壓鑄成形工藝與模具

第1章 概述

第一節(jié) 壓鑄的基本概念

第二節(jié) 壓鑄過程

第2章 壓鑄材料與壓鑄件

第一節(jié) 壓鑄合金

第二節(jié) 壓鑄件的精度與表面粗糙度

第三節(jié) 壓鑄件基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第3章 壓鑄成形工藝與壓鑄成形機(jī)

第一節(jié) 壓鑄工藝參數(shù)的選擇

第二節(jié) 壓鑄成形機(jī)的特點(diǎn)

第三節(jié) 壓鑄機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

第四節(jié) 壓鑄機(jī)的選用及有關(guān)參數(shù)的校核

第4章 壓鑄成形模具

第5章 壓鑄模 CAD/CAE/CAM

參考文獻(xiàn)

第一章 概述

第一節(jié) 壓鑄的基本概念

一、壓鑄的特點(diǎn)與應(yīng)用

在普通鑄造技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種先進(jìn)工藝稱為壓力鑄造技術(shù)，它是將熔融的液態(tài)金屬注入壓鑄機(jī)的壓室，通過壓射沖頭(活塞)的運(yùn)動(dòng)，使液態(tài)金屬在高壓作用下高速通過模具澆注系統(tǒng)并充填模具型腔，在壓力下金屬開始結(jié)晶，迅速冷卻凝固成鑄件。和普通鑄件相比，壓鑄件內(nèi)部組織致密，力學(xué)性能優(yōu)良，尺寸精度高，表面質(zhì)量好。壓鑄工藝在機(jī)械工業(yè)、航天工業(yè)、汽車制造業(yè)和日用輕工業(yè)中，都占有重要地位。

近年來，由于汽車和摩托車工業(yè)的迅速發(fā)展，推動(dòng)了壓鑄件生產(chǎn)的發(fā)展。汽車、摩托車上配套的鋁合金壓鑄件大部分已實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。有些廠家已把CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用于壓鑄模型腔設(shè)計(jì)、型面造型與加工編程系統(tǒng)，廣泛地采用了電火花和數(shù)控銑加工技術(shù)，保證了型腔尺寸的精度。因而壓鑄模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、制造工藝、產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和尺寸精度等方面，均有明顯提高，已經(jīng)基本上能夠滿足汽車、家電、輕工等工業(yè)壓鑄件的要求。在模具鋼的選用方面，3Cr2W8V已較少應(yīng)用，而普遍采用Hl3和ASSAB8407等材料，并經(jīng)熱處理和表面氮化處理，大幅度提高了模具壽命。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，注重解決熱平衡問題，水平也有較大的提高。

模具設(shè)計(jì)與制造能力的強(qiáng)弱和水平的高低，已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一，它關(guān)系著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高，直接影響了國民經(jīng)濟(jì)中許多行業(yè)的發(fā)展。在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中，模具工業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)中一個(gè)非常重要的行業(yè)。許多新產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)在很大程度上依賴于模具的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，特別是在汽車、輕工、電子和航天等領(lǐng)域中尤為重要。

二、壓鑄的發(fā)展

國內(nèi)在10000kN以上大型壓鑄機(jī)的應(yīng)用方面也有所發(fā)展，已開始采用了真空高壓鑄造技術(shù)及液態(tài)模鍛技術(shù)。壓鑄設(shè)備的發(fā)展方向，正向大型化、全自動(dòng)化發(fā)展。臥式冷壓室壓鑄機(jī)的鎖模力達(dá)到44000 kN，先進(jìn)的壓鑄機(jī)的壓鑄性能可達(dá)到如下指標(biāo)：慢壓射速度在0～0．6m/s范圍內(nèi)無級(jí)可調(diào)，能實(shí)現(xiàn)勻速運(yùn)動(dòng)和等加速運(yùn)動(dòng)；快壓射速度可超過lom/s，能實(shí)現(xiàn)一級(jí)或多級(jí)速度段運(yùn)動(dòng)，控制精度達(dá)到2%；建壓時(shí)間最短可小于30ms，慢壓射轉(zhuǎn)換到快壓射的過渡時(shí)間小于20ms；壓射終了和增壓終了時(shí)的壓力沖擊峰值小于20%，具有壓射終了時(shí)的制動(dòng)減速功能；壓射比壓在60～160MPa內(nèi)無級(jí)可調(diào)，一次壓射后的壓力波動(dòng)小于15%。2100433B

《壓鑄成形工藝與模具》由化學(xué)工業(yè)出版社出版。

本書從實(shí)用的角度出發(fā)，對(duì)壓鑄技術(shù)作了全面、系統(tǒng)的介紹。全書共分10章，主要內(nèi)容包括壓鑄合金及壓鑄件設(shè)計(jì)、壓鑄工藝、壓鑄機(jī)、壓鑄模的分型面設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)及排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)、成形零件設(shè)計(jì)、側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和壓鑄?？傮w設(shè)計(jì)等。本書理論聯(lián)系實(shí)際，有較強(qiáng)的實(shí)用性。

本書保作為高職高專及本科院校模具、材料成形與控制等機(jī)械類專業(yè)的教材，也可供有關(guān)科技人員參考。

第1章 壓鑄成型技術(shù)

1.1 金屬液態(tài)成型技術(shù)

1.2 金屬壓鑄成型在工業(yè)生產(chǎn)中的重要地位

1.3 我國壓鑄工業(yè)概況

1.4 壓鑄機(jī)、壓鑄成型技術(shù)及壓鑄模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的發(fā)展

1.4.1 壓鑄機(jī)的發(fā)展

1.4.2 壓鑄技術(shù)的發(fā)展

1.4.3 壓鑄模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的發(fā)展

思考題

第2章 壓鑄成型基礎(chǔ)

2.1 壓鑄的基本原理與工藝過程

2.1.1 熱壓室壓鑄機(jī)壓鑄的基本原理與工藝過程

2.1.2 冷壓室壓鑄機(jī)壓鑄的基本原理與工藝過程

2.2 壓鑄過程中金屬液的流動(dòng)狀態(tài)及其流動(dòng)特性

2.2.1 充填模具型腔時(shí)金屬液流動(dòng)的狀態(tài)

2.2.2 影響壓鑄金屬流動(dòng)的因素

2.2.3 金屬液流動(dòng)的狀態(tài)與壓鑄件的質(zhì)量

2.3 壓鑄成型的特點(diǎn)

2.3.1 壓力鑄造與砂型鑄造的特點(diǎn)比較

2.3.2 金屬壓鑄成型與塑料注射成型的特點(diǎn)比較

2.3.3 壓鑄成型的優(yōu)缺點(diǎn)

2.4 壓鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性

2.4.1 壓鑄件的尺寸精度

2.4.2 壓鑄件的結(jié)構(gòu)要求

2.5 壓鑄合金及其性能簡(jiǎn)介

2.5.1 壓鑄鋅合金

2.5.2 壓鑄鋁合金

2.5.3 壓鑄鎂合金

2.5.4 壓鑄銅合金

思考題

第3章 壓鑄成型工藝

3.1 壓射力與壓射比壓

3.1.1 壓射力

3.1.2 壓射比壓及其選擇

3.2 壓射速度與充填速度

3.2.1 壓射速度

3.2.2 充填速度及其選擇

3.3 充填時(shí)間、持壓時(shí)間與留模時(shí)間

3.3.1 充填時(shí)間

3.3.2 持壓時(shí)間

3.3.3 留模時(shí)間

3.4 合金的澆注溫度

3.5 模具溫度

3.5.1 模具預(yù)熱的作用及預(yù)熱溫度

3.5.2 模具的工作溫度

3.6 壓鑄用涂料

3.6.1 壓鑄涂料的作用

3.6.2 對(duì)壓鑄涂料的總體要求

3.6.3 常用壓鑄涂料

3.7 特殊壓鑄工藝

3.7.1 真空壓鑄

3.7.2 充氧壓鑄

3.7.3 精、速、密壓鑄

3.7.4 半固態(tài)壓鑄

思考題

第4章 壓鑄模與壓鑄機(jī)

4.1 壓鑄模的結(jié)構(gòu)組成

4.1.1 壓鑄模的基本結(jié)構(gòu)組成

4.1.2 熱壓室壓鑄機(jī)用壓鑄模的基本結(jié)構(gòu)

4.1.3 臥式冷壓室壓鑄機(jī)用壓鑄模的基本結(jié)構(gòu)

4.1.4 立式冷壓室壓鑄機(jī)用壓鑄模的基本結(jié)構(gòu)

4.1.5 全立式冷壓室壓鑄機(jī)用壓鑄模的基本結(jié)構(gòu)

4.2 壓鑄機(jī)及其選用

4.2.1 壓鑄機(jī)的結(jié)構(gòu)形式與特點(diǎn)

4.2.2 壓鑄機(jī)的選用

4.3 國產(chǎn)壓鑄機(jī)型號(hào)及主要技術(shù)參數(shù)

4.3.1.熱壓室壓鑄機(jī)

4.3.2 臥式冷壓室壓鑄機(jī)

4.3.3 立式冷壓室壓鑄機(jī)

思考題

第5章 澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

5.1 澆注系統(tǒng)的組成

5.2 內(nèi)澆口的分類與設(shè)計(jì)

5.2.1 內(nèi)澆口的分類

5：2.2 內(nèi)澆口位置的選擇

5.2.3 內(nèi)澆口的尺寸計(jì)算

5.3 橫澆道設(shè)計(jì)

5.3.1 橫澆道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

5.3.2 橫澆道的結(jié)構(gòu)形式

5.3.3 橫澆道的截面形狀與尺寸

5.4 直澆道設(shè)計(jì)

5.4.1 熱壓室壓鑄機(jī)模具用直澆道

5.4.2 立式冷壓室壓鑄機(jī)模具用直澆道

5.4.3 臥式冷壓室壓鑄機(jī)模具用直澆道

5.5 排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

5.5.1 溢流槽的設(shè)計(jì)

5.5.2 排氣槽的設(shè)計(jì)

思考題

第6章 壓鑄模零部件設(shè)計(jì)

6.1 分型面及其選擇

6.1.1 分型面的類型

6.1.2 分型面的選擇原則

6.2 成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

6.2.1 型腔表面的熱交變應(yīng)力及對(duì)模具的影響"para" label-module="para">

6.2.2 凹模與凸模的基本結(jié)構(gòu)形式

6.2.3 鑲塊和型芯的止轉(zhuǎn)

6.2.4 型腔鑲塊在動(dòng)、定模套板內(nèi)的布置

6.3 成型零部件的工作尺寸

6.3.1 影響壓鑄件尺寸精度的因素

6.3.2 成型零部件工作尺寸的計(jì)算

6.3.3 壓鑄件有脫模斜度時(shí)成型尺寸基準(zhǔn)選擇的一般規(guī)定

6.4 結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì)

6.4.1 動(dòng)、定模套板的邊框厚度

6.4.2 動(dòng)模支承板厚度

6.4.3 定模座板的設(shè)計(jì)

6.4.4 動(dòng)模模座的設(shè)計(jì)

6.4.5 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

6，5模架的標(biāo)準(zhǔn)化

思考題

第7章 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

7.1 推出機(jī)構(gòu)的組成與分類

7.1.1 推出機(jī)構(gòu)的組成

7.1.2 推出機(jī)構(gòu)的分類

7.2 脫模力的確定

7.2.1 脫模力的估算

7.2.2 影響脫模力的主要因素

7.3 常用推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

7.3.1 推桿推出機(jī)構(gòu)

7.3.2 推管推出機(jī)構(gòu)

7.3.3 推件板推出機(jī)構(gòu)

7.4 推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位與導(dǎo)向

7.4.1 推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位

7.4.2 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向

7.5 二次推出機(jī)構(gòu)

7.6 二次分型機(jī)構(gòu)

思考題

第8章 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

8.1 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的分類及組成

8.1.1 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的分類

8.1.2 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的組成

8.2 抽芯力與抽芯距的確定

8.2.1 抽芯力的確定

8.2.2 抽芯距的確定

8.3 斜銷側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)

8.3.1 斜銷側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的組成與工作原理

8.3.2 斜銷的設(shè)計(jì)

8.3.3 側(cè)滑塊及導(dǎo)滑槽的設(shè)計(jì)

8.3.4 楔緊塊的設(shè)計(jì)

8.3.5 側(cè)滑塊的限位裝置

8.3.6 預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

8.3.7 斜銷側(cè)抽芯模具結(jié)構(gòu)示例

8.4 彎銷側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)

8.4.1 彎銷側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

8.4.2 彎銷的結(jié)構(gòu)形式與固定方式

8.4.3 彎銷側(cè)抽芯模具結(jié)構(gòu)示例

8.5 斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)

8.5.1 斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

8.5.2 斜滑塊導(dǎo)滑的基本形式及配合精度

8.5.3 斜滑塊側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

8.5.4 斜滑塊側(cè)抽芯模具結(jié)構(gòu)示例

8.6 齒輪齒條側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)

8.6.1 齒輪齒條側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成

8.6.2 齒輪齒條側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

8.6.3 齒輪齒條側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)壓鑄模示例

8.7 液壓側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)

8.7.1 液壓側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

8.7.2 液壓側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

8.7.3 液壓側(cè)抽芯模具結(jié)構(gòu)示例

思考題

第9章 壓鑄模的冷卻

9.1 壓鑄模的冷卻方法

9.1.1 風(fēng)冷

9.1.2 水冷

9.2 冷卻通道的設(shè)計(jì)計(jì)算

9.2.1 需要用冷卻水傳走的模具熱量

9.2.2 冷卻通道的設(shè)計(jì)

9.3 冷卻系統(tǒng)的布置

9.3.1 冷卻通道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

9.3.2 冷卻系統(tǒng)的布置形式

思考題

第10章 壓鑄模的常用材料

10.1 影響壓鑄模壽命的因素及措施

10.1.1 壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響及措施

10.1.2 模具設(shè)計(jì)的影響及措施

10.1.3 模具材料及鍛造質(zhì)量的影響及措施

10.1.4 模具加工的影響及措施

10.1.5 熱處理的影響及措施

10.1.6 壓鑄工藝的影響及措施

10.2 壓鑄模常用材料及熱處理要求

lO.2.1 壓鑄模零件常用材料與熱處理要求

10.2.2 壓鑄模主要零件的材料選用及熱處理要求

10.3 壓鑄模成型零件的熱處理工藝

10.3.1 常用成型零件材料的熱處理工藝

10.3.2 成型零件的表面強(qiáng)化

思考題

第11章 壓鑄模設(shè)計(jì)的技術(shù)要求

11.1 壓鑄模裝配的技術(shù)要求

11.2 壓鑄模結(jié)構(gòu)零件的公差與配合

11.3 壓鑄模結(jié)構(gòu)零件的形位公差

11.4 壓鑄模結(jié)構(gòu)零件的表面粗糙度

思考題

第12章 壓鑄模設(shè)計(jì)程序與設(shè)計(jì)實(shí)例

12.1 壓鑄模設(shè)計(jì)程序

12.2 壓鑄模設(shè)計(jì)舉例

12.2.1 壓鑄件的工藝分析

12.2.2 選擇分型面及澆注系統(tǒng)

12.2.3 確定模具結(jié)構(gòu)，繪制模具裝配圖

12.2.4 模具成型部分尺寸計(jì)算

12.2.5 設(shè)計(jì)模具零件圖

思考題

附錄 壓鑄件成型缺陷分析

參考文獻(xiàn)2100433B

《普通高等教育"十一五"國家級(jí)規(guī)劃教材·模具設(shè)計(jì)與制造系列:壓鑄成型工藝與模具設(shè)計(jì)》是普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材，是新世紀(jì)高職高專教改項(xiàng)目成果教材，是根據(jù)高職高專模具專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)與規(guī)格的要求組織編寫的?！镀胀ǜ叩冉逃?十一五"國家級(jí)規(guī)劃教材·模具設(shè)計(jì)與制造系列:壓鑄成型工藝與模具設(shè)計(jì)》共12章。在介紹了金屬壓鑄成型在工業(yè)生產(chǎn)中的重要地位、壓鑄工業(yè)概況和壓鑄機(jī)、壓鑄成型技術(shù)及壓鑄模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的發(fā)展后，介紹了各種類型壓鑄機(jī)及壓鑄機(jī)用壓鑄模成型的基本原理和工藝過程、壓鑄成型的特點(diǎn)、壓鑄模的設(shè)計(jì)、壓鑄模常用材料及壓鑄模成型零件的熱處理工藝。在重要的壓鑄模設(shè)計(jì)部分，詳細(xì)介紹了澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、壓鑄模零部件設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、壓鑄模冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)；接著介紹了壓鑄模設(shè)計(jì)的技術(shù)要求（壓鑄模裝配的技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)零件的公差與配合、結(jié)構(gòu)零件的表面粗糙度等）；最后，詳細(xì)介紹了壓鑄模設(shè)計(jì)程序，并且以實(shí)際例子，從壓鑄件的工藝分析開始，介紹了分型面的選擇及澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)的確定、模具裝配圖和設(shè)計(jì)模具零件圖的繪制等。在附錄中介紹了壓鑄件成型中缺陷產(chǎn)生的原因和避免缺陷產(chǎn)生的措施。為了加強(qiáng)對(duì)模具標(biāo)準(zhǔn)化、系列化及生產(chǎn)規(guī)模化和市場(chǎng)化的認(rèn)識(shí)，《普通高等教育"十一五"國家級(jí)規(guī)劃教材·模具設(shè)計(jì)與制造系列:壓鑄成型工藝與模具設(shè)計(jì)》還介紹了標(biāo)準(zhǔn)模架方面的內(nèi)容。