壓鑄模具設(shè)計(jì)開題報(bào)告
壓鑄是一種金屬鑄造工藝,其特點(diǎn)是利用模具內(nèi)腔對(duì)融化的金屬施加高壓。模具通常是用強(qiáng)度更高的合金加工而成的,這個(gè)過(guò)程有些類似注塑成型。
一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀
根據(jù)對(duì)螺桿套壓鑄模的設(shè)計(jì),了解和熟悉壓力鑄造的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程和模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。對(duì)壓力鑄造過(guò)程,模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中以及實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的缺陷問(wèn)題,根據(jù)壓鑄模具工藝設(shè)計(jì)的理論與實(shí)踐的結(jié)合,在外套的工藝結(jié)構(gòu)不影響其性能和使用的情況下進(jìn)行相應(yīng)合理的設(shè)計(jì),從而達(dá)到避免缺陷,提高外套工作性能的目的社會(huì)需要是促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要原因。當(dāng)一種生產(chǎn)工藝不能滿足社會(huì)需要時(shí),就會(huì)有新的更好的工藝產(chǎn)生,壓鑄技術(shù)的出現(xiàn)就是如此。壓鑄最早用來(lái)鑄造印刷用的鉛字,當(dāng)時(shí)需要生產(chǎn)大量清晰光潔以及可互換的鑄造鉛字,壓鑄法隨之產(chǎn)生。根瑟勒Mergenthaler)發(fā)明了鉛字壓鑄機(jī)。最初壓鑄的合金是常見(jiàn)的鉛和錫合金。隨著對(duì)壓鑄件需求量的增加,要求采用壓鑄發(fā)生產(chǎn)熔點(diǎn)和強(qiáng)度都更高的合金零件,這樣,相應(yīng)的壓鑄技術(shù),壓鑄模具和壓鑄設(shè)備就不斷地改進(jìn)發(fā)展。Doehler)研究成功用于工業(yè)生產(chǎn)的壓鑄機(jī),壓鑄鋅,錫,鉛合金鑄件。agner)首先制成啟動(dòng)活塞壓鑄機(jī),用于生產(chǎn)鋁合金鑄件。約瑟夫。波拉克Joset Polak)設(shè)計(jì)了冷壓室壓鑄機(jī),克服了熱壓室壓鑄機(jī)的不足之處,從而使壓鑄生產(chǎn)技術(shù)前進(jìn)了一大步,鋁,鎂,鋅,銅等合金零件開始廣泛采用壓鑄工藝進(jìn)行生產(chǎn)。壓鑄生產(chǎn)是所有壓鑄工藝中生產(chǎn)速度最快的一種,也是最富有競(jìng)爭(zhēng)力的工藝之一,使得它在短短的年里的時(shí)間內(nèi)發(fā)展成為航空航天,交通運(yùn)輸,儀器儀表,通信等領(lǐng)域內(nèi)有色金屬鑄件的重要生產(chǎn)工藝。
鑄工藝與設(shè)備逐步完善的時(shí)期。而代到現(xiàn)在,則是電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)加速用于壓鑄工藝與設(shè)備的大發(fā)展階段。數(shù)控壓鑄機(jī),計(jì)算機(jī)控制壓鑄柔性單元及系統(tǒng)和壓鑄工藝與設(shè)備計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的出現(xiàn),標(biāo)志著壓鑄生產(chǎn)開始從經(jīng)驗(yàn)操作轉(zhuǎn)變到科學(xué)控制新階段,從而使壓鑄件的質(zhì)量,自動(dòng)化程度及勞動(dòng)生產(chǎn)旅都得到了極大的提高。
在壓鑄生產(chǎn)中,正確采用各種壓鑄工藝參數(shù)是獲得優(yōu)質(zhì)壓鑄件的重要措施,而金屬壓鑄模則是提供正確選擇和調(diào)整有關(guān)工藝參數(shù)的基礎(chǔ)。所以說(shuō),能否順利進(jìn)行壓鑄生產(chǎn),壓鑄件質(zhì)量的優(yōu)劣,壓鑄成型效率以及綜合成本等,在很大程度上取決于金屬壓鑄模結(jié)構(gòu)的合理性和技術(shù)的先進(jìn)性以及模具的制造質(zhì)量。由于金屬壓鑄成型有著不可比擬的突出優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)技術(shù)快速發(fā)展的年代,必將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。特別是在大批量的生產(chǎn)中,雖然模具成本高一些,但總的說(shuō)來(lái),其生產(chǎn)的綜合成本得到大幅度降低。在這個(gè)講求微利的競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代,采用金屬壓鑄成型技術(shù),更有其積極和明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
近年來(lái),汽車工業(yè)的飛速發(fā)展給壓鑄成型的生產(chǎn)帶來(lái)了機(jī)遇。由于可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的需要,汽車輕量化是實(shí)現(xiàn)環(huán)保,節(jié)能,節(jié)才,告訴的最佳途徑。因此,用壓鑄合金件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鑄鐵件,可使汽車質(zhì)量減輕,壓鑄合金件還有一個(gè)顯著地特點(diǎn)是傳導(dǎo)性能良好,熱量散失快,提高了汽車行車安全性。因此,金屬壓鑄行業(yè)正面臨著發(fā)展的機(jī)遇,其應(yīng)用前景十分廣闊。 中國(guó)的壓鑄業(yè)經(jīng)歷了,已經(jīng)成為具有相當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)業(yè),并以每年速度增長(zhǎng),但是由于企業(yè)綜合素質(zhì)還有待提高,技術(shù)開發(fā)滯后于生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,經(jīng)營(yíng)方式滯后于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要。從總體看,我國(guó)是壓鑄大國(guó)之一,但不是強(qiáng)國(guó),壓鑄業(yè)的水平還比較落后,我國(guó)的壓鑄工業(yè)與國(guó)際上先進(jìn)國(guó)家相比還有差距,而這些差距正為我國(guó)壓鑄業(yè)發(fā)展提供了過(guò)闊的空間。
三,壓鑄模概述
在壓鑄生產(chǎn)中,壓鑄模與壓鑄工藝,生產(chǎn)操作存在著相互制約,相互影響的密切關(guān)系。所以,金屬壓鑄模的設(shè)計(jì),實(shí)質(zhì)上是對(duì)壓鑄生產(chǎn)過(guò)程中預(yù)計(jì)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)和可能出現(xiàn)各種問(wèn)題的綜合反映。因此,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須通過(guò)分析壓鑄件的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)。了解壓鑄工藝參數(shù)能夠?qū)嵤┑目赡艹潭,掌握在不同情況下的填充條件以及考慮對(duì)經(jīng)濟(jì)效果的影響等因素,設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理,運(yùn)行可靠,滿足生產(chǎn)要求的壓鑄模來(lái)。
同時(shí)由于金屬壓鑄模結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,制造精度要求精度高,當(dāng)壓鑄模設(shè)計(jì)并制造完成后, 其修改的余地不大,所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)周密思考,謹(jǐn)慎細(xì)致 ,力爭(zhēng)不出現(xiàn)原則性錯(cuò)誤,以達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
二、研究方案及預(yù)期結(jié)果
具分型面:使該基準(zhǔn)面既有利于模具加工,同時(shí)兼顧壓鑄的成形性腔數(shù)量,合理的布局形式,并測(cè)算投影面積;確定壓鑄件的成型位置, 分析定模和動(dòng)模中所包含的成型部分的分配狀況,成型零件的結(jié)構(gòu)組合和固定形式模和定模零件所受包緊力的大小,應(yīng)使動(dòng)模上成型零件的包緊力大于在定模上的包緊力,以使開模時(shí)壓鑄件留在動(dòng)模一側(cè) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體布置方案:壓鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),幾何形狀,型腔的排氣條件等因素所選用壓鑄機(jī)的形式直澆道,橫澆道,內(nèi)澆口的位置形式尺寸導(dǎo)流方向排溢系統(tǒng)的設(shè)置等。其中內(nèi)澆口的位置和形式,是決定金屬液的填充效果和壓鑄件質(zhì)量的重要因素 方式的選擇件側(cè)凹凸面部位的處置
主要零件的結(jié)構(gòu)和尺寸:型腔側(cè)壁厚度,支撐板厚度,確定型腔板。動(dòng)模板 ,動(dòng)模座板,定模座板的厚度及尺寸模具導(dǎo)向形式位置,尺寸 壓鑄模的定位方式,安裝位置,固定形式定各結(jié)構(gòu)件的連接和固定形式定加熱管道的位置,尺寸。
五,壓鑄合金,壓鑄機(jī)以及分型面的選擇
金作為一種壓鑄用的金屬材料力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)鋅合金,鋁合金和鎂合金。另外,銅合金抗蝕性能好,耐磨性好,疲勞極限和熱導(dǎo)性都很高,線膨脹系數(shù)也較小,主要用于制造耐磨和工作溫度變化時(shí)要求尺寸穩(wěn)定的零件。
冷壓室壓鑄機(jī)的壓室和壓射機(jī)構(gòu)處于水平位置。它的壓室結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修方便,金屬液充填流程短,金屬消耗少 ,能量損失少,有利于增壓,而且操作程序簡(jiǎn)單,余料能被沖頭推出,生產(chǎn)率高。此外,為使金屬液澆入壓室后不 致自動(dòng)流入型腔,澆口宜設(shè)在壓室上部。
全部處于動(dòng)模內(nèi) 此外還要注意壓頭,芯桿和形成型腔的模芯的模具零件壽命以及模具澆道形狀,澆口與排溢口位置系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性以及壓鑄機(jī)壓射工藝參數(shù)的合理化。
六、參考文獻(xiàn)
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