液力偶和器殼體壓鑄模具設(shè)計(jì)【包含CAD圖紙和文檔所見(jiàn)所得】【壓鑄模具JA系列】

【溫馨提示】=【1】設(shè)計(jì)包含CAD圖紙 和 DOC文檔，均可以在線預(yù)覽，所見(jiàn)即所得，dwg后綴的文件為CAD圖，超高清，可編輯，無(wú)任何水印，充值下載得到【資源目錄】里展示的所有文件=【2】若題目上備注三維，則表示文件里包含三維源文件，由于三維組成零件數(shù)量較多，為保證預(yù)覽的簡(jiǎn)潔性，店家將三維文件夾進(jìn)行了打包。三維預(yù)覽圖，均為店主電腦打開(kāi)軟件進(jìn)行截圖的，保證能夠打開(kāi)，下載后解壓即可。=【3】特價(jià)促銷(xiāo)，拼團(tuán)購(gòu)買(mǎi)，均有不同程度的打折優(yōu)惠，詳情可咨詢(xún)QQ：1304139763 或者 414951605=【4】 題目最后的備注【JA系列】為店主整理分類(lèi)的代號(hào)，與課題內(nèi)容無(wú)關(guān)，請(qǐng)忽視 第1章 緒論1.1 壓鑄模具的概述模具CAD/CAM作為一門(mén)多學(xué)科綜合性應(yīng)用型新技術(shù)，是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技高效益的系統(tǒng)工程，現(xiàn)在已經(jīng)成為模具現(xiàn)代技術(shù)的核心和重要發(fā)展方向。目前，模具CAD/CAM軟件有許多種，例如，美國(guó)PTC公司的Pro/E以及其外掛軟件EMX、華中科技大學(xué)和UGS聯(lián)合開(kāi)發(fā)的PDW等等。論文應(yīng)用的是Pro/E以及其外掛軟件EMX進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，其優(yōu)點(diǎn)是EMX中含括了國(guó)際上許多知名的模具廠商的標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)庫(kù)，如香港的龍記(KLM)、日本的FUTABA等等，種類(lèi)眾多直觀性強(qiáng)，可直接調(diào)用，還可以進(jìn)行開(kāi)模模擬以及模具檢測(cè)，是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的CAE軟件。近年來(lái)，我國(guó)模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具設(shè)計(jì)與制造水平有了很大的提高，大型、復(fù)雜、高效和長(zhǎng)壽命模具的需求量大幅度增加。模具質(zhì)量明顯提高；模具交貨期縮短；模具CAD/CAM相當(dāng)廣泛地得到應(yīng)用。機(jī)械零部件中60%的粗加工，80%的精加工要由模具來(lái)完成?？梢哉f(shuō)，模具是工業(yè)之母。模具的分類(lèi)種類(lèi)很多，按模具的安裝方式分類(lèi)有移動(dòng)式、固定式、半固定式；按成型方法分有壓縮模、壓鑄模、注射模等等；按加料室的形式分類(lèi)有敞開(kāi)式、半封閉式和封閉式；按模具分型面的特征分類(lèi)有垂直分型面和水平分型面；按凹模數(shù)目分類(lèi)有單凹模和多凹模等等。模具在現(xiàn)代化生產(chǎn)中的作用主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：（1） 在塑料、陶瓷、粉末冶金、鍛造和壓鑄等行業(yè)應(yīng)用的非常廣泛；（2） 模具采用壓力加工產(chǎn)品，因此廣泛應(yīng)用于要求無(wú)切削的領(lǐng)域；（3） 模具制造業(yè)同時(shí)也反映了一個(gè)國(guó)家的制造水平。在模具行業(yè)中塑料模具和壓鑄模具占據(jù)了重要地位，而壓鑄模具中主要是以鋁合金、鋅合金、銅合金、錫合金為主要原料進(jìn)行壓鑄。1.2 總體方案確定壓鑄模具的作用是盡量一次成型零件，減少加工或完全去掉加工工藝而采用的一種成型設(shè)備，一個(gè)完善的壓鑄模應(yīng)具備如下特點(diǎn)：(1)有自動(dòng)化的澆鑄系統(tǒng)和分模系統(tǒng)。(2)能夠承受相應(yīng)壓鑄合金零件的應(yīng)力。(3)能承受較高的熱應(yīng)力，即紅硬性要高。(4)載荷均勻分布，機(jī)械效率高。(5)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，拆裝維修方便。液力偶合器N500A型的工作場(chǎng)所是礦山井下傳遞扭矩的一種安全裝置，其內(nèi)部除了傳動(dòng)部分外還有一種液體乳化液，這樣液力偶合器的殼體要求就需要密封性良好，殼體的其它地方由于外觀需要光滑即可。根據(jù)液力偶合器的型號(hào)可知其最大直徑是575mm和高為165mm，所對(duì)應(yīng)的模具應(yīng)屬于大型壓鑄模，根據(jù)相關(guān)模具手冊(cè)查詢(xún)壓鑄模的基本結(jié)構(gòu)如下圖1所示，接下來(lái)的任務(wù)就是計(jì)算確定模具各成形零件以及導(dǎo)向零件、支撐零件等的結(jié)構(gòu)尺寸。 圖1 模具基本結(jié)構(gòu)第2章 模具的結(jié)構(gòu)2.1模具的組成及作用壓鑄模具的結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由以下幾種零件組成：1）成型零件2）導(dǎo)向零件3）定位零件4）支撐零件5）其它零件1）成型零件：主要指的是凸模和凹模，根據(jù)它在模具中所處的位置可以確定它的作用是澆鑄合金液進(jìn)入腔內(nèi)凝固成所要求的形狀；2）導(dǎo)向零件：主要指的是導(dǎo)柱和導(dǎo)套，是起到導(dǎo)向的作用的零件；3）定位零件：主要指的是銷(xiāo)釘、螺栓等等，主要作用是鎖緊并固定零件間的位置關(guān)系，使其在模具中有固定不變的位置；4）支撐零件：在模具中指的是支撐板和墊塊，除了起支撐作用外，支撐板還起到了增強(qiáng)凸模強(qiáng)度的作用；而墊塊在模具分模時(shí)的作用很大；其它零件：只要指在模具中起到輔助作用的零部件。第3章 壓鑄模具設(shè)計(jì)3.1產(chǎn)品零件分析3.1.1 壓鑄件材料分析 根據(jù)已知條件可得知壓鑄件的牌號(hào)是ZL102（ZAlSi12）,其綜合性能及其他參數(shù)如下表1所示：表1： ZL102（ZAlSi12）的綜合性能及鑄造方法鑄造方法合金狀態(tài)HBSB、JB、RB、F143MPa 4 MPa50 MPa J F 153MPa 2 MPa 50 MPaSB、JB、RB、 T2 133MPa 4 MPa 50 MPaJ T2 143MPa 3 MPa 50 MPa注：表中：S砂型鑄造；J金屬型鑄造；R熔模鑄造；B變質(zhì)處理；F鑄態(tài)；T2退火鋁合金ZL102（ZAlSi12）的主要性能：鑄造性能好，密度小，耐蝕性能好，可承受大氣、海水、二氧化碳、氯、硫、過(guò)氧化氫的腐蝕作用，隨壁厚的增加強(qiáng)度降低程度低，不可熱處理強(qiáng)化，焊接性能好，切削性能好，加工性能、耐熱性能差成品應(yīng)在變質(zhì)處理下使用。應(yīng)用范圍：適于鑄造形狀復(fù)雜，低載荷的薄壁零件及耐腐蝕和氣密性高，工作溫度低于200的零件，如船舶零件、儀表殼體、機(jī)器蓋等。其工藝性能見(jiàn)下表2（選9-表11-92）：表2： 鋁合金ZL102（ZAlSi12）的工藝性能（節(jié)選）合金材料適于鑄造方法融化溫度范圍（）收縮率%抗熱裂性氣密性流動(dòng)性凝固疏松傾向切削性能拋光性線性體積ZL102Y5276000.9133.5優(yōu)良優(yōu)優(yōu)較差差312壓鑄件結(jié)構(gòu)分析根據(jù)鑄件的零件圖可以看出，零件是一型號(hào)為N500A型的液力偶合器殼體，殼體外表面上除了有16個(gè)13mm的螺紋孔外還有6根加強(qiáng)筋等等，內(nèi)孔處鑲嵌了一塊鑄鐵（HT250），其作用是安裝軸承。313壓鑄件的尺寸精度分析根據(jù)零件圖的部分尺寸精度，形狀和位置精度分析，將分型面確定在II處比較合理圖2：圖2 零件分型面選擇這樣分型的優(yōu)點(diǎn)是凸模和凹模的加工方便，查10-表29.1-103得到凸模和凹模的表面粗糙度=0.4。32了解模具制造及設(shè)備情況321設(shè)備能力盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件以提高模具的制造效率和更換性。322設(shè)備情況壓鑄設(shè)備采用EMX中的FUABA系列模具，壓鑄機(jī)的選用原則：1壓鑄模與壓鑄機(jī)的對(duì)應(yīng)關(guān)系：1）壓鑄機(jī)應(yīng)具有保證鑄件成型和達(dá)到致密性要求的壓射比壓；2）壓鑄機(jī)應(yīng)具有確保正常生產(chǎn)所需的鎖模力、開(kāi)模力和推出力的能力；3）壓鑄模的大小、厚度、開(kāi)模距離等應(yīng)與壓鑄機(jī)相適應(yīng)，以確保模具的安裝和開(kāi)模后取出制品零件；4）壓鑄模的定位孔、澆道直徑、推出孔位置等均應(yīng)與壓鑄機(jī)模板安裝孔相適應(yīng)；5）冷室壓鑄機(jī)壓室應(yīng)能容納每次壓鑄所需的金屬容液；根據(jù)鋁合金的綜合性能可確定應(yīng)采用臥室冷室壓鑄機(jī)；模具在壓鑄生產(chǎn)前應(yīng)進(jìn)行充分的預(yù)熱，并在壓鑄過(guò)程中保持一定的溫度范圍，壓鑄生產(chǎn)中模具的溫度由加熱與冷卻系統(tǒng)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，其作用如下：1）使模具達(dá)到較好的熱平衡和改善鑄件順序凝固條件，使鑄件凝固速度均勻并有利于壓力傳遞，提高鑄件內(nèi)部質(zhì)量；2）保證壓鑄合金填充時(shí)的流動(dòng)性，具有良好的成型性和提高表面質(zhì)量；3）穩(wěn)定鑄件尺寸精度，改善力學(xué)性能；4）提高壓鑄生產(chǎn)率；5）降低模具熱交變應(yīng)力，提高模具使用壽命2鎖模力的確定鎖模力的作用是為了克服壓鑄過(guò)程中的反壓力，以鎖緊模具的分型面，防止合金液體飛濺，保證鑄件尺寸精度。查10-式29.1-4知如下關(guān)系式：K（+）式中：壓鑄機(jī)有效的鎖模力（KN）；K安全系數(shù)，一般K取1.25；主脹型力，作用在分型面上的投影面積，包括澆鑄系統(tǒng)、溢流排氣系統(tǒng)的面積的力（KN）按式10-29.1-5算；分脹型力，作用在滑塊斜楔上的法向分力所引起的脹型力之和（KN）；按式10-29.1-6計(jì)算；3確定比壓根據(jù)10-表29.1-3選擇，液力偶合器殼體根據(jù)工作需要應(yīng)當(dāng)屬于耐氣密性件，故應(yīng)選則p=80120MPa。4計(jì)算脹型力=式中：同上；A鑄件在分型面上的投影面積，多腔則為各投影面積之和，一般另加30%作為澆鑄系統(tǒng)與溢流排氣系統(tǒng)的面積（）P比壓（MPa）,取p=100MPa.則=1.3=3375.74KN=tan=0A=3.14=0.26根據(jù)=0.34和壓射比壓p=100MPa查8圖4-6-2知，取橫坐標(biāo)0.34向上引垂線交縱坐標(biāo)100MPa的水平線于一點(diǎn)，該點(diǎn)位置介于J1125和J1140兩種型號(hào)的壓鑄機(jī)之間，壓室直徑可取和mm.按公式計(jì)算鎖型力，當(dāng)K=1及法向反壓力=0時(shí)=1000.34=3375.74KN，查J1125型壓鑄機(jī)鎖型力為2500KN，遠(yuǎn)小于，故舍去；查J1140型壓鑄機(jī)鎖型力為4000KN，大于。查3-表4-21知J1140型壓鑄機(jī)的模具最大尺寸：長(zhǎng)寬=760mm660mm,而零件的尺寸是575mm，J1140型壓鑄機(jī)根本無(wú)法滿足零件的要求需要重選之。根據(jù)15中查到外國(guó)的FUTABA的標(biāo)準(zhǔn)模架庫(kù)中有長(zhǎng)寬=1000mm1000mm的，能滿足零件的需求，用之。所對(duì)應(yīng)的壓鑄機(jī)型號(hào)為：BN-T_4000-1600/3200型。33確定模具基本結(jié)構(gòu)方案3.3.1確定模型凹模數(shù)根據(jù)壓鑄件的產(chǎn)量大小以及輪廓尺寸形狀及投影面積，壓鑄機(jī)的壓室容量，澆鑄系統(tǒng)設(shè)置和模具綜合成本等方面，可確定應(yīng)為一模一腔。3.3.2選用通用模架和通用模座殼體的厚度為165mm，根據(jù)3-表4-46查得初步確定應(yīng)用I型標(biāo)準(zhǔn)模架，其標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3。圖3 FUTABA的標(biāo)準(zhǔn)模架（1000mm1000mm）3.3.3確定分型面、澆鑄系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)1確定分型面凸凹模接觸的面就是分型面，如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆鑄系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則：1) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處；2) 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開(kāi)模時(shí)留在動(dòng)模一邊；3) 保證塑件的精度要求；4) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求；5) 便于模具加工制造；6) 對(duì)成型面積的影響；7) 對(duì)排氣效果的影響；8) 對(duì)側(cè)向抽芯的影響。其中最重要的是第5）和第2）、第8）點(diǎn)。為了便于模具加工制造，應(yīng)盡是選擇平直分型面工易于加工的分型面。如圖2所示，采用II這樣一個(gè)平直的分型面，凹模做成平的就行了，膠位全部做在凸模，大大簡(jiǎn)化了模具的加工,見(jiàn)圖2。查3-表4-22中的眾多分型面的種類(lèi)中選擇“平直分型”。2確定澆鑄系統(tǒng)在壓鑄過(guò)程中，熔融合金在壓鑄機(jī)壓力作用下充填模具凹模的通道稱(chēng)為澆鑄系統(tǒng)。澆鑄系統(tǒng)設(shè)置在定模一側(cè)，是由直澆道、橫澆道和內(nèi)澆口三個(gè)部分組成，有如下幾點(diǎn)作用：1）澆鑄系統(tǒng)主要是引導(dǎo)熔融合金以一定的方式充填滿模具型腔，并對(duì)熔融合金的流態(tài)，流向，排氣條件，模具熱分布，壓力傳遞，填充時(shí)間與熔融合金通過(guò)內(nèi)澆口的速度起著主要的控制作用；2）澆鑄系統(tǒng)是影響模具型腔填充狀態(tài)和鑄件內(nèi)部及表面質(zhì)量的主要因素；3）澆鑄系統(tǒng)的合理與否，直接影響模具的壽命及生產(chǎn)效率。澆鑄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：1）設(shè)計(jì)前首先要掌握熔融合金的流態(tài)規(guī)律，了解熔融合金充填特性；2）合理地選擇澆道結(jié)構(gòu)尺寸和形狀，必要時(shí)對(duì)內(nèi)澆口及橫澆道其尺寸要留有設(shè)計(jì)余地，待試模時(shí)修整定型；3）澆口的進(jìn)口處不應(yīng)使金屬有正面沖擊和發(fā)生逆流現(xiàn)象；4）澆口應(yīng)使金屬均勻地流入型腔，內(nèi)外澆口連接處截面變化應(yīng)均勻過(guò)渡；5）外澆口截面積應(yīng)大于或等于內(nèi)澆口截面積；6）對(duì)于薄壁及形狀復(fù)雜的零件，應(yīng)使內(nèi)澆口厚度及寬度先選最小值，厚度寬度越小，射入速度越大，效果越好。但對(duì)于厚壁零件可使?jié)部诤穸燃皩挾确糯?，但?yīng)留余量，待試模修整后定，根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求及零件的形狀查8-表5-3-1確定選擇中心澆口。（1）直澆道的設(shè)計(jì)：直澆道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1）直澆道直徑即澆口套直徑根據(jù)鑄件所需比壓來(lái)確定；2）直澆道厚度及余料厚度一般取直徑的；3）壓室與澆口套宜制成一體，如分開(kāi)制造時(shí)，應(yīng)選擇合理的配合精度和配合間隙，同時(shí)壓室內(nèi)徑與澆口套內(nèi)徑應(yīng)有一定同軸度要求；4）為了便于直澆道余料的脫模，可在澆口套靠近分型面的一端內(nèi)孔處1525mm范圍內(nèi)做出1302的出模斜度；5）與直澆道相接的橫澆道一般設(shè)置在澆口套上方，防止金屬液在壓射前留進(jìn)型腔；6）壓室和澆口套內(nèi)孔表面粗糙度不大于0.4m；7）澆口套結(jié)構(gòu)形式查8-表5-3-8，見(jiàn)圖5。直流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式（俗稱(chēng)澆口套，或稱(chēng)唧咀），以便有效的選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理。唧咀都是標(biāo)準(zhǔn)件，只需去買(mǎi)就行了。常用唧咀分為有托唧咀和無(wú)托唧咀兩種下圖為前者，有托唧咀用于配裝定位圈。唧咀的規(guī)格有15，20等幾種。由于注射機(jī)的噴嘴半徑為15，所以唧咀的為R15。圖5 澆口套結(jié)構(gòu)形式主流道襯套的固定：因?yàn)椴捎玫挠型羞缶?，所以用定位圈配合固定在模具的面板上，采用止轉(zhuǎn)螺釘定位。（2）橫澆道和內(nèi)澆口的設(shè)計(jì)：1）橫澆道是金屬液從直澆道留入內(nèi)澆口的通道，其作用是是從直澆道流來(lái)的金屬液能以一定的溫度t、壓力p、速度v平穩(wěn)地過(guò)渡到內(nèi)澆口，使金屬液成理想流向充填凹模。橫澆道的截面形狀和鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有關(guān)，一般以扁梯形為主。橫澆道的設(shè)計(jì)原則如下：橫澆道截面積應(yīng)相等，不宜突然收縮和擴(kuò)張，以減少金屬流動(dòng)阻力，達(dá)到均衡流速；應(yīng)選擇梯形截面，盡量不選用圓形截面，以改善填充及排氣條件；橫澆道應(yīng)保持一定的長(zhǎng)度，并且要有一定的厚度，不要過(guò)薄及過(guò)厚；臥室冷壓室壓鑄機(jī)用模具其橫澆道必須設(shè)計(jì)在直澆道上方，以防止壓射前金屬液自動(dòng)留入型腔；橫澆道順著熔融合金流動(dòng)方向研磨，不大于0.4m；查3-表4-29確定橫澆道的尺寸參數(shù)。2）內(nèi)澆口是指金屬液進(jìn)入型腔前橫澆道后端至鑄件之間的通道入口，他的作用是調(diào)整橫澆道輸送的合金液的流速，使之成為理想的流態(tài)而充滿型腔。內(nèi)澆口的位置設(shè)計(jì)在壓鑄模設(shè)計(jì)中占有非常重要的地位。其設(shè)計(jì)原則：熔融合金流入型腔后，不宜立即封閉分型面，以防止排氣不良而使鑄件未能填滿而產(chǎn)生氣孔；從內(nèi)澆口導(dǎo)入的合金，應(yīng)先填充型腔遠(yuǎn)端難以排氣的部位，再流向分型面以利于排氣；內(nèi)澆口的位置應(yīng)選擇在充滿型腔各部位都具有最短流程的位置處，避免直接沖擊凸模；鑄件精度及表面質(zhì)量要求較高的部位，不宜設(shè)置內(nèi)澆口，鑄件的螺紋位置也不宜設(shè)置外澆口；薄壁復(fù)雜件易采用較薄的內(nèi)澆口。根據(jù)以上要求和零件的復(fù)雜程度，選擇3-表4-30中第一種。再查8-表5-3-19及表5-3-20查內(nèi)澆口壁厚經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，如下圖6所示。圖6 內(nèi)澆口及橫澆道連接圖（3）溢流槽的設(shè)計(jì)：溢流槽的作用：1）存儲(chǔ)帶有雜質(zhì)和冷污的金屬，也起過(guò)渡排氣的作用；2）可容納充填中形成的渦流和冷隔的金屬液體；3）布置在模型溫度低的部位時(shí)可起到調(diào)節(jié)模型凹模溫度場(chǎng)分布的作用；4）對(duì)于真空壓鑄和定向抽氣壓鑄時(shí)，溢流槽處常作為引出氣體的起始點(diǎn)；5）作為鑄件存放，運(yùn)輸及加工時(shí)的支承、吊掛、裝卡或定位的附加部分。溢流槽的設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾方面：1）金屬液在橫澆道內(nèi)或進(jìn)入凹模后最先沖擊部位；2）受金屬液沖擊的凸模背面；3）兩股或多股金屬液相匯合，容易產(chǎn)生渦流裹氣或氧化夾雜的區(qū)域；4）由于型腔形狀所形成的渦流部位；5）金屬液最后填充的部位；6）需要改善金屬液流態(tài)抑制渦流、紊流的部位；7）內(nèi)澆口兩側(cè)或其他金屬液不能直接充填的死角區(qū)域；8）大平面上容易產(chǎn)生缺陷集中的部位；9）型腔溫度較低的部位；10）鑄件壁厚過(guò)薄難以充填的部位；11）鑄件壁厚過(guò)厚易產(chǎn)生縮孔、疏松的部位；12）其他排氣條件不良的部位。溢流槽的尺寸：溢流槽的容積和單個(gè)溢流槽的尺寸參見(jiàn)書(shū)3-表4-31-1見(jiàn)圖7。 圖7 鋁合金所用溢流槽尺寸（4）排氣槽的設(shè)計(jì)：在壓鑄過(guò)程中，為了使空氣便于排除，確保鑄件成型，必須設(shè)計(jì)排氣槽。排氣槽的位置選擇原則上與溢流槽相同，在分型面上設(shè)置的排氣槽的形狀和尺寸參考書(shū)12-圖3-97進(jìn)行設(shè)計(jì)，查得鋁合金的排氣槽的參數(shù)如下表3所示。表3 排氣槽的尺寸（節(jié)選）合金種類(lèi)排氣槽深度（mm）排氣槽寬度（mm）說(shuō)明鋁合金（ZL102）0.100.15825排氣槽在離開(kāi)凹模2030mm處，可將其深度增加至0.30.4mm，以提高排氣效果當(dāng)排氣槽離開(kāi)型腔2030mm的距離后，寬度和深度可適當(dāng)增加。另外，推桿和復(fù)位桿與凸模之間的間隙也可作為排氣系統(tǒng)。3抽心機(jī)構(gòu)的確定由于零件外表面不存在側(cè)凸、側(cè)凹或側(cè)孔等特征，故不需要抽心機(jī)構(gòu)。4模架與成型零件的分析模架設(shè)計(jì)的要點(diǎn)：1）磨架應(yīng)有足夠的剛性，在承受壓鑄機(jī)鎖模力的情況下不發(fā)生變形；2）模架不宜過(guò)于笨重，以便裝卸、修理和搬運(yùn)，并減輕壓鑄機(jī)負(fù)荷；3）凹模的反壓力中心應(yīng)盡可能接近壓鑄機(jī)合模力的中心，以防壓鑄機(jī)受力不均造成鎖模不嚴(yán)；4）模架在壓鑄機(jī)上的安裝位置應(yīng)與壓鑄機(jī)規(guī)格或通用模座規(guī)格一致；5）為了便于模架的調(diào)運(yùn)和安裝，在動(dòng)定模上應(yīng)有吊環(huán)螺釘；6）鑲塊到模架邊緣的模面上需留有足夠的部位，以便設(shè)置導(dǎo)柱、導(dǎo)套、銷(xiāo)釘、緊固螺釘?shù)奈恢茫?）連接模板的緊固螺釘和定位銷(xiāo)釘?shù)闹睆胶蛿?shù)量，應(yīng)根據(jù)受力大小取，位置分布均勻；8）模具的總厚度必須大于所選用壓鑄機(jī)的最小合模間距；9）根據(jù)前面的設(shè)計(jì)和計(jì)算，已經(jīng)確定應(yīng)用EMX中的FUTABA標(biāo)準(zhǔn)模架，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3。（1）加熱與冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：1）加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：加熱模具的熱源有煤氣、電熱、感應(yīng)及紅外線等。用煤氣加熱的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。查10-表29.4-6可以確定鋁合金模具的預(yù)熱溫度為180300。2）冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：模具的冷卻：要想提高壓鑄模生產(chǎn)效率以及壓鑄件的質(zhì)量和致密性，在很大程度上取決于模溫的調(diào)節(jié)。對(duì)于大中型或厚壁鑄件和大批量生產(chǎn)中，在連續(xù)操作時(shí)，為了保證鑄件優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，可在模具內(nèi)設(shè)置水冷卻裝置，使熱量隨著冷卻水循環(huán)流動(dòng)而迅速排出。模具的冷卻方法有風(fēng)冷和水冷兩種，其特點(diǎn)如下：（1）風(fēng)冷的特點(diǎn)：風(fēng)冷法的風(fēng)力來(lái)自鼓風(fēng)機(jī)和壓縮空氣；模具內(nèi)部不需設(shè)置冷卻裝置；能將模具余料吹勻，并加速驅(qū)散涂料所揮發(fā)的氣體，減少鑄件氣孔；冷卻速度慢，生產(chǎn)效率低，用于要求散熱量較小的模具。（2）水冷的特點(diǎn)：在模具內(nèi)增設(shè)冷卻水道，使循環(huán)水通入成型鑲塊或凸模內(nèi)。因此，增加了模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度；冷卻速度比風(fēng)冷要快，生產(chǎn)效率高，控制比較方便；要求控制冷卻水的溫度和防止在水道內(nèi)沉淀物的沉積；用于要求散熱量大的模具。由于液力偶合器的殼體模具是屬于大型模具，所以冷卻方法應(yīng)采用水冷比較合理，由于水冷使模具結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，現(xiàn)將水冷的設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)述如下：冷卻水道要求布置在型腔內(nèi)溫度最高、熱量比較集中的區(qū)域，流路要暢通，無(wú)堵塞現(xiàn)象；模具鑲拼結(jié)構(gòu)上有冷卻水通過(guò)時(shí)，要求采取密封措施，防止泄露。對(duì)于組合式薄片鑲塊的冷卻通道，可采用銅管或鋼管，裝配在鑲塊中，鋼管可兼作鑲塊的定位銷(xiāo)，水管內(nèi)徑一般取1018；冷卻水道直徑，推薦為816，其孔壁距離澆口或凹模的壁面一般取1015mm。水管接頭盡可能設(shè)置在模具下面或操作者的對(duì)面一側(cè)，其外徑尺寸應(yīng)統(tǒng)一，以便接裝水路膠管。冷卻水道的布置形式有以下幾種：成排凸模冷卻通道的布置形式參21-圖4-5-10，每個(gè)凸模的冷卻通道的進(jìn)出口采用多通道結(jié)構(gòu)，以縮短水道的連接距離，便于控制每個(gè)凸模的溫度；單個(gè)凸模冷卻通道的布置形式見(jiàn)21-圖4-5-11；分流器冷卻通道的布置形式見(jiàn)21-圖4-5-12a、b；澆口套螺旋式冷卻通道的布置形式見(jiàn)21-圖4-5-13；組合薄片鑲塊冷卻通道的布置形式見(jiàn)21-圖4-5-14；內(nèi)澆口下部的冷卻通道的布置形式見(jiàn)21-圖4-5-15a、b、c；此外，冷卻水道不應(yīng)布置在正對(duì)內(nèi)澆口的下方，否則加速內(nèi)澆口處的金屬液的凝固參見(jiàn)21-圖4-5-15a,其位置應(yīng)加以修整參見(jiàn)21-圖4-5-15b；3.3.4成型零件的設(shè)計(jì) 壓鑄模的成型零件主要是指凸模和凹模。成型零件的形式分為整體式和鑲拼式。當(dāng)零件的尺寸較小時(shí)一般用整體式，而大中型零件大都采用鑲拼式結(jié)構(gòu)。鑲拼式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是互換性好。鑲拼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：1） 便于機(jī)械加工，以達(dá)到成型部位的尺寸精度和組合部位的配合精度；2） 保證鑲塊及凸模強(qiáng)度和提高相對(duì)位置的穩(wěn)定性；3） 不應(yīng)產(chǎn)生銳邊和薄壁；4） 鑲拼間隙方向與出模方向應(yīng)該一致；5） 有利于熱處理；6） 便于維修和調(diào)換；7） 不妨礙鑄件外觀，有利于飛邊去除；根據(jù)以上原則參考零件的結(jié)構(gòu)形式最終采用圖8所示的形式：1ZL102；2凹模嵌件；3定模板；4定模套板圖8 凹模與定模套板的固定形式如上圖所示的定位形式，現(xiàn)在計(jì)算凹模嵌件的凹模尺寸，查10-表29.4-22鑲塊尺寸推薦值表中查零件的=575mm在500600之間，零件的高度H=165mm查3-表4-33得到凸模與凹模尺寸計(jì)算式：式中K合金收縮率，查3表4-33-1知鋁合金的收縮率為（0.40.6）%，一般取K=0.6%； L、H凹模寬度及深度尺寸（mm）； L 、H 制品寬度及高度尺寸（mm）； 制品標(biāo)注公差（mm）； 凹模標(biāo)注公差（mm）；上式中的的確定查10知，模具的制造公差是成形鑄件公差值的，即=（）；經(jīng)過(guò)計(jì)算得出L=577.6 ，H=165.6，而凹模嵌件的的壁厚根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)為45mm,查3-表4-34知，零件外出模斜度，內(nèi)出模斜度。3.3.5定模套板的設(shè)計(jì) 定模套板的作用是固定凹模的模板，查3-表4-38知下列設(shè)計(jì)公式：1 )套板高度 H= 式中h鑄件的高度（mm）； c系數(shù)，一般取0.50.7 H=275mm 2 )內(nèi)框尺寸 式中鑄件外輪廓尺寸； e常數(shù)，一般取2050mm； mm 3)套板外形尺寸：t按下式計(jì)算： 式中套板?？蚝穸龋╟m）； H套板高度（cm）； 材料的許用強(qiáng)度（）； 套板側(cè)面受到的總壓力（N），=； P壓射比壓（）； 鑄件在L面的投影長(zhǎng)度（cm）； h鑄件高度（cm）； 套板B側(cè)面承受的總壓力（N）； =99.743mm，取t=100mm，單側(cè)加100 mm，則定模套板的總寬度為575+200=775 mm， 動(dòng)模套板的設(shè)計(jì)方法同上，查21-表4-5-6確定之。3.3.6支撐板的設(shè)計(jì)計(jì)算 支撐板是動(dòng)模套板下面的板料，其作用是固定和加強(qiáng)，選擇支撐板厚度的原則是：1） 鑄件分型面投影面積大，支撐板厚度取較大，反之取??；2） 在投影面相同的情況下，壓射比壓大，支撐板厚度較大，反之取?。?） 當(dāng)座板上的墊塊設(shè)置在支撐板長(zhǎng)邊兩端時(shí)，則支撐板厚度取大值，反之取?。?） 當(dāng)采用不通套板時(shí)，套板底部厚度應(yīng)為支撐板的0.8倍。支撐板的加強(qiáng)形式，當(dāng)墊塊間距大或支撐板厚度小時(shí)，可借助推板導(dǎo)柱或采用支柱，以增強(qiáng)對(duì)支撐板的支撐作用。支撐板的厚度按下式計(jì)算： 式中t支撐板厚度（cm）； S墊塊距離（cm）； L支撐板長(zhǎng)度（cm）； P壓射比壓（MPa）； A鑄件及溢流槽的分型面上的投影（cm）；材料許用彎曲強(qiáng)度（MPa），一般取160 MPa；支撐板材料一般用45#，回火狀態(tài)。則有： = =146.35mm，按圖3所示，取t=160 mm。3.3.7推桿固定板與推板的設(shè)計(jì) 查21-表4-5-41確定，推板固定板的寬度是540mm，高度是20mm；再查21-表4-5-42確定，推板的寬度是540mm，高度是40mm，推板的導(dǎo)柱直徑是40mm，推板螺釘是8 M16。3.3.8導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向零件的作用是引導(dǎo)動(dòng)模按一定的方向移動(dòng)，保證動(dòng)、定模在安裝和合模時(shí)的準(zhǔn)確對(duì)合，防止凹模、凸模錯(cuò)位。最常用的導(dǎo)向零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1） 導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)具有足夠的剛度，保證動(dòng)、定模在安裝合模時(shí)的準(zhǔn)確位置；2） 導(dǎo)柱要高出凸模的高度，以避免凸模在模具合模、搬運(yùn)時(shí)受損；3） 為了便于取出壓鑄件，導(dǎo)柱一般設(shè)置在定模上；4） 模具采用卸料板卸料時(shí)，導(dǎo)柱設(shè)置在動(dòng)模上，以便于卸料板在導(dǎo)柱上滑動(dòng)進(jìn)行卸料；5） 臥室壓鑄機(jī)采用中心澆口的模具，導(dǎo)柱設(shè)置在動(dòng)模上。導(dǎo)柱的尺寸按下式計(jì)算： 導(dǎo)柱的直徑d：式中d導(dǎo)柱導(dǎo)滑段直徑（mm）； k比例系數(shù)，一般取0.70.9，當(dāng)A2.510 mm時(shí)，k=0.07；當(dāng)A=3&MODULE6f =1.41*MODULEEF=0.0285*MODULELF=0.6994*MODULE2=91930SFK=1.9643* MODULE RGF=0.5043* MODULEELSEEND IFEND RELATION輸入完成后，保存后關(guān)閉記事本。表1中完成了四個(gè)圓的繪制，再于以（0, HA）、（0.5m,HA）、（0.5m,- HF）、（0,-HF）為頂點(diǎn)的矩形進(jìn)行布爾運(yùn)算，就得到了雙圓弧齒輪右半個(gè)齒廓，如圖1所示。再以鏡像方式得到了一個(gè)完整的齒廓。保存草繪文檔為chikuo.sec。接下來(lái)繪制雙圓弧齒輪的齒外輪廓如圖2所示圖2 pro/e草繪的雙圓弧齒闊及各參數(shù)再將上面的個(gè)數(shù)據(jù)利用鼠標(biāo)右鍵的屬性改稱(chēng)如下的格式：d70=ha d61=ea d56=a d55=rj d75=hja d74=la d58=0.5*m*pi d59=rgf d71=hf d16=lf d18=f等等將其旋轉(zhuǎn)一個(gè)螺旋角度后，在投影到原來(lái)的面上，保存為*2.sec文檔后關(guān)閉窗口。在繪制圓柱，如圖3所示，比在關(guān)系史中插入如下關(guān)系式：D1=module*tooth_number-2*HFD0= module*face_width然后利用混合的方式草繪截面：再“插入”里單擊“混合”中的“伸出項(xiàng)”，在瀑布式菜單中一次選“平行”“規(guī)則截面”“光滑”“完成”，單擊圓柱的一個(gè)側(cè)面，確定，在第一個(gè)截面草繪中單擊“從文件”選擇剛剛保存的*2.sec格式的草繪文件在比例中輸入1，在旋轉(zhuǎn)中輸入0，再用鼠標(biāo)將其拖至參考曲線上，單際確定，然后畫(huà)第二和第三個(gè)，方法是：比例都是1，但第二個(gè)旋轉(zhuǎn)負(fù)7.5度，第三個(gè)旋轉(zhuǎn)負(fù)15度，單擊確定按鈕，完成混合。在出現(xiàn)的對(duì)話框中輸入36.22和36.22完成。如圖4所示：在關(guān)系中插入如下關(guān)系：d658=d0/2 d622=d0/2d656= spiral_angle/2d657= spiral_angle然后關(guān)閉關(guān)系對(duì)話框。 圖3 參數(shù)化齒輪圓柱的繪制 圖4 一個(gè)齒廓的成型這是一個(gè)齒形的參數(shù)等式（等式左側(cè)的參數(shù)各個(gè)計(jì)算機(jī)的顯示不同只需輸入相應(yīng)參數(shù)即可）。4 再利用陣列命令將其以圓周方向陣列20個(gè)，如圖5。然后進(jìn)行相應(yīng)的切槽工作，在切材料時(shí)需要如下關(guān)系式：在INPUT和END INPUT中插入SHAFT_DIA NUMBER Enter the shaft diameter: KEY_HEIGHT NUMBEREnter the key height: KEY_WIDTH NUMBERenter the key width:在RELATIONS和END RELATIONS中插入D667=key_widthD666=key_heightD665=shaft_dia/2最后得到了模型的整體3D CAD視圖，見(jiàn)下圖6。圖5 陣列完的齒輪3D CAD模型圖6 完整的雙圓弧齒輪的3D模型5 參數(shù)驅(qū)動(dòng) 參數(shù)化設(shè)計(jì)的基本手段就是有程序驅(qū)動(dòng)和參數(shù)驅(qū)動(dòng)，程序驅(qū)動(dòng)是通過(guò)幾何模型的特點(diǎn)確定主參數(shù)和尺寸關(guān)系，從而使只要輸入幾何參數(shù)就可生成所需的模型。尺寸驅(qū)動(dòng)主要完成用戶(hù)編程或交互式輸入，從而生成的模型。6 參數(shù)化設(shè)計(jì)的框圖利用Pro/E的Program生成的雙圓弧齒輪的基本步驟如下：1）根據(jù)輸入的法面模數(shù)m確定齒輪各參數(shù)值，并賦予相應(yīng)的參數(shù)；2）根據(jù)表1和矩形坐標(biāo)對(duì)圓弧進(jìn)行布爾運(yùn)算；3）進(jìn)行鏡像計(jì)算和陣列最終得到所需的雙圓弧齒輪的3D CAD模型，其程序框圖如下：7 結(jié)束語(yǔ) 參數(shù)化設(shè)計(jì)的最大優(yōu)點(diǎn)是給工程技術(shù)人員帶來(lái)極大的方便，是未來(lái)CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。建立3D CAD模型，這對(duì)模型進(jìn)行有限元分析（FEA）及優(yōu)化設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)仿真和應(yīng)力應(yīng)變的分析等一系列后期工作打下基礎(chǔ)，而且在快速原型技術(shù)（RPM）等現(xiàn)代制造技術(shù)中發(fā)揮著巨大作用。參考文獻(xiàn)：1.盧賢纘.圓弧齒輪嚙合原理M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.20032.姚俊紅等.雙圓弧齒輪基本齒廓的圖形參數(shù)化J.德州：德州學(xué)院學(xué)報(bào)3.趙春章.機(jī)械零件設(shè)計(jì)教程M.北京：海洋出版社.20044.林清安.正齒輪自動(dòng)化設(shè)計(jì)J.中國(guó)臺(tái)灣：國(guó)立臺(tái)灣科技大學(xué).20015.孫江宏.Pro/E2001高級(jí)功能應(yīng)用與編程處理M.北京：清華大學(xué)出版社.20036.成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.20047.葉克明.齒輪手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.19908.詹友剛.Pro/ENGINEER英文野火版教程