图3-3 压铸件收缩率的分类
由参考文献[16]中查得铝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%。取铝合金的自由收缩?1=0.7%，阻碍收缩为?2?0.4%，混合收缩为?3?0.5%。 3.2.2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[1]，成型零件尺寸的计算公式如下：
‘’?A?（A?A??n?）’? （式3-1）
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，由两部分组成，其一是压铸尺寸偏差的1/2，其二是磨损值，一般为压铸尺寸偏差的1/4，因此因此n??0.7?。成型零件尺寸制造偏差：
‘ ?=（15～14）? （式3-2）
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，Φ160，200，15，h60。型芯尺寸有：Φ22，Φ45，Φ75，h15,h35 。中心尺寸有：L160，L80。 c.型腔壁厚的计算
型腔模在注射成形过程中，由于注射压力很高，型腔内部承受熔融塑料的巨大压力，这就要求型腔要有一定的强度和刚度。模具型腔如果强度不够，将产生塑性变形或断裂破坏；如刚度不够，将产生较大的弹性变形，使模具贴合面处出现较大的间隙，由此发生溢料及飞边现象。另外，当成型后成型压力消失时，型腔因弹性恢复而收缩，当收缩量大于塑件的收缩时，型腔就会紧紧地包住塑件，造成开模困难或塑件残留在定模上而损坏塑件或塑件质量不良。因此，有必要对模具型腔进行强度和刚度的计算。型腔侧壁所受的压力应以型腔内所受最大压力为准，对于大型模具型腔，常由于刚度不足而弯曲变形，应按刚度计算；对于小
型模具的型腔，型腔常常在弯曲变形前，其内应力往往已经超过了材料的许用应力，所以应以强度计算为主。
方凳是长方形型腔，并且为矩形整体式。 1）型腔壁厚。由刚度计算
Sc?3cpa4
（式3-3）E?2）型腔底板厚度。由刚度计算
4c'pb Sh?3（式3-4）E?上两式中，L是型腔长度；a是型腔深度；b是型腔宽度；c是L/a决定的常
数；c'是L/b决定的常数；E是弹性模量，钢材取2.1?105MPa；p是型腔内熔体的压力，一般取25~45MPa，此处取25MPa；?是允许变形量，为保证尺寸精度，?可取塑件允许公差的1/5左右，取0.56。 查[17]表4-6和4-7得，c?0.93，c'?0.0138 由上两式计算得：Sc?9.85mm，Sh?25.23mm 成型零件尺寸计算见表型腔和型芯工作尺寸计算。
表3-1 成型零件尺寸计算表
模具
制件尺寸
类别
零件
/mm
名称
型 腔
型
的
腔
计 算 型
型芯
15 60 22
?0.076 14.8140?0.100 59.9680计算公式 型腔或型芯的工作尺寸/mm
100 160 200
?0.112 100.1380?0.124 160.4140?0.144 200.556022.4110?0.084
芯 的 计 算
160
中心矩
80
45 75 15 35
45.5890?0.100
75.7900?0.112 15.3460?0.076 35.5080?0.092
160.848?0.124
L'??'??L?L????'
80.424?0.112
4推出机构设计
4.1推出机构概述
压铸模必须设有准确可靠的脱模机构，以便在每一循环中将铸件从型腔内或型芯上自动地脱出模外，脱出铸件的机构称为脱模机构或推出机构。推出机构用于卸除铸件对型芯的包紧力，所以机构设计的好坏，直接影响铸件的质量。因此，推出机构的设计，是压铸模具设计的一个重要环节。
推出机构一般由下列部分组成：
(1)推出元件：推出铸件，使之脱模，包括推杆、推管、卸料板、成形推块、斜滑块等。
(2)复位元件：控制推出机构，使之在合模时回到准确的位置，如复位杆及能起复位作用的卸料板、斜滑块等。
(3)限位元件：保证推出机构在压射力的作用下，不改变位置，起到止退的作用，如挡钉、挡圈等。
(4)导向元件：引导推出机构的运动方向，防止推板倾斜和承受推板等元件的重量，如推板导柱(导钉、导杆支柱)、推板导套等。
(5)结构元件：使推出机构各元件装配成一体，起固定的作用，如推杆固定板、推板、其他连接件、辅助零件等。
推出机构的分类：
推出机构的基本传动形式有机动推出、液压推出器推出和手动推出3种。推出机构的结构形式按动作分为直线推出、旋转推出和摆动推出；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[7]。
4.2推杆设计
（1）推杆结构
采用圆柱形推杆，其截面形状如图4-1所示。
图4-1推杆推出端截面形状
（2）推杆的固定形式 采用沉入式的固定形式。 （3）推杆尺寸及配合
推杆直径是按推杆端面在铸件上允许承受推力p决定的，由参考文献[3]查得，推杆截面积计算：
A?F推 （式4-1） n[p]式中 A—推杆前端截面积，mm2
F推—推杆承受的总推力，N
n—推杆数量； [p]—许用推力。
由参考文献[1]查表得，铝合金的许用受推力[p]为50MPa,设计中共使用2个推杆，推出力F推由公式：
F推＞KF=K×Alpsinα （式4-2）
确定，其中K=1.2，F推＞25091.61N，A>250.92mm2。
由 A??d2/4 得d?17.89mm，取d为18mm。
为保证推杆的稳定性，需要根据单个推杆的细长比调整推杆的截面积，
EJ K稳?? （式4-3） 2F推l式中，K稳—稳定安全系数；
η—稳定系数，η=20.19； E—弹性模量
F推—推杆承受的实际推力（N）；
l—推杆全长（mm）
J—推杆最小截面处的抗弯截面矩量（cm4）。
计算后，选择基本尺寸为，d=18mm，D?24mm，L =223mm，h?6mm。（I型推杆）。
4.3推板限位装置设计
（1）推板的限位装置
选择机构如图4-2所示，利用限位钉对推板进行精确定位。
图4-2推板限位钉