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2000KN冷室压铸机合模装置设计说明书.doc
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毕业设计说明书室压铸机合模装置设计学生姓名某某某学号0系别工程与技术系专业班级机自1000指导教师某某某完成日期室压铸机合模装置设计摘要本次设计是对2000室压铸机合模装置的设计。在这里主要包括三大模板、锁模机铰、调模部件的结构设计，锁模和顶针油缸尺寸的确定校核。这次毕业设计对设计工作的基本技能的训练，提高了分析和解决工程技术问题的能力，并为进行一般机械的设计创造了一定条件。整机结构主要由油缸产生动力通过锁模机铰将需要的动力传递到动模板上，动模板带动丝杆螺母，从而带动合模装置运动，提高劳动生产率和生产自动化水平。更显示其优越性，有着广阔的发展前途。本论文研究内容12000体结构设计。22000作性能分析。3锁模机铰的设计。4调模部件的结构设计。5对设计零件进行设计计算分析和校核。6绘制装配图及重要部件装配图和设计零件的零件图。关键词冷室压铸机，油缸，锁模机铰heof000KNis000KNoftoonoftoaisofatotoofof1000KNof2of000KN3of4of5of6目录摘要................................................................................................................................I................................................................................................................绪论............................................................................................................................12冷室压铸机合模总体方案分析................................................................................73合模部分结构尺寸设计..........................................................................................244系统的调试和功能实现..........................................................................................34结论..........................................................................................................................38参考文献......................................................................................................................39致谢..........................................................................................................................4011绪论铸机定义压铸机就是在压力作用下把熔融金属液压射到模具中冷却成型，开模后得到固体金属铸件的一系列工业铸造机械，最初用于压铸铅字。随着科学技术和工业生产的进步，尤其是随着汽车、摩托车以及家用电器等工业的发展，又从节能、节省原材料诸方面出发，压铸技术已获得极其迅速的发展。压铸的起源众说不一，但据文献报导，最初用于压铸铅字。早在1822年，威廉姆乔奇（士曾制造一台日产2万铅字的铸造机，已显示出这种工艺方法的生产潜力。1849年斯图吉斯（计并制造成第一台手动活塞式热室压铸机，并在美国获得了专利权。1885年默根瑟勒（究了以前的专利，发明了印字压铸机，开始只用于生产低熔点的铅、锡合金铸字，到19世纪60年代用于锌合金压铸零件生产。压铸广泛用于工业生产还只是上世纪初，应用于现金出纳机、留声机和自行车的产品生产中。1904年英国的法兰克林（H．H．司开始用压铸方法生产汽车的连杆轴承，开创了压铸零件在汽车工业中应用的先例。1905年多勒（H．H．制成功用于工业生产的压铸机、压铸锌、锡、铜合金铸件。随后瓦格纳（计了鹅颈式气压压铸机，用于生产铝合金铸件。1927年捷克工程师约瑟夫波拉克（计了冷压室压铸机，由于贮存熔融合金的坩锅与压射室分离，可显著地提高压射力，使之更适合工业生产的要求，克服了气压热压室压铸机的不足之处，从而使压铸技术向前推进了一大步。铝、镁、铜等合金均可采用压铸生产。由于整个压铸过程都是在压铸机上完成，因此，随着对压铸件的质量、产量和扩大应用的需求，已对压铸设备不断提出新的更高的要求，而新型压铸机的出现以及新工艺、新技术的采用，又促进压铸生产更加迅速地发展。例如，为了消除压铸件内部的气孔、缩孔、缩松，改善铸件的质量，出现了双冲头（或称精、速、密）压铸为了压铸带有镶嵌件的铸件及实现真空压铸，出现了水平分型的全立式压铸机为了提高压射速度和实现瞬时增加压射力以便对熔融合金进行有效地增压，以提高铸件的致2密度，而发展了三级压射系统的压铸机。又如，在压铸生产过程中，除装备自动浇注、自动取件及自动润滑机构外，还安装成套测试仪器，对压铸过程中各工艺参数进行检测和控制。它们是压射力、压射速度的显示监控装置和合型力自动控制装置以及电子计算机的应用等。近40年，随着科学技术和工业生产的进步，尤其是随着汽车、摩托车以及家用电器等工业的发展，又从节能、节省原材料诸方面出发，压铸技术已获得极其迅速的发展。压铸生产不仅在有色合金铸造中占主导地位，而且已成为现代工业的一个重要组成部分。近年来，一些国家由于依靠技术进步促使铸件薄壁化、轻量化，因而导致以往用铸件产量评价一个国家铸造技术发展水平的观念改变为用技术进步的水平作为衡量一个国家铸造水平的重要依据。例如我国的较好的压铸机品牌就有震高等。铸机组成压铸机由下列各部分组成。（1）合模机构驱动压铸模进行合拢和开启的动作。当模具合拢后，具有足够的能力将模具锁紧，确保在压射填充的过程中模具分型面不会胀开。锁紧模具的力即称为锁模力（又称合型力），单位为千牛（是表征压铸机大小的首要参数。（2）压射机构按规定的速度推送压室内的金属液，并有足够的能量使之流经模具内的浇道和内浇口，进而填充入模具型腔，随后保持一定的压力传递给正在凝固的金属液，直至形成压铸件为止。在压射动作全部完成后，压射冲头返回复位。（3）液压系统为压铸机的运行提供足够的动力和能量。（4）电气控制系统控制压铸机各机构的执行动作按预定程序运行。（5）零部件及机座所有零部件经过组合和装配，构成压铸机整体，并固定在机座上。6）其他装置先进的压铸机还带有参数检测、故障报警、压铸过程监控、计算机辅助的生产信息的存储、调用、打印及其管理系统等。3（7）辅助装置根据自动化程度配备浇料、喷涂、取件等装置。图1卧式冷室压铸机构成图冷室压铸机合模装置合型（模）装置主要起到实现合、开模动作和锁紧模具、顶出产品的作用。它主要由定型（模）座板、动型（模）座板、拉杠、曲肘机构、顶出机构、调模机构、安全门等组成。图2图2合模装置结构简图1调模液压马达2尾板3曲肘组件4顶针液压缸5动模座板6导柱7定模座板8螺母9导柱压板10合模液压缸11调节螺母12调节螺母压板13动模座板滑脚14衬套151．液压双曲肘合型（模）装置的工作特点4过曲肘连杆系统，可以将合型（模）液压缸的推力放大1626倍，与液压式合型装置相比，高压油消耗减小、合型液压缸直径减小、泵的功率相应减小。、开型（模）运动速度为变速如图2合型（模）过程中，动型座板移动速度由零很快升到最大值，以后又逐渐减慢，随着曲肘杆逐渐伸直至终止时，合型速度为零，机构进入自锁状态（锁型状态）。在开型过程中，动型座板移动由慢速转至快速，再由快速转慢至零。非常符合机器整个运动设计要求。图2曲肘部分结构简图1234压铸型合紧且肘杆伸直成一直线时，机构处于自锁状态，此时，可以撤去合型（模）液压缸的推力，合型（模）系统仍然会处于合紧状态。开型（模）运动的三要素为力、速度、行程和位置，所涉及的几个概念解释如下合型（模）力合模过程中，克服动型模板的阻力而使其运动的力。锁型（模）力克服合金液注入模具型腔时欲使模具分开的力。移模速度在合开型（模）运动中，动型座板和动模运动的速度。移模速度是一个变速过程，运动速度应是慢快慢的变化过程。这样既能使模具运行安全，铸件能平稳顶出，又能提高机器的循环次数。5针液压缸组件它是依据液体的压力来带动推杆（顶针）运动，使铸件从压铸模中顶出。目前，普遍采用的液压顶出装置，其顶出力和时间都可以通过液压系统调节。如图2示为力劲机械厂有限公司生产的卧式冷室压铸机顶针液压缸组件结构简图，在机器开模后，通过顶针液压缸活塞杆的相对运动来实现推杆（顶针）的顶出运动。采用双液压缸能使推杆的受力更均匀，运动更平稳，使顶针孔的分布更为合理。图2顶针液压缸组件结构简图123456模机构压铸机在设计过程中，需要设置调模机构以适用在一定范围内的各种压铸模，在机器技术参数中，应确定最大模具厚度尺寸个最大与最小模具厚度的调整量是通过调模机构实现的。调模机构是用调模液压马达或调模电动机带动传动机构使合模机架的尾板和动型座板沿导柱作轴向运动，从而达到增大或缩小动、定模座板之间间距的目的。肘润滑系统曲肘是压铸机十分重要的运动构件。为了使其运动副的磨损减小，必须在运6动副表面保持适当的清洁的润滑油膜，而过量供油与供油不足同样有害，会产生附加热量、污染和浪费。力劲机械厂有限公司生产的压铸机曲肘部分的润滑采用的是集中润滑系统。所谓集中润滑系统，是由一个油泵提供一定排量、一定压力的润滑油，为系统中所有主、次油路上的分流器供油，而由分流器将油按所需油量分配到各润滑点同时，由控制器完成润滑时间、次数和对故障报警、停机等功能。以实现自动润滑的目的。72冷室压铸机合模总体方案分析模机构的类型和选择合模机构是压铸机的重要部件之一，其功能是实现启闭运动，使模具闭合产生系统弹性变形达到锁模力，将模具锁紧。对于一个比较好的合模机构应该具备三个方面的特性1）足够的锁模力和系统刚性，保证模具在熔料压力作用下，不会产生开缝溢料现象2）模板要有足够的模具安装空间及模具开启行程3）快速的移模速度及较慢的合紧模具速度，移模时要具备慢慢的运动特性。现按锁模力的实现方式讨论全液压式、液压肘杆式和电动式合模机构的优缺点。（1）全液压式全液压式合模机构可分为直动式、增压式和充液式。1）直动式合模机构。其特点是启闭模动作和合模力的产生都由合模油缸直接完成，这是一种非常简单的合模机构。合模机构的合模动作由液压油作用在活塞上来实现，锁模动作由液压油升压来完成。这种合模机构不满足合模机构的运动特性，耗能大，精度低，目前已经很少应用。2）增压式合模机构。由合模油缸、充液阀、稳压油缸和增压缸组成。此类合模机构的锁模力受液压系统和密封的限制，固增压有限，主要用于中小型压铸机。3）充液式合模机构。这种开合方式模精度高、模板受力均衡、不需调模、不需加油润滑、磨损较少、开合模行程长但容易内泄造成升压时间长、爬行、甚至让模、速度慢、漏油、能耗高、容易造成液压冲压、液压系统复杂、成本高、大油缸加工困难。（2）液压肘杆式液压肘杆式合模机构由移模液压缸和曲肘连杆两部分串联而成，是通过液压系统驱动曲肘连杆机构来实现模具的启闭和锁紧。它可以用很小的液压缸推力，通过肘杆机构的力的放大作用来获得较大的锁模力。在开合模过程中，这种机构8能实现慢慢的运动过程，提高了合模速度，节约了能耗并提高了效率。在输入功率相同的情况下，肘杆式合模机构的运动速度优于其它形式的合模机构，如在相同的尺寸和运动速度下，肘杆式合模的输入功率比全液压式约节省10另外，肘杆式合模机构的开模力通常是有限的，这一点在小吨位机器上更为明显。液压肘杆式是目前使用最为普遍的合模机构。但这种方式不足的是1）结构复杂、易磨损、开合模精度差2）加工精度要求极高，在成型过程中使得模板受力不均，不能成型精密产品需要复杂的调模结构和润滑系统，开合模行程短，而且销轴等磨损后造成的受力不均，会加速机器损坏，例如销轴和导柱断裂、模板开裂、调模螺母咬死等。（3）电动式电动式合模机构指用电机作动力源来驱动模版移动而实现合模、锁模的合模机构。目前，较流行的是全电动肘杆式即所谓电动机械式合模机构。全电动肘杆式合模机构使用伺服电机配以滚珠丝杠、齿形带等元件替代液压系统驱动曲肘连杆机构来实现模具的启闭和锁紧，整个装置的调模、顶出均采用伺服电机来执行的合模机构。具有节能、控制精度和重复精度高、效率高和环保清洁等优点。但不足的是滚珠丝杠会带来新的问题1）滚珠丝杠的磨损会导致精度下降2）对制造、装配的要求较高，若两者的精度不够，则会在滚珠丝杠上出现附加的径向力，从而加速滚珠丝杠的磨损3）当成型面积较大时，如果在肘杆未完全撑直时就开始注射，滚珠丝杠要承受很大的轴向力，加速滚珠丝杠损坏4）成本太高，特别是电气控制系统，在目前压铸机技术条件下，市场普及度较低。表1压肘杆式和全电动肘杆式）合模机构的性能对比。综述以上三种类型合模装置的对比分析，本设计选择液压肘杆式合模装置。表1液压肘杆式移模速度较慢，在整个移模行程速度较快，在整个移模行程9速度中，速度可设定为常数中是变化的，并处于较高的速度状态，效率较高移模力、锁模力在整个行程范围内，移模力和锁模力均为常数与构件的材料、尺寸精度、质量、速度有关，对锁模力有放大作用对模具适应性对不同高度的模具易于适应，因施力于模具中心且均匀，模具的使用寿命长调整要求高，合模力的调整与显示较复杂系统刚度合模状态液压刚性较弱，难以产生追加合模力，超载时制品易形成飞边合模状态机械系统刚性较好，在胀模力作用下，产生追加合模力，允许适量短时间的超载工作自锁性不能自锁，一般要继续供应液压油，能耗较大合模后曲肘连杆进入自锁，液压油可卸掉，节能噪音在合模稳压时，易产生流体噪音开合模时，易产生启动的机械噪音压合模机构的常见形式和选择下面主要以双曲肘五支铰连杆合模机构展开论述计算，其主要结构为内翻式和外翻式两种。（1）双曲肘内翻式五支铰连杆机构，如图21所示。10图21双曲肘内翻式1合模油缸2调模装置3后模板4连杆机构5动模板6导柱7前模板动作原理启闭模时，合模油缸1进油，推动双曲肘连杆机构4带动动模板5及其模具实现启闭模运动模具接触时，曲肘连杆处于未伸直状态，在合模油缸1推力作用下曲肘连杆机构产生力的放大作用，使合模系统发生变形，直至曲肘连杆伸直进入自锁为止。模具接触时连杆未伸直的程度是通过调模装置2与合模油缸相配合，按工艺所要求的锁模力来调整的。其特点是，启模时，双曲肘相对于轴线向内翻转，结构较外翻式简单、紧凑，较适用于中小型机，是比较有代表性的，是目前应用最为普遍的合模机构。（2）双曲肘外翻式五支铰连杆机构，如图211图21合模油缸2曲肘连杆机构动作原理启闭运动原理和锁模原理与外翻式相同，所不同的是结构特点，在后模板和前模板上的支铰靠近中心布置，启模时双曲肘相对于轴线向外翻转，减小了支铰跨度，增加了动模板的支承刚性，减小了挠度，较适用于大型机。综上所述，比较双曲肘内、外翻式的特点，结合本压铸机为小型机，所以选择双曲肘内翻式合模机构。模机构的参数和尺寸计算模力的确定合模力也称锁模力，其含义为合模机构锁模后，熔料注入模腔时，模板对模具形成的最终锁紧力。模力是通过合模油缸产生的推力借助曲肘连杆机构的传递和放大，作用在动模板上，然后使模具产生合模的力。具体原理是，当模具刚接触时（还未产生明显的弹性变形），由于曲肘连杆尚未完全伸直，即在图水平线的夹角（合模角?）接近3°时，产生曲肘锁模角及连杆角，开始进入锁模状态。此时继续油缸施加推力，那么整个合模机构就要发生弹性变形，产生变形力。最大变形力是曲肘连杆机构在伸直后进入自锁状态下发生的，此时进入锁模状态的锁模力等于变形力。板尺寸及导柱间距模板是用来固定模具的，模板尺寸HmmVmm?，导柱间00HmmVmm?。制品的最大成型面积决定了模板尺寸和导柱间距，而12导柱间距决定了模具的尺寸。根据经验，定模板尺寸HmmVmm?680685柱间距00HmmVmm?460460模板行程模板行程是指动模板能够移动的最大距离，用mS示。移动模板行程一般与成型制品的高度有关，为了制品能够顺利地取出，动模板行程要大于制品最大高度的2倍，如图2图21234动模板行程的关系可用下式表示l????2式中?脱模间隙l料把高度L最大制品高度。杆机构的尺寸参数确定根据双曲肘外翻式的传统结构，绘制出运动简图如下图213图2后连杆长度前连杆长度小连杆长度后连杆上的支杆长度E偏心度，即十字头上的滑动点的水平线垂直距离?后连杆转角，也称合开模转角?前连杆转角?后连杆上主杆与支杆的夹角，即5的夹角?斜排角，即点的水平线的夹角?小连杆与过C点的水平线的夹角m?锁模状态下，小连杆与过0?开模到最大行程的状态下，小连杆与过开模到最大行程的状态下的开模转角合模油缸活塞的行程动模板的移动行程以立如图所示的动特性分析（1）合模行程动模板的移动行程时，41cos2coL??????（41sin2sin12siLL????????从上式得出1sin12sinsin2LL???????（4从而得到22cos1sin1sin1sin??????????????其中12，称为杆长比，代入四21cos21sin1sinL??????????????下面分析合模转角?转到极限位置时，①当0??时，???，即2共线时，肘杆合模机构处于锁模状态，ax1cos21sin1sin12co????????????②当?时，即于坐标系第四象限，理论值是在状态下，但是这是不可能达到的，现在合模转角?转到一定位置时的值，即达到锁模行程380时inmaxmax1cos21sin1sinL??????????????所以动模板的行程maxmiaxmax12cos1cos21sin1sinmccSxLL???????????????????（2）合模油缸活塞的行程07所知，当十字头滑块从初始位置（开模起始点）ma????，变15化到终点位置（开模终点）max0,??????时，可得到合模油缸活塞的行程0maxmax0maxmax4cos5cos1805cos4cos4cos4cos5cos5cosSLLLLL??????????????????????????????偏心度4sin5sinELL????????（422220maxma5sin45sin5coscosSLELLE???????????????????????学特性分析图的特性分析1小连杆（二力杆）上的支点1前连杆（二力杆）上的支点（1）力的放大倍数M，即动模板的合模力与合模液压缸的推力的比值0?其中0F合模油缸的推力动模板的合模力（锁模力）若不计机构在运动中的摩擦力、自重、惯性力等因素的影响，可根据以图26的力学分析和静力平衡关系求得M012cos0??110cdffFhFh??（因为两者的转矩相等）1cos02??其中dh、5sin???????1sin?????由式arcsinsin1sin??????????由式5sinarcsin4????????从而得到力的放大倍数M11012coscos2coscos5sincos1sinco????????????????????（4杆机构自锁及正常运动条件根据式得到合模油缸的推力0sincos5sinco???????????????（4根据式动副的自锁条件为驱动力位于摩擦圆之内）可确定肘杆机构自锁条件max0155?????????假设值即肘杆机构正常运动条件max0155?????????从而得到最大合模角max0155?????????17杆机构的速度分析，如图21）肘杆机构的速度传动比图2杆机构速度分析根据图cossin????????cos90sinWDDDvvv??????????????15DF?由得到15,FDFFDFLFvFv??sinco??????所以动模板的移动速度0sincoscossin????????????????化解整理得到1sincos5sinco???????????????较分析式结果与通过力的特性分析的得到的结果是一致的。下面在对式子分母同乘以?????，则i的表达式可以表达为ii??的形式181sincossin5cossinsin??????????????????????????其中前一部分表达式1sin5cossin??????????为in1sincossin5cossinivvL?????????????????????????后一部分表达式cossinsin?????????????为incossincossinsinsin??????????????????????????????????所以总的速度传动比可以表示为两个分速度传动比之积，即ii??其中驱动速度，即合模油缸活塞的移动速度0v后连杆上的5绕支点A的绝对速度后连杆上的1绕支点A的绝对速度合模速度，即动模板的移动速度前连杆上的2相对于F点的相对转动速度。（2）速度传动比的特性分析从上面的表达式分析可得出以下结论a.总的速度传动比i主要由后连杆的长度其支杆长度决定的，要提高移模速度，应尽可能加大5。b.在合模转角?很小的范围内，总的速度传动比所决19定的。数在从80°趋向于90°的范围内，曲线的斜率很大，函数值下降率很快，例如，从80°变化到85°，函数值增长了近2倍。所以在合模角?很小的范围内，总的速度传动比式所决定的。因为8090????相对于46????和15???很大，当合模转角?趋近于0时，????，??，??，sin1??????，此时有01sincoslim05cossinco???????????????????即此时总的速度传动比已经没有，这非常符合合模终点，模具刚好被锁紧时防止速度过快模具被冲击的条件。当然上述分析是理想状态下，实际效果是，当主肘杆在伸展位置时，分速度传比?????趋向于0，分速度传比是一个有限的值，总的速度传动比c.在合模转角?很大时，总的速度传动i比是由式in???????所决定的。开模趋向于终点时，即（???????）趋向于1800，sin???????趋向于零，总的速度比趋向于无穷大。但这只有当后连支杆4共线的情况下，即开模行程结束时位伸展状态时才会出现。一般在设计的肘杆系统中，不会有这种情况出现。根据前面肘杆机构自锁及正常运动条件max0155?????????，即（???????）要小于155°。（3）影响速度传动比的主要参数a.夹角?的变化对速度传动比的影响?是影响分速度传动比主要因素，既影响速度传动比的最大值和最小值，也影响合模转角?的极限值的位置。速度传动比的最大值随着?的增大而减小，并移向较大的开模转角而相反，最小值的提高并在较小的开模转角时达到。通过改变角?，改变分速度传动比比i，使其不超过20所要求的极限值。一般选取15???。b.为定值情况下的变化对速度传动比的影响若5，则合模时，在4间的伸展位置的分速度传动传动半径到回转角（?????）90°时，小连杆这点上改变了转向，也涉及到C点，并作纯移动运动。就是说，绝对驱动速度点的后，分速度传动比继续降低，直至趋近于极限，即设计要求的一个很小的值。若5，则合模时，小连杆点的轨迹回转，就是说，小连杆在负范围内运动，当C点的轨迹上回转时，分速度传动比（?????）＞90°范围内，总的速度传动比小于1总的速度传动比最大值在（?????）＜90°范围内，且分速度传动比时出现。总的速度传动比在（?????）＞90°范围内，在分速度传动比在（?????）＜90°范围内，在分速度传动比杆机构的尺寸参数确定（1）尺寸约束条件根据目前市场上的压铸机肘杆机构尺寸和广泛采用的设计经验即有关可得出相关杆长尺寸和角度。有关角度取值范围后连杆4之间的夹角15???斜排角46????max0155?????????90?????当支连杆90???????回转角时，支连杆回转角不能超过75????，以防止干涉。有关长度取值范围动模板的移动行程51/200/120.70.8L??力的放大倍数622倍。参考同类型的压铸机初步假设,（2）尺寸计算确定21根据产品定位和设计要求，已知数据为锁模力2000N?，动模板的移动行程380，预计实现力的放大倍数M为20倍确定下斜排角5???，15???，0???。动模板的移动行程2maxmax12cos1cos21sin1sinLLL?????????????????代入数值得2maxma0180220cos5180cossin510.82sin5???????????????解得13???偏心度4sin5sinELL????????合模油缸活塞的行程22220maxma5sin45sin5coscosSLELLE???????????????????????代入数值得sin0sin515110cos515cos113515S????????????????????????解得0421S以得到动模板的移动行程?力的放大倍数5sincos1sinco???????????????22代入数值得110sin051580cos5180sin055cosM?????????????????圆整可得到20M?，即达到设计要求，从而得到合模油缸所需提供的力为??根据以上计算得出肘杆尺寸图，如图2图2机铰尺寸图杆机构的强度校核后连杆的静强度校核当在锁模状态下时，肘杆所受的力最大，所以只校核肘杆在此状态下的强度。后连杆的横截面积2458036Ammmmcm???材料为45调质（840°C淬火，600°C回火），查表得aMPa????，当后连杆与前连杆共线进入锁模状态时，在其二力杆方向受的力为coscos5FkN?????因为肘杆机构为完全上下对称结构，则后连杆受到的正应力8.836FkNMPaAcm????而许用应力???式中值为然???，即校核通过。轴的剪切强度校核由于铰轴设计时尺寸受限，工作条件较恶劣，制造与安装精度、润滑条件等对其寿命影响较大，所以它是肘杆合模机构中最容易损坏的部件。当承受较大载荷时，常用的结构是采用多剪切面的铰轴。多剪切面的铰轴可使结构紧凑、接触面上的负荷分布均匀，对摩擦面的工作条件也有较大改善。根据所设计的锁模机构特点，选择铰轴的材料为40径为60轴的强度主要决定于剪切应力，而弯曲应力因影响较小，在计算中给予适当的修正就可以。因此，铰轴的强度可按纯剪切考虑，设计为6个剪切面。也是当后连杆与前连杆共线进入锁模状态时，剪切应力为/695.54sFP????而许用应力120?显然???，即校核通过。243合模部分结构尺寸设计模油缸的设计计算根据上节的计算得到合模油缸所需提供的力为??根据任务书要求系统工作压力14液压缸的机械效率?压缸缸径的计算内径液压缸的负载为推力.??????????主式（3式中01F液压缸实际使用推力100（?液压缸的总效率，一般取?07～09计算?p液压缸的供油压力，一般为系统压力（本次设计中液压缸已知系统压力p14根据式（3到内径D100缸筒内径系列/B/T2348以取为100表液压缸内径系列活塞杆外径d查液压传动与控制手册根据杆径比d/D，一般的选取原则是当活塞杆受拉时，一般选取d/D活塞杆受压时，一般选取d/D设计我选择d/Dd10070根据活塞杆直径标准取d70表3塞杆直径系列25活塞杆直径系列/2、8、10、12、16、18、20、22、25、28、32、36、40、45、50、56、63、70、80、90、100、110、125、140、160、180、200、220、250、280、320、360塞宽度B的确定由于活塞在液压力的作用下沿缸筒往复滑动，因此，它与缸筒的配合应适当，既不能过紧，也不能间隙过大。配合过紧，不仅使最低启动压力增大，降低机械效率，而且容易损坏缸筒和活塞的配合表面间隙过大，会引起液压缸内部泄露，降低容积效率，使液压缸达不到要求的设计性能。活塞的宽度B一般取B（D即B（100（60B350缸体长度的确定液压缸缸体内部的长度应等于活塞的行程与活塞宽度的和。缸体外部尺寸还要考虑到两端端盖的厚度，一般液压缸缸体的长度不应大于缸体内径D的20筒壁厚的计算在中、低压系统中，液压缸的壁厚基本上由结构和工艺上的要求确定，壁厚通常都能满足强度要求，一般不需要计算。但是，当液压缸的工作压力较高和缸筒内径较大时，必须进行强度校核。当?时，称为薄壁缸筒，按材料力学薄壁圆筒公式计算，计算公式为???式（3式中，缸筒内最高压力???缸筒材料的许用压力。???/bn?,b?为材料的抗拉强度，?时，一般取5n?。液压缸缸筒材料采用45钢，则抗拉强度σb60026安全系数压传动与控制手册10，取n5。则许用应力δ12000?时,按式（3算??maxma33???该设计采用45钢管式（3根据缸径查手册预取?50此时?00?最高允许压力一般是额定压力的据给定参数，所以4?1?maxma33???????足要求，就取壁厚为10塞杆强度和液压缸稳定性计算活塞杆的直径d按下式进行校核4??式中，F为活塞杆上的作用力?为活塞杆材料的许
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关&键&词： kn 压铸机 装置 设计 全套 cad 图纸 答辩 论文
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摘要本次设计是对2000KN冷室压铸机合模装置的设计。在这里主要包括: 三大模板、锁模机铰、调模部件的结构设计，锁模和顶针油缸尺寸的确定校核。这次毕业设计对设计工作的基本技能的训练，提高了分析和解决工程技术问题的能力，并为进行一般机械的设计创造了一定条件。整机结构主要由油缸产生动力通过锁模机铰将需要的动力传递到动模板上，动模板带动丝杆螺母，从而带动合模装置运动，提高劳动生产率和生产自动化水平。更显示其优越性，有着广阔的发展前途。本论文研究内容：(1) 2000KN冷室压铸机合模装置总体结构设计。(2) 2000KN冷室压铸机合模装置工作性能分析。(3) 锁模机铰的设计。(4) 调模部件的结构设计。(5)对设计零件进行设计计算分析和校核。(6)绘制装配图及重要部件装配图和设计零件的零件图。&关键词 &冷室压铸机， 油缸，锁模机铰ABSTRACTThis design is the design of 2000KN cold chamber die casting machine clamping device. Here mainly includes: the structure design of three large formwork, mould locking machine hinge, adjustable die parts, check to determine the mode locking and the ejector oil cylinder size. The graduation design on the design of the basic skills training, enhancing the analysis and to solve engineering problems, and create a certain condition for general mechanical design.The structure is mainly composed of a cylinder power through the locking machine hinge will need to transfer the power to the movable template, dynamic template driven screw nut, which drives the clamping device movement, improve labor productivity and automation level of production. But also show its superiority, there are broad prospects for the development.The research of this thesis:(1) into 2000KN cold chamber die casting machine general structure design of equipment.(2) analysis of model 2000KN cold chamber die casting machine device performance.(3) design of locking machine hinge.(4) structure design of adjustable die components.(5) the design of components for the design calculation and check.(6) assembly drawing and parts assembly diagram and parts diagram design.Cylinder&Keywords：cold chamber die casting machine, molding machine, lock目录摘要IABSTRACTII1 绪论12 冷室压铸机合模总体方案分析73 合模部分结构尺寸设计244 系统的调试和功能实现34结 &论38参考文献39致 &谢401 绪论1.1 压铸机定义压铸机就是在压力作用下把熔融金属液压射到模具中冷却成型，开模后得到固体金属铸件的一系列工业铸造机械，最初用于压铸铅字。随着科学技术和工业生产的进步，尤其是随着汽车、摩托车以及家用电器等工业的发展，又从节能、节省原材料诸方面出发，压铸技术已获得极其迅速的发展。压铸的起源众说不一，但据文献报导，最初用于压铸铅字。早在1822年，威廉姆?乔奇（Willam Church）博士曾制造一台日产1.2～2万铅字的铸造机，已显示出这种工艺方法的生产潜力。1849年斯图吉斯（J.J.Sturgiss）设计并制造成第一台手动活塞式热室压铸机，并在美国获得了专利权。1885年默根瑟勒（Mersen-thaler）研究了以前的专利，发明了印字压铸机，开始只用于生产低熔点的铅、锡合金铸字，到19世纪60年代用于锌合金压铸零件生产。压铸广泛用于工业生产还只是上世纪初，应用于现金出纳机、留声机和自行车的产品生产中。1904年英国的法兰克林（H．H．Franklin）公司开始用压铸方法生产汽车的连杆轴承，开创了压铸零件在汽车工业中应用的先例。1905年多勒（H．H．Doehler）研制成功用于工业生产的压铸机、压铸锌、锡、铜合金铸件。随后瓦格纳（Wagner）设计了鹅颈式气压压铸机，用于生产铝合金铸件。1927年捷克工程师约瑟夫?波拉克（Jesef Pfolak）设计了冷压室压铸机，由于贮存熔融合金的坩锅与压射室分离，可显著地提高压射力，使之更适合工业生产的要求，克服了气压热压室压铸机的不足 之处，从而使压铸技术向前推进了一大步。铝、镁、铜等合金均可采用压铸生产。由于整个压铸过程都是在压铸机上完成，因此，随着对压铸件的 质量、产量和扩大应用的需求，已对压铸设备不断提出新的更高的要求，而新型压铸机的出现以及新工艺、新技术的采用，又促进压铸生产更加迅速地发展。例如， 为了消除压铸件内部的气孔、缩孔、缩松，改善铸件的质量，出现了双冲头（或称精、速、密）压铸；为了压铸带有镶嵌件的铸件及实现真空压铸，出现了水平分型 的全立式压铸机；为了提高压射速度和实现瞬时增加压射力以便对熔融合金进行有效地增压，以提高铸件的致密度，而发展了三级压射系统的压铸机。又如，在压铸 生产过程中，除装备自动浇注、自动取件及自动润滑机构外，还安装成套测试仪器，对压铸过程中各工艺参数进行检测和控制。它们是压射力、压射速度的显示监控 装置和合型力自动控制装置以及电子计算机的应用等。近40年，随着科学技术和工业生产的进步，尤其是随着汽车、摩托车以及家用电器等工业的发展，又从节能、节省原材料 诸方面出发，压铸技术已获得极其迅速的发展。压铸生产不仅在有色合金铸造中占主导地位，而且已成为现代工业的一个重要组成部分。近年来，一些国家由于依靠 技术进步促使铸件薄壁化、轻量化，因而导致以往用铸件产量评价一个国家铸造技术发展水平的观念改变为用技术进步的水平作为衡量一个国家铸造水平的重要依 据。例如我国的较好的压铸机品牌就有“震高”等。1.2 压铸机组成压铸机由下列各部分组成。（1）合模机构驱动压铸模进行合拢和开启的动作。当模具合拢后，具有足够的能力将模具锁紧，确保在压射填充的过程中模具分型面不会胀开。锁紧模具的力即称为锁模力（又称合型力），单位为千牛（kN），是表征压铸机大小的首要参数。（2）压射机构按规定的速度推送压室内的金属液，并有足够的能量使之流经模具内的浇道和内浇口，进而填充入模具型腔，随后保持一定的压力传递给正在凝固的金属液，直至形成压铸件为止。在压射动作全部完成后，压射冲头返回复位。（3）液压系统为压铸机的运行提供足够的动力和能量。（4）电气控制系统控制压铸机各机构的执行动作按预定程序运行。（5）零部件及机座所有零部件经过组合和装配，构成压铸机整体，并固定在机座上。6）其他装置先进的压铸机还带有参数检测、故障报警、压铸过程监控、计算机辅助的生产信息的存储、调用、打印及其管理系统等。（7）辅助装置根据自动化程度配备浇料、喷涂、取件等装置。
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