支承盖压铸摸设计本科论文.doc

毕 业 论 文（设 计）

论文（设计）题目：支承盖压铸模具设计

姓 名 * *
学 号 ***********
院 系 机电工程学院
专 业 材料成型及控制工程
年 级 ****级  
指导教师 * *

**** 年 * 月 * 日

目 录
摘 要 1
ABSTRACT 2
第1章 绪论 3
1.1 压铸的实质及工艺过程 3
1.2 压铸的特点 3
1.3 压铸的应用范围 3
1.4 压铸的发展概况 3
第2章压铸件工艺分析 5
2.1 压铸件合金材料及性质 5
2.2 压铸件结构设计 6
2.3 压铸工艺参数的选择 6
第3章 压铸机的选用与校核 9
3.1 压铸机的选择 9
3.2 开模行程的校核 10
第4章 分型面、浇注系统及溢排系统设计 11
4.1 分型面设计 11
4.2 浇注系统设计 11
4.3 溢流、排气系统设计 13
4.3.1 溢流槽设计 13
4.3.2 排气槽设计 14

第5章 成型零件和模架设计 16
5.1 成型零件结构 16
5.2 成型零件成型尺寸计算 16
5.2.1 压铸件的收缩率 16
5.2.2 成型尺寸的计算 16
5.3 模架的设计 20
5.3.1 模架的基本结构与设计要求 20
5.3.2 支承与固定零件的设计 21
5.3.3 推板的设计 23
5.3.4 导向零件的设计 24
5.4 温度调节系统的设计 25
第6章 推出机构设计 29
6.1 推出零件的设计 29
6.2 导向元件的设计 30
第7章 压铸模材料的选择及装配 31
7.1 压铸模材料的选择 31
7.2 压铸模的装配 31
第8章 型芯仿真加工 32
第9章 结论 35
参考文献 36
致 谢 37

新乡学院本科毕业论文（设计）
摘 要
压铸是近代金属加工工艺中发展较快的一种高效率、少无切削的金属成形精密铸造方法。本设计主要以支承盖作为研究对象，借助Pro/E进行计算机辅助设计，采用Auto-CAD进行二维工程图绘制，最终设计出一套合理的模具。
根据支承盖结构的分析，确定模具结构方案。根据产品结构，选择产品合金材料和压铸机型号，然后，设计分型面、浇注系统及推出机构，并进行相关计算和校核。根据标准模架，确定压铸模套板、座板、支承板、推板的尺寸，并对相关零件进行校核计算。最后，利用Pro/E软件对型芯进行仿真加工。

关键词：压铸；压铸模零件；压铸模尺寸；压铸模结构
ABSTRACT
Die-casting is a kind of highly efficient, no or less cutting casting method with highly precision and rapid in modern metal processing technology. Taking bearing cover as the research object, the Pro/E software is used for computer aided design, the Auto-CAD software is used for the 2D engineering drawing. Finally, a set of reasonable mold is designed.
According to the analysis of the bearing cover structure, the mould structure scheme is determined. According to the product structure, alloy material of the product and the type of die-casting machine are chosen, hen the parting surface, gating system and launch structure are designed, and the relevant calculation and calibration are carried out. According to the standard mould frame, the size of sleeve plate, base plate, support plate and push plate of die-casting mold are determined, and the size is calibrated. Finally, Pro/E software is used to simulate the processing of the mold core.

Key words：Die-casting；Die-casting parts；Casting mold size；Casting mold structure
36
第1章 绪论
1.1 压铸的实质及工艺过程
压铸是压力铸造的简称，其实质是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸模型腔，并在压力下成形和凝固而获得铸件的方法。
高压力和高速度是压铸时熔融合金充填成形过程的两大特点，也是压铸与其它铸造方法最根本的区别所在。此外，压铸模具有很高的尺寸精度和很低的表面粗糙度值。由于以上特点，使得压铸件的结构、质量和有关性能、压铸工艺以及生产过程都具有自己的特征。
合金材料、压铸机及压铸模是压铸生产工艺过程的三个基本要素。
1.2 压铸的特点
与其他铸造方法相比压,铸有其自身的特点。
优点：(1) 压铸件的尺寸精度高；(2) 材料利用率高；(3) 可以制造形状复杂、轮廓清晰、薄壁深腔的金属零件；(4) 在压铸件上可以直接镶嵌其他材料的零件，以节省贵重材料和加工工时；(5) 压铸件组织致密，具有较高的强度和硬度；(6) 生产效率高。
缺点：（1）压铸件常有气孔及氧化夹杂物存在；（2）不适合小批量生产；（3）压铸件尺寸受限制；（4）压铸合金种类受限制。
1.3 压铸的应用范围
压铸零件的形状有多种多样，大体可以分为六类：圆盖类、圆盘类、圆环类、筒体类、多孔缸体壳体类、特殊形状类。
目前用压铸方法可以生产铝、锌、镁和铜等合金。在有色合金的压铸中，60%80%为铝合金，10%20%为锌合金，1%3%为铜合金。目前在世界范围内已经形成有一定规模的汽车行业、IT行业、基础结构件的镁合金生产群体，压铸镁合金的应用逐渐增多，其产量有明显增加，并且预计将来还会有较大发展。
1.4 压铸的发展概况
压铸技术发展的趋势是：压铸机向大型化、系列化、及自动化发展；压铸生产中不断使用计算机技术；压铸工艺不断采用新技术。
压力铸造在工业上大量应用压铸件是始于上世纪50年代，即在1958年以后，在汽车、电工和仪表行业中大批量应用压铸件，从此压铸工业在我国得到迅速发展。随后的十多年中，我国在压铸设备及其控制、压铸工艺及压铸材料等方面不断取得新的进展，压铸件的使用范围也扩展到农业机械、办公、军工等。1980年代后，我国已能够自行设计并制造出成系列的压铸机，并开始将计算机技术应用到压铸工艺。更重要的是，我国已建立了自己的压铸技术队伍，培养出一批具有相当水平的压铸技术人才，已有能力在压铸技术与生产领域的各个方面进行开拓性的工作。迄今，压铸技术已经在我国形成了自己的体系，并在稳步发展之中。

第2章 压铸件工艺分析
2.1 压铸件合金材料及主要性质
支承盖如图1所示。

图1 支承盖
支承盖选用铝合金，合金牌号为YZAlSi12。铝合金具有良好的压铸性能，密度小（），比强度大，高温力学性能也好，在低温下工作时，同样保持良好的力学性能（尤其是韧性）。铝的表面有一层与铝相结合得很牢而致密的氧化膜，故铝合金均有良好的耐腐蚀性。铝合金的导电性和导热性都很好，并且还具有良好切削性能。铝有较大的比热容和凝固潜热，大部分的铸铝合金均有较小的结晶温度间隔，组织中亦常含有相当数量的共晶体，其线收缩率较小，故具有良好的填充性能，较小的热烈倾向。
此外，铁在所有铝合金中都是最有害的杂质，故压铸时对铁的含量控制很严。压铸铝合金的铁含量一般控制在0.8%～0.9%为宜。镍能增进合金的焊接性能。当含镍为1%5%时，能使铸件表面很光泽（经抛光），但由于镍的来源缺乏，尽量少采用含镍的铝合金。
2.2 压铸件结构设计
压铸件的结构设计会直接影响着压铸模的结构设计和制造的难易程度、生产率和模具的使用寿命等各个方面，故在设计压铸件时必须强调设计与压铸工艺的配合，使压铸件在压铸过程中可能出现的许多不利因素得到预先考虑并加以排除。
压铸件设计时考虑的问题：
1、简化模具结构、延长模具使用寿命；
(1)压铸的分型面上应避免圆角；(2)避免模具局部过薄；(3)避免压铸件上互相交叉的不通孔；(4)避免内侧凹。
2、减少抽芯部位；
3、方便脱模和抽芯；
4、防止变形。
薄壁铸件的致密性好，可相对提高强度和耐磨性。压铸件壁厚增加，内部气孔、缩孔等缺陷也随之增加。压铸件壁太厚虽对压铸件质量有不利的影响，但也不能太薄，否则，金属液填充不良，铸件成形困难。压铸件适宜的壁厚：铝合金为1～6mm，锌合金为1～4mm，镁合金为1.5～5mm，铜合金为2～5mm。支承盖平均壁厚为4mm，满足要求。
2.3 压铸工艺参数的选择
充填速度是压铸工艺主要参数之一，充填速度的高低直接影响压铸件的内部和外部质量。充填速度的选择，一般应遵循的原则：对于厚壁或内部质量要求较高的铸件，应选择较低的充填速度和高的增压比压；对于薄壁或表面质量要求高的铸件以及复杂的铸件，应选择较高的比压和较高的充填速度。常用充填速度参照表1选取。
表1 常用充填速度（单位：m/s）
合金
简单厚壁铸件
一般铸件
复杂厚壁铸件
锌、铜合金
10~15
15
15~20
镁合金
20~25
25~35
35~-40
铝合金
10~15
15~25
25~30
在压铸过程中，高温金属液直接冲击型腔，是温度产生周期性变化，如果模具温度变化过大，会因热应力的变化而使压铸模过早疲劳失效。在连续生产中，压铸模温度往往升高，尤其是压铸熔点高的合金时，温度升高很快。温度过高除产生液体金属粘型外，还可能出现压铸件因来不及完全凝固、推出温度过高而导致变形、模具运动部件卡死等问题。压铸模工作温度如表2所示。
表2 压铸模工作温度（单位：℃）
合金
壁厚至3mm
壁厚大于3mm
结构简单
结构复杂
结构简单
结构复杂
锌合金
180~200
190~220
140~170
150~200
铝合金
180~240
250~280
150~180
180~200
镁合金
180~240
250~280
150~180
200~240
铜合金
300~325
325~350
250~300
300~350
自金属液开始进入型腔到充满型腔为止，所需的时间称为充填时间。充填时间长短取决于铸件的体积，壁厚的大小及铸件形状的复杂度。充填时间的推荐值如表3所示。
表3 充填时间推荐值
铸件平均壁厚 b/mm
填充时间
t/s
铸件平均壁厚 b/mm
填充时间
t/s
1
0.010~0.014
5
0.048~0.072
1.5
0.014~0.020
6
0.056~0.064
2
0.018~0.026
7
0.066~0.100
2.5
0.022~0.032
8
0.076~0.116
3
0.028~0.040
9
0.088~0.138
3.5
0.034~0.050
10
0.100~0.160
4
0.040~0.060

从液态金属充填型腔到内浇道完全凝固时，继续在压射冲头下的持续时间称为持压时间。持压时间的长短取决于铸件的材质和壁厚。对熔点高、结晶范围大和厚壁的铸件，持压时间要长些。若持压时间不足，易造成疏松；对结晶范围小而壁又薄的铸件，持压时间可短些。生产中常用的持压时间如表4所示。

表4 持压时间（单位：s）
合金
铸件壁厚<3mm
铸件壁厚2.5-6mm
锌合金
1~2
3~7
铝合金
1~2
3~8
镁合金
1~2
3~8
铜合金
2~3
5~10
从压射终了到压铸模打开的时间，称为铸件在型中的停留时间。停留时间应根据铸件的合金性质、铸件壁厚和结构特性参考表5。
表5 停留时间(单位：s)
合金
铸件壁厚<3mm
铸件壁厚3-4mm
铸件壁厚>5mm
锌合金
5~10
7~12
20~25
铝合金
7~12
10~15
25~30
镁合金
7~12
10~15
15~25
铜合金
8~15
15~20
25~30

第3章 压铸机的选用与校核
3.1 压铸机的选择
锁模力是选用压铸机时首先要确定的参数，依据锁模力选用压铸机是一种广泛采用的方法。根据铸件结构特征、合金及技术要求选用合适的比压、结合模具的结构考虑，估算投影面积，按公式计算可得到该压铸件所需的锁模力：
(1)
式中，是压铸机应有的锁模力；是主胀型力；是分胀型力；k是安全系数（一般k=1.25），它与铸件的复杂程度、压铸工艺等因素有关。
主胀型力的计算：
(2)
式中，是主胀型力；是铸件在分型面上的总投影面积，一般增加30%作为浇注系统与溢流排气系统的面积，，，P是压射比压，根据表6，取P=40Mp，计算得：

因为支承盖零件无侧向抽芯，所以，代入数据得：

为防止金属液从模具分型面上喷溅和确保铸件的尺寸精度，压铸机的合型力必须大于型腔填充时产生的胀型力。根据现有设备及铸件形状，选用合型力为1250KN的立式冷室压铸机，压铸机型号为J1513。
表6 常用的压铸合金压射比压推荐值（Mpa）

锌合金
铝合金
镁合金
铜合金
一般件
13~20
30~50
30~50
40~50
承载件
20~30
50~80
50~80
50~80
耐气密性件
25~40
80~100
80~100
80~100
电镀件
20~30

J1513型压铸机的主要技术参数如表7所示，压射比压P取40Mpa，压室直径D为80mm，压射力，，代入数据得:
F=200KN
表7 J1513型立式冷室压铸机的主要技术参数
名 称
数 值
锁模力（KN）
1250
压射力（KN）
135~340
动型板行程（mm）
350
工作循环次数（次/h）
450
压室直径（mm）
Ø65
Ø80
压射比压（Mpa）
40~100
27~68
铸件投影面积（mm2）
123~310
180~460
喷嘴孔直径（mm）
Ø14，Ø17，Ø20
压铸机外形尺寸（mm）
3500×1300×2500
压铸机重量（T）
5
3.2 开模行程的核算
根据铸件形状、浇注系统和模具结构来核算是否满足取出要求，即压铸机的动型板行程减去推出距离和铸件高度总留有能取出铸件的距离。
(3)
式中，L是压铸机动型板的行程（mm），L=350mm；是铸件推出距离（mm），=72mm；是铸件及其浇道总高度（mm），=160mm。
<L=350mm
铸件高度h为40mm，h<=72mm，顶出行程足以使压铸件推出模具。所以，J1513型压铸机满足要求。 第4章 分型面、浇注系统及溢流排气系统设计
4.1 分型面设计
压铸模的动模与定模的结合表面称为分型面。分型面与压铸件的形状和尺寸、压铸件在模具中的位置和方向密切相关。支承盖分型面如图2所示。

图2 分型面示意图
分型面选择的基本原则：（1）尽可能地使压铸件在开模后留在动模部分；（2）有利于浇注系统、溢流排气系统的设置；（3）保证压铸件的尺寸精度和表面质量；（4）简化模具结构、便于模具加工；（5）避免压铸机承受临界载荷；（6）考虑压铸合金的性能。上述这些基本原则对分型面的选择都是非常重要的，但在实际工作中，要全部满足这些原则是不太可能的，经常会出现顾此失彼的现象。此外，应在保证满足最重要的原则的前提下尽量照顾到其它原则。
4.2　浇注系统设计
金属液在压力作用下充填型腔的通道称为浇注系统。浇注系统对金属液流动的方向、溢流排气条件、压力的传递、充填速度、模具的温度布置、充填时间的长短等各个方面起着重要的控制与调节作用。浇注系统不仅决定了金属液流动的状态，而且是影响压铸件质量的重要因素。
根据铸件形状，采用中心浇道浇注系统。顶部带有通孔的筒类或壳体类压铸件，内浇道开设在孔口处，同时在中心设置分流锥，这种形式的浇注系统称为中心浇道。中心浇道充填速度时金属液从型腔的中心部位导入，流程短、排期通畅；压铸件的浇注系统、溢流系统在模具分型面上的投影面积小，可改善压铸机的受力状况；模具结构紧凑；浇注系统金属消耗量较少。缺点是浇道去除比较困难，一般需要切除。浇注浇道如图3所示。

图3 浇道示意图
从喷嘴导入口至最小环形截面为整个直浇道。直浇道的A段由喷嘴形成，B段由浇道套形成，C段由定模镶块形成，I-I截面处的空腔由分流锥形成，直浇道在处与预料相连。铸件质量公式：
(4)
式中，为铝合金密度，，为铸件体积，，得：
m=240g
导入口小端直径可根据表8查得，取为14mm，喷嘴出口直径根据表3.2，取d为17mm。直浇道各段连接处的直径单边放大0.5~1mm。分流锥直径，直浇道底部环形截面处的外径可按下式计算：
， (5)
由以上两式取：d3=17mm，d2=23mm。
直浇道与横浇道连接处要求圆滑过渡，圆角半径一般取R为10mm，以使金属液流动顺畅。分流锥的结构形式如图4所示。
表8 压铸件重量和喷嘴导入口直径（mm）
喷嘴导入口
直径d
7~8
9~10
11~12
13~16
17~19
21~22
23~25
27~28
锌合金
铸件质量
(g)
<100
100~250
200~350
350~700
700~1200
1000~2000
___
___
铝合金
<50
50~120
100~200
180~350
320~700
600~1000
800~1500
1200~1600
铜合金
<100
100~250
200~350
350~650
650~1000
800~1500
___
___

图4 分流锥示意图
4.3 溢流排气系统设计
为了提高铸件质量，在金属液充填型腔的过程中应尽量排除型腔中的气体，排除混有气体和被涂料残余物污染的前流冷污金属液，这就需要设置溢流、排气系统，它包括溢流槽和排气槽。溢流、排气系统还可以弥补由于浇注系统设计不合理而带来的一些缺陷。
4.3.1 溢流槽设计
溢流槽设置在分型面上，设置在分型面上的溢流槽结构简单，加工方便，应用最广泛，溢流槽如图5所示。溢流槽的设计要点：（1）溢流槽的设置应有利于排除型腔中的气体，排除混有气体和被涂料残余物污染的前流冷污金属液，改善模具的热平衡状态；（2）应便于从压铸件上去除溢流槽，并尽量不损坏压铸件的外观；（3）注意避免在溢流槽与压铸件之间产生热节；（4）一个溢流槽不应开设多个溢流口，以免进入溢流槽的金属液回流回型腔。
图5 溢流槽示意图
溢流槽在分型面上投影面积约为15.42cm2，设置四个溢流槽，按表9确定溢流槽尺寸：A为溢流槽宽度，A=16mm；a为溢流口长度，a=6mm；H为溢流槽高度，H=7mm；b为溢流口宽度，b=12mm；B为溢流槽长度，B=20mm；h为溢流口高度，h=0.8mm。
表9 推荐溢流槽尺寸
A
（mm）
A
（mm）
H
（mm）
h（mm）
b（mm）
B（mm）
Fy（cm2）
Vy（cm2）
锌合金
铝/镁合金
铜合金
12
5
6
0.6
0.7
0.9
8
12
1.58
0.89
10
16
2.17
1.23
12
20
2.74
1.55
16
6
7
0.7
0.8
1.1
10
16
2.89
1.91
12
20
3.64
2.64
14
25
4.56
3.00
20
7
8
0.8
1.0
1.3
12
20
4.54
3.44
15
25
5.74
4.30
18
30
6.92
5.21
25
8
10
1.0
1.2
1.5
15
25
7.10
6.71
18
30
8.59
8.08
22
35
10.16
9.48
30
9
12
1.1
1.3
1.6
18
30
10.24
11.60
22
35
12.08
13.62
26
45
15.44
17.40
35
10
14
1.3
1.5
1.8
20
35
14.06
18.49
25
40
16.49
21.11
30
50
20.05
26.34
40
10
16
1.5
1.8
2.2
25
40
17.99
27.32
30
50
20.49
34.09
35
60
26.99
40.88
4.3.2 排气槽设计
排气槽设置在分型面上，设置在分型面上的排气槽结构简单，截面形状一般为狭长的矩形，加工方便，设置灵活，应用最广泛。排气槽用于从型腔中排出空气及涂料挥发产生的气体，其设置与内浇道的位置及金属液的流态有关。为了使型腔中的气体尽可能多的被金属液排除，应将排气槽设置在金属液最后填充的部位。排气槽一般与溢流槽配合，设置在溢流槽后端以加强溢流和排气效果。排气槽如图6所示。

图6 排气槽示意图
排气槽的尺寸根据表10，取深度h为0.10mm，排气槽在离开型腔20~30mm后，将深度增大至0.3mm；排气槽宽度取12mm。
表10 排气槽的尺寸
合金种类
排气槽深度（mm）
排气槽宽度（mm）
说明
锌合金
0.05~0.12
8~25
排气槽在离开型腔20~30mm后，可将深度增大至0.3~0.4mm，以提高其排气效果。

铝合金
0.10~0.15
镁合金
0.10~0.15
铜合金
0.15~0.20

第5章 成型零件和模架设计
5.1 成型零件结构
成型零件采用镶拼式结构。镶拼式结构适用于型腔较深、单型腔或多型腔的较大型的压铸模。镶拼式结构的优点：对于复杂的型腔可以分块进行加工，简化加工工艺，提高模具制造质量，容易满足成型部位的精度要求；能合理使用模具钢，降低模具制造成本；有利于易损的更换和修理；拼合处的适当间隙有利于型腔排气。
镶拼式结构的设计要点：（1）便于机械加工，以保证成型部位的尺寸精度和组织部位的配合精度；（2）保证镶块和型芯的强度及提高镶块型芯与模块间相对位置的稳定性；（3）镶块与型芯不应有锐角和薄壁；（4）镶块间隙处产生得飞边方向应与脱模方向一致；（5）镶块易损部位及受金属液直接冲击的部位，应设计成单独的镶块以便于及时更换和维修；（6）不影响压铸件外观，便于去除飞边。
5.2 成型零件成型尺寸计算
5.2.1 压铸件的收缩率
设计模具时，计算成型零件成型尺寸所采用的收缩率为计算收缩率，它包括压铸件收缩值及模具成型零件在工作温度时的膨胀值，常用压铸合金的计算收缩率如表11所示。根据铸件结构形状取％。
表11 常用压铸合金的计算收缩率
合金种类
阻碍收缩（％）
混合收缩（％）
自由收缩（％）
锌合金
0.3~0.4
0.4~0.6
0.6~0.8
铝镁合金、镁合金
0.4~0.6
0.6~0.8
0.8~1.0
黄铜
0.5~0.7
0.7~0.9
0.9~1.1
5.2.2 成型尺寸的计算
成型尺寸主要可分为型腔尺寸、型芯尺寸、成型部分的中心距离和位置尺寸三类。压铸件如图1所示，图中Ø140、Ø70、40、6属于型腔尺寸，Ø120、Ø66、Ø36、Ø8、36、4、R4属于型芯尺寸，Ø130、R28属于中心距、位置尺寸。另外，尺寸40、36受到分型面的影响，当高压、高速的金属液充填型腔时，闭合的动、定模会出现微小的分离倾向，使与分型面有关的尺寸略微增大。为消除这种影响，通常将计算所得的公称尺寸减去0.05mm。
型腔尺寸的计算公式：
=（D+D－0.7） (6)
=（H+H－0.7） (7)
式中、是型腔尺寸、型腔深度尺寸；D、H是压铸件外形的最大极限尺寸；是压铸件的计算收缩率；是压铸件公称尺寸的偏差；是成型部分公称尺寸的制造偏差；0.7是尺寸补偿和磨损系数计算值。
型芯尺寸的计算公式：
=（d+d+0.7） (8)
=（h+h+0.7） (9)
式中d/、h/是型腔尺寸、型腔深度尺寸；d、h是压铸件外形的最大极限尺寸。
中心距离、位置的计算公式：
(10)
式中L/是中心距离、位置的平均尺寸；L是压铸件中心距离、位置的平均尺寸。
(1) 型腔尺寸计算
Ø140h12（）
D/=（D+D－0.7）
=（140+1400.5％－0.70.4）
=140.42mm
Ø70h12（）
D/=（D+D－0.7）
=（70+700.5％－0.70.3）
=70.14mm

40h12（）
H/=（H+H－0.7）
=（40+400.5％－0.70.25）
=40.03mm
因受到分型面的影响，故需将公称尺寸减去0.05mm，取39.98mm。
6h12（）
H/=（H+H－0.7）
=（6+60.5％－0.70.12）
=5.946mm，取5.95mm
(2) 型芯尺寸计算
Ø120h12（）
d/=（d+d+0.7）
=（120+1200.5％－0.70.35)
=120.845mm，取120.85mm
Ø66h12（）
d/=（d+d+0.7）
=（66+660.5％－0.70.3）
=66.54mm，
Ø36h12（）
d/=（d+d+0.7）
=（36+360.5％－0.70.25）
=36.355mm，取36.36mm
Ø8h12（）
d/=（d+d+0.7）
=（8+80.5％－0.70.15）
8.145mm，取8.15mm
36h12（）
h/=（h+h+0.7）
=（36+360.5％－0.70.25）
36.355mm，取36.36mm
因受到分型面的影响，故需将公称尺寸减去0.05mm，取36.31mm。
4h12（)
h/=（h+h+0.7）
=（4+40.5％－0.70.12）
4.104mm，取4.10mm
R4h12（）
d/=（d+d+0.7）
=（4+40.5％－0.70.12）
4.104mm，取4.10m
(3) 中心距离、位置尺寸计算
Ø130h12（）

(130+1300.5％)(1/50.2)
130.650.04mm

R28h12（）

(28+280.5％)(1/50.15)
28.140.03mm
5.3 模架的设计
5.3.1 模架的基本结构与设计要求
模架是将压铸模中各部分按一定规律和位置加以组合和固定，组成完整的压铸模具，并使压铸模能够安装到压铸机上进行工作的构架。模架的基本结构如图7所示。

图7 模架示意图
模架的设计要求：（1）模架应有足够的刚度；（2）模架不宜过于笨重，以便于模架装拆、维修和搬运；（3）模架在压铸机上的安装位置应与压铸机规格一致；（4）镶块与模架边缘分型面之间应留有足够位置，以设置导柱、导套、紧固螺钉等零件（5）模具的总厚度应大于所选压铸机的最小合模距离。模架尺寸选择400mm500mm，套板尺寸选择400mm400mm。模架尺寸系列如表12所示。

表12 压铸模架尺寸部分系列（单位：mm）
主要
尺寸
W
355
400
450
L
560
530
710
400
450
500
560
630
710
800
450
500
560
630
710
定模
座板
A
40
40
40
定模
套板
B
32~160
32~160
40~200
动模
套板
C
32~160
32~160
40~200
支承板
D
50
50
65
动模
座板
F
32
32
40
垫块
W1
50
63
63
E
80~125
80~125
80~160
推板
W2
245
264
314
G
32
32
32
推板固定板
W3
245
264
314
H
16
16
16
复位杆
直径
Ø20
Ø20
Ø20
导柱
导套
导向直径
Ø32
Ø40
Ø40
固定直径
Ø42
Ø50
Ø50
推板
导柱
导向直径
Ø25
Ø25
Ø32
定模套板螺钉

8×M12
6×M12
8×M12
8×M12
动模套板螺钉

8×M12
6×M12
6×M20
8×M12
推板螺钉

M10
M10
M10
模座螺钉

8×M12
6×M12
8×M12
6×M20
8×M20
5.3.2 支承与固定零件的设计
支承与固定零件，包括动（定）模套板、支承板、座板和垫块等。

5.3.2.1 动、定模套板的设计
动定模套板的作用是镶嵌、固定镶块和型芯，动定模套板应有适当的厚度，除了满足强度和刚度条件外，较厚的动定模套板有利于减小模具型腔的温度变化，使压铸件质量稳定，模具寿命提高。套板一般承受拉伸、压缩、弯曲三种应力作用，设计套板时主要是对套板的边框厚度的计算。矩形套板边框厚度按下式计算：
(11)
(12)
(13)
式中，h是套板边框厚度；、是边框承受的总压力；、是镶块侧面长度；是压射比压；是许用抗拉强度，调质45钢=82~100Mpa；是镶块高度，H是套板厚度。；H1=H=80mm；P为压射比压，p为40Mpa；取90Mpa。代入数据得：
h=107mm
h<110mm,套板厚度满足要求。
5.3.2.2 支承板的设计
支承板受力后主要产生弯曲变形。支承板的厚度应随作用力F和垫块间距L的增大而增厚。支承板的厚度h可按下式计算：
(14)
式中，h是支承板厚度；F是支承板所受压力，F=PA，其中P为压射比压，A为压铸件、浇注系统、溢流槽在分型面上的投影面积之和；L是垫块间距；B是支承板的长度；是钢材的需用抗弯强度，支承板材料一般为45钢。L=264mm；B=400mm；A=154cm2；P为40Mpa；取100Mpa。代入数据得：
h=45mm
根据表11，支承板厚度取50mm，h<50mm。
支承板厚度满足要求。
5.3.2.3 座板的设计
座板不作强度计算，设计时考虑以下几点：（1）座板上要开设“U”形槽或留出安装压板的位置，使模具固定在压铸机动、定模安装板上；（2）定模座板上的浇道套安装孔的位置尺寸应与选用的压铸机精确配合。如图8所示。

(a)定模板 (b)动模板
图8 动、定模座板图
5.3.2.4 垫块的设计
垫块在动模座板与支承板之间，形成推出机构的活动空间。垫块在压铸生产过程中承受压铸机的锁模力作用，必须要有足够的受压面积。垫块变形量按下式计算:
(15)
式中，P为合模力，P为1250KN，B为垫块高度，B为100mm，E为弹性模量，E为，F为垫块受压面积，F为25200mm2。代入数据得：
=0.013
<0.05，满足要求。
5.3.3 推板的设计
推板的厚度H按下式计算：
(16)