金属压铸工艺与模具设计第9章压铸模成型零部件与模体设计.ppt

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1、 n压铸模是由成型零件和结构零件组成的。压铸模是由成型零件和结构零件组成的。模具结构中构成型腔的零件称为成型零件。模具结构中构成型腔的零件称为成型零件。模具所必要的其他零部件统称结构零部件。模具所必要的其他零部件统称结构零部件。第第9章章 压铸模成型零部件与模压铸模成型零部件与模体设计体设计 n9.1 成型零件结构设计成型零件结构设计 n9.2 压铸模模体设计与计算压铸模模体设计与计算 9.1 成型零件结构设计成型零件结构设计u9.1.1 成型零件结构形式成型零件结构形式 u9.1.2 镶拼式结构设计要点镶拼式结构设计要点 u9.1.3 成型零件的固定成型零件的固定 u9.1.4 成型零件结构

2、尺寸成型零件结构尺寸 u9.1.5 成型零件成型尺寸计算成型零件成型尺寸计算 9.1 成型零件结构设计成型零件结构设计n压铸模成型零件主要是指镶块和型芯。一般浇注系统、压铸模成型零件主要是指镶块和型芯。一般浇注系统、溢流与排气系统也在成型零件上加工而成。这些零件直溢流与排气系统也在成型零件上加工而成。这些零件直接与金属液接触，承受着高速金属液流的冲刷和高温、接与金属液接触，承受着高速金属液流的冲刷和高温、高压作用。成型零件的质量决定了压铸件的精度和质量，高压作用。成型零件的质量决定了压铸件的精度和质量，也决定了模具的寿命。也决定了模具的寿命。9.1.1 成型零件结构形式成型零件结构形式n成型零

3、件在结构上可分为整体式和镶拼式两种。成型零件在结构上可分为整体式和镶拼式两种。n1整体式结构n模具成型部分直接在模板上加工而成，如图模具成型部分直接在模板上加工而成，如图9.1所示。这种结构的成型零件强度、刚度好，所示。这种结构的成型零件强度、刚度好，不易变形，铸件外观没有模具镶拼痕迹和披缝，表面光洁平整，结构紧凑，模具外形小，不易变形，铸件外观没有模具镶拼痕迹和披缝，表面光洁平整，结构紧凑，模具外形小，便于设置冷却水通道。但加工困难。便于设置冷却水通道。但加工困难。n整体式结构一般用于型腔较浅的小型单腔模，结构简单，精度要求不高和压铸合金熔点较整体式结构一般用于型腔较浅的小型单腔模，结构简单

4、，精度要求不高和压铸合金熔点较低的模具以及铸件批量小不需进行热处理的模具。低的模具以及铸件批量小不需进行热处理的模具。n2镶拼式结构n模具成型部分的型腔、型芯是由镶块镶拼而成。镶块装入动、定模套板内加以固定，构成模具成型部分的型腔、型芯是由镶块镶拼而成。镶块装入动、定模套板内加以固定，构成动、定模型腔，这种结构在压铸模中广泛应用。镶拼式结构的复杂型腔表面可用机械加工动、定模型腔，这种结构在压铸模中广泛应用。镶拼式结构的复杂型腔表面可用机械加工代替钳工操作，简化加工工艺，提高模具制造质量；可以合理使用优质钢材，降低成本；代替钳工操作，简化加工工艺，提高模具制造质量；可以合理使用优质钢材，降低成本

5、；型腔局部结构改变或损坏时，更换、修理方便；拼接处的适当间隙有利排气。但镶拼式增型腔局部结构改变或损坏时，更换、修理方便；拼接处的适当间隙有利排气。但镶拼式增加装配工作量和难度，拼缝处易产生披缝，既影响铸件外表质量，又增加除去披缝的工作加装配工作量和难度，拼缝处易产生披缝，既影响铸件外表质量，又增加除去披缝的工作量，模具的热扩散条件也变差了。镶拼式结构一般用于型腔较深或较大的模具、多腔模具量，模具的热扩散条件也变差了。镶拼式结构一般用于型腔较深或较大的模具、多腔模具及成型表面比较复杂的模具。及成型表面比较复杂的模具。n镶拼式结构又分为整体镶块式镶拼式结构又分为整体镶块式(图图9.2(a)和组合

6、镶块式和组合镶块式(见图见图9.2(b)。整体镶块式应用较。整体镶块式应用较广，几乎已属标准化，它具有整体式的优点，强度、刚度好，不易变形，铸件上无拼缝溢广，几乎已属标准化，它具有整体式的优点，强度、刚度好，不易变形，铸件上无拼缝溢流痕迹，节省优质钢材。流痕迹，节省优质钢材。9.1.1 成型零件结构形式成型零件结构形式图9.1 整体式结构9.1.1 成型零件结构形式成型零件结构形式9.1.2 镶拼式结构设计要点镶拼式结构设计要点 n设计镶块、型芯应符合如下要求：设计镶块、型芯应符合如下要求：n(1)便于机械加工。如图便于机械加工。如图9.3(a)所示结构加工困难，如图所示结构加工困难，如图9.

7、3(b)所示结构则加所示结构则加工方便。工方便。n(2)避免锐角和薄壁，以免在模具加工、热处理及压铸件生产过程中产生变形避免锐角和薄壁，以免在模具加工、热处理及压铸件生产过程中产生变形和裂纹。如图和裂纹。如图9.4(a)所示两个型芯全镶拼，加工虽较简单，但型芯之间的镶块所示两个型芯全镶拼，加工虽较简单，但型芯之间的镶块壁很薄，强度较差，易出现材料热疲劳，热处理后易变形和产生裂纹。改为如壁很薄，强度较差，易出现材料热疲劳，热处理后易变形和产生裂纹。改为如图图9.4(b)所示结构，镶块强度高，使用寿命长。如图所示结构，镶块强度高，使用寿命长。如图9.5(a)所示中镶块边缘所示中镶块边缘A处有锐角影

8、响镶块寿命，改为如图处有锐角影响镶块寿命，改为如图9.4(b)所示结构则镶块强度高。所示结构则镶块强度高。n(3)镶拼间隙处的披缝方向与脱模方向应一致，以免影响脱模。如图镶拼间隙处的披缝方向与脱模方向应一致，以免影响脱模。如图9.5(a)所所示镶拼形式会在铸件上产生与脱模方向不一致的披缝，如图示镶拼形式会在铸件上产生与脱模方向不一致的披缝，如图9.5(b)所示结构披所示结构披缝不影响脱模。缝不影响脱模。n(4)提高镶块、型芯与模板相对位置的稳定性。如图提高镶块、型芯与模板相对位置的稳定性。如图9.6(a)所示型芯细长一端所示型芯细长一端固定，稳定性差，易弯曲甚至断裂。如图固定，稳定性差，易弯曲

9、甚至断裂。如图9.6(b)所示型芯两端固定就避免上述所示型芯两端固定就避免上述问题。问题。n(5)镶块、型芯应便于维修、更换。镶块、型芯应便于维修、更换。9.1.2 镶拼式结构设计要点镶拼式结构设计要点 9.1.2 镶拼式结构设计要点镶拼式结构设计要点 9.1.2 镶拼式结构设计要点镶拼式结构设计要点 9.1.2 镶拼式结构设计要点镶拼式结构设计要点 9.1.3 成型零件的固定成型零件的固定 n成型零件安装时与相关构件应有足够的稳定性，还要便于加工和装拆。成型零件安装时与相关构件应有足够的稳定性，还要便于加工和装拆。n1镶块的固定n镶块通常装在模具的套板内并加以固定。套板分通孔和盲孔两种，因而

10、固定的形式有所不同，但都要求固定时保持与相镶块通常装在模具的套板内并加以固定。套板分通孔和盲孔两种，因而固定的形式有所不同，但都要求固定时保持与相关零件的稳定性和可靠性，以及便于加工和装拆。关零件的稳定性和可靠性，以及便于加工和装拆。n(1)对盲孔的套板，镶块用螺钉直接紧固在套板上对盲孔的套板，镶块用螺钉直接紧固在套板上(见图见图9.7)。该形式多用于圆形镶块或型腔较浅的模具。非圆形镶。该形式多用于圆形镶块或型腔较浅的模具。非圆形镶块只适用于单腔模具。块只适用于单腔模具。n(2)对通孔的套板，用台阶压紧镶块或直接用螺钉将镶块和座板紧固。台阶固定形式如图对通孔的套板，用台阶压紧镶块或直接用螺钉将

11、镶块和座板紧固。台阶固定形式如图9.8所示，多用于型腔较深所示，多用于型腔较深或一模多腔的模具，以及对于狭小的镶块不便于用螺钉紧固的模具。无台阶式则是镶块与支承板或一模多腔的模具，以及对于狭小的镶块不便于用螺钉紧固的模具。无台阶式则是镶块与支承板(或压板或压板)直接用螺钉紧直接用螺钉紧固固(见图见图9.9)。n若动、定模都是通孔的，则动模及定模上镶块安装孔的形状和大小应该一致，以便于组合加工，容易保证动、定模的同若动、定模都是通孔的，则动模及定模上镶块安装孔的形状和大小应该一致，以便于组合加工，容易保证动、定模的同轴度，防止压铸件错位。轴度，防止压铸件错位。n2型芯的固定n型芯大多采用台阶式的

12、固定方式。型芯靠台阶固定在镶块、滑块或动模套板内，制造和装配都很方便型芯大多采用台阶式的固定方式。型芯靠台阶固定在镶块、滑块或动模套板内，制造和装配都很方便(见图见图9.10)。此外，。此外，也可采用螺钉式也可采用螺钉式(见图见图9.11)、螺塞式、螺塞式(见图见图9.12)、销钉式、销钉式(见图见图9.13)等。等。n3螺纹型芯与螺纹型环n螺纹型芯和螺纹型环是分别用来成型压铸件内螺纹和外螺纹的。压铸件的螺纹部分脱模有在模内进行，亦有在模外手工螺纹型芯和螺纹型环是分别用来成型压铸件内螺纹和外螺纹的。压铸件的螺纹部分脱模有在模内进行，亦有在模外手工进行。模外手工脱模时，螺纹型芯或螺纹型环与模体不

13、固定连接，压铸成型后，将螺纹型芯或螺纹型环与压铸件一起从进行。模外手工脱模时，螺纹型芯或螺纹型环与模体不固定连接，压铸成型后，将螺纹型芯或螺纹型环与压铸件一起从模内推出，在模外手工将它们分开。合模成型前，再将螺纹型芯或螺纹型环放入模内，也就是说它们是活动的镶件。图模内推出，在模外手工将它们分开。合模成型前，再将螺纹型芯或螺纹型环放入模内，也就是说它们是活动的镶件。图9.14是活动螺纹型芯在模内的安装形式。图是活动螺纹型芯在模内的安装形式。图9.15是活动螺纹型环的安装。是活动螺纹型环的安装。n4镶块、型芯的止转n当圆柱形镶块或型芯的成型部分有方向性时，为了保持动、定模镶块和其他零件的相对位置，

14、必须采用止转措施。常用当圆柱形镶块或型芯的成型部分有方向性时，为了保持动、定模镶块和其他零件的相对位置，必须采用止转措施。常用的止转形式是采用销钉止转和平键止转的止转形式是采用销钉止转和平键止转(见图见图9.16和图和图9.17)。销钉止转形式加工方便，应用范围较广，但因接触面小，。销钉止转形式加工方便，应用范围较广，但因接触面小，经多次拆卸后装配精度会下降，而平键止转形式因接触面大故精度较高。经多次拆卸后装配精度会下降，而平键止转形式因接触面大故精度较高。9.1.3 成型零件的固定成型零件的固定 图9.7 镶块在盲孔套板中的固定形式9.1.3 成型零件的固定成型零件的固定 图9.8 通孔套板

15、台阶固定9.1.3 成型零件的固定成型零件的固定 图9.9 通孔套板无台阶式9.1.3 成型零件的固定成型零件的固定 图9.10 型芯固定形式 9.1.3 成型零件的固定成型零件的固定 图9.11 螺钉固定型芯 9.1.3 成型零件的固定成型零件的固定 图9.12 螺塞固定型芯 9.1.3 成型零件的固定成型零件的固定 图9.13 销钉固定型芯 9.1.3 成型零件的固定成型零件的固定 图9.14 活动螺纹型芯的安装 9.1.3 成型零件的固定成型零件的固定 9.1.3 成型零件的固定成型零件的固定 图9.16 销钉止转形式 9.1.3 成型零件的固定成型零件的固定 图9.17 平键止转形式

16、9.1.4 成型零件结构尺寸成型零件结构尺寸 n镶块、型芯非成型部分的尺寸称成型零件结构尺寸。镶块、型芯非成型部分的尺寸称成型零件结构尺寸。n1镶块的结构尺寸n镶块结构尺寸主要包括镶块壁的厚度、镶块底的厚度、台阶镶块结构尺寸主要包括镶块壁的厚度、镶块底的厚度、台阶的高度及宽度等。的高度及宽度等。n(1)镶块壁厚尺寸推荐值见表镶块壁厚尺寸推荐值见表9.1。表中型腔的边长。表中型腔的边长L及深度及深度尺寸尺寸H1是对整个型腔侧面的大部分面积而言的，对不规则是对整个型腔侧面的大部分面积而言的，对不规则的型腔中的一些小的凸块与凹坑忽略不计。镶块壁厚尺寸的型腔中的一些小的凸块与凹坑忽略不计。镶块壁厚尺寸S与型腔的侧面积与型腔的侧面积(LH1)成正比。对几何形状复杂、型腔深成正比。对几何形状复杂、型腔深度度H1较小而套板又采用通孔结构的情况，镶块高度应与套较小而套板又采用通孔结构的情况，镶块高度应与套板厚度一致。板厚度一致。9.1.4 成型零件结构尺寸成型零件结构尺寸 9.1.4 成型零件结构尺寸成型零件结构尺寸 9.1.4 成型零件结构尺寸成型零件结构尺寸 9.1.4 成型零件结构尺寸成型零件结