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方形支架体压铸模具设计(机械CAD图纸)

浏览 时间 2024-07-20 作者 产品展示

  众所周知,材料被分为金属与非金属两大类。采用材料液态成形技术成型机器的零部件或各种类型的产品,而且被广为应用在非金属中的,数塑料的注射成型和挤出成型为多;而在金属材料中,数铸造为最多。

  铸造的过程是将金属熔炼成具有一定的流动性的液态合金,然后浇入具有一定几何形状和尺寸大小的型腔中,在重力场或外力场的作用下,液态合金充满型腔,待凝固冷却后就成为所需要的机器零件或毛坯。

  对于一个模具专业的毕业生来说,对压铸模的设计已经有了一个大概的了解。此次毕业设计,培养了我综合运用多学科理论、知识和技能,以解决较复杂的工程实际问题的能力,最重要的包含设计、实验研究方案的分析论证,原理综述,方案方法的拟定及依据材料的确定等。它培养了我树立正确的设计思想,勇于实践、勇于探索和开拓创新的精神,掌握现代设计方法,适应社会对人才培养的需要。

  模具的标准化的水平在某一种意义上也体现了某个国家模具工业发展的水平。釆用标准模架和使用标准零件,能够完全满足大批量制造模具和缩短模具制造周期的需要。目前,我国压铸模标准化工作有了一定的进展,GB/T4678.1—1984~GB/T4678.15—1984是压铸模零件的15个标准;GB/T4679—1984是压铸模零件技术方面的要求的标准;GB/T8844—1988是压铸模技术方面的要求的标准;GB/T8847—1988是压力铸造模具术语的标准。但与国外工业先进国家的模具标准化程度相比较,在标准体系、标准件的品种和规格以及标准化的管理工作等方面仍有较大的差距。

  铸造是一门科学技术,也是历史上最悠久的一种金属成形工艺,它促进了社会生产力的发展。

  铸造合金有:铝合金、镁合金、铜合金、锌合金、铅、锡、铸铁、铸钢等的铸造。

  如前所述,模具是工业生产里的重要工艺装备,是国民经济各部门发展的重要基础之一。金属压铸成型所用的模具称为压铸模,是用于成型金属压铸件的模具,它是型腔模中的一种类型。随机械工业,尤其是汽车、摩托车工业、航空工业和仪器仪表工业的发展,金属压铸件的需求量慢慢的变大,精度等质量发展要求也愈来愈高,这就要求压铸模具的开发、设计与制造的水平也必须越来越高。

  在产品的开发设计与制作的完整过程中,设计与制造者往往面对的并非是由CAD模型描述的复杂曲面实物样件,这就一定要通过一定的三维数据采集方法,将这些实物原型转化为CAD模型,从而获得零件几何形状的数学模型、使之能利用CAD、CAM、RPM等先进的技术做处理或管理。这种从实物样件获取产品数学模型的有关技术,称为逆向工程或反求工程技术。对于具有复杂自由曲面零件的模具设计,可采用逆向工程技术。首先获取其表面几何点的数据,然后通过CAD系统对这一些数据进行预处理,并考虑模具的成形工艺性再进行曲面重构以获得模具的凹模和凸模的型面,最后通过CAM系统来进行数控编程,完成模具的加工。原型实样表面三维数据的快速测量技术是逆向工程的关键。三维数据采集可采用接触式(如三坐标测量机测量和接触扫描测量)和非接触式(如激光摄像法等)办法来进行。采用逆向工程技术,不但可缩短模具设计周期,更重要的是可提高模具的设计质量,提升公司快速应变市场的能力。逆向工程是一项先进现代模具成形技术,目前,国内能采用该项技术的企业还不多,应逐步加以推广和应用。

  在现代工业发展的进程中,模具的地位及其重要性日益被人们所认识。模具工业作为进入富裕社会的原动力之一,正推动着整个工业技术向前迈进!模具就是“高效益”,模具就是“现代化”之深刻含意,也正在为人们所理解和掌握。金属压铸成型所用的模具称为压铸模,是用于成型金属压铸件的模具,它是型腔模中的一种类型。随机械工业,尤其是汽车、摩托车工业、航空工业和仪器仪表工业的发展,金属压铸件的需求量慢慢的变大,精度等质量发展要求也愈来愈高,这就要求压铸模具的开发、设计与制造的水平也必须越来越高。

  此次毕业设计除了对知识和能力培养的收获感受外,还得到思想道德方面的锻炼。通过这次毕业设计,让我感受到了作为一名高级工程技术人员应该具备的基本精神,需要强化的工程实践意识,以及对设计工作的质量要负责,具有高度的责任感,树立实事求是的科学作风,并严格遵守规章制度。

  本次毕业设计我主要是完成产品零件的造型以及其模具设计。在本设计中,从金属原材料的选用出发,对成型设备的选择、对成型模具的设计与制造和成型工艺的制定等几个必要的环节进行了设计。由于设计水平有限、时间仓促,此设计说明书里面难免有错误和欠妥之处,恳请各位老师批评指正。

  随着我们国家的经济与国际的接规,汽车工业、摩托车工业和航空工业的快速的提升,压铸件的应用大有快速上升的趋势。压铸的应用在全球范围内的情况是:汽车部件约占70%;摩托车部件约占10%;农业机械约占8%;电讯电器约占7%;其他约占5%。以上实际统计的数字表明,压铸成型工业在基础工业中的地位和对国民经济的影响显得日益重要。

  模具材料的选用在模具的设计与制造中是一个涉及到模具加工工艺、模具常规使用的寿命、压铸件成型质量和加工成本等的重要问题。国内外的模具工作者在分析模具的工作条件、失效形式和怎么样提高模具常规使用的寿命的基础上进行了大量的研究工作,开发研制出拥有非常良好使用性和加工性能好、热处理变形小、抗热疲劳性能好的新型模具钢种,原来压铸模成型零件所使用的3Cr2W8V钢已逐渐被H13钢(美国牌号)等其他新型钢种所代替,取得了较好的技术和经济的效果与利益。另外,模具成型零件的表面抛光处理技术和表面强化处理技术方面的发展也很快,国内的许多单位做了研究与工程实践,取得了一些可喜的成绩。目前,上述的研究与开发工作还在不断地深入进行,已取得的成果也正在大力推广。

  压铸模质量最为关键,它的功能是双重的,赋予熔化后的金属液以期望的形状、性能、质量;冷却并推出压铸成形的铸件。

  模具是决定最终产品性能、规格、形状及尺寸精度的载体,压铸模是使压铸生产的全部过程顺顺利利地进行,保证压铸件质量必不可少的工艺装备,是体现压铸设备高效率、高性能和合理先进压铸工艺的具体实施者,也是新产品开发的决定性环节。由此可见,为了周而复始地获得符合技术经济要求及质量稳定的压铸件,压铸模的优劣成败是关键,它最能反映出整个压铸生产的全部过程的技术上的含金量及经济效果。

  应用:压力铸造是目前铸造生产中最先进的工艺方法之一,因其产品质量好、生产率高和经济的效果与利益佳被普遍应用于各类制造业。以锌合金为代表的低熔点合金压铸件应用比较广泛,如电表骨架、汽车连杆、壳体、照相机零件等;铝合金压铸件应用日益增多,大多使用在纺织机械配件、汽车缸体、车门、离合器、水泵外壳、减压阀、摩托车发动机曲轴箱、电机转子等;飞机零件中因对材料的比强要求较高而常常釆用镁合金压铸件较多。

  现状:为了适应我国机械制造工业快速地发展的需要,压力铸造这项少切削、无切削成型工艺巳经被积极推广。但对压铸件质量与压铸模、压铸设备和压铸工艺等相互关系还缺乏完整系统的理论分析和实验数据,尤其是在压铸模的制造精度、模具标准化程度、制造周期、模具寿命以及压铸机的自动化程度和精度等方面与国外工业先进国家相比,仍有一定的差距。一般认为,我国模具技术水平大约落后于国外工业先进国家15~20年,许多精密技术、大型薄壁和长寿命压铸模具(例如汽车发动机壳体压铸模)自主开发的生产能力还较薄弱。目前,应在模具先进的设计技术、先进的制造技术和开发研制优质的模具材料等方面下功夫,以提高模具的整体制造水平和模具在国内、国际的市场之间的竞争能力。

  在过去的10余年,我国的模具工业和模具技术获得了加快速度进行发展,但是,还不能完全满足国民经济快速地发展的需要。考察国内外模具工业的现状及我们国家的国民经济和现代工业品生产中模具的地位,从压铸模的设计理论、设计实践和制造技术出发,大致有以下几个方面的发展趋势。

  经过多年的推广应用,模具设计“软件化”和模具制造“数控化”巳经在我国模具企业(包括非公有制企业)中成为现实。釆用CAD技术是模具生产的一次革命,是模具技术发展的一个显著特点。引用模具CAD系统后,模具设计借助计算机完成传统设计中的所有的环节的设计工作,大部分设计与制造信息由系统直接传送,图纸不再是设计与制造环节的分界线,也不再是制造、生产的全部过程中的唯一依据,图纸将被简化,甚至最终消失。近年来,国外CAD技术发展主要有如下特点:

  此外,在压铸件模型腔和型芯的铣削方面,高速(每分钟1~4万转)数控铣削机床已经在许多模具企业中得到推广和应用,这对于提高成型零件的表面上的质量和缩短模具制造周期起到了十分重要的作用。

  如图2.1所示,方形支架体产品结构不算很复杂,所要求的精度一般,所用的材料为铝合金,且批量生产。

  模具只有实现标准化生产,并与国际标准接轨,这样才可以缩短制模周期,提高模具通用零件的互换性,便于模具零件的更换、维修和检测。实现模具标准化和提高模具标准件的使用率,有助于形成整个模具工业的行业优势,提升整体竞争力。

  为了满足压铸件在各种工业产品中的使用上的要求,压铸成型来自术正朝着复杂化、精密化与大型化方向发展,例如汽车发动机壳体的压铸件的压铸成型。大型的压铸件模具需要开发研制大型的自动化压铸机,更需要使用先进的模具CAD/CAE/CAM技术来设计与制造模具,否则,这类投资上百万元以上的模具研制将难以获得成功。

  毕业设计这一教学环节使我独立承担实际任务的全面训练,通过独立完成毕业设计任务的全过程,培养了我的实践工作上的能力。另外,本次毕业设计还一定要具有一定的计算机应用的能力,在毕业设计过程中都应结合毕业设计课题利用计算机编制相应的工程计算、分析和优化的程序,同时还具备必要的计算机绘图能力,如利用AutoCAD2007软件进行二维图的绘制。

  随着我们国家的经济与国际的接轨,汽车工业、摩托车工业和航空工业的快速的提升,压铸件的应用大有快速上升的趋势。压铸的应用在全球范围内的情况是:汽车部件约占70%;摩托车部件约占10%;农业机械约占8%;电讯电器约占7%;其他约占5%。以上实际统计的数字表明,压铸成型工业在基础工业中的地位和对国民经济的影响显得日益重要。

  CAD技术及其应用日趋成熟,发达国家机械制造业中CAD覆盖率超过60%;注重CAD专业应用软件的开发;开放式、分布工作站网络上的CAD/CAM集成化系统快速地发展,以工作站、微机为基础的CAD系统已成为应用主流,并组成网络,实現了资源共享和信息集成,减少相关成本,提高效率;CAD系统朝智能化专家系统的方向发展。

  在大型复杂压铸模设计过程中,浇注系统的金属流动模拟显得必不可少。因此,CAE技术的应用对压铸模技术的发展,起到十分重要的作用,今后一段时期内,国内的模具企业要提高CAD/CAE/CAM技术在压铸模设计与制造中的应用层次。

  快速原型制造(RPM)技术是一种综合运用计算机辅助设计技术、数控技术、激光技术和材料科学的发展成果,采用分层增材制造的新概念取代了传统的去材或变形法加工,是当代最有代表性的制造技术之一。快速原型制造工艺方法有选区激光烧结、熔融堆积造型和叠层制造等。利用快速成型技术不需任何工装,可快速制造出任意复杂的工件以及甚至连数控设备都极难制造或根本不可能制造出来的产品样件,这样大幅度减少了产品研究开发风险和加工费用,缩短了研制周期。

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