支撐架壓鑄模三維cad設計及cae仿真畢業論文(存儲版)

　　

【正文】 13硅橡膠融于汽油中，使用時加入1%3%鋁粉用于鋁合金、表面要求光潔場合。．壓鑄件的熱處理主要指時效退火和負溫時效處理，目的是消除內應力，穩定壓鑄件的尺寸，提高其力學性能，適應在負溫條件下工作等，其處理如表312。冷（壓）室壓鑄機兩大類。立式冷壓室壓鑄機的特征是壓室與壓射機構為垂直布置，且壓住模具也垂直安裝，壓室中心線與模具分型面平行。 確定壓實壓力壓實壓力是確保鑄件質量的重要參數之一，根據合金種類并按鑄件特征及要求選擇。則＝＝(kN) =/10 (45）——所有各個型芯所產生的分脹型力，kN；——側向活動型芯在成型端面上的投影面積之和，cm2；——鍥緊塊的鍥緊角，本次設計取為；——壓實壓力(kN)。壓鑄模的分型面是模具設計和制造的基準面。澆注系統對金屬液流動的方向、溢流排氣條件、壓力的傳遞、充填速度、模具的溫度分布、充填時間的長短等各個方面都起著重要的控制與調節作用。根據本次設計的工件——支撐架的結構，生產時采用一模兩腔的形式，采用的具體樣式如圖61所示：圖61 金屬液從一端澆口注入，順著型芯方向充填，在另一端設置溢流槽。 直澆道的設計臥式冷室壓鑄機直澆道一般由壓鑄機上的壓室和壓鑄模上的澆口套組成，在直澆道上壓射結束后留下的一段金屬稱為余料。1．橫澆道的設計要點：1) 橫澆道的截面積應從直澆道起到內澆口止，逐漸縮小，防止金屬液流經截面積擴大的地方出現負壓，由此必然會吸收分型面上的空氣，增加金屬液流動過程中的渦流；2) 橫澆道應具有一定的厚度和長度，若橫澆道過薄，則熱量損失大；若過厚則冷卻速度緩慢，影響生產率，增大金屬消耗；3) 橫澆道截面積在任何情況下都不應小于內澆口截面積。2．溢流槽的結構形式溢流槽布置在分型面上，結構簡單，截面形狀采用半圓形，設置在定模板上。多路管接頭壓鑄件的材料為壓鑄鋁合金。3．粘模金屬液在冷凝時，黏附在成型零件表面上，壓鑄件在脫模時，順著脫模方向的表面被拉壞，產生粗糙的表面或局部掉肉的現象。機械抽芯的特點是機構復雜但抽芯力大，精度較高，生產效率高，易實現自動化操作。手動抽芯機構的優點是結構簡單，制造容易，常用于抽出處于定模或離分型面較遠的中小型模具；其缺點是操作時勞動強度大，生產效率低，常用于小批量或式樣生產。當存在脫模斜度時，繼續抽芯時，只需克服機構及型芯運動時的阻力，而該力比起包緊力小得多，所以在計算抽芯力時可忽略該力。收縮率大抽芯力也大。抽芯力可按下式來計算： （71）式中——抽芯力（）；；——被鑄件包緊的型芯成型部分斷面周長（）；——鑄件冷卻收縮后對型芯產生的包緊力（）；——擠壓應力（單位面積包緊力）（），對于鋁合金一般取10～12Mp；——壓鑄合金對型芯的摩擦系數，=～；——型芯成型部分的脫模斜度（176。（2）延時抽芯行程的確定由于本次設計的楔緊塊在模具內部，且楔緊塊的楔緊角為10176。因此，抽芯距短而抽芯力大時，斜角取小值；抽芯距長而抽芯力小時，彎銷斜角取大值。間隙太小，需增加抽芯力；間隙太大，易使金屬液進入，增大抽芯力。5) 加大活動型芯的脫模斜度，可減少抽芯力，并且減少成型表面的擦傷。在壓鑄時，金屬液充滿型腔，冷卻并收縮，對活動型芯的成型部分產生包緊力，在抽芯機構開始工作的瞬間，須克服由鑄件收縮產生的包緊力和抽芯機構運動時產生的各種阻力。3. 其他抽芯機構它主要包括手動抽芯機構和活動鑲塊模外抽芯機構。合模時，又必須使推出機構及抽芯機構回復到原來位置，以便進行下一次壓鑄過程，完成這種動作的機構叫側向分型機構簡稱側抽芯機構或抽芯機構。解決的方法如下：① 適當提高澆注溫度；② 提高壓射比壓，縮短填充時間；③ 改善模具溫度調節的功能，在遠離內澆口的填充前端，應降低冷卻作用或設置局部加熱裝置，提高局部的模溫；④ 調整內澆口的位置和形式。排氣槽布置在溢流槽后端以加強溢流和排氣的效果。溢流、排氣系統還可以彌補由于澆注系統設計的不合理而帶來的一些鑄造缺陷。的出模斜度；6) 壓室和澆口套的內孔，應在熱處理和精磨后，再沿軸線方向進行研磨，；7) 與直澆道相連結的橫澆道一般設置在澆口套的上方，防止金屬液在壓射前流入型腔。1) 澆口厚度的經驗數據見表61表6 1內澆口厚度的經驗數據鑄件壁厚＞～3＞3～6合金種類復雜件簡單件復雜件簡單件內澆口厚度/mm鋁～～～～根據鑄件結構，內澆口的厚度取為3mm。(1) 金屬液充滿環形澆口后，再沿環形型腔壁充滿型腔，可避免正面沖擊型芯；(2) 排氣條件良好，壓鑄件的內部質量及表面質量都較高；(3) 可在環形澆口和環形溢流槽處設置推桿，使壓鑄件上不留推桿的痕跡；(4) 澆注系統金屬液消耗量較大，澆口需要切除；(5) 適用于圓筒類或中間帶孔的壓鑄件。 方案四：分型面取在零件軸向截面上，增加了模具的成本，零件也很難取出。壓鑄成型后，使它們分離，取出壓鑄件和澆注余料以及清除雜物。所以，由于支撐架成型時需要側抽芯，壓鑄機鎖模力可按式41計算： (41)式中——壓鑄機的鎖模力，kN；——主脹形力，kN；——分脹形力，kN；主脹形力的計算式為：= （42）——鍥緊塊的鍥緊角；——安全系數，一般取k=；——壓射比壓，KPa；——壓鑄件在主分型面上的正投影面積，多型腔模則為各型腔正投影面積之和（一般增加30%作為澆注系統與溢流排氣系統的面積），m2；分脹型力的計算式為：= （43）——所有各個型芯所產生的分脹型力，kN；——側向活動型芯在成型端面上的投影面積之和，m2；——鍥緊塊的鍥緊角，本次設計取為；即有m2= =(N)(kN) 計算脹型力由于支撐架壓鑄件成型時需要側抽芯，有分脹型力。 確定型腔數目及布置形式根據鑄件圖樣及產量等要求，確定該模具的型腔數為一模兩腔。臥式冷壓室壓鑄機的特點：①壓室與壓射沖頭均為水平放置，金屬液注入型腔時，澆道轉折少，其壓力損失小，有利于發揮增壓機構的作用；②模具安裝方便，臥式壓鑄機一般設有中心和偏心多個澆注位置，或在偏心和中心間設置可任意調節位置的扁孔；③便于操作，便于調整，壓鑄效率較高，是目前廣泛應用的壓鑄設備。 壓鑄機的種類和特點壓鑄機的種類和型號很多。．壓鑄件浸滲處理壓鑄件內部缺陷如氣孔、針孔或疏松等，可壓入密封劑(浸滲劑)使其具有耐壓性(氣密性、防水性)，這種方法叫浸滲處理。氧化鋅水玻璃水5將水和水玻璃一起攪拌，然后倒入氧化鋅攪勻。 壓鑄用涂料在壓鑄過程中，為了避免壓鑄模與鑄件粘合、減少頂出鑄件時的摩擦阻力和避免壓鑄模過分受熱，對型腔壁面、型芯表面、模具和機器的摩擦部分(滑塊、頂出元件、沖頭和壓室)等所噴涂的潤滑材料和稀釋劑的混全物，通稱為壓鑄涂料。同時，高溫的金屬液流對低溫模具的熱沖擊；也會影響模具的使用。在壓鑄成型過程中，金屬液的澆注溫度對填充狀態、成型效果、壓鑄件的強度、成型的尺寸精度、模具的熱平衡狀態以及壓鑄效果等方面都起著重要的作用。持壓時間的作用是使壓射沖頭有足夠的時間將壓力傳遞給未凝固的金屬，保證鑄件在壓力作用下結晶，加強補縮，以獲得致密的組織。充型速度對壓鑄件的表面粗糙度和內部組織的致密度有很大影響。因此，應根據鑄件的特點和合金的不同來選擇合適的壓射比壓。表2 5 機械加工余量 (單位：mm)尺寸～30＞30～50＞50～80＞80～120＞120～180＞180～260＞260～360＞360～500每面余量第三章 金屬壓鑄件壓鑄工藝壓鑄工藝是將模具、壓鑄機和鑄件結構與合金特點等三大要素有機地結合并加以運用的過程。 鑄造圓角半徑鑄造圓角可以使金屬液流暢，氣體容易排出，并可避免因銳角而產生裂紋，內圓角取值為取1mm。空間對角線取自外切鑄件最大輪廓的四方體，其值按式21[2]求得，一律取整數： (21)式中——空間對角線(mm)；a——長度(mm)；b——寬度(mm)；c——高度(mm)。本次設計要求的材料為壓鑄鋁合金YL112，壓鑄鋁合金是目前應用最廣泛的壓鑄材料，而大多使用高硅鋁合金。為提高生產效率且保證零件質量，預采用一模兩腔，對稱分布在澆注系統兩側成型。根據壓鑄件的形狀及精度要求，設計澆注系統的尺寸，尤其是內澆道尺寸的選擇。國產壓鑄件往往線條不清晰，水流紋不理想，表面粗糙度差。3)國產壓鑄機大都存在漏油的現象，主要原因是密封件質量差和加工質量問題。壓鑄模在我國約起始于20世紀40年代，但在工業上大量應用壓鑄件是始于20世紀50年代，即1958年以后。在壓力鑄造中，一般作用于原料上的壓力在20～200 MPa，充型時澆口處初始速度為15～70 m/s，～0．20 s。在此基礎上，應用CAE軟件PROCAST仿真支撐架充填、凝固過程，優化壓鑄模具結構設計。關鍵詞：壓鑄模；環形澆口；彎銷；分型面；Pro/E；CAESupport frame DieCasting Mould CAD / CAEABSTRACTIn this thesis, firstly, the structures of the Support frame diecasting were analyzed. The structure of die casting die was designed through the analysis of various process planning and the calculations of technological parameters of ring gate, bent pin, speed, temperature, pressure, etc. Secondly, the mold parting surface and gating system must be determined. By using 3D PRO/E software, the diecasting model and the mould st