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压铸模标准Die-casting Standard
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先进压铸模结构分析和复杂零件压铸成形的数值模拟.pdf159页
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青岛理工大学工学硕士学位论文 摘 要 压铸机、模具、压铸工艺是压铸技术的三要素，压铸机已基本定型，主要是吨位大小问
题：压铸模结构极其丰富，变化无穷，是压铸技术的核心：压铸工艺参数是连接压铸机和压
铸模的纽带。本文包含两部分内容：先进的压铸模结构分析；复杂薄壁壳体零件的压铸成形
研究。 压铸模结构研究：分析了铸件工艺性和模具设计构思，总结了模具结构特点，论述了模
具工作过程，对比了各种模具的适用范围和异同点，以便设计者在模具设计中借鉴，从而少
走设计弯路，避免重复劳动，达到事半功倍之效。 设计了纺织机械用品0525支架的压铸模结构，进行成形过程数值模拟和压铸工艺实验。
该支架形状复杂，厚度不均，压铸时容易产生填充不足、内部有气孔、表面有裂纹等缺陷。
限元数值模拟软件，对0525支架的压铸成形进行了数值模拟，进一步优化了模具结构，确定
了压铸成形工艺方案；进行模具制造和工艺实验。实验结果表明，工艺实验和数值模拟结果
吻合，工件表面精度高，内部组织细密，无气孔、裂纹等缺陷，尺寸一致性好，压铸模生产
关键词：压铸华铸CAE数值模拟支架压铸工艺 青岛理工大擎工学硕士学住论丈 Abstract factorsof traitalethree die-casting Die-castingmachine、mould、die-casting technology． is strutttre machineisdeterminate．whosomain of
Die-casting problemtonnage；the die?casting isSO and isthe trait
moIlId co糟of plentydiverse,which die?casting arethe between and mollld．Twoare machine
parametersligament die-casting die―casting parts in research
includedthis mouldstructure paper：advanceddie-casting analysis；die-castingforming shellwiththinwall． part
ofcomplicated ate mouldsI飘1c嘲Jrc c
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压铸模必备
导读：压铸生产中，要获得表面光滑及轮廓清晰的压铸件，压铸机型号为J1516表示的是立式冷压室压铸机，低熔点压铸合金有锌合金、锡合金、铅合金，高熔点压铸合金有铝合金、镁合金、铜合金，消除压铸件内应力的方法是退火、时效处理，JZ213―250KN的自动卧动式热室压铸机，JKN卧式热室压铸机，JKN立式冷室压铸机，JKN第二次改型的卧式冷室压铸机，压力
压铸生产中，要获得表面光滑及轮廓清晰的压铸件，下列因素起重要作用：
温度主要指合金浇注温度和模具温度。
分型面种类：平直、倾斜、阶梯、曲面、垂直分型面。
推出机构的按基本传动形式分：机械推出、液压推出器推出、手动推出。
压铸机型号为J1516表示的是立式冷压室压铸机，合模力为1600KN。
压铸生产中，胀模力应小于锁模力。
低熔点压铸合金有锌合金、锡合金、铅合金；高熔点压铸合金有铝合金、镁合金、铜合金。
消除压铸件内应力的方法是退火、时效处理。
熔融金属在压力作用下充填模具型腔的通道称为浇注系统。
抽芯机构的组成：成型元件 运动元件 传动元件 锁紧元件 限位元件
抽芯机构分机械、液压、其他抽芯机构
模具加热与冷却方法分别 管状电热元件加热法、低电压大电流加热法和风冷法、水冷法；热管冷却法
失效形式：侵蚀、热疲劳、磨损、变形、开裂等，主要的侵蚀和磨损
校正为热校正和冷校正
JZ213―250KN的自动卧动式热室压铸机；JKN卧式热室压铸机；JKN立式冷室压铸机；J1125 ―2500KN第二次改型的卧式冷室压铸机。
压力铸造：将液态或半固态金属浇入压铸机的压室中，金属液在运动的压射冲头作用下，以极快的速度充填型腔，并在高压下使熔融或者半熔融的金属冷却凝固成形而获得铸件的高效益、高效率的精密铸造方法。
R射力：压铸机压射机构推动压射活塞的力，来源于高压泵，可用压射压力和压射比压来表示。
压射比压：比压是压室内金属液单位面积上所受的力，即压铸机的压射力与压射冲头截面积之比。充填时的比压称为压射比压。
充填时间：金属液自开始进入模具型腔直至充满型腔所需的时间
增压建压时间：是指金属液在充模的增压阶段，从充满型腔的瞬时开始，至达到预定增压压力所需
的时间，也就是比压由压射比压上升到增压比压所需的时间。
持压力时间：金属液充满型腔到凝固之前，增压比压持续的时间。
留模时间：持压时间终于到了开模推出压铸件的时间，以推出压铸件不变形、不开裂的时间为宜。
真空压铸：机械泵抽出铸模腔内的空气 建立真空后注入金属液的压铸方法。
充氧压铸：将干燥的氧气充入压室和压铸模型腔，以取代其中的空气和其他气体。
精速密压铸：是精确、快速及密实的压铸方法。
半固态压铸：半固态压铸就是在金属液凝固过程中进行搅拌，使固体质点成为颗粒状悬浮在金属液
中，用这种金属浆料进行压铸的方法。
分型面：将模具适当地分成两个或两个以上可以分离的主要部分，可以分离部分的接触表面分开时
能够取出压铸件及浇注系统，成型时又必须紧密接触，这样的接触表面称为模具的分型面。
浇注系统：浇注系统是熔融金属在压力作用下充填模具型腔的通道。由直浇道、横浇道、内浇口和
余料等部分组成。作用：把金属液从热压铸机的压射嘴或从冷压铸机室送到腔内。
设置排气槽目的：在金属液充填过程中将型腔中的气体尽可能多地排出模具，以减少和防止压铸件
中气孔缺陷的产生。
推出机构：开模后，使压铸件从成型零件上脱出的机构称推出机构，也有称脱模机构、顶出机构的。
推出机构一般设置在动模部分。
抽芯机构：阻碍压铸件从模具中沿着分型面方向取出的成型部分，都必须在开模前或开模过程中脱
离压铸件。模具中，使这种阻碍压铸件脱模的成型部分在开模前脱离压铸件的机构称为抽芯机构。
横浇道的设计原则有哪些？
(1)横浇道截面积应大于内浇口截面积，否则用压铸机压力―流量特性曲线进行的一切计算都是无效的。
(2) 为了减少流动阻力和回炉横浇道，横浇道的长度应尽可能地短，转弯处应采取圆弧过渡。
(3) 金属液通过横浇道时的热损失应尽可能地小，保证横浇道比压铸件和内浇口后凝固。
(4）横浇道的截面积应从直浇道开始向内浇口方向逐渐缩小。
肋的作用及设计原则？
作用：在薄壁情况下，提高压铸件的强度和刚性，防止收缩变形、压铸件推出的变形和产生裂纹；填充
时用以作为金属液流动的辅助路；以及减小壁厚和节省金属。
原则：厚度要均匀，且布置要对称，防止产生新的收缩变形。肋的交接形式尽量不采用交叉形式，避免
产生金属堆聚，出现新的厚实部位。压铸件带肋后，脱模时会增加阻力，所以肋应有铸造斜度。
延长模具使用寿命？
（1）、压铸件的分型面上，应尽量避免有圆角。（2）、避免模具局部过薄。（3）、避免在压铸件上设计互相交叉的盲孔。（4）、消除内侧凹，降低生产成本。
涂料的作用？
作用：压铸合金和模具之间提供有效的隔离保护层，避免金属液直接冲刷型腔和型芯表面，改善模具的工作
条件；降低模具热导率，保持金属的流动性，提高金属的成型性；高温时保持良好的润滑性能，减少
压铸件与模具成型部分尤其是型芯之间的摩擦，便于推出，延长模具寿命，提高压铸件的表面质量；
对铝合金还可以防止粘模。
要求：涂料的挥发点比较低，对压铸模和压铸件无腐蚀作用，性能稳定，高温时不分解有害气体，配制工艺简单，来源丰富，价格便宜。
分型面选择的原则。
（1）分型面应选在压铸件外形轮廓尺寸最大的截面处。
（2）选择的分型面应使压铸件在开模后留在动模。
（3）尽可能选用平直分型面
（4）分型面应避免与压铸件基准面相重合
（5）分型面选择应便于模具加工。
内浇口的作用是什么？常用的内浇口大致可分为哪几种形式？
答：内浇口是指横浇道末端至铸件之间的一段浇道。内浇口的作用是根据压铸件的结构、形状、大小，
以最佳流动状态把金属液引入型腔而获得优质压铸件。
常用的内浇口大致可分为下列几种形式：侧浇口、中心浇口、顶浇口、环形浇口、缝隙浇口、多支浇口和点浇口。
溢流槽的主要的作用？
（1）溢流槽布置在模具温度低的部位时可调节模具型腔的温度场分布。
（2）布置在动模上的溢流槽，可增大压铸件对动模镶块的包紧力，便于压铸件在开模时留在动模上。
（3）作为压铸件存放、运输及加工时支承、吊挂、装夹或定位的附加部分。
分流锥的作用有哪些？哪些压铸机的直浇道要设置分流锥？
答：分流锥的作用是防止金属液进入型腔时直冲型壁；避免直浇道底部聚集过多金属；使金属液在
转角处流动平稳以及可以利用分流锥尺寸变化来调整直浇道末端面积。立式冷压式压铸机及热
压式压铸机的直浇道要设置分流锥。
溢流槽一般布置在哪些位置？
(1)金属液流入型腔后最先冲击的部位。
(2)受金属液冲击的型芯后面或多股金属液相汇合处容易产生涡流、卷气或氧化夹杂的部位。
(3)金属液最后充填的部位。
(4)型腔温度较低的部位。
(5)内浇口两侧或其他金属液不能直接充填的“死角”部位。
(6)其他需要控制局部金属液流动状态以消除缺陷的部位。
排气槽布置位置？
（1）、排气槽与溢流槽配合使用，能降低溢流槽内的气体压力，更好地发挥流槽的作用。
（2）、排气槽的总面积为内浇口总面积的一半。
（3）、通常排气槽为扁宽的缝隙式 ，其深度与浇注合金的流动性有关，一般为0.05～0.3mm。
推出部位的选择原则？
（1）、设在受压铸件包紧的成型部位，（如型芯）周围以及收缩后互相拉紧的孔或侧壁部位。
（2）、设在脱模斜度较小或垂直于分型面方向的深凹处的成型附近。
（3）、尽量设在压铸件的凸缘、加强肋及 加强度高的部位。
（4）、位于动模的浇道上或受压铸件包紧力较大的分流锥周围。
（5）、推出元件在压铸件上的作用部位应对称均匀，防止压铸件推出时变形。
（6）、避免设置在压铸件的重要表面和基准表面，以免在这些部位留下推痕
（7）、推出元件的设置应避免与活动型芯发生干扰。
压铸模设计应遵循什么原则？
压铸模所成型的压铸件应符合几何形状、尺寸精度、力学性能和表面质量等技术要求。
(2) 模具应适应压铸生产的工艺要求。
(3) 在保证压铸件质量和安全生产的前提下，应采用先进、简单的结构。压铸模应操作简单、动作可
靠、构件有足够的强度和刚度、装拆方便、便于维修、使用寿命长。
（4）模具零件加工工艺性好，技术要求合理。
(5) 掌握压铸机的技术规范，选用合适的压铸机，充分发挥压铸机的生产能力。
(6) 在条件许可时，模具尽可能实现标准化、通用化，以缩短设计制造周期，方便管理。
压铸铝合金的特点是什么？
答：铝合金的特点是：比重小、强度高；铸造性能和切削性能好；耐蚀性、耐磨性、导热性和导电
性好。铝和氧的亲和力很强，表面生成一层与铝结合得很牢固的氧化膜，致密而坚固，保护下面的
铝不被继续氧化。铝硅系合金在杂质铁含量较低的情况下，粘模倾向严重。铝合金体收缩值大，易
在最后凝固处形成大的集中缩孔。用于压铸生产的铝合金主要是铝硅合金、铝镁合金和铝锌合金三
种。纯铝铸造性能差，压铸过程易粘模，但因它的导电性好，所以在生产电动机的转子时使用。
简述卧室冷压室压铸机的工作原理。
答：压室与压射机构处于水平位置。压铸过程中，金属液从加料口浇入压室，压射冲头向前运动，推动
金属液使之经浇道充填模具型腔。金属液在压力下冷却凝固，然后开模，取出带着浇注系统和余料
的压铸件，完成一个压铸循环。
抽芯机构中的“干涉现象”指的是什么？如何避免“干涉现象”的产生？
答：在斜导柱抽芯机构中，若推出机构采用推杆（推管）推出，复位杆复位，有可能出现滑块比推杆先复位，而
使活动型芯与推杆相碰撞的情况，这种现象为干扰现象。
(1)、模具设计时应尽量不在型芯投影范围内设推杆或推管
(2)、楔紧块斜角应大于斜导柱的倾斜角3~5度。
(3)、采用预复位机构。
简述立式冷压室压铸机的工作特点。
答：立式冷压室压铸机中的压室和压射机构处于垂直位置。它有切断、顶出余料的下油缸。结构复
杂，维修困难，金属液充填流程长转折多，能量损失大。但它的压室内空气不易随金属液进入
型腔，便于设置中心浇口，提高模具有效面积的利用率。
铸入嵌件时应注意几点
嵌件与压铸件不产生严重的电化学腐蚀；嵌件不应离浇口太远；嵌件上不允许有尖角；有嵌件的压铸件应避免热处理；嵌件应满足放入模具内的公差配合的要求；嵌件应进行清理去污秽并预热，预热温度与模具温度相近。 压铸参数应遵循的原则
结构复杂的压铸件压射力要大；结构复杂的薄壁压铸件速度要快，浇注温度和模具温度要高。形状一般的厚壁压铸件持压时间和留模时间要长。
压铸件结构设计的工艺性
1.简化模具，延长模具使用寿命。2减少抽芯部位。3.方便压铸件的脱模和抽芯。4.防止变形。5.铸入嵌件。 压铸法优缺点
1.可以制造形状复杂轮廓清晰薄壁深腔的金属零件2.压铸件的尺寸精度较高3.材料利用率高4.可以将其他材料的嵌件嵌入压铸件上5.组织致密性高强度高硬度高6.可以实现自动化生产
1.容易产生气孔及氧化夹杂物，降低压铸件的质量。2.压铸机压铸模比较昂贵，不适合小批量生产3.压铸件的尺寸受到限制4.压铸合金种类受到限制。
压铸合金的基本要求
过热温度不高时具有较好的流动性；线收缩率和裂纹倾向性小；结晶温度范围小；具有一定的高温强度；常温高强度；与型壁之间产生的物理-化学作用的倾向性小；具有良好的加工性能和抗蚀性。
压铸模的基本结构组成
浇注系统，溢流排气系统，成型工作零件，模架，抽芯机构，加热冷却系统，其他。
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毕业设计-说明书--某直列四缸发动机连杆三维建模及压铸模设计.doc35页
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毕 业 设 计 说 明 书
某直列四缸发动机连杆三维建模及压铸模设计
机械设计制造及其自动化
某直列四缸发动机连杆三维建模及压铸模设计
摘 要：连杆是汽车发动机中的重要零部件，它将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。此次的连杆的设计，是采用的压铸模的生产工艺，从连杆的材料的选用、相关尺寸的确定以及压住模具的选择，都进行了仔细的测量与推敲。传统连杆加工工艺中其材料一般采用45钢、40Cr或40MnB等调质钢。20世纪末，国内的企业根据各自不同的需求，先后开发了不同牌号的压铸合金钒系、锰铬系及在此基础上衍生的锰钒氮系连杆用非调质钢，典型的有38MnVS、40MnV、48MnV等。连杆合金材料的发展，大大提高了压铸模的成型性能和致密度，一定程度上也提高了汽车发动机连杆的综合性能。在设计过程中，运用UG NX7.5软件进行四缸发动机连杆的建模，从三维零件图的绘制，到模具设计，包括分型面设计、成型零件设计、浇注系统设计、推出机构设计以及模具设计等设计方面。同时，也仔细研究了UG与CAD两款计算机辅助设计软件的相同之处，在UG中进行制图，导入到CAD中进行编辑与修改，形成标准的零件图与装配图。
关键词：发动机连杆；三维建模；压铸模设计；UG应用。
UG environment a four cylinder engine connecting rod of 3 d modeling and die casting die design
Abstract: Automobile engine connecting rod is the important parts,it will change the reciprocating motion of the piston to the rotary motion of the crankshaft，and in the role of the forces on the piston to the cranks
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