壓鑄模具設(shè)計(jì)

前言

模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備之一。無(wú)論是工業(yè)制品的生產(chǎn)，還是新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，都離不開(kāi)模具?，F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展水平。許多新技術(shù)和新設(shè)備的產(chǎn)生與應(yīng)用往往源于模具工業(yè)，模具制造技術(shù)代表了一個(gè)國(guó)家的工業(yè)制造技術(shù)的發(fā)展水平。2003年，大連模具工業(yè)園在大連市原市長(zhǎng)魏富海同志的建議下成立，中共大連市委書(shū)記夏德仁同志（時(shí)任大連市市長(zhǎng)）任大連模具工業(yè)園領(lǐng)導(dǎo)小組組長(zhǎng)，時(shí)任大連市副市長(zhǎng)的王承敏、邢良坤同志任副組長(zhǎng)，魏富海同志任顧問(wèn)。在大連市政府和大連開(kāi)發(fā)區(qū)管委會(huì)的正確領(lǐng)導(dǎo)下，大連模具工業(yè)園經(jīng)過(guò)幾年發(fā)展，模具企業(yè)的數(shù)量增長(zhǎng)較快，裝備和制作水平明顯提高。模具人才培養(yǎng)一直是大連模具工業(yè)園的重點(diǎn)工作之一。2006年，在魏富海同志的具體指導(dǎo)下，大連市教育局、大連模具工業(yè)園辦公室、大連市模具協(xié)會(huì)首先召開(kāi)了模具企業(yè)座談會(huì)，聽(tīng)取了用人單位對(duì)以往畢業(yè)生的評(píng)價(jià)；然后組織了大連日進(jìn)精密模塑有限公司、大連鴻圓精密模塑有限公司、大連華錄模塑產(chǎn)業(yè)有限公司、大連恒新精密模具制造有限公司、大連鑾藝精密模塑制造有限公司、共立精機(jī)（大連）有限公司、大連大鵬模塑有限公司、大連神通模具有限公司和大連大顯高木模具有限公司等數(shù)十家模具企業(yè)的專家和大連理工大學(xué)、大連交通大學(xué)、大連工業(yè)大學(xué)、大連大學(xué)、大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院、大連輕工業(yè)學(xué)校、大連開(kāi)發(fā)區(qū)職業(yè)中專的模具專業(yè)教師到上述七所院校聽(tīng)課，研究現(xiàn)有教材，模具企業(yè)專家為教材的編寫(xiě)提出了許多寶貴意見(jiàn)和建議；最后組織了部分教師編寫(xiě)了“模具設(shè)計(jì)與制造系列教材”。本系列教材由《模具制造工藝》、《壓鑄模具設(shè)計(jì)》、《注塑模具設(shè)計(jì)》和《沖壓模具設(shè)計(jì)》4本書(shū)組成，其中《模具制造工藝》是普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材。為適應(yīng)教學(xué)改革和課程建設(shè)的發(fā)展，本系列教材的編寫(xiě)充分體現(xiàn)科學(xué)性、系統(tǒng)性和新穎性。本系列教材定位主要面向本科教學(xué)，兼顧高職，并適合自學(xué)和培訓(xùn)。編寫(xiě)內(nèi)容上充分吸納模具企業(yè)的意見(jiàn)，注重理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，介紹了傳統(tǒng)與現(xiàn)代的模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)，特別側(cè)重于后者。使學(xué)生或讀者通過(guò)學(xué)習(xí)和閱讀本系列教材，能夠消化理解模具設(shè)計(jì)與制造方法，從而基本掌握模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。本書(shū)由宋滿倉(cāng)主編，楊軍、艾秀蘭任副主編。全書(shū)共12章，第1章、第3～6章、第8章中的8.4節(jié)、第12章和附錄由大連理工大學(xué)宋滿倉(cāng)編寫(xiě)，第2章、第7～11章由大連交通大學(xué)楊軍、艾秀蘭編寫(xiě)。全書(shū)由宋滿倉(cāng)統(tǒng)稿。該系列教材在編寫(xiě)工作中得到了大連開(kāi)發(fā)區(qū)管委會(huì)、大連市教育局、大連市模具協(xié)會(huì)，各在連高校、各模具企業(yè)等單位的大力支持，尤其是大連市原市長(zhǎng)魏富海同志始終關(guān)心并指導(dǎo)本套教材的編寫(xiě)，在此深表感謝！

內(nèi)容概要

　　《壓鑄模具設(shè)計(jì)》較為系統(tǒng)、全面地介紹壓鑄模具設(shè)計(jì)的方法，包括壓鑄充填理論和特點(diǎn)、常用壓鑄合金、壓鑄件設(shè)計(jì)、壓鑄機(jī)、壓鑄工藝、澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模架和成形零件設(shè)計(jì)、抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、壓鑄新工藝和壓鑄模的技術(shù)要求等內(nèi)容?！　　秹鸿T模具設(shè)計(jì)》可作為高等院校機(jī)械類、材料工程類專業(yè)本科生及?？粕慕滩?，也可作為模具設(shè)計(jì)從業(yè)人員的培訓(xùn)教材，還可供從事壓鑄模具設(shè)計(jì)與制造的技術(shù)人員使用。

書(shū)籍目錄

第1章 概述1.1 鑄造工藝與壓力鑄造1.2 典型的壓鑄填充理論1.3 壓鑄工藝特點(diǎn)1.4 壓鑄工藝應(yīng)用與發(fā)展復(fù)習(xí)思考題第2章 壓鑄合金2.1 壓鑄用合金性能2.2 常用壓鑄合金2.2.1 壓鑄鋅合金2.2.2 壓鑄鋁合金2.2.3 壓鑄鎂合金2.2.4 壓鑄銅合金2.3 壓鑄合金的熔煉2.3.1 熔煉設(shè)備2.3.2 合金的熔煉復(fù)習(xí)思考題第3章 壓鑄件設(shè)計(jì)3.1 壓鑄件基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1.1 壁厚和肋3.1.2 鑄造圓角3.1.3 脫模斜度3.1.4 鑄孔、槽隙與鉚釘頭3.1.5 螺紋與齒輪3.1.6 凸紋、網(wǎng)紋、文字、標(biāo)志和圖案3.1.7 嵌件3.2 壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工藝性3.3 壓鑄件的技術(shù)要求3.3.1 尺寸精度3.3.2 形位公差3.3.3 表面質(zhì)量3.3.4 加工余量復(fù)習(xí)思考題第4章 壓鑄機(jī)4.1 壓鑄機(jī)的種類和應(yīng)用特點(diǎn)4.1.1 壓鑄機(jī)的分類4.1.2 壓鑄機(jī)的壓鑄過(guò)程及特點(diǎn)4.2 壓鑄機(jī)的基本結(jié)構(gòu)4.3 壓鑄機(jī)的選用4.3.1 確定壓鑄機(jī)的鎖模力4.3.2 壓室容量的估算4.3.3 開(kāi)模行程的核算復(fù)習(xí)思考題第5章 壓鑄工藝5.1 壓力5.1.1 壓射力5.1.2 比壓及其選擇5.2 速度5.2.1 壓射速度5.2.2 內(nèi)澆口速度5.3 溫度5.3.1 合金澆注溫度5.3.2 壓鑄模的溫度5.4 時(shí)間5.4.1 充填時(shí)間5.4.2 持壓時(shí)間5.4.3 留模時(shí)間5.5 涂料5.6 壓鑄件的缺陷5.7 壓鑄件的整修和處理5.7.1 壓鑄件的清理5.7.2 壓鑄件浸滲處理5.7.3 壓鑄件的后處理和表面處理復(fù)習(xí)思考題第6章 壓鑄模設(shè)計(jì)概述6.1 壓鑄模的基本結(jié)構(gòu)6.2 壓鑄模設(shè)計(jì)程序概述6.3 分型面設(shè)計(jì)6.3.1 分型面的類型6.3.2 分型面的選擇復(fù)習(xí)思考題第7章 澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.1 澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、分類及作用7.1.1 澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)7.1.2 澆注系統(tǒng)的分類7.1.3 澆注系統(tǒng)的作用7.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.2.1 內(nèi)澆口設(shè)計(jì)7.2.2 直澆道設(shè)計(jì)7.2.3 橫澆道設(shè)計(jì)7.3 排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.3.1 排溢系統(tǒng)組成7.3.2 溢流槽設(shè)計(jì)7.3.3 排氣槽設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)思考題第8章 模架和成形零件設(shè)計(jì)8.1 模架設(shè)計(jì)8.1.1 模架的基本結(jié)構(gòu)和組成8.1.2 模架設(shè)計(jì)原則8.1.3 鑲塊的布置8.2 成形零件的結(jié)構(gòu)8.2.1 整體式結(jié)構(gòu)8.2.2 鑲拼式結(jié)構(gòu)8.2.3 鑲拼式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則8.2.4 鑲拼式結(jié)構(gòu)的固定和止轉(zhuǎn)形式8.3 成形尺寸計(jì)算8.3.1 合金的收縮8.3.2 影響壓鑄件尺寸的因素8.3.3 成形部分尺寸計(jì)算8.4 結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)8.5 加熱與冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)8.5.1 模具加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)8.5.2 模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)思考題第9章 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)9.1 抽芯機(jī)構(gòu)概述9.1.1 抽芯機(jī)構(gòu)的組成9.1.2 抽芯力9.1.3 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則9.2 液壓抽芯機(jī)構(gòu)9.2.1 液壓抽芯機(jī)構(gòu)的組成9.2.2 液壓抽芯機(jī)構(gòu)的動(dòng)作原理9.2.3 液壓抽芯器的選用及安裝9.3 斜銷抽芯機(jī)構(gòu)9.3.1 斜銷抽芯機(jī)構(gòu)的組成9.3.2 斜銷抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)9.3.3 斜銷工作段尺寸的計(jì)算與選擇9.4 彎銷抽芯機(jī)構(gòu)9.4.1 彎銷抽芯機(jī)構(gòu)的組成9.4.2 彎銷抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)9.4.3 變角彎銷的設(shè)計(jì)9.5 斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)9.5.1 斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)的組成9.5.2 斜滑塊抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則9.5.3 斜滑塊的設(shè)計(jì)9.5.4 斜滑塊的基本形式和拼合形式復(fù)習(xí)思考題第10章 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)10.1 推出機(jī)構(gòu)概述10.1.1 推出機(jī)構(gòu)的組成與分類10.1.2 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則10.2 推桿推出機(jī)構(gòu)10.2.1 推桿推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式10.2.2 推桿的推出端及其截面形狀10.2.3 推桿的固定和配合10.3 推管推出機(jī)構(gòu)10.4 卸料板推出機(jī)構(gòu)10.4.1 卸料板推出機(jī)構(gòu)的組成10.4.2 卸料板推出機(jī)構(gòu)的分類10.4.3 卸料板推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則10.5 其他推出機(jī)構(gòu)10.6 推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位與導(dǎo)向10.6.1 推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位10.6.2 推出機(jī)構(gòu)的預(yù)復(fù)位復(fù)習(xí)思考題第11章 壓鑄新工藝11.1 真空壓鑄11.1.1 真空壓鑄特點(diǎn)11.1.2 真空壓鑄裝置及抽真空方法11.2 充氧壓鑄11.2.1 充氧壓鑄的特點(diǎn)11.2.2 充氧壓鑄裝置及其工藝11.2.3 定向抽氣加氧壓鑄11.3 精速密壓鑄11.4 半固態(tài)壓鑄11.4.1 半固態(tài)壓鑄的特點(diǎn)11.4.2 觸變鑄造裝置11.4.3 流變鑄造裝置復(fù)習(xí)思考題第12章 壓鑄模的技術(shù)要求12.1 壓鑄模零件技術(shù)要求12.1.1 壓鑄模零件的公差與配合12.1.2 壓鑄模零件的形位公差和表面粗糙度12.2 壓鑄?？傮w安裝技術(shù)要求12.2.1 壓鑄模裝配圖需標(biāo)明的技術(shù)要求12.2.2 壓鑄模外形和安裝部位的技術(shù)要求12.2.3 壓鑄?？傮w裝配精度的要求12.3 壓鑄模的材料選擇復(fù)習(xí)思考題附錄A 壓鑄模術(shù)語(yǔ)附錄B 壓鑄模零件技術(shù)條件附錄C 壓鑄模技術(shù)條件參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第2章 壓鑄合金早期的壓鑄件是用鉛、錫、銻等低熔點(diǎn)合金制造的，但應(yīng)用于機(jī)械制造領(lǐng)域，這些合金并不是很理想的結(jié)構(gòu)材料。要獲得優(yōu)質(zhì)壓鑄件，除了要有合理的零件結(jié)構(gòu)、完善的壓鑄模具和性能良好的壓鑄機(jī)外，還需要充分考慮壓鑄合金的使用性能、工藝性能、生產(chǎn)條件和經(jīng)濟(jì)性等多種因素。目前常用的壓鑄合金是鋁合金、鋅合金、鎂合金和銅合金，鉛、錫合金現(xiàn)在僅用于個(gè)別場(chǎng)合。近年來(lái)，黑色金屬壓鑄特別是不銹鋼的壓鑄已有一定的進(jìn)展，但仍處于初始階段，目前僅有很少量的應(yīng)用。2.1 壓鑄用合金性能合金的性能主要包括兩個(gè)方面，即使用性能和工藝性能。使用性能是鑄件的使用條件對(duì)合金提出的一般要求，包括物理、機(jī)械和化學(xué)性能等。至于工藝性能，根據(jù)壓鑄的工藝特點(diǎn)，用于壓鑄的合金應(yīng)具有以下性能。（1）具有足夠的高溫強(qiáng)度和可塑性，熱脆性要小壓鑄時(shí)，金屬在模具內(nèi)凝固成形的溫度仍然較高，在冷凝收縮的過(guò)程中，必然有應(yīng)力產(chǎn)生而引起鑄件的熱裂，當(dāng)合金在高溫又有較大的脆性時(shí)，則熱裂更為嚴(yán)重。所以要求合金在高溫下應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和可塑性，以及熱脆性小的性質(zhì)。（2）結(jié)晶溫度范圍小，流動(dòng)性好，產(chǎn)生氣孔、縮松的趨向小結(jié)晶溫度范圍大的合金，會(huì)產(chǎn)生細(xì)分叉的樹(shù)枝狀結(jié)晶，增加了流動(dòng)阻力，對(duì)填充過(guò)程有一定的影響，并會(huì)使凝固過(guò)程在較長(zhǎng)時(shí)間處于半液體狀態(tài)，阻礙了內(nèi)部收縮，容易形成縮孔而使鑄件組織不致密，甚至在收縮過(guò)程中，可能使鑄件的表面形成裂紋。結(jié)晶溫度范圍小，可以使金屬在模具型腔內(nèi)盡量接近于同時(shí)凝固。因此，具有小的結(jié)晶間隔和含有大量共晶體的合金是最理想的壓鑄合金。（3）盡可能小的收縮率，產(chǎn)生熱裂、冷裂和變形的趨向小合金在模具內(nèi)冷卻凝固，產(chǎn)生體積收縮。由于模具型腔的形狀（鑄件的形狀）是復(fù)雜的，截面又是變化的，所以，收縮時(shí)常常引起縮孔、縮松和產(chǎn)生應(yīng)力。收縮程度越大，這種現(xiàn)象越嚴(yán)重。從使用性能角度，要求合金與模具型腔、型芯產(chǎn)生物理和化學(xué)作用的趨向要小，以減小黏模和相互合金化。

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