摩托车曲轴箱盖压铸工艺优化与模具设计enji.docx

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1、毕业设计计（论文文）题 目： 摩托托车曲轴轴箱盖 压压铸工艺艺优化与与模具设设计 学 生：指导老师师：学 院： 材料料科学与与工程学学院 专 业： 材料料成型及及控制工工程 班 级：学 号：20133年6月月I福建工程程学院本本科毕业业设计(论文)作者承承诺保证证书本人郑重重承诺：本篇毕毕业设计计(论文)的内容容真实、可可靠。如如果存在在弄虚作作假、抄抄袭的情情况，本本人愿承承担全部部责任。学生签名名：年月日福建工程程学院本本科毕业业设计(论文)指导教教师承诺诺保证书书本人郑重重承诺：我已按按有关规规定对本本篇毕业业设计(论文)的选题题与内容容进行了了指导和和审核，该该同学的的毕业设设计（论论

2、文）中中未发现现弄虚作作假、抄抄袭的现现象，本本人愿承承担指导导教师的的相关责责任。指导教师师签名：年月日II目录摘要IAbsttracctIII1绪论- 1 -1.1压压力铸造造的特点点与应用用- 11 -1.2压压铸的发发展概况况- 11 -1.3 CAEE技术的的应用- 2 -1.4毕毕业设计计内容- 2 -2压铸模模具的整整体设计计- 44 -2.1 铸件工工艺性分分析- 4 -2.1.1铸件件的工程程图- 4 -2.1.2 压压铸件分分型面的的确定- 5 -2.1.3 浇浇注位置置和充填填形式- 5 -2.2压压铸成型型过程及及压铸机机的选用用- 66 -2.2.2 压压铸机的的校核

3、- 6 -2.3浇浇注系统统设计- 7 -2.3.1内浇浇口的设设计- 8 -2.3.2横浇浇道的设设计- 9 -2.3.3直浇浇道的设设计- 10 -2.3.4排溢溢系统设设计- 10 -2.3.5浇注注系统三三维图- 111 -3压铸模模具的CCAE模模拟分析析- 112 -3.1模模型的导导入与网网格处理理- 112 -3.2 参数设设定- 13 -3.3模模拟结果果及分析析- 113 -4模架及及成型零零件的设设计- 15 -4.1 模架的的设计- 155 -4.1.1 模模架形式式- 115 -4.1.2 模模架尺寸寸- 116 -4.2浇浇注系统统成型零零件设计计- 116 -4.

4、3铸铸件成型型零件设设计- 17 -4.3.1压铸铸件的收收缩率- 177 -4.3.2脱模模斜度- 188 -4.3.3成形形尺寸的的计算- 199 -4.3.4 结结构零件件的设计计- 222 -4.3.5液压压抽芯机机构设计计- 223 -4.3.6滑块块的设计计- 224 -4.4 推出机机构设计计- 225 -5模具总总装图- 277 -6总结- 299 -致谢- 30 -参考文献献- 331 -IV摩托车曲曲轴箱盖盖压铸工工艺优化化与模具具设计 摘要本文主要要介绍了了摩托车车曲轴箱箱盖的模模具设计计和利用用floow3DD进行压压铸工艺艺优化分分析。针针对结构构复杂、尺尺寸较大大，

5、且具具有薄壁壁罩形结结构特点点的压铸铸件，选选择一模模一腔、从从分型面面的端面面进浇的的梳妆形形式。利利用fllow33D对铸铸件的最最佳浇口口位置、型型腔填充充过程、表表面缺陷陷、卷气气等进行行分析。分分析结果果显示：采用梳梳妆形式式的浇口口温度分分布均匀匀，表面面缺陷少少，表面面成型质质量高。采采用不通通孔模架架结构，动动、定模模套板设设置冷却却系统，实实现模具具成形温温度的控控制。在在抽芯机机构设计计中，采采用液压压抽芯机机构和滑滑块机构构，实现现铸件的的侧孔成成型。采采用推杆杆推出机机构取代代薄壁壳壳形常用用的推板板推出机机构，简简化了模模具结构构。此外外，根据据压铸件件分型面面的投影

6、影面积为为10661cmm2，压铸铸件的质质量为88.2993Kgg，选择择型号为为J11180GG的压铸铸机。压压铸件的的外形尺尺寸是：3155mm2688mm1322mm，平平均壁厚厚约为44mm，选选用模架架尺寸为为8400mm7722mm8000mm。根据的工作条件，分别计算了型腔、型芯、孔间距的尺寸及公差，最终确定成型零件尺寸。推出机构中，设置导柱进行导向、定位，采用限位块进行限位，共用52根端面直径8mm的圆截面推杆。根据制造成型零件的工作条件及特点选用H13模具钢。关键词：摩托车车曲轴箱箱盖；压压铸模具具；fllow33D；压压铸工艺艺IMotoorcyyclee crrankk

7、casse ccasttingg moold dessignn annd pproccesss opptimmizaatioonAbsttracctThiss paaperr maainlly iintrroduucess mootorrcyccle craankccasee cooverr moold dessignn annd uuse of floow3DD foor ccasttingg prroceess opttimiizattionn annalyysiss. FFor thee coompllex strructturee, llargger sizze, andd haas

8、aa beell-shaapedd sttruccturral chaaraccterristticss off thhin-wallledd diie ccasttingg, cchooose a mmodeel oof aa caavitty, froom tthe parrtinng ffacee drresssingg pooureed iintoo thhe fformm. DDie casstinngsbesst ggatee loocattionn, ccaviity filllinng pproccesss, ssurffacee deefeccts, gaas vvoluum

9、ess weere anaalyzzed by usee fllow33D. Thhe rresuultss shhow: thhe ddresssinng fformm gaate of temmperratuure disstriibuttionn iss unnifoorm, feewerr suurfaace deffectts, surrfacce fformmingg hiigh quaalitty. Usiing bliind holle mmoldd sttruccturre. Movvingg, sstattionnaryy diie pplatte iis pprovvid

10、eed wwithh coooliing sysstemm slleevve, andd moold forrminng ttempperaaturre cconttroll. IIn ppulllingg meechaanissm ddesiign, thhe uuse of hyddrauulicc coore pulllinng mmechhaniism andd sllideer mmechhaniism, too acchieeve thee caastiing sidde hholee foormiing. Byy ussingg puush outt reeplaacemment

11、t off thhin-walll sshelll ccommmonlly uusedd puush boaard lauunchh meechaanissm, simmpliifieed tthe mouuld strructturee. IIn aaddiitioon, acccorddingg too thhe ccasttingg paartiing proojecctedd arrea 10661cmm2, diee caastiing quaalitty 88.2993Kgg, sseleect thee moodell J111800G ddie casstinng mmachh

12、inee. CCasttingg diimennsioons aree: 3315mmm 2668mmm 1322mm, thhe aaverragee waall thiicknnesss off abboutt 4mmm, usee moold sizze iis 8840mmm 7772mmm 8000mm. Acccorrdinng tto tthe worrkinng ccondditiionss weere callcullateed ccaviity, coore, hoole spaacinng ddimeensiionss annd ttoleeranncessresspec

13、ctivvelyy, aand ulttimaatelly ddeteermiine thee siize of thee mooldeed ppartt. TThe lauunchh meechaanissm sset up thee guuidee poost to guiide,to possitiion, ussingg thhe llimiit bblocck limmit, shhariing 52 endd 8mmm rrounnd ssecttionnal puttterr. AAccoordiing to mannufaactuure of molldedd paartss

14、thhe wworkkingg coondiitioons andd thhe ccharractteriistiics of thee maaterriall, sseleecteed HH13 toool ssteeel.Key worrds: mootorrcyccle cr Usee fllow33D ffor ankkcasse ccoveer；ddie-casstinng mmoldd；fllow33D.II1绪论1.1压压力铸造造的特点点与应用用压铸是在在高压作作用下将将液态或或者半液液态合金金以很高高的速度度压射进进入模具具型腔，并并在高压压下使铸铸件凝固固和成形形，是近近代金

15、属属成形工工艺中发发展较快快的一种种高效率率、少无无切削和和高精密密的金属属成形精精密铸造造方法。和和普通铸铸件相比比，压铸铸件内部部组织致致密，力力学性能能优良，尺尺寸精度度高，表表面质量量好。压压铸工艺艺在机械械工艺、航航天工业业、汽车车制造业业和日用用轻工业业中，都都占有重重要地位位。近年来，由由于汽车车和摩托托车行业业的迅速速发展，推推动了压压铸件的的的发展展。汽车车、摩托托车上配配套的铝铝合金压压铸件大大部分已已经实现现了国产产化。CCAD/CAMM技术应应用于压压铸模型型腔设计计、型面面造型与与加工编编程系统统，广泛泛地采用用电火花花和数控控铣加工工技术，保保证了型型腔的尺尺寸精度

16、度。因而而压铸模模具结构构的复杂杂程度、制制造工艺艺、产品品的外观观质量和和尺寸精精度等方方面，均均有明显显的提高高，已经经基本上上能够满满足汽车车、家电电、轻工工等工业业压铸件件的要求求。在模模具钢的的选用方方面，33Cr22W8VV已经较较少应用用，却普普遍采用用H133和ASSSABB84007等材材料，并并经热处处理和表表面氮化化处理，大大幅度提提高了模模具寿命命。模具设计计与制造造能力的的高低，已已经是衡衡量一个个国家机机械制造造水平的的重要标标志之一一，它关关系着产产品质量量和经济济效益的的提高，直直接影响响着国民民经济的的发展。许许多新产产品开发发和生产产在很大大程度上上依赖于于

17、模具的的设计和和制造技技术，尤尤其在汽汽车、轻轻工、电电子和航航天等领领域中有有着重要要作用1。1.2压压铸的发发展概况况一般认为为压铸的的发展开开始于119世纪纪初期，当当时印刷刷行业广广泛使用用铅锡合合金来压压铸铅字字。19905年年H.HH.多勒勒（Dooehller）成成功研制制了一台台最早的的既能压压铸铅、锡锡合金，又又能压铸铸锌合金金，且用用于工业业生产的的压铸机机。随后后，V.瓦格内内（Waagneer）室室压铸机机。随着着对压铸铸件的质质量、产产量和扩扩大应用用，对压压铸设备备不断提提出新的的、更高高的要求求，这促促使压铸铸生产更更加迅速速地发展展。到119699年美国国爱列克

18、克斯提出出了充氧氧压铸的的无气孔孔压铸法法。为了了压铸带带有镶嵌嵌件的铸铸件及实实现真空空压铸，出出现了水水平分型型的全立立式压铸铸机。而而后，为为了提高高压射速速度和实实现瞬时时增加压压射力以以便对液液体金属属进行有有效的增增压，提提高致密密度，出出现了三三级压射射系统的的压铸机机。国内压铸铸技术的的应用开开始于220世纪纪40年年代，但但是工业业化大量量使用是是始于220世纪纪50年年代。随随着经济济迅速发发展，我我国的压压铸技术术取得了了一定的的成就，压压铸机广广泛使用用于汽车车、电工工和航天天等领域域，压铸铸件的应应用范围围扩展到到农机、机机床、办办公用具具、军工工等领域域。至220世

19、纪纪90年年代，我我国的压压铸技术术达到相相当水平平，已经经能够自自行设计计和制造造出成系系列的、性性能良好好的压铸铸机。国国内在1100000kNN以上的的大型压压铸机的的应用也也有所发发展，已已经开始始采用了了真空高高压铸造造技术及及液态模模锻技术术。压铸铸设备的的的发展展方向，正正向大型型化、全全自动化化发展。迄迄今，压压铸技术术已经在在我国形形成了自自己的体体系，并并正在稳稳步发展展之中6。随随着经济济的快速速发展，压压铸市场场十分活活跃，压压铸产业业的高速速增长带带来了压压铸模具具制造工工业的一一片兴旺旺。根据据中国模模具工业业协会经经营管理理委员会会编制的的全国国模具专专业厂基基本

20、情况况统计计，压铸铸模具约约占各类类模具总总产值的的5%，每每年增长长速度高高达255%33。1.3 CAEE技术的的应用在以前计计算机计计算还未未广泛应应用于模模具生产产时，产产品在模模具设计计前的分分析只能能是潜在在的分析析而去推推断结果果，只能能通过长长期设计计所积累累的经验验去分析析产品，而而随着计计算机CCAE技技术的广广泛应用用在压铸铸模生产产，产品品的充填填与凝固固的过程程与结果果能够真真实体现现，不在在是靠经经验去推推断结果果，使分分析的结结果更为为真实更更为准确确。CAAE技术术的应用用通过对对成型工工艺与浇浇注系统统进行分分析验证证，提高高模具的的品质和和产品的的质量。CC

21、AE模模流分析析软件FFloww-3DD的运用用，使得得不需要要去调模模、试模模或等加加工后才才知道产产品缺陷陷就能准准确知道道产品成成型后的的缺陷位位置与形形成原因因，降低低了大量量的工作作量和时时间，也也降低了了制造成成本和模模具反复复修改的的成本11-12。1.4毕毕业设计计内容本课题设设计内容容是摩托托车曲轴轴箱盖压压铸工艺艺优化与与模具设设计，该该压铸件件的三维维视图如如图1-1所示示。主要要包括浇浇注系统统、分型型面、排排溢系统统、成形形零件、推推出机构构、抽芯芯机构、模模架设计计以及利利用Fllow33D进行行模流分分析。其其设计步步骤如下下：（11）压铸铸模具的的总体结结构；（

22、22）利用用Floow3DD进行CCAE模模流分析析（3）模模架及成成型零件件的设计计。图1-11 摩托托车曲轴轴箱盖三三维图2压铸模模具的整整体设计计2.1 铸件工工艺性分分析2.1.1铸件件的工程程图所用压铸铸件为摩摩托车曲曲柄箱盖盖，该箱箱盖的材材料为AADC112，其其外形尺尺寸是：3155mm2688mm1322mm，平平均壁厚厚约为44mm，该该压铸件件形状复复杂，筋筋多壁薄薄，要求求壁厚均均匀，组组织致密密，表面面完整、平平滑富有有光泽，不不允许有有花斑，并并且有较较高的力力学性能能要求。 其工程程图如图图2-11所示。图2-11 工程程图2.1.2铸件件工艺特特点及性性能要求求

23、本次课题题研究的的是材料料为ADDC122的摩托托车曲轴轴箱盖，它它是摩托托车发动动机的主主要构件件，它的的作用是是容纳和和支撑其其内的所所有零部部件，保保证它们们之间的的正确位位置，是是彼此之之间能协协调地运运转和工工作。该该曲轴零零件是一一种典型型的、相相对复杂杂的、加加工技术术要求较较高的箱箱体类零零件。它它的主要要加工部部分是分分割面、轴轴承孔、缸缸孔、通通孔和螺螺纹孔。结结构中的的多种孔孔、面，都都要求相相对较高高精度。箱箱体零件件是机器器的基础础零件，它它将其它它零件连连结成一一个整体体，使各各零件之之间保持持正确的的相互位位置关系系。通过分析析该曲轴轴箱盖的的结构特特点和工工作要

24、求求，曲轴轴箱体同同样具有有普通箱箱体的特特征和技技术要求求。曲轴轴箱由箱箱盖和底底座两部部分组成成，曲轴轴箱体本本身的钢钢度较差差，不采采用特殊殊措施很很难保证证其平面面度、垂垂直度等等要求。零零件的精精度对箱箱体内零零部件的的装配精精度有决决定性影影响。它它的成型型质量的的好坏将将直接影影响着摩摩托车的的使用性性能、工工作精度度和寿命命。2.1.2 压压铸件分分型面的的确定压铸模的的动模与与定模的的结合表表面通常常称为分分型面。选选择分型型面应该该注意的的要点如如下：开模时保保持铸件件随动模模移动方方向脱出出定模；分型面应应选在压压铸件外外轮廓尺尺寸最大大的截面面处；有利于浇浇注系统统、排

25、气气系统和和溢流系系统的布布置；要求不影影响铸件件的尺寸寸精度；简化模具具结构。本次设计计的压铸铸件表面面质量要要求高，分分型面设设在最大大投影面面上，不不仅便于于模具的的设计，而而且有利利于排气气和分型型，确保保了表面面质量。图2-22 分型型面的确确定2.1.3 浇浇注位置置和充填填形式铸件结构构复杂，有有两个侧侧抽芯，型型腔大，所所以不宜宜采用中中心浇注注。本次次设计中中横浇道道采用变变通的梳梳妆形式式浇口，从从底端浇浇注，浇浇注位置置选在平平台的端端面，即即分型面面上。这这样金属属液沿型型壁充满满型腔，避避免正面面冲击型型芯，排排气条件件良好；并且在在浇口和和溢流槽槽处可设设置推杆杆，

26、使压压铸件上上不留推推杆痕迹迹。梳妆妆形浇口口与压铸铸件分型型面的链链接方式式如图22-3所所示。这这种充填填形式，使使金属液液沿着一一个大方方向、同同步、快快速、较较均匀的的充满型型腔，并并将型腔腔内的气气体通过过排溢系系统排除除模外，避避免金属属液因回回流产生生碰撞涡涡流而卷卷气44。图2-33 梳妆妆形浇口口连接方方式2.2压压铸成型型过程及及压铸机机的选用用2.2.1压铸铸件型号号的选用用及其主主要参数数本课题设设计的压压铸件在在分型面面的投影影面积为为10661cmm2，压压铸件的的质量为为8.2293KKg，铝铝合金一一般件的的比压推推荐值为为3050MMpa，采采用的是是卧式冷冷

27、室压铸铸机，其其型号是是J11180GG，44参数数见表22-1。表2-11压铸机机的主要要参数参数名称称数值参数名称称数值合模力/kN80000最大金属属注入量量（铝）/kg15拉杆内间间距（水水平垂直）/mm8508500一次空循循环时间间t/ss14.44动模座板板行程/mm670压室法兰兰凸出高高度/mmm15模具厚度度（最小小/最大大）420/9500冲头跟踪踪距离/mm220压射位置置/mmm0,1440,2280铸件顶出出力/kkN360压射力/kN3007500铸件顶出出行程/mm180压室直径径D/mmm80/990/1100/1100/1220系统工作作压力/ MPPa12

28、.55压射比压压/MPPa38.221556机器总重重W/tt55最大铸造造面积/cm2253630115机器外形形尺寸（长长宽高）/mm9500028000283302.2.2 压压铸机的的校核（1）锁锁模力的的校核压射时，在在压射冲冲头作用用下，液液体金属属以极高高的速度度充填压压型。在在充填型型腔的瞬瞬间将产产生动力力冲击，达达到最大大的静压压力。这这一压力力将作用用到型腔腔的各个个方向，力力图使压压型沿着着分型面面胀开，故故称为胀胀型力。胀型力的的大小可可按下列列公式计计算33： F主主=AP/110 (22-1)式中 F主主表示示主胀型型力，KKN； PP表示最最终的压压射比压压，M

29、PPa； A表表示铸件件（包括括浇注系系统和排排溢系统统）在分分型面上上的总投投影面积积，。由于侧向向活动型型芯成形形端端面面面积相相对整个个铸件而而言不大大，故忽忽略分胀胀型力。 F锁锁K（FF主+F分） (22-2)式中 F锁表示压压铸件应应有锁模模力，KKN； KK为安全全系数，一一般取11.255。本次设计计取比压压值为440MPPa，压压铸件在在分型面面的投影影面积AA为10061ccm2，一般般另加330%作作为浇注注系统和和排溢系系统的面面积。代入数据据得：FF主=100611.334010=55117.22KN FF锁=80000KKN1.22555117.22=68896.5

30、KNN经校核，所所选压铸铸机的锁锁模力合合格。（2）压压室额定定容量的的校核每次压铸铸的金属属液总量量不能超超过压室室可容纳纳的金属属液总量量，G压室（V1+V2+V3）/10000 （2-3）式中 G压室室表示压压铸机压压室额定定总量，kkg； VV1表示压压铸件的的体积，ccm3； VV2表示浇浇注系统统的总体体积,ccm3; VV3表示排排溢系统统及余料料体积，ccm3; 表表示液态态合金密密度，gg/cmm3。代入数据据：G压压室=115kgg(10059+2144+1778) 2.4410000=33.488kg经校核，所所选压铸铸机压室室额定容容量合格格2.3浇浇注系统统设计压铸模

31、浇浇注系统统是将压压铸机压压室内熔熔融的金金属液在在高温高高压高速速状态下下填充入入压铸模模型腔的的通道。它它包括直直浇道、横横浇道、内内浇口、以以及溢流流排气系系统等。浇浇注系统统对金属属液流动动的方向向、溢流流排气条条件、压压力的传传递、充充填速度度、模具具的温度度分布、充充填时间间的长短短等各方方面都起起着重要要的控制制与调节节作用。因因此它决决定着压压铸件表表面质量量以及内内部显微微组织状状态，同同时也影影响压铸铸生产的的效率和和模具的的寿命10。根据压铸铸机的形形式和引引入金属属液的方方式不同同，压铸铸模浇注注系统的的组成形形式也有有所不同同，大体体分热压压室、立立式冷压压室、全全立

32、式冷冷压室这这三种。该该设计选选用卧式式冷压室室型的浇浇注系统统，由直直浇道、横横浇道、内内浇口和和溢流槽槽、排气气道组成成。2.3.1内浇浇口的设设计（1）内内浇口横横截面积积的计算算充填速速度表 2-2 充充填速度度推荐值值合金铝合金锌合金镁合金黄铜充填速度度20660305504099020550根据参考考文献3查得，铝铝合金密密度为22.4gg/cmm3，充充填速度度推荐值值为：220660m/s，注注：当铸铸件的壁壁很薄，并并表面质质量要求求较高时时，选用用较高的的充填速速度值；对于力力学性能能，如抗抗拉强度度和致密密度要求求较高时时选用较较低的值值。根据据摩托车车曲轴箱箱盖的使使用

33、环境境和特点点，其要要求较高高的力学学性能，同同时表面面质量也也不能太太差。故故选用440m/s的充充填速度度。2）充填填时间填充时间间是金属属液最初初从内浇浇口压入入型腔开开始到型型腔充满满的时间间。填充充时间主主要取决决于压铸铸件的壁壁厚和金金属液的的流动长长度。在在一般情情况下填填充时间间的推荐荐值见参参考文献献3。摩托车曲曲轴箱盖盖的平均均壁厚大大约为44mm，根根据充填填时间推推荐值：铸件平平均壁厚厚为3.8mmm，其型型腔充填填时间为为0.00500.122s。故故选用充充填时间间为0.08ss。由流量计计算法公公式33： （22-4）式中 Ag内浇口口横截面面积（mmm2）； G

34、通过内内浇口的的金属液液质量（gg）；金属属液的密密度（gg/cmm3）； Vg内浇口口处金属属液的流流速（mm/s）； T型腔充充填时间间（s）。代入数据据求得：Ag=82993/(2.44400.008)=10880mmm2（2）内内浇口横横截厚度度、长度度、宽度度的计算算为保证金金属液均均匀地在在内浇口口整个宽宽度上流流过，就就要确定定一个最最小厚度度。内浇浇口厚度度过小，金金属液中中杂质可可能把内内浇口堵堵住一部部分，内内浇口有有效流动动面积变变小。厚厚度过大大，去除除浇口困困难，容容易损伤伤压铸件件。内浇浇口最小小厚度不不小于00.155mm，最最大补超超过压铸铸件壁厚厚的一半半。根

35、据参考考文献3，可可查得内内浇口厚厚度的经经验数据据表和内内浇口厚厚度相关关公式。内浇口厚厚度h与与凝固模模数M的的关系： h=kk1M+kk2 (22-5) 式中 h为内内浇道厚厚度(mmm) kk1为系数数(mmm/cmm)，铝铝合金kk1=3.7； kk2为系数数(mmm/cmm)，铝铝合金kk2=0.5 MM为铸件件的凝固固模数，；V为压铸铸件体积积(cmm3)A为压铸铸件表面面积(ccm2)代入数据据得h=3.7*110599/10061+0.554.22mm适当选取取此铝合合金铸件件内浇口口厚度为为4.22mm，圆圆环件内内浇口的的宽度为为外径和和内径的的0.22500.3倍倍。外

36、径径和内径径分别大大约为660mmm和644mm。所所以宽度度设为331mmm；长度度为455mm。2.3.2横浇浇道的设设计（1）横横浇道的的形式及及尺寸横浇道是是指从直直浇道末末端到内内浇口之之间的通通道没有有时横浇浇道可划划分为主主横浇道道和过度度横浇道道。根据据铸件及及内浇口口特点，选选用横浇浇道的形形式如下下，截面面为矩形形，浇道道形状及及尺寸如如图2-6。 （aa）直浇浇道、横横浇道的的形式 （b）横横浇道的的基本尺尺寸图2-66 横横浇道立立体图及及具体尺尺寸为了防止止金属液液对型芯芯的正面面冲击，横横浇道与与内浇口口采用了了端面联联接的方方式，见见图2-7。图2-77 端面面联

37、接方方式2.3.3直浇浇道的设设计直浇道尺尺寸由浇浇口套尺尺寸决定定。浇口口套内径径与压室室内径相相同，由由于压铸铸机选择择型号为为J11170AA，其压压室直径径为800/900/1000/1110/1200选取880mmm为浇口口套内径径，其他他尺寸根根据情况况自行设设计。2.3.4排溢溢系统设设计为了提高高压铸件件质量，在在金属液液充填型型腔的过过程中应应尽量排排除型腔腔中的气气体，排排除混有有气体和和被涂料料残余物物污染的的前流冷冷污金属属液，需需要设计计排溢系系统。排排溢系统统由排气气道、溢溢流槽、溢溢流口组组成。溢流槽的的结构如如图2-8 所所示。图2-88 溢流槽槽的结构构（1)

38、溢溢流槽尺尺寸设计计溢流槽尺尺寸选取取：溢流流口厚度度h=11.3mmm；溢溢流槽厚厚度H=12mmm；溢溢流槽AA=300mm，BB=355mm。溢溢流槽圆圆角半径径R=55mm。（2）排排气槽设设计排气槽用用于从型型腔内排排出空气气及分型型剂挥发发产生的的气体，其其设置的的位置与与内浇口口的位置置及金属属液的流流态有关关。为使使型腔内内的气体体在压射射时尽可可能被压压铸的金金属液排排出，要要将排气气槽设置置在金属属液最后后填充的的部位。排排气槽一一般与溢溢流槽配配合，布布置在溢溢流槽后后端以加加强溢流流和排气气的效果果。本次设计计的排气气槽结构构如图22-9所所示。排排气槽由由分型面面上直

39、接接从型腔腔中引出出来，呈呈曲折形形状，有有利于防防止金属属液从排排气槽中中喷射出出来。图2-99排气槽槽三维示示图根据参考考文献3，本本次设计计选择排排气槽深深度为00.155mm；宽宽度为220mmm。2.3.5浇注注系统三三维图图2-110带浇浇注系统统和排气气系统的的铸件如图2-10所所示，为为铸件带带有浇注注系统和和排溢系系统的三三维图。溢溢流槽、集集渣包和和排气部部分设于于分型面面外围，用用于排除除型腔中中的气体体和排除除并容纳纳冷污的的金属液液和氧化化物。3压铸模模具的CCAE模模拟分析析3.1模模型的导导入与网网格处理理由于本次次设计产产品形状状复杂，为为了减少少网格数数，把网

40、网格划分分如下图图3-11：网格格数为：Bloock 1 =453318000;BBlocck 22 = 16338000;Bllockk 3 = 6638440;网网格总数数为：4475994400。图3-11 网格格划分示示意图（a）产产品体结结果查看看 （bb）型腔腔内部结结构结果果查看图3-22 网格格划分结结果查看看图3.2 参数设设定型腔的初初始温度度设为2293kk，压强强采用相相对压强强。因为为该产品品是用AADC112材料料制造而而成，因因此选择择填充的的金属液液为ADDC122，选择择模具的的材料为为H133,设置置进料边边界条件件，修改改进料温温度为9973kk，进料料压

41、射速速度为4400ccm/ss。再进进行物理理选项选选择时根根据分析析任务选选择aiir eentrrainnmennt（气气孔）、ddefeect traackiing（曲曲线）、ggravvityy（重力力）、hheatt trranssferr（热传传递）、ssoliidifficaatioon（凝凝固）、vvisccosiity andd tuurbuulennce（湍湍流）。3.3模模拟结果果及分析析图3-33为填充充过程温温度场充充填过程程数值模模拟图，可可以看出出，从内内浇口进进入的金金属液开开始充填填制件，在在填充制制品时温温度差不不会太大大，而且且温度分分布较均均匀。而而金属

42、液液进入溢溢流槽时时，此部部分是制制件中最最狭窄的的部位，其其截面积积比内浇浇口总面面积小，阻阻止了后后续金属属液的流流动，使使得温度度降低较较快，在在溢流槽槽容易形形成冷凝凝等缺陷陷，正因因为此部部分狭窄窄，导致致形成绕绕流。绕绕流进一一步发展展成为旋旋涡，造造成在制制件内部部卷气，最最终的卷卷气位置置分布如如图3-4所示示，卷气气情况随随着充填填位置和和浇口位位置的距距离增大大而增大大，在溢溢流槽位位置处卷卷气特别别严重，这这也是设设置溢流流槽的主主要原因因。溢流流槽的另另一好处处从图33-5能能够很好好体现，溢溢流槽的的设置使使得整个个产品的的表面缺缺陷几乎乎为零。从图中可可看出：除了部

43、部分螺纹纹空和凹凹槽处，铸铸件整体体表面缺缺陷少；温度分分布较紧紧凑、温温差不大大；制品品表面卷卷气情况况稀少，主主要集中中在集渣渣包和排排气槽上上，表面面成型结结果也较较好，分分析结果果符合设设计要求求。(a)充充填0.0122秒时的的温度分分布 (b)充充填0.0299秒时的的温度分分布(c) 充填00.0338秒时时的温度度分布 (dd) 充充填0.0577秒时的的温度分分布图3-33 铸铸件充填填过程的的温度分分布(a)卷卷气情况况正面结结果图 (bb)卷气气情况反反面结果果图图3-44 卷气气位置分分布图(a) 表面缺缺陷情况况正面结结果图 (bb) 表表面缺陷陷情况反反面结果果图图

44、3-55表面缺缺陷分布布图4模架及及成型零零件的设设计4.1 模架的的设计模架是固固定和设设置成型型镶块、浇浇道镶块块、浇口口套以及及抽芯机机构、导导向零件件等的基基体。一一副压铸铸模具由由一下几几部分组组成：成成形零件件、浇注注系统、开开合模导导向机构构、脱模模机构、侧侧向分型型与抽芯芯机构、温温度调节节系统、排排气系统统、其他他零部件件等组成成。其中中定模固固定在压压铸机压压室一方方的定模模座板上上，是金金属液开开始进入入压铸模模型腔的的部分，也也是压铸铸模型腔腔的所在在部分之之一。定定模上有有直浇道道直接与与压铸机机的喷嘴嘴或压室室连接。动动模固定定在压铸铸机的动动模座板板上，随随动模座

45、座板向左左、向右右移动与与定模分分开和合合拢，一一般抽芯芯和铸件件顶出机机构设于于其内5。4.1.1 模模架形式式（1）通通孔的模模架动模架、定定模架分分别由动动模套板板、定模模套板、支支承板、定定模座板板所组成成，定模模镶块、动动模镶块块、浇道道镶块固固定在套套板内，有有支承板板、定模模座板压压紧。模模体的加加工工艺艺性好，但但是设计计时应注注意支承承板的强强度，防防止镶块块受反压压力时变变形，影影响铸件件尺寸和和精度。多多腔模和和组合镶镶块的模模具大多多采用这这种模架架形式。 (2)不通孔孔的模架架动模、定定模分别别由动模模套板和和定模套套板单体体形成，定定模镶块块和动模模镶块及及浇道镶镶块用螺螺钉紧