壓鑄成型工藝與模具設計（簡體書）

《壓鑄成型工藝與模具設計》是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材，是新世紀高職高專教改項目成果教材，是根據高職高專模具專業人才培養目標與規格的要求組織編寫的。全書共12章。在介紹了金屬壓鑄成型在工業生產中的重要地位、壓鑄工業概況和壓鑄機、壓鑄成型技術及壓鑄模具設計與製造技術的發展后，介紹了各種類型壓鑄機及壓鑄機用壓鑄模成型的基本原理和工藝過程、壓鑄成型的特點、壓鑄模的設計、壓鑄模常用材料及壓鑄模成型零件的熱處理工藝。

《普通高等教育“十一五”國家級規劃教材：壓鑄成型工藝與模具設計》的特點是強調基礎理論與設計實踐的結合，強調了實踐性，加強了實用性，注重於工程設計能力的培養。在壓鑄模各種主要類型的結構設計介紹結束之後，都分別列舉了應用實例。為了幫助讀者進一步掌握壓鑄模設計的知識，提高壓鑄模設計的實際應用能力，本書在第11章和第12章中分別介紹了壓鑄模設計的技術要求和壓鑄模設計程序與設計實例方面的內容。為了提高讀者對於壓鑄模具的標準化認識，本書介紹了壓鑄模模架的標準化內容，以便推廣和應用壓鑄模的標準化技術。另外，還以附錄的形式增加了壓鑄件成型缺陷分析的內容，分析了壓鑄成型缺陷產生的原因和避免缺陷產生的措施。

第1章 壓鑄成型技術
1.1 金屬液態成型技術
1.2 金屬壓鑄成型在工業生產中的重要地位
1.3 我國壓鑄工業概況
1.4 壓鑄機、壓鑄成型技術及壓鑄模具設計與製造技術的發展
1.4.1 壓鑄機的發展
1.4.2 壓鑄技術的發展
1.4.3 壓鑄模具設計與製造技術的發展
思考題

第2章 壓鑄成型基礎
2.1 壓鑄的基本原理與工藝過程
2.1.1 熱壓室壓鑄機壓鑄的基本原理與工藝過程
2.1.2 冷壓室壓鑄機壓鑄的基本原理與工藝過程
2.2 壓鑄過程中金屬液的流動狀態及其流動特性
2.2.1 充填模具型腔時金屬液流動的狀態
2.2.2 影響壓鑄金屬流動的因素
2.2.3 金屬液流動的狀態與壓鑄件的質量
2.3 壓鑄成型的特點
2.3.1 壓力鑄造與砂型鑄造的特點比較
2.3.2 金屬壓鑄成型與塑料注射成型的特點比較
2.3.3 壓鑄成型的優缺點
2.4 壓鑄件的結構工藝性
2.4.1 壓鑄件的尺寸精度
2.4.2 壓鑄件的結構要求
2.5 壓鑄合金及其性能簡介
2.5.1 壓鑄鋅合金
2.5.2 壓鑄鋁合金
2.5.3 壓鑄鎂合金
2.5.4 壓鑄銅合金
思考題

第3章 壓鑄成型工藝
3.1 壓射力與壓射比壓
3.1.1 壓射力
3.1.2 壓射比壓及其選擇
3.2 壓射速度與充填速度
3.2.1 壓射速度
3.2.2 充填速度及其選擇
3.3 充填時間、持壓時間與留模時間
3.3.1 充填時間
3.3.2 持壓時間
3.3.3 留模時間
3.4 合金的澆注溫度
3.5 模具溫度
3.5.1 模具預熱的作用及預熱溫度
3.5.2 模具的工作溫度
3.6 壓鑄用涂料
3.6.1 壓鑄涂料的作用
3.6.2 對壓鑄涂料的總體要求
3.6.3 常用壓鑄涂料
3.7 特殊壓鑄工藝
3.7.1 真空壓鑄
3.7.2 充氧壓鑄
3.7.3 精、速、密壓鑄
3.7.4 半固態壓鑄
思考題

第4章 壓鑄模與壓鑄機
4.1 壓鑄模的結構組成
4.1.1 壓鑄模的基本結構組成
4.1.2 熱壓室壓鑄機用壓鑄模的基本結構
4.1.3 臥式冷壓室壓鑄機用壓鑄模的基本結構
4.1.4 立式冷壓室壓鑄機用壓鑄模的基本結構
4.1.5 全立式冷壓室壓鑄機用壓鑄模的基本結構
4.2 壓鑄機及其選用
4.2.1 壓鑄機的結構形式與特點
4.2.2 壓鑄機的選用
4.3 國產壓鑄機型號及主要技術參數
4.3.1.熱壓室壓鑄機
4.3.2 臥式冷壓室壓鑄機
4.3.3 立式冷壓室壓鑄機
思考題

第5章 澆注系統和排溢系統的設計
5.1 澆注系統的組成
5.2 內澆口的分類與設計
5.2.1 內澆口的分類
5：2.2 內澆口位置的選擇
5.2.3 內澆口的尺寸計算
5.3 橫澆道設計
5.3.1 橫澆道的設計要點
5.3.2 橫澆道的結構形式
5.3.3 橫澆道的截面形狀與尺寸
5.4 直澆道設計
5.4.1 熱壓室壓鑄機模具用直澆道
5.4.2 立式冷壓室壓鑄機模具用直澆道
5.4.3 臥式冷壓室壓鑄機模具用直澆道
5.5 排溢系統的設計
5.5.1 溢流槽的設計
5.5.2 排氣槽的設計
思考題

第6章 壓鑄模零部件設計
6.1 分型面及其選擇
6.1.1 分型面的類型
6.1.2 分型面的選擇原則
6.2 成型零部件的結構設計
6.2.1 型腔表面的熱交變應力及對模具的影響???1
6.2.2 凹模與凸模的基本結構形式
6.2.3 鑲塊和型芯的止轉
6.2.4 型腔鑲塊在動、定模套板內的布置
6.3 成型零部件的工作尺寸
6.3.1 影響壓鑄件尺寸精度的因素
6.3.2 成型零部件工作尺寸的計算
6.3.3 壓鑄件有脫模斜度時成型尺寸基準選擇的一般規定
6.4 結構零部件的設計
6.4.1 動、定模套板的邊框厚度
6.4.2 動模支承板厚度
6.4.3 定模座板的設計
6.4.4 動模模座的設計
6.4.5 合模導向機構設計
6，5模架的標準化
思考題

第7章 推出機構設計
7.1 推出機構的組成與分類
7.1.1 推出機構的組成
7.1.2 推出機構的分類
7.2 脫模力的確定
7.2.1 脫模力的估算
7.2.2 影響脫模力的主要因素
7.3 常用推出機構的設計
7.3.1 推桿推出機構
7.3.2 推管推出機構
7.3.3 推件板推出機構
7.4 推出機構的復位與導向
7.4.1 推出機構的復位
7.4.2 推出機構的導向
7.5 二次推出機構
7.6 二次分型機構
思考題

第8章 側向抽芯機構設計
8.1 側向抽芯機構的分類及組成
8.1.1 側向抽芯機構的分類
8.1.2 側向抽芯機構的組成
8.2 抽芯力與抽芯距的確定
8.2.1 抽芯力的確定
8.2.2 抽芯距的確定
8.3 斜銷側抽芯機構
8.3.1 斜銷側抽芯機構的組成與工作原理
8.3.2 斜銷的設計
8.3.3 側滑塊及導滑槽的設計
8.3.4 楔緊塊的設計
8.3.5 側滑塊的限位裝置
8.3.6 預復位機構的設計
8.3.7 斜銷側抽芯模具結構示例
8.4 彎銷側抽芯機構
8.4.1 彎銷側抽芯機構的結構特點
8.4.2 彎銷的結構形式與固定方式
8.4.3 彎銷側抽芯模具結構示例
8.5 斜滑塊側抽芯機構
8.5.1 斜滑塊側抽芯機構的結構特點
8.5.2 斜滑塊導滑的基本形式及配合精度
8.5.3 斜滑塊側抽芯機構的設計要點
8.5.4 斜滑塊側抽芯模具結構示例
8.6 齒輪齒條側抽芯機構
8.6.1 齒輪齒條側抽芯機構的結構組成
8.6.2 齒輪齒條側抽芯機構的設計要點
8.6.3 齒輪齒條側抽芯機構壓鑄模示例
8.7 液壓側抽芯機構
8.7.1 液壓側抽芯機構的結構特點
8.7.2 液壓側抽芯機構的設計要點
8.7.3 液壓側抽芯模具結構示例
思考題

第9章 壓鑄模的冷卻
9.1 壓鑄模的冷卻方法
9.1.1 風冷
9.1.2 水冷
9.2 冷卻通道的設計計算
9.2.1 需要用冷卻水傳走的模具熱量
9.2.2 冷卻通道的設計
9.3 冷卻系統的布置
9.3.1 冷卻通道的設計要點
9.3.2 冷卻系統的布置形式
思考題

第10章 壓鑄模的常用材料
10.1 影響壓鑄模壽命的因素及措施
10.1.1 壓鑄件結構設計的影響及措施
10.1.2 模具設計的影響及措施
10.1.3 模具材料及鍛造質量的影響及措施
10.1.4 模具加工的影響及措施
10.1.5 熱處理的影響及措施
10.1.6 壓鑄工藝的影響及措施
10.2 壓鑄模常用材料及熱處理要求
lO.2.1 壓鑄模零件常用材料與熱處理要求
10.2.2 壓鑄模主要零件的材料選用及熱處理要求
10.3 壓鑄模成型零件的熱處理工藝
10.3.1 常用成型零件材料的熱處理工藝
10.3.2 成型零件的表面強化
思考題

第11章 壓鑄模設計的技術要求
11.1 壓鑄模裝配的技術要求
11.2 壓鑄模結構零件的公差與配合
11.3 壓鑄模結構零件的形位公差
11.4 壓鑄模結構零件的表面粗糙度
思考題

第12章 壓鑄模設計程序與設計實例
12.1 壓鑄模設計程序
12.2 壓鑄模設計舉例
12.2.1 壓鑄件的工藝分析
12.2.2 選擇分型面及澆注系統
12.2.3 確定模具結構，繪制模具裝配圖
12.2.4 模具成型部分尺寸計算
12.2.5 設計模具零件圖
思考題
附錄 壓鑄件成型缺陷分析
參考文獻

這種結構形式的澆注系統，為了取出澆注系統的凝料，在定模部分必須增加一個分型面，採用順序定距分型機構，模具的製造比較複雜，因此在實際生產中，這種澆口的應用受到一定的限制。 5.2.2 內澆口位置的選擇 在澆注系統的設計中，內澆口的設計極為重要，在確定內澆口的位置之前，要根據壓鑄件型腔的基本情況和分型面的不同類型、合金的不同種類和收縮變形情況、壓鑄機設備及壓鑄件使用性能等因素，充分預計所選內澆口的位置對金屬液充填型腔時流動狀態的影響，分析充填過程中可能出現的死角區和裹氣部位，以便佈置適當的溢流和排氣系統。在選擇內澆口的位置時，應遵循以下幾個原則：（1）內澆口導入的金屬液應首先充填型腔深處難以排氣的部位，而不宜立即封住分型面，造成排氣不暢。 （2）內澆口位置應使流入型腔的金屬液盡量減少曲折和迂迴，避免產生過多的渦流，減少包卷氣體。 （3）內澆口一般設置在壓鑄件的厚壁處，有利於金屬液充滿型腔後補縮流的壓力傳遞。 （4）內澆口位置應考慮到減少金屬液在型腔中的分流，防止分流的金屬液在匯合處造成冷接痕或冷隔現象。 （5）內澆口的位置應盡量避免金屬液直衝型芯，減少動能損失，防止沖蝕和產生粘膜，尤其應避免衝擊細小型芯或螺紋型芯，防止產生彎曲和變形。 （6）根據壓鑄件的技術要求，凡精度要求較高、表面粗糙度值低且不加工的部位，不宜佈置內澆口，以防止去除澆口後留下痕跡。 （7）內澆口的設置應考慮模具溫度場的分佈，以便使型腔遠端充填良好。 （8）在設計內澆口時，還應考慮澆注系統的切除方法。對於形狀特殊的一些壓鑄件，特別應該考慮內澆口開設對壓鑄件成型質量的影響。例如，長而窄的壓鑄件的內澆口應開設在端部而不應從中間引入金屬液，防止造成漩渦，捲入氣體；長管形狀及復雜的筒狀壓鑄件，最好在端部設置環形澆口，造成良好的充填狀態和排氣條件；對於帶有大肋片的壓鑄件，設置的內澆口應使金屬液沿著肋的方向流動，避免產生流線和肋的不完整。在實際設計內澆口時，很難完全滿足上述原則，考慮問題時，應抓住主要矛盾和滿足最主要的要求為原則，選擇確定內澆口的位置。下面舉一些簡單的例子加以分析和說明。圖5.8是矩形板狀壓鑄件的內澆口位置。圖5.8a是在其長邊中央設置內澆口，金屬液先沖擊其對面型腔，然後分兩邊折回，在折回過程中造成漩渦和捲入大量氣體；圖5.8b是在其長邊上設置分支形內澆口，充填型腔時金屬液在中間形成兩股漩流，把氣體卷在中間；圖5.8c是在長邊靠近端部的一側開設的內澆口，在終端處設置溢流槽，排氣效果較好，但總的流程加長；圖5.8d是在其短邊的一側開設扇形內澆口，使液流分散推進，在終端設置溢流槽，排氣溢流通暢，效果良好。