压铸模内浇口设计.doc

压铸模设计总结   
一．         内浇口的尺寸设计
Ag = G/ρVgt
Ag   内浇口的截面面积(mm2）
G    通过内浇口的金属液质量（g）
ρ   液态金属的密度（cm3）
Vg   内浇口处金属液的流动数度（m/s）
 t   型腔的充填时间（s）
液 态 合 金 的 密 度 值
合金种类
铝合金
锡合金
锌合金
铝合金
镁合金
铜合金
ρ（g/m3）
8-10
6.6-7.3
6.4
2.4
1.65
7.5
充 填 速 度 的 推 荐 值
合金种类
铝合金
锌合金
镁合金
黄铜
充填速度（m/s）
20-60
30-50
40-90
20-50
注意：当铸件的壁厚很薄却表面质量要求较高是，选用较大的值，对力学性能，如卡拉强度和致密度要求较高时学用较小值
                                  充 填 时 间 推 荐 值
铸件的平均壁厚
δ/mm
1.5
1.8
2.0
2.3
2.5
3.0
3.8
5.0
6.4
型腔的填充时间 /s
0.01-0.03
0.02-0.04
0.02-0.06
0.03-0.07
0.04-0.09
0.05-0.10
0.05-0.12
0.06-0.20
0.08-0.30
注意：型腔的充填时间 铝合金取较大值，锌合金取中间值，镁合金取较小值
                                   内 浇 口 的 厚 度 的 经 验 数 据
铸件的壁厚 /mm
0.6-1.5
1.5-3
3-6
>6
合金的种类
复杂件
简单件
复杂件
简单件
复杂件
简单件
为铸件壁厚%
内交口的厚度/mm
锌合金
铝合金
镁合金
铜合金
0.4-0.8
0.6-1.0
0.6-1.0

0.4-1.0
0.6-1.2
0.6-1.2
0.8-1.2
0.6-1.2
0.8-1.5
0.8-1.5
1.0-1.8
0.8-1.5
1.0-1.8
1.0-1.8
1.0-2.0
1.0-2.0
1.5-2.5
1.5-2.5
1.5-3.0
1.5-2.0
1.8-3.0
1.8-3.0
2.0-4.0
20-40
40-60
40-60
4060
注意：内浇口的长短一般取2-3mm.
二．        内浇口的设计原则
1.    进入型腔的金属液应先充填深腔难以排气的部位，后充填其他部位，并注意不要过早的封闭分形面，排气槽，便于内腔里的气体顺利排出。
2.    进入型腔的液体不要直接冲击型芯和型壁，减少动能的消耗，避免应冲击受腐蚀发生粘膜致使过早损坏。
3.    尽可能的采用单个浇口，
4.    形状复杂的薄壁零件应采用较薄的浇口，保证足够的充填速度，一般形状铸件，为保证静压力的传递作用，应采用较厚的内浇口，并设在铸件的厚处。
5.    内交口设置位置应使金属液充填压铸型腔各部分尺寸时，流程最短，流向改变少，减少充填过程中能量温度的降低
三．        横浇道的尺寸设计
Ar = (3-4)Ag(冷室压铸机)      Ar = (2-3)Ag(热室压铸机)   D = (5-8)T(卧式冷室压铸机)
D = (8-10)T(立式冷室压铸机)    D = (8-10)T(热室压铸机) 
 W = Dtana + Ar/D
Ag  内浇口的截面面积（mm2）
Ar  横浇道的截面面积 （mm2）
a   拖模斜度  （10-15）
T    内浇口的厚度（mm）
D    横浇道深度（mm）
r    圆角半径   （2-3）
W    横浇道的宽度 （mm）
在确定横浇道的截面面积后，可根据下面的公式计算其的深度和宽度
 D = C1 log(Ar)       1
 W = C2 log(Ar)
D  横浇道的深度或直径
W  横浇道的宽度
Ar 横浇道的截面面积
C1 C2 系数

      (A)             (B)             (C)             (D)                 (E)              (F)
     A). C1 = 1.128
     B). C1 = 0.922  C2 = 1.247
     C). C1 = 0.678  C2 = 1.595
     D). C1 = 0.561  C2 = 1.881
     E). C1 = 0.794  C2 = 1.727
     F). C1 = 0.931  C2 = 2.149 

横浇道长度一般取30-40mm左右
L = 0.5D + (25-35)
D 直浇道导入口直径
L 横浇道的长度
但在多腔中 B1 = 12-22 B2 = 20-30 L = 15-20  见下图               

四．        压射力（50—500 MPa）和压射比压
      F = pA = ηD2p/4
      F    压射力   （N）
      p    压射缸内工作液的压力 （MPa）
      A    压射冲头的截面面积（近似等于压室截面面积）（mm2）
      D    压射缸直径  （mm）
      式中的 p 反算后等于……
五.压射比压和充填速度的关系
     Vg = log(2gp/r)
     Vg   充填速度    （m/s）(10---120 m/s 范围)（常用范围为 20---90 m/s ）
     g     重力加速度   （m/s2）
     p     压射比压      （Pa）  （常用范围为 13---120 MPa ）
     r     金属液的重度   （N/m3）
     由于金属是粘液液体，它流经浇注系统时，因为摩擦而引起动能的损失，顾上式还等于
     Vg = μ*log(2gp/r)
      μ   为阻力系数   （μ = 0.358）
六.锁模力即为胀型力的反力
   F 锁 = K (F 主  +  F 分)
    F 主 = 10 A p
      p   压射比压 .
      A    铸件在分形面上的投影面积 （cm2）.多模型腔的投影面积为各投影面积的和，并加上30%作为浇注系统与溢流排气系统的面积 
                             压 射 比 压 的 推 荐 值 （MPa）
压铸合金类型
锌合金
铝合金
镁合金
铜合金
一般件
13-20
30-50
30-50
40-50
承载件
20-30
50-80
50-80
50-80
耐气密性件和大平面薄壁件
25-40
80-120
80-100
80-100
电镀件
20-30

    F 分 = ∑（10 A芯 p tana）
         A芯   侧向活动型芯成型端面的投影面积（cm2）
         a      楔紧块的楔紧角
   液压抽芯的分形力计算公式为   F 分 = ∑（10 A芯 p tana –F插）
     F插  液压抽芯器的抽芯力 （ kN）如果液压抽芯器未标明抽芯力的时候 可用下式
                                 F插 = 0.0785 D2插 p管 
                                  D插  液压抽芯器的液压缸直径   （cm）
                                  P管  压铸机管道压力   
七：模架的标准化
一．       导柱的选择的经验公式
D = K*logA
D  导柱工作部分的直径  (cm)
A  压铸模分型面上的表面积 （cm2）
K  比例系数，一般K = 0.07—0.09 当A > 2000 cm2  K 取 0.07，A = 400-2000 cm2 时， 
   K 取0.08。当A < 400 cm2  K 取 0.09 .
二.导柱到边框的距离
      D ≥1.5d 
      D  导柱到边框的距离
         d   导柱的直径
三．支撑板的厚度计算公式
    h = log(FL/2Bρ)
    h  模支撑板的厚度  （mm）
               F  模支撑板受的总压力  F = Pa
               B  模支撑板的长度(mm)
               L  块的间距 （mm）
               ρ 钢材的抗弯强度 （MPa）
                   动模支撑板材料为45#钢，回火状态下 静载弯曲时可根据支撑板结构的情况，取135 
100 90 MPa
四．垫块的设计
一般情况下，垫块的变形量要小于0.05mm 如果变形量大了应该增加其的受压面积
                     变形量的公式为
⊿B = FB/EA*10-E3
⊿B  垫块高度的变形量 （mm）
F    压铸机的合模力   （Kn）
B    垫块的高度   （mm）
E    弹性模量  （MPa）E = 2*10-E5
A    垫块的受压面积（mm2）