—推杆承受的总推力，N；n—推杆数量；[p]—许用受推力。
根据参考文献[16]查得，锌合金的许用受推力[p]为40MPa，设计中共使用4个推杆，而错误！未找到引用源。可由公式：
确定，其中K=1.2，而错误！未找到引用源。=9000N，因此取错误！未找到引用源。=12000N。
由截面积计算公式可求出，推杆前端的截面积应不小于75错误！未找到引用源。,由于本课题压铸模增加了动模压板，因此推杆较长，为保证推杆的稳定性，将推杆的前端直径选为26mm，配合精度为H7/f7，具体尺寸参见附录。 4.1.3 推板导向及限位装置设计
（1）推板的限位装置
选择机构如图4-3所示，利用限位钉对推板进行精确定位。
图4-3 推板限位钉
（2）推板的导向
采用图4-4的推板导向机构，将导柱安装在动模压板与动模座板之间，保证了刚性要求，推板导柱尺寸见附录。
32
4.1.4 复位机构设计
（1）复位机构的动作过程
复位机构的动作过程如图4-5所示。图（a），开模时，复位杆随推出机构 同时向前移动，推杆将压铸件推出；图（b），合模时，定模板触及复位杆，推出机构复位；图（c），合模动作完成时，在限位钉2的作用下，推出机构回复到原来位置。
图4-4 推板导柱及导套
33
（2）复位杆的布置
采用如图4-6的复位杆布置，在成型镶块外设置对称的复位杆。
图4-6 复位杆的布置
34
4.1.5 推出、复位零件的表面粗糙度、材料及热处理后的硬度
（1）零件表面粗糙度
根据参考文献[15]，推杆与金属液接触表面粗糙度为Ra?0.2，推杆，复位杆和推板导柱配合表面粗糙度为Ra?0.8，推板和推板固定板配合表面粗糙度为
Ra?0.8，其他非工作的非配合表面Ra?6.3。
（2）材料及热处理后硬度
导柱,复位杆采用材料T8A，热处理后强度要求为50~55HRC，推杆采用4Cr2W8,热处理后要求强度为45~50HRC,推板和推板固定板采用45钢，热处理要求回火。
4.1.6 推出机构装配工程图及立体图
推出机构的装配图如图4-7，立体图如图4-8。
图4-7 推出机构装配图
1—动模压板；2—内六角螺钉；3—支撑板；4—垫块；5—动模座板；
6—推杆；7—内六角螺钉；8—限位钉；9—导柱；10—导套；
11—推板固定板；12—推板；13—内六角螺钉
35
图4-8 推出机构立体图
4.2 模体设计
4.2.1 模体设计概述
构成模体的结构件主要包括：定模座板、定模板、动模板、动模压板、支承板、垫块、动模座板；导柱、导套[23]。
（1）定模座板
除不通孔的模体结构外，凡通孔的模体结构均应设置定模座板。 在设计定模座板时，考虑到以下问题：
①浇口套安装孔的位置与尺寸应与压铸机压室的定位法兰配合。 ②定模座板上应留出紧固螺钉或安装压板的位置。 （2）定模板 定模板的主要作用：
①成型镶块、成型型芯以及安装导向零件的固定载体。 ②设置浇口套，形成浇注系统的通道。
③承受金属液填充压力的冲击，而不产生型腔变形。 ④在不通孔的模体结构中，兼起安装和固定定模部分的作用。
36
摘 要
压力铸造是目前成型有色金属铸件的重要成型工艺方法。压铸的工艺特点是铸件的强度和硬度较高，形状较为复杂且铸件壁较薄，而且生产率极高。压铸模具是压力铸造生产的关键，压铸模具的质量决定着压铸件的质量和精度，而模具设计直接影响着压铸模具的质量和寿命。因此，模具设计是模具技术进步的关键，也是模具发展的重要因素。
根据零件的结构和尺寸设计了完整的模具。设计内容主要包括：浇注系统设计、成型零件设计、抽芯机构设计、推出机构设计以及模体结构设计。根据铸件的形状特点、零件尺寸及精度，选定了合适的压铸机，通过准确的计算并查阅设计手册，确定了成型零件以及模体的尺寸及精度，在材料的选取及热处理要求上也作出了详细说明，并在结合理论知识的基础上，借助于计算机辅助软件绘制了各部分零件及装配体的立体图和工程图,以保障模具的加工制造。
根据有关资料，采用扁平侧面浇注系统，降低了浇注时金属液对型芯的冲击，确定了铸造工艺参数：铸件加工余量取0.1～0.75mm，收缩率为0.4～0.7﹪，脱模斜度为25′～45′。模具整体尺寸为900×640×835mm，符合所选压铸机安装空间。抽芯采用斜滑块机构，拼合形式为两瓣式。推出机构采用4根端面直径26mm的圆截面推杆，推杆兼复位杆作用。经计算，推杆受力符合要求。通过电脑模拟显示，模具能够正常工作，开启灵活。
关键词：压力铸造；压铸模具；锌合金铸件；底盘座
I
Abstract
Die-casting molding technology is playing a key role in non-ferrous metal structure forming processes. Die-casting process’s features are the strength and hardness of die casting on high, thin-walled castings with complex shape can be cast, and the production is efficient. The die-casting die is the key for the process of die casting, its quality decides the quality and accuracy of castings, and the design of the die-casting die affects its quality and operating life directly. Therefore, designing the die-casting die is the key to technological progress; it is also an important factor in the development of mold.
Based mainly on parts of the design integrity of the structure and size, it scheme out the required spare parts. Design elements include: design of gating system, forming part design, core-pulling mechanism design, the ejector design and the mold body structure design. According to the shape of features , parts size and accuracy, the author selected the appropriate die casting machine, through the exactly calculate and consult design handbooks, confirm the size and accuracy of the forming part and mold body structure, it also makes particular instruction on the material selection and the requirements of the heat treatment, with theoretical basis, plotting out pictorial drawing and casting drawing of the parts by using computer software to ensure the manufacture of die-casting die.
Based on the datum, use flat side gating system which can reduce pouring molten metal on the impact of cores, it ensure the technological parameter of the mold: the allowance of the casting was 0.1～0.75mm, shrinkage rate was 0.4～0.7﹪, draft angle was 25′～45′. The size of the die-casting mold was 900×640×835mm, which satisfy the space of the die casting machine which is chosen. The core-pulling mechanism of the mold was optional side slider core-pulling mechanism, Introduced organizations selected two push plate. The diameter of the ejector pin with a cylindrical head was 26mm, and was also used as return pin. The stress of the ejector pin was conformance to the requirement by calculate. The simulation by computer shows that the mold works function normally, and it can dexterous and quickly to open.
Keywords: die casting; die-casting mold; zinc alloy castings; subbase
II
目 录
摘 要 ....................................................................................................................................... I Abstract ..................................................................................................................................... II 第1章 绪论 .............................................................................................................................. 1
1.1课题意义 ...................................................................................................................... 1
1.1.1 压力铸造的特点 .............................................................................................. 1 1.1.2压铸模具设计的意义 ....................................................................................... 2 1.2压铸发展历史、现状及趋势 ...................................................................................... 2
1.2.1压铸的发展历史 ............................................................................................... 2 1.2.2我国压铸产业的发展 ....................................................................................... 3 1.2.3压铸产业的发展趋势 ....................................................................................... 4 1.3毕业设计内容 .............................................................................................................. 5 第2章 压铸模具的整体设计 .................................................................................................. 7
2.1 铸件工艺性分析 ......................................................................................................... 7
2.1.1 铸件立体图及工程图 ...................................................................................... 7 2.1.2 铸件分型面确定 .............................................................................................. 8 2.1.3 浇注位置的确定 .............................................................................................. 8 2.2 压铸成型过程及压铸机选用 ..................................................................................... 9
2.2.1 卧式冷室压铸机结构 ...................................................................................... 9 2.2.2 压铸成型过程 ................................................................................................ 10 2.2.3压铸机型号的选用及其主要参数 ................................................................. 11 2.3 浇注系统设计 ........................................................................................................... 11
2.3.1 带浇注系统铸件立体图 ................................................................................ 11 2.3.2 内浇口设计 .................................................................................................... 12 2.3.3 横浇道设计 .................................................................................................... 12 2.3.4 直浇道设计 .................................................................................................... 14 2.3.5 排溢系统设计 ................................................................................................ 14 2.4 压铸模具的总体结构设计 ....................................................................................... 14 第3章 成型零件及斜滑块结构设计 .................................................................................... 17
3.1 成型零件设计概述 ................................................................................................... 17 3.2浇注系统成型零件设计 ............................................................................................ 17 3.3 铸件成型零件设计 ................................................................................................... 19
3.3.1 成型收缩率 .................................................................................................... 19
III
3.3.2 脱模斜度 ........................................................................................................ 20 3.3.3 压铸件的加工余量 ........................................................................................ 20 3.3.4铸件成型尺寸的计算 ..................................................................................... 20 3.4 成型零件装配图 ....................................................................................................... 23 3.5 斜滑块机构设计 ....................................................................................................... 24
3.5.1 侧抽芯系统概述 ............................................................................................ 24 3.5.2 斜滑块机构基本结构 .................................................................................... 25 3.5.3 斜滑块的拼合形式 ........................................................................................ 26 3.5.4 斜滑块的导滑形式 ........................................................................................ 26 3.5.5 斜滑块尺寸设计 ............................................................................................ 26 3.5.6 斜滑块抽芯机构表面粗糙度和材料选择 .................................................... 28 3.5.7 弹簧限位销设计 ............................................................................................ 28 3.5.8 斜滑块抽芯机构立体图和装配图 ................................................................ 28
第4章 推出机构和模体设计 ................................................................................................ 30
4.1 推出机构设计 ........................................................................................................... 30
4.1.1 推出机构概述 ................................................................................................ 30 4.1.2 推杆设计 ........................................................................................................ 30 4.1.3 推板导向及限位装置设计 ............................................................................ 32 4.1.4 复位机构设计 ................................................................................................ 32 4.1.5 推出、复位零件的表面粗糙度、材料及热处理后的硬度 ........................ 34 4.1.6 推出机构装配工程图及立体图 .................................................................... 34 4.2 模体设计 ................................................................................................................... 36
4.2.1 模体设计概述 ................................................................................................ 36 4.2.2 模体尺寸 ........................................................................................................ 37 4.2.3模板导向的尺寸 ............................................................................................. 37 4.2.4模体构件的表面粗糙度和材料选择 ............................................................. 38 4.3 模具总装图及工作过程模拟 ................................................................................... 38
4.3.1 模具总装立体图 ............................................................................................ 38 4.3.2 模具工作过程模拟图 .................................................................................... 38
第5章 结论 ............................................................................................................................ 41 参考文献 .................................................................................................................................. 42 致 谢 ........................................................................................................................................ 44 附 录 ........................................................................................................................................ 45
IV
第1章 绪论
1.1课题意义
1.1.1 压力铸造的特点
高压力和高速度是压铸中熔融合金充填成型过程的两大特点。压铸中常用的压射比压在几兆帕至几十兆帕范围内，有时甚至高达500MPa。其充填速度一般在0.5～120m/s范围内，它的充填时间很短，一般为0.01～0.2s，最短的仅为千分之几秒。因此，利用这种方法生产的产品有着其独特的优点。可以得到薄壁、形状复杂但轮廓清晰的铸件。其压铸出的最小壁厚：锌合金为0.3mm；铝合金为0.5mm。铸出孔最小直径为0.7mm。铸出螺纹最小螺距0.75mm。对于形状复杂，难以或不能用切削加工制造的零件，即使产量小，通常也采用压铸生产，尤其当采用其他铸造方法或其他金属成型工艺难以制造时，采用压铸生产最为适宜。铸件的尺寸精度和表面粗糙度要求很高。铸件的尺寸精度为IT12～IT11面粗糙度一般为3.2～0.8μm，最低可达0.4μm。因此，个别压铸件可以不经过机械加工或仅是个别部位加工即可使用[1]。
压铸的主要优点是：
(1)铸件的强度和表面硬度较高。由于压铸模的激冷作用，又在压力下结晶，因此，压铸件表面层晶粒极细，组织致密，所以表面层的硬度和强度都比较高。
压铸件的抗拉强度一般比砂型铸件高25%～30%，但收缩率较低。 (2)生产率较高。压力铸造的生产周期短,一次操作的循环时间约5 s～3 min ,这种方法适于大批量生产。
虽然压铸生产的优势十分突出，但是，它也有一些明显的缺点： (1)压铸件表层常存在气孔。这是由于液态合金的充型速度极快，型腔中的气体很难完全排除，常以气孔形式存留在铸件中。因此，一般压铸件不能进行热处理，也不宜在高温条件下工作。这是由于加热温度高时，气孔内的气体膨胀，导致压铸件表面鼓包，影响质量与外观。同样，也不希望进行机械加工，以免铸件表面显露气孔。
(2)压铸的合金类别和牌号有所限制。目前只适用于锌、铝、镁、铜等合金
1
根据参考文献[16]的公式：
其中错误！未找到引用源。—外形内凹成形深度（mm）； K—安全值，斜滑块机构一般取3～5mm。
本课题铸件的错误！未找到引用源。=24，K取5mm，因此，错误！未找到引用源。=29mm。
图3-10 斜滑块导滑形式 （a）T形槽；（b）燕尾槽
（2）推出高度l确定
推出高度是斜滑块在推出是轴向运动的全程，即抽芯行程后推出行程，根据参考文献[16]可知，斜滑块的可推出高度不可大于斜滑块厚度L的55%，留在套版内的长度需大于30mm。因此，选取推出高度l=108mm。
（3）倒向斜角错误！未找到引用源。的确定 导向角计算公式为：
27
由参考文献[15]可知倒向斜角一般在错误！未找到引用源。～错误！未找到引用源。间选取，一般不超过错误！未找到引用源。，根据前面所得计算结果，可以计算出错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。。 3.5.6 斜滑块抽芯机构表面粗糙度和材料选择
（1）零件表面粗糙度
侧抽芯机构零件爱你表面粗糙度选取：斜滑块的外表面Ra?0.8μm，型腔表面Ra?0.4μm，其他非配合面Ra?3.2μm。
（2）材料选择
斜滑块的材料选用4Cr5MoSiV1,热处理要求44~48HRC,斜滑块限位钉的材料选用45钢，热处理要求25~32HRC。 3.5.7 弹簧限位销设计
由于定模型芯的包紧力较大,开模时,斜滑块和逐渐可能被留在定模型芯上,或斜滑块受到定模型芯的包紧力而产生位移,使铸件变形。此时应设置强制装置，确保开模后斜滑块稳定地留在动模套板内。本课题即考虑到定模型芯的包紧力作用，安装了4个弹簧限位销，以避免斜滑块径向移动，从而强制斜滑块留在动模套板内。
根据参考文献[24]。采用的弹簧限位销的弹簧中径D=40mm，弹簧丝直径d=8mm，有效圈数n=7，采用材料为硅锰弹簧钢60Si2MnA，具体尺寸见附录。 3.5.8 斜滑块抽芯机构立体图和装配图
斜滑块侧抽芯机构由斜滑块、动模套板以及推杆等零件组成。由瓣合组成的斜滑块镶嵌在动模套板的导滑槽内。合模时，定模套板的分型面与斜滑块的上端面接触，使瓣合斜滑块分别推入动模套板的斜面内定位。斜滑块各侧向的密封面，在压铸机锁模力的作用下锁紧。开模后，压铸机的顶出装置推动模具的推出机构，驱动推杆并推动斜滑块向脱模方向移动。在这个过程中，由于动模套板内斜导滑槽的导向作用，使斜滑块在推动压铸件向前运动时，分别向上下侧分型，即在推出压铸件的同时，抽出压铸件侧面的凹凸部分，完成侧抽芯动作[21]。图3-11为斜滑块机构立体图，图3-12为斜滑块机构装配图。
28
图3-11 斜滑块抽芯机构立体图
图3-12 斜滑块机构装配图
1-小型芯；2-定模镶块；3-定模套板；4-斜滑块；5-限位钉；6-动模套板；
7-推杆；8-压板；9-支撑板；10-镶块；11-主型芯；12-弹簧限位销
29
第4章 推出机构和模体设计
4.1 推出机构设计
4.1.1 推出机构概述
开模后，是压铸件从成形零件上脱出的机构称为推出机构。推出机构一般设置在动模部分。
推出机构一般由下列部分组成：
（1）推出元件。直接推动压铸件脱落，如推杆、推管、以及卸料版、成型推块等。
（2）复位元件。在合模过程中，驱动推出机构准确地回复到原来的位置，如复位杆、卸料板等。但在侧抽芯机构是斜滑块侧抽芯机构时，合模时，在定模板的推动作用下，斜滑块沿斜向导滑槽准确复位，所以无需设置推出机构的复位元件。
（3）限位元件。调整和控制复位装置的位置，起止退限位作用，并保证推出机构在压射过程中，受压射力作用时不改变位置，如限位钉及挡圈等。
（4）导向元件。引导推出机构往复运动的移动方向，并承受推出机构等构件的重量，防止移动时倾斜，如推板导柱和推板导套等。
（5）结构元件。将推出机构各元件装配并固定成一体，如推杆固定板和推板以及其它辅助元件和螺栓等连接件。
推出机构常按照推出元件的结构特征不同可分为推杆推出、推管推出、卸料板推出、推块推出和综合推出等多种推出形式[22]。 4.1.2 推杆设计
（1）推杆的结构
采用圆形截面的推杆结构，如图4-1所示。 （2）推杆的固定形式
固定形式为整体沉入式，如图4-2所示。
30
图4-1 圆形截面推杆结构
图4-2 推杆的整体沉入式固定
（3）推杆尺寸及配合
推杆的直径是有推杆端面在压铸件上允许承受的受推力决定的，由参考文献[16]查得，其截面积计算公式为：
式中 A—推杆前端截面积，错误！未找到引用源。；错误！未找到引用源。
31
第3章 成型零件及斜滑块结构设计
3.1 成型零件设计概述
成型零件是与高温金属液接触的零件，用于形成浇注系统和铸件。成型零件由浇注系统成型零件和铸件成型零件两部分组成。
（1）浇注系统成型零件：浇道镶块、浇口套，用于形成浇注系统。 （2）铸件成型零件：型芯、镶块、斜滑块块，用于形成铸件。 成型零件的结构形式主要可以分为整体式和组合式两类。
1）整体式结构 型腔和型芯都由整块材料加工而成，，即型腔或型芯直接在模板上加工成型。
2）整体组合式结构 型腔和型芯由整块材料制成，装入模板的模套内，再用台肩或螺栓固定。
3）局部组合式结构 型腔和型芯由整块材料制成，局部镶有成型镶块的组合形式。
4）完全组合式结构 由多个镶拼件组合而成的成型空腔。
成型零件直接接触高温、高压、高速的液态金属，受机械冲击、磨损、热疲劳和化学侵蚀的反复作用，热应力和热疲劳导致的热裂纹则是破坏失效的主要原因，所以对成形零件的尺寸精度的要求尺寸精度高3-4级，对粗糙度的要求比铸件粗糙度高2级。
由于本文中采用斜滑块抽芯系统，其也与液态金属直接接触，故放入本章介绍[18]。
3.2浇注系统成型零件设计
（1）浇口套的结构
在浇口套中形成直浇道，常用浇口套的结构形式如图3-1所示。 图（a）由于制造和装卸比较方便，在中小型模具中应用比较广泛。 图（b）是利用台肩将浇口套固定在两模板之间，装配牢固，但拆装均不方便。
17
图（c）是将压铸模的安装定位孔直接设置在浇口套上。
图（d）、（e）型式用于中心进料图 （f）是导入式直浇道的结构型式。 本课题选用图（a）的形式。
图3-1 浇口套结构形式
（2）浇口套与压室的连接方式 连接方式如图3-2所示。
图3-2（a）为平面对接：为了保证同轴度应提高加工精度和装配精度。 图3-2（b）保证了它们的同轴度要求。
图3-2 浇口套与压室连方式接
18
本课题采用（a）类连接，即平面对接的方式，此类连接便于装卸。 （3）浇口套的尺寸与配合精度
浇口套尺寸根据具体情况设计，具体尺寸参见附录。
配合精度：D1取H7h6、D2取e8、D取F8 、D0取H7、d取e8。 （4）浇注系统成型零件的材料和硬度的要求
压铸模具的浇注系统成型零件直接与高温、高压、高速填充的液态金属液接触，在短时间内温度变化很大，压铸模的工作环境十分恶劣，因此对浇注系统成型零件材料的选择应慎重。底座铸件模具设计按国家标准选取的材料为4Cr5MoSiV1,热处理要求为44～48HRC。
3.3 铸件成型零件设计
3.3.1 成型收缩率
成型收缩率是指铸件收缩量与成型状态铸件尺寸之比，收缩分三种情况（见图3-3）：
（1）自由收缩 在型腔内的压铸件没有成型零件的阻碍作用，图中L1。 （2）阻碍收缩 如图中L2，有固定型芯的阻碍作用。 （3）混合收缩 如图中L3，这种情况较多。
图3-3 压铸件收缩率的分类
由参考文献[16]中查得锌合金的自由收缩率为0.6%～0.8%，阻碍收缩率为0.3%~0.4%，混合收缩率为0.4%～0.6%。取YX041锌合金的自由收缩?1=0.7%，阻碍收缩为?2?0.4%，混合收缩为错误！未找到引用源。=0.5%。
19
3.3.2 脱模斜度
（1）脱模斜度的选取标准
1）不留加工余量的压铸件。为了保证铸件组装时不受阻碍，型腔尺寸以大端为基准，另一端按脱模斜度相应减少；型芯尺寸以小端为基准，另一端按脱模斜度相应增大。
2）两面均留有加工余量的铸件。为保证有足够的加工余量，型腔尺寸以小端为基准，加上加工余量，另一端按脱模斜度相应增大；型芯尺寸以大端 为基准，减去加工余量，另一端按脱模斜度相应减少。
3）单面留有加工余量的铸件。型腔尺寸以非加工面的大端为基准，加上斜度尺寸差及加工余量，另一端按脱模斜度相应减少。型芯尺寸以非加工面的小端为基准，减去斜度尺寸差及加工余量，另一端按脱模斜度相应放大。
（2）脱模斜度的尺寸
配合面外表面最小脱模斜度α取0?15?，内表面最小脱模斜度β取0?30?。非配合面外表面最小脱模斜度α取0?30?， 内表面最小脱模斜度β取1°。由于底座内腔深度>50mm，则脱模斜度可取小[19]。 3.3.3 压铸件的加工余量
由于铸件具有较为精确的尺寸和良好的铸造表面，所以一般情况下，可以不进行机械加工。同时，由于压铸件内部可能有气孔，所以应尽量避免再进行机械加工。但是，某些部位还是应该进机械加工。如装配表面、装配孔、成型困难没有铸出的一些形状，去除内浇口、溢流口后的多余部分等。
底座铸件的加工余量选取根据参考文献[15]中推荐的加工余量选择，平面按最大边长确定，孔按直径确定。 3.3.4铸件成型尺寸的计算
成型零件表面受高温、高压、高速金属液的摩擦和腐蚀而产生损耗，因修型引起尺寸变化。把尺寸变大的尺寸称为趋于增大尺寸，变小的尺寸称为趋于变小尺寸。在确定成型零件尺寸时，趋于增大的尺寸应向偏小的方向取值；趋于变小的尺寸应向偏大的方向取值；稳定尺寸取平均值。
根据参考文献[16]，成型零件尺寸的计算公式如下：
20
A
‘’??（A?A??n?）’?
式中：A'—成型件尺寸；??—成型零件制造偏差；A—压铸件尺寸（含脱模斜度、加工余量）；?—收缩率；n—补偿系数；?—压铸件尺寸偏差。
n为损耗补偿系数，由两部分构成，其一是压铸件尺寸偏差的12，其二是磨损值，一般为压铸件尺寸偏差的14，因此n??0.7?。成型零件尺寸制造偏
‘差?=（15～14）?。
已知铸件尺寸公差等级为CT5，根据参考文献查表可得铸件基本尺寸的相应尺寸公差。由铸件图可知型腔尺寸有：Φ100，h270，4R25，Φ190，h224，h6。型芯尺寸有：Φ182.5，Φ80，4Φ30.2，h210,4R50，h2。中心尺寸有：L121，L220。
(1)型腔尺寸计算
型腔的尺寸是趋于增大尺寸，应选取趋于偏小的极限尺寸。计算公式为：
21
(2)型芯尺寸计算
型芯的尺寸是趋于减小的尺寸，应选取趋于偏大的极限尺寸。计算公式为：
(3)中心距位置尺寸计算
中心距离尺寸是趋于稳定的尺寸，其偏差规定为双向等值。公式为：
22
3.4 成型零件装配图
定模与动模合拢后形成的空腔通常称为型腔，而构成型腔的零件即为成型零件。成型零件包括固定和活动的镶块与型芯。模具成型零件立体图如图3-4所示，装配图如图3-5所示。
图3-4 铸件成型零件立体图
图3-5 铸件成型零件装配图
1—浇口套；2—定模镶块；3—动模斜滑块：4—镶块：5—弹簧顶销
6—小型芯；7—主型芯
23
3.5 斜滑块机构设计
3.5.1 侧抽芯系统概述
当铸件上具有与推出方向不一致的侧孔、侧凹或侧凸形状时，在压铸成型后，此处的成型零件会阻碍压铸件的推出，必须设置可以移动的侧型芯。在铸件推出前，先将型芯抽出，消除障碍后，再将压铸件推出，合模时，再将型芯回复到原来的成型位置。完成侧抽芯的抽出和复位动作的机构称为侧抽芯机构。
侧抽芯机构有多种形式，但应用较多的是斜销机构和斜滑块机构。斜销机构较复杂，但用途较广；斜滑块机构简单，仅用于侧凹较浅的情况[20]。
(1) 斜销侧抽芯结构。图3-6是斜销侧抽芯的工作过程。斜销侧抽芯机构主要用于侧孔抽芯，分型面为垂直分型面。
(2) 斜滑块侧抽芯机构。如图3-7所示，(a)为合模状态，(b)开模，(c)抽出型芯。在定模板的推动下，斜滑块复位。
本课题根据零件的结构特点选择了斜滑块侧抽芯机构。
图3-6 斜销侧抽芯结构工作过程
（a）合模状态 （b）开模状态
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(c)抽芯状态
图3-7 斜滑块机构工作过程
3.5.2 斜滑块机构基本结构
斜滑块抽芯机构，主要由定位销和斜滑块组成。特点是：结构紧凑，动作可靠，常用于侧成型面积较大，侧孔、侧凹较浅，所需抽芯力不大的情况。斜滑块抽芯基本结构如图3-8所示。
图3-8 斜滑块抽芯基本结构
1－定模板；2－限位销；3－斜滑块；4－动模套板；
5－型芯；6－推杆；7－动模固定板
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3.5.3 斜滑块的拼合形式
斜滑块拼合形式如图3-9所示。
在图3-9中，（a）、（b）、（c）是两瓣式的拼合形式。（a）是常用形式，（b）可能产生溢料现象，（c）能解决溢料问题。（d）、（e）、（f）为三瓣式或多瓣式的拼合形式[21]。
由于本课题设计的底盘座铸件比较简单，因此选用图3-9中（a）两瓣式的拼合形式，不但满足要求而且设计比较简单。
图3-9 斜滑块拼合形式
3.5.4 斜滑块的导滑形式
斜滑块导滑形式如图3-10所示。T形槽形式加工比较简单，因此本课题选用T形槽形式。 3.5.5 斜滑块尺寸设计
（1）抽芯距离计算
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（3）动模板
动模板的主要作用是：
①固定成型镶块、成型型芯、浇道镶块以及导向零件的载体。
②设置压铸件脱模的推出元件，如推杆、推管、卸料板以及复位杆等。 ③设置侧抽芯机构。
④在不通孔的模体结构中，起支承板的作用。 （4）动模压板 动模压板主要作用是：
在通孔的模体结构中，将成型镶块压紧在动模板内。 （5）动模支承板
动模支承板的主要作用是：
承受金属液填充压力的冲击，而不产生不允许范围内的变形。因此，不通孔的模体结构，有时也可设置支承板。
（6）模座
模座是支承模体和模体承受机器压力的构件，其主要作用是： 1)与动模板、动模支承板连成一体，构成模具的动模部分。 2)与压铸机的动座板连接，并将动模部分紧固在压铸机上。
3)模座的底端面，在合模时承受压铸机的合模力，在开模时承受动模部分自身重力，在推出压铸件时又承受推出反力。因此，模座应有较强的承载能力。
4)压铸机顶出装置的作用通道。 （6）推出板
推出板包括推杆固定板和推板。 在设计推出板时，主要考虑到以下几点：
1)推出板应有足够的厚度，以保证强度和刚度的需要，防止因金属液的间接冲击或脱模阻力产生的变形。
2)推出板各个大平面应相互平行，以保证推出元件运行的稳定性[24]。 4.2.2 模体尺寸
定模座板：长900mm，宽640mm，厚50mm； 动模座板：长900mm，宽640mm，厚55mm；
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定模套板：长900mm，宽640mm，厚130mm； 动模套板：长900mm，宽640mm，厚250mm； 动模压板：长900mm，宽640mm，厚75mm； 支撑板： 长900mm，宽640mm，厚100mm； 垫块： 长640mm，宽175mm，厚90mm。 4.2.3模板导向的尺寸
模板导向零件的尺寸和位置，如图4-9所示。 导柱导滑段直径,d=40mm。 导柱导滑长度, e=170mm。 导向位置设置在模板的四个角上。 起模槽深度n=3mm，便于将动、定模撬开。
排气槽c=0.5mm，以消除合模时导向孔内的气体反压力。
图4-9 模板导向零件
4.2.4模体构件的表面粗糙度和材料选择
（1）零件表面粗糙度
模体构件件表面粗糙度选取：动模和定模座板与压铸机的安装面Ra?0.8μm，排气槽表面Ra?1.6μm，其他非配合面Ra?3.2μm。
（2）材料选择
导柱、导套的材料选用T8A,热处理要求50~55HRC,其他零件的材料选用45
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钢，热处理要求25~32HRC。
4.3 模具总装图及工作过程模拟
4.3.1 模具总装立体图
模具的总装立体图如图4-10所示。 4.3.2 模具工作过程模拟图
利用UG软件，对铸件的开合模过程进行了模拟，模具的运动过程流畅，零件之间无干涉现象。
（1）压铸模开模动作，如图4-11所示。 （2）压铸模顶出动作，如图4-12所示。 （3）压铸模合模动作，如图4-13所示。
图4-10 模具总装立体图
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图4-11模具开模动作
图4-12 模具顶出动作
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图4-13 模具合模动作
第5章 结论
通过对铸件的工艺性分析，将分型面设置在了铸件底面及型腔内部，金属液从铸件侧面进入。为了防止金属液对型芯的冲击，内浇口与铸件采用端面搭接的连接方式，横浇道采用T形形式，溢流槽设置在底盘座底面四角处，呈对称形式设置。本文在工艺性分析中还确定了铸件的加工余量为0.1～0.75mm，收缩率为0.4～0.7，脱模斜度为25′～45′。
根据铸件的结构特点，本文采用了斜滑块抽芯机构，其采用两瓣式的拼合方式，导滑机构采用T形槽形式，抽芯距离为29mm，导向角15°，错误！未找到引用源。为避免斜滑块在开模时产生径向移动，采用弹簧限位销以确保开模后斜滑块稳定地留在动模套板内。
由于成型零件受高速金属液的冲刷和高温高压作用，因此制造材料选用4Cr5MoSiV1。压铸模具在使用中，成型零件的尺寸可能增大、减小，也可能不变，所以根据成型零件的工作条件，分别确定了型腔、型芯、孔间距的尺寸及公差。
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模具采用推杆推出机构，设置了4个推杆，推杆直径26mm，为防止推出机构在复位过程中运动过度，设置限位钉来保证推出机构的运动行程，并使各推出元件准确地回复到原来的位置。
模具的模体用于安装所有零件，对模体的性能要求主要是刚度和强度。确定的动模座板尺寸长×宽为900×640，厚度为55mm；动模套板尺寸长×宽为900×640，厚度为250mm；模板的导柱直径40mm、长度300mm，导柱设置在模板的四个角上；设计的起模槽深度为3mm，以便于动定模开模。
通过UG绘图软件设计出了完整的模具，模具开合模动作灵活，零件间未产生干涉现象。
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致 谢
在李晨希老师的悉心指导下，该论文终于顺利完成。本次毕业设计让我领略到了李老师严谨的治学态度以及渊博的专业知识，使我受益匪浅。李老师每周的指导培训都让我学到了很多知识，也让我感受到了李老师的细心和严谨，论文的每一章都凝结着老师的汗水。在此，向导师表达我深深的谢意。在设计过程中，得到了刘广升、廉锁、吴妍娇等同学的大力支持和帮助，向他们表示感谢。
最后对参加本文评审和答辩工作的各位老师致以诚挚的谢意。
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附 录
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