推出机构的设计,第六节 冷却和加热系统的设计,第七节 压铸模的设计步骤和实例,第八节 压铸模的失效分析,第九节 压铸模的缺陷分析与排除措施,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,概述,随着车辆和电动机等产品向轻量化发展，压铸模的比例不断增加，同时，对压铸模的寿命和复杂程度的要求也将提高。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,1-限位块 2,16,23,28-螺钉,3-弹簧 4-螺栓 5-螺母 6-斜销 7-滑块 8-楔紧块 9-定模套板 10-销钉 11-侧型芯,12,15-动模镶块 13-定模镶块,l4-型芯 17-定模座板,18-浇口套 19-导柱,20-动模套板 21-导套,22-浇道镶块 24,26,29-推杆,25-支承板 27-限位钉.,30-复位 杆 31-推板导套,32-推板导柱 33-推板,34-推杆固定板 35-垫块,36-动模座板,压铸模结构图,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,第一节 压铸模的基本组成,一.成型零件,决定压铸件几何形状和尺寸精度的零件。成形压铸机外表面称为型腔，内表面称为型芯。,二.结构零件,包括支承固定零件和导向合模零件。支承固定零件使模具能够安装到压铸机上；导向合模零件保证合模是正确定位和导向。,三.浇注系统,是引导熔融合金从压铸机的压室流到模具型腔的通道。它由直浇道、横浇道、内浇口和分流锥等组成。,四.排溢系统,一般包括排气槽和溢流槽，根据熔融合金的充填情况开设。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,五.侧向抽芯机构,压铸机侧面有凸台或孔穴时，需要用侧向型芯来成型。,六.推出与复位机构,推出机构是指将压铸件从模具的成型零件上脱出的机构；复位机构是指合模时将推出机构回复到原始位置的机构。,七.加热与冷却系统,达到压铸模的热平衡。,八.其它,如紧固件、定位件等。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,第二节 压铸模零部件的设计,一.分型面的选择,1.分型面的类型,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,2.分型面的选择原则,（1）尽可能使压铸机开模后留在动模；,（2）分型面应尽量设计在压铸件端面轮廓最大的地方；,（3）分型面应尽量设在金属流动方向的末端；,（4）分型面的选择应有利于保证压铸件的质量；,（5）尽可能选择平直分型面；,（6）分型面的选择应保证侧向活动型芯能顺利抽出。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,二.成型零件的设计,设计压铸模时，需要合理设计成型零件的结构形式，准确计算尺寸公差，保证足够的强度、刚度和良好的表面质量。,1.成型零件的结构设计,（1）成型零件的结构形式,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,（2）镶块的固定形式,其安装形式分为,通孔,和,不通孔,两种形式。,（3）型芯的固定形式,型芯通常采用台阶固定、铆接和螺钉连接等方式。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,2.成型零件的尺寸计算,（1）镶块的主要尺寸,1）镶块壁厚尺寸见教材表31；,2）整体镶块的台阶尺寸见表32；,3）组合形式成型镶块固定部分长度见表33。,（2）圆型芯的主要尺寸,见表34。,（3）影响铸件尺寸精度的因素,1）成型零件的制造误差；,2）压铸件的收缩率；,3）成型零件的磨损；,4）模具结构及压铸工艺的影响。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,（4）成型零件工作尺寸的计算,1）型腔尺寸计算,标注制造公差后得：,同理型腔深度尺寸：,2）型芯尺寸计算,标注制造公差后得：,同理型芯深度尺寸：,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,3）中心距尺寸计算,4）螺纹型环和螺纹型芯尺寸计算,型环尺寸,型芯尺寸,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,三.结构零件的设计,1.动、定模板边框厚度设计,（1）圆形套板边框厚度,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,（2）矩形套板边框厚度,（3）动、定模套板边框厚度推荐尺寸,见表36。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,2.动模支承板厚度尺寸,（1）动模支承板的厚度计算,（2）动模支承板厚度推荐尺寸,见表37。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,（3）动模支承板的加强结构,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,3.动、定模座板的设计,（1）定模座板的设计,定模座板与定模套板构成压铸模定模部分基体，安装在压铸机的固定模板上。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,（2）动模座板的设计,动模座板与垫块构成压铸模动模部分基体，安装在压铸机的活动模板上，因此动模座板上也必须留出安装压板或紧固螺钉的位置。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,4.导向零件的设计,（1）导柱和导套的设计要点,导柱应有足够刚度，在开合模时运动灵活，没有卡死现象。,（2）导柱、导套的尺寸和结构形式,在压铸模中，一般均设四根导柱。导向部分的直径可按下式经验公式计算：,导柱和导套已经标准化，有A型和B型两种。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,第三节 浇注系统和溢排系统的设计,一.浇注系统的组成,浇注系统主要由直浇道、横浇道、内浇口和余料等组成。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,二.直流道设计,1.立式冷压室压铸机用直浇道,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,（1）喷嘴导入口直径,d,1,一般为822mm；,（2）浇口套与喷嘴连接处的直径比喷嘴出口处的直径每边大0.51.0mm；,（3）喷嘴部分脱模斜度130，浇口套的脱模斜度取1,303,；,（4）分流锥出环形通道的截面积一般为喷嘴导入口截面积的,1.2倍，直浇道底部分流锥的直径,d,3,，一般可按下式计算：,（5）直浇道与横浇道连接处圆角半径,R,=620mm。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,2.卧式冷压室压铸机用直浇道,（1）根据压室比压选定压室直径D；,（2）直浇道厚度H一般取压室直径的,1/21/3，直浇道脱模斜度1,302,；,（3）压室内径和浇口套内径应保持同轴度。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,3.热压室压铸机用直浇道,（1）根据压铸件结构和质量选择压室、喷嘴和浇口套的尺寸；,（2）分流锥脱模斜度46，长度,L,=5070mm，端面至分流锥顶端距,离,l,=1022mm，,d,=1224，,R,=45mm，,h,=2.53.5mm。,（3）通常在浇口套及分流锥的内部,设置冷却系统。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,4.分流锥的作用和结构形式,（1）将熔融合金平稳地从直浇口引入横浇口和内浇口；,（2）可调整浇注系统的截面积；,（3）借助熔融合金对分流锥的包紧力，在开模时能拉住直浇道余料。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,三.横浇道设计,1.横浇道的截面形状和尺寸,横浇道最基本的截面形状有四种：圆形、方形、矩形和梯形。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,2.横浇道的布置与长度,横浇道一般设置在定模，其截面在长度方向应保持缓慢过渡，不允许有突然的扩张或缩小，以免形成低压区而使熔融合金产生涡流。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,横浇道的长度一般取3040mm左右，也可按下式计算：,在多型腔压铸模中，横浇道的结构,如图所示，其尺寸：,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,3.横浇道与内浇口和压铸件之间的连接方式,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,四.内浇口设计,1.内浇口的种类和特点,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,2.内浇口的尺寸选择,（1）内浇口的厚度,对于薄壁复杂压铸件，宜采用较薄的内浇口，以保持必要的充型速度；一般结构的压铸件以取较厚的内浇口为主，使充型平稳，并且有利于改善排气条件。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,（2）内浇口的宽度和长度,内浇口的宽度和长度经验数值见下表：,（3）内浇口的截面积计算,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,3.内浇口位置的选择原则,（1）内浇口位置应使熔融合金进入型腔后，首先充填型腔深处难以排气的部位；,（2）除特大型压铸件，一般内浇口的数量以单个为主；,（3）内浇口的位置应尽量避免熔融合金直冲型芯或型腔侧壁；,（4）内浇口的位置应使熔融合金流程最短，不过多改变流向；,（5）应设在压铸件较厚的部位；,（6）内浇口的引入位置不应引起压铸件的收缩变形；,（7）有时设在热节处，提高补缩效果；,（8）对精度要求较高、表面粗糙值小且不加工的部位，不宜布置内浇口。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,五.排溢系统的设计,排溢系统由排气槽和溢流槽两大部分组成。,1.溢流槽的设计,（1）溢流槽位置的选择,通常设置在熔融合金最后冲击或最后充填的部位，以及,熔融合金汇流、易裹入气体和产生涡流的部位，或铸件,过厚、过薄的部位。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,（2）溢流槽的截面形状和尺寸,溢流槽的截面形状有三种，生产中常用、型，在调节模具热平衡时用型。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,2.排气槽的设计,（1）排气槽位置的选择,尽可能设在分型面上，以便脱模；应设在动模或定模的同一侧；为防止熔融合金向外喷溅，可在溢流槽后端开设曲折形的排气槽。,（2）排气槽的形状和尺寸,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,第四节 侧向分型抽芯机构的设计,一.抽芯机构的分类和组成,1.抽芯机构的分类,可分为手动抽芯机构、机械抽芯机构和液压抽芯机构等。,机械抽芯机构又可分为斜销抽芯机,构、斜滑块抽芯机构、弯销抽芯机构,和齿轮齿条抽芯机构等。,2.抽芯机构的组成,抽芯机构由成型零件、运动零件、传动零件、限位零件和锁紧零件等组成。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,二.抽芯力和抽芯距的确定,1.抽芯力的计算,影响抽芯力的因素很多，有合金的种类，压铸件包住活动型芯的表面积和壁厚等等，要精确计算十分困难。,生产中主要考虑包紧力，根据力平衡方程：,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,2.抽芯距的计算,抽芯后活动型芯应完全脱离压铸件，使压铸件能顺利推出型腔，此时型芯在抽芯方向所移动的距离就称为抽芯距。,一般抽芯距等于侧孔深度加安全之,K,，如图所示，抽芯距为：,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,当按上式计算还会妨碍压铸件的脱模时，需根据压铸件和模具结构来确定。如图所示圆形骨架压铸件，图a、b分别采用二等分和多等分合模机构，抽芯距计算方法分别为：,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,三.常用抽芯机构的设计,1.斜销抽芯机构,斜销抽芯机构结构简单，制造方便，可利用开模、合模动力实现抽芯和复位，在中小型压铸模中应用广泛。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,（1）斜销直径和长度计算,斜销上所承受最大弯矩：,斜销直径受其抗弯强度的限制：,抗弯截面系数：,得斜销直径：,斜销长度由具体抽芯机构而定：,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,（2）斜销抽芯机构的滑块设计,滑块基本形式：,滑块的导滑形式：,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,（3）斜销抽芯机构的限位和锁紧方式,开模后，滑块必须停留在刚刚脱离斜销的位置上，不可任意移动。同时必须依靠锁紧装置来保证滑块的精确位置。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,（4）斜销的延时抽芯,延时抽芯是指开模后，抽芯机构不立即开始工作，而是当动、定模分开一定的距离后才开始抽芯。,按模具的设计需要已知延时抽芯的行程,s,y,，则滑块斜孔的增长量按下式计算：,（5）斜销抽芯机构的基本形式,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,2.弯销抽芯机构,其工作原理与斜销抽芯机构相同，不同的是以矩形截面的弯销替代了圆柱形的斜销。具有以下特点：,（1）能承受较大弯矩；,（2）弯销各段可做成不同斜段甚至直段；,（3）弯销的截面和长度均可缩小；,（4）可在弯销端部装支承块增加强度；,（5）可以不设限位装置；,（6）弯销制造困难，顺畅性欠缺。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,3.斜滑块抽芯机构,注意以下要点：,（1）准确计算斜滑块高度；,（2）滑块推出行程的计算,（3）动模上应设置中心支柱或型芯,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,4.齿轮齿条抽芯机构,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,5.液压抽芯机构,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,第五节 推出机构的设计,一.推出机构的组成和分类,1.推出机构的组成,推出机构主要由推出元件、复位元件、限位元件、导向元件和结构元件等组成。,2.推出机构的分类,（1）按动力源分类,手动推出机构、机动推出机构、液压推出机构,（2）按推出元件的类别分类,推杆推出机构、推管与推叉推出机构、推件板,推出机构、斜滑块推出机构和组合推出机构。,（3）按模具结构特征分类,常用推出机构、二级推出机构和定模推出机构。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,二.常用推出机构,1.推杆推出机构,（1）推杆的基本形式和固定方式,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,推杆的基本形式：,推杆的固定方式：,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,（2）推杆的位置选择,1）应设置在压铸件受包紧力最大的位置；,2）推出元件的分布应均匀；,3）分流锥周围应均布设置推杆；,4）压铸件表面不允许留有推痕时，应将推件设在压铸件外，通常将推杆设在溢流槽上；,5）推杆应与型腔面平齐或凸出型腔表面0.1mm。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,2.推管推出机构,主要适用于薄壁筒形压铸件的推出。它的结构特点是推力分布均匀，压铸件变形小，无推出痕迹，运动较平稳，但型芯喷涂涂料困难。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,3.推件板推出机构,推件板推出力均匀，推出平稳，压铸件变形小，且无推痕，但型芯喷涂涂料困难。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,第六节 加热和冷却系统的设计,压铸模的温度控制通过模具的加热和冷却系统来实现。模具在压铸生产前应进行充分预热，连续的压铸生产后，又需要有充分的冷却。,一.加热系统的设计,1.压铸模预热作用,1）避免熔融合金受激冷而很快失去流动性；,2）避免模具因激热而胀裂，同时减少模具工作时的冷热交变应力；,3）调整模具滑动部分配合间隙，以免产生溢料；,4）可降低型腔中空气的密度，有利于排气。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,2.模具的加热方法,主要有火焰加热和电加热法。火焰加热方法操作简单，但预热效果理想。,目前最常用的是电热管加热：管状电热元件加热法、低电压大电流加热法。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,3.电加热装置的设计,（1）加热孔的分布,一般设置在动、定模套板，支承板和动、定模板上，按实际需要设置电热元件的安装孔。,（2）加热孔的方向,采用低电压大电流法时，加热孔的方向应设置在模具工作位置的垂直方向上。,（3）测温孔位置,在动定模套板上可,布置供安装热电偶的测温,孔，以便控制模温。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,二.冷却系统的设计,1.压铸模的冷却方法,模具的冷却方法主要有风冷和水冷。,2.水冷却装置的设计,冷却水道布置在型腔内温度最高、热量比较集中的区域，流道要畅通。,（1）型芯和型腔的冷却,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,（2）浇注系统的冷却,结构较大的分流锥，其冷却水道采用喷嘴式，浇口套的冷却水道设计成循环式。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,第七节 压铸模的设计步骤和实例,一.压铸模分类,通常按模具结构上的某一特征 进行分类，可分为单分型面和多分型面压铸模、侧向分型抽芯机构压铸模、螺纹旋出机构压铸模、两次推出机构压铸模等。,二.压铸模设计的主要内容和步骤,1.对压铸件进行工艺分析，并制订压铸工艺规程；,2.选择分型面及浇注排溢系统的设计；,3.确定压铸模的结构；,4.绘制压铸模装配图；,5.绘制压铸模零件图。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,三.压铸模零件的材料选择及热处理要求,1.压铸模零件的材料,尽可能满足耐高温、导热性好、热膨胀系数小、热处理变形小、淬透性好，满足强度、刚度要求的材料。,2.压铸模零件的热处理要求,采用真空或保护气氛热处理，可减少脱碳、氧化、变形和开裂。成型零件淬火后应采用2次或多次的回火，必要时成型面可进行软氮化和氮化处理，氮化层深度为0.080.15mm，硬度HV600。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,第八节 压铸模的失效分析,一.压铸模的失效形式及原因,压铸模失效形式主要有：侵蚀、磨损、变形、冷热疲劳和开裂五种。,模具失效的主要原因有以下三点：,1.热交变应力引起的热疲劳；,2.熔融合金对模具材料的化学物理作用；,3.压铸件脱模时，模具产生的局部应力。,二.提高压铸模使用寿命的措施,为了提高压铸模的使用寿命，从以下几方面加以考虑：,1.压铸件的设计；,2.压铸模的设计；,3.模具的加工质量。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,第九节 压铸件的缺陷分析与排除措施,一.影响压铸件质量的因素,影响压铸件质量的因素是多方面的，主要有压铸机性能的稳定性，压铸工艺参数的选用、合金的成分及熔炼工艺、涂料的使用，模具结构的合理和制造质量。,与模具有关的影响铸件质量的因素如下：,1.成型零件的精度、表面质量和强度、刚度；,2.横浇道的形式和截面面积；,3.内浇口的截面面积和内浇口的开设、位置设计；,4.排溢系统；,5.浇注温度和模具温度。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,二.压铸件的缺陷分析及排除措施,1.流痕,流痕是首先进入模腔的熔融合金，形成一个极薄而不均匀的金属层，被后来的熔融合金所弥补留下的痕迹。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,2.冷隔,冷隔是温度较低的金属流相互对接但未融合而出现的缝隙。它呈规则的线形，有穿透和不穿透的两种，在外力作用下有发展趋势。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,3.凹陷,凹陷是铸件平滑表面上出现凹瘪的部分，其表面呈自然冷却状态。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,4.气泡,气泡是在铸件表皮下，聚集气体故障所形成的鼓泡。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,5.气孔,气孔是卷入压铸件内部的气体所形成的较为规则、表面较为光滑、显暗灰色表面的孔洞（多为圆形、椭圆）。气孔产生的原因主要是包卷气体产生的。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,6.缩孔、缩松,缩孔、缩松是压铸件在冷凝过程中，由于内部补偿不足所造成的形状不规则、表面较粗糙的孔洞。缩孔表面呈暗色。下面集中的缩孔小而分散的为缩松。合金凝固温度范围小易形成缩孔，凝固温度范围大易形成缩松。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,7.花纹,花纹是铸件表面上呈现的光滑条纹，肉眼可见，但用手感觉不出。颜色不同与金属基体的纹络，用0纱布稍擦几下即可除去。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,8.裂纹,裂纹是铸件上合金基体被破坏或断开形成细丝状的缝隙，有穿透和不穿透的两种，并有发展趋势。裂纹可分为冷裂纹和热裂纹两种，它们的主要区别在于铸件开裂处金属是否被氧化。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,9.欠铸,欠铸是熔融合金未充满型腔，铸件上出现充填不完整的部位。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,10.飞边,飞边是铸件金属边缘上出现的金属薄片。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,11.分层（夹皮）,分层（夹皮）是铸件上局部存在有明显的金属层次。,12.错边,错边是铸件的一部分与另一部分在分型面上错开，发生相对位移。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,13.变形,变形铸件几何形状与设计要求不符的整体变形。,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,演讲完毕，谢谢听讲,!,再见，see you again,2026/11/10,压铸模及其他模具第三章压铸模设计,