现代压铸技术实用手册

我国的压铸行业经历了50多年的锤炼，已成长为具有相当规模的产业，并以每年8%～12%的增长速度持续发展。但是由于企业技术开发滞后于生产规模的扩大，经营方式滞后于市场竞争的需要，从总体看，我国是压铸大国之一，但不是强国，压铸业的整体水平还比较落后。为了给广大从业人员提供技术参考，我们编写了本书。

本手册由多年从事压铸技术研究的高校教师和企业中具有丰富实践经验的压铸技术人员根据多年实际工作经验共同编写，以科学性、先进性、系统性和实用性为指导思想，兼顾理论基础和设计实践两个方面，分为4篇22章，详细介绍了压铸技术、压铸设备、压铸模设计、压铸模制造等相关知识。

“第1篇 压铸成型工艺与压铸机”阐述了压铸基本知识、压铸合金及其熔炼工艺、压铸件的设计、压铸机、压铸工艺及压铸件缺陷防治。

“第2篇 压铸模设计”讲解了压铸模设计基础、浇注系统的设计、分型面的设计、成型零件的设计、抽芯机构的设计、推出机构的设计、模具零件结构设计，对典型压铸件模具设计实例进行了分析讲解，并且归纳整理了典型压铸模结构图例。

“第3篇 压铸模制造”介绍了压铸模制造工艺、压铸模材料及其选用、压铸模具零件表面强化与提高压铸模寿命措施。

“第4篇 压铸新技术”介绍了挤压铸造及模具设计、反重力铸造及模具设计、液态压铸锻造双控成型技术、其他压铸成型新技术。

本手册是一本较全面的有关压铸技术及生产的工具书，具有压铸模具设计技术先进、典型结构图例丰富、标准数据资料新颖、涉及知识全面够用、贴近生产实际需要等特点，可供从事压铸模具设计制造及压铸生产管理的技术人员使用，也可供相关专业的工程技术人员及大学院校相关专业师生学习参考。

本手册编著人员有：沈阳理工大学安玉良，沈阳工学院黄勇、杨玉芳，北京化工大学黄尧，沈阳理工大学王余莲、赵菁、杨猛、金光、蒋立鹏、周金华、袁霞、徐淑娇、全越、常军、肖世龙、商艳、孟宪江、徐兴文、张立超、李舒、李馥颖、黄海、时中奇、姜颖达，沈阳工学院王红、于丽君、徐彬、莫成刚。其中，黄勇编著第1章并参与编著第2～4、7、9～11、13～17、19章，徐兴文、莫成刚编著第2章，李馥颖、王红编著第3章，安玉良、袁霞编著第4章，周金华、于丽君编著第5章，金光、王余莲编著第6、12章，常军、王红编著第7章，赵菁、杨玉芳编著第8、22章，王余莲、王红编著第9章，徐淑娇、全越编著第10章，杨猛编著第11章，李舒、莫成刚编著第13、16章，肖世龙、孟宪江编著第14章，黄尧参与编著第2、3、5～7、10、11、13、14章，张立超、杨玉芳编著第15章，蒋立鹏编著第17章，商艳、王红编著第18、21章，时中奇、黄海、姜颖达编著第19章，孟宪江、徐彬编著第20章。全书由黄勇、蒋立鹏、王余莲、赵菁负责统稿、文字整理等工作。

本手册编写过程中得到了沈阳科文压铸技术应用研究所梁文德所长、沈阳中天汽车压铸件有限公司留方总经理、辽宁公安司法管理干部学院邓玉萍、中广核工程有限公司郝俊娇、沈阳理工大学研究生胡清和等的帮助。另外，辽宁省模具协会等设计单位有关工程技术人员还为本书的编写提供了相关技术资料，在此一并表示感谢！

由于压铸技术发展迅速，加上编著者水平所限，手册中难免有不当之处，敬请广大读者批评指正。

编著者

本手册是一本全面介绍压铸技术及生产工艺的工具书。

“第1篇 压铸成型工艺与压铸机”阐述了压铸基本知识、压铸合金及其熔炼工艺、压铸件的设计、压铸机、压铸工艺及压铸件缺陷防治。

“第2篇 压铸模设计”讲解了压铸模设计基础、浇注系统的设计、分型面的设计、成型零件的设计、抽芯机构的设计、推出机构的设计、模具零件结构设计、压铸模技术要求及材料选择，分析了常见压铸模设计实例，归纳整理了典型压铸模结构图例。

“第3篇 压铸模制造”介绍了压铸模制造工艺、压铸模材料及其选用、压铸模具零件表面强化与提高压铸模寿命措施。

“第4篇 压铸新技术”介绍了挤压铸造及模具设计、反重力铸造及模具设计、液态压铸锻造双控成型技术、其他压铸成型新技术。

本书可供从事压铸模具设计制造及压铸生产管理的技术人员使用，也可供相关领域的工程技术人员及大学院校相关专业师生学习参考。

第1篇压铸成型工艺与压铸机

第1章概述

1.1压铸的基本原理2

1.2压铸的特点及应用范围5

1.2.1压铸的特点5

1.2.2压铸的应用范围5

1.3压铸技术的发展趋势6

第2章压铸合金及其熔炼工艺

2.1对压铸合金的要求7

2.2常用压铸合金及主要特性7

2.2.1压铸铝合金7

2.2.2压铸锌合金8

2.2.3压铸镁合金9

2.2.4压铸铜合金9

2.3压铸合金选用与标准10

2.3.1压铸合金的选用10

2.3.2压铸合金标准11

2.3.3压铸合金国内外对比12

2.4压铸复合材料与压铸合金性能检测12

2.4.1压铸铝合金复合材料12

2.4.2压铸锌合金复合材料13

2.4.3压铸镁合金复合材料15

2.4.4压铸铜合金复合材料16

2.4.5压铸合金性能检测16

2.5压铸合金熔炼18

2.5.1熔化设备18

2.5.2熔炼工具20

2.5.3炉料21

2.5.4熔剂26

2.5.5熔化前准备工作27

2.5.6压铸铝合金熔炼28

2.5.7压铸锌合金熔炼29

2.5.8压铸镁合金熔炼30

2.5.9压铸铜合金熔炼32

2.5.10熔化和压铸工部的安全生产32

第3章压铸件的设计

3.1压铸件技术要求35

3.1.1压铸件的尺寸精度35

3.1.2压铸件的表面形状和位置39

3.1.3压铸件的表面粗糙度39

3.1.4压铸件的加工余量39

3.2压铸件的基本结构单元设计40

3.2.1压铸件的结构设计要求及实例40

3.2.2壁厚和圆角的设计40

3.2.3筋和嵌件的设计43

3.2.4出型斜度和孔槽的设计49

3.2.5螺纹和齿轮的设计51

3.2.6凸纹和直纹的设计52

3.2.7铆钉头和网纹的设计53

3.2.8文字、标注和图案的设计53

3.2.9压铸件的表面质量54

3.3压铸件结构设计的工艺性57

3.3.1简化模具结构、延长使用寿命57

3.3.2减少抽芯部位59

3.3.3方便压铸件脱模和抽芯59

3.3.4防止变形60

3.3.5改为压铸时结构修改的注意事项60

3.3.6顶面推杆的位置61

3.3.7收缩与变形62

3.4压铸件的技术条件63

3.4.1表面要求63

3.4.2压铸件的精度64

第4章压铸机

4.1压铸机的分类及特点71

4.1.1压铸机的分类71

4.1.2各类压铸机的特点72

4.1.3压铸机的基本参数74

4.1.4典型压铸机的型号及技术规格75

4.2压铸机的基本结构96

4.2.1合模机构98

4.2.2压射机构100

4.3压铸机的压室、压射冲头和喷嘴101

4.3.1压室与压射冲头的配合101

4.3.2卧式冷室压铸机压室和进料口形式103

4.3.3压室和压射冲头材料及常见问题103

4.4压铸机的液压装置及管路系统104

4.4.1液压装置104

4.4.2管路系统原理图示例106

4.5压铸机的选用及技术要求107

4.5.1压铸机的选用原则107

4.5.2压铸机的重要参数的核算108

4.5.3根据能量供求关系选用压铸机112

4.5.4压铸机的技术条件及精度115

4.5.5压铸机及其技术发展120

4.6压铸机的调试、常见故障及维护122

4.6.1压铸机的安装与调试122

4.6.2压铸机的维护与保养124

4.6.3热室压铸机常见故障排除方法124

4.6.4冷室压铸机常见故障排除方法128

4.6.5压铸车间的工作地设计及设备布置130

4.6.6压铸机及压铸模管理133

第5章压铸工艺及压铸件缺陷防治

5.1压力136

5.1.1压射力137

5.1.2比压137

5.1.3胀型力和锁模力138

5.2速度138

5.2.1冲头速度139

5.2.2内浇口速度139

5.3温度140

5.3.1模具温度140

5.3.2熔融金属浇注温度141

5.3.3模具的热平衡142

5.4时间142

5.4.1充填时间142

5.4.2持压时间143

5.4.3留模时间143

5.5压铸用涂料143

5.5.1压铸用涂料的作用143

5.5.2对压铸涂料的要求144

5.5.3常用压铸涂料144

5.5.4压铸涂料的使用145

5.6压铸操作规范145

5.6.1定量浇料145

5.6.2压室充满度145

5.6.3压铸操作规范示范145

5.7压铸件缺陷分析及防治措施147

5.7.1压铸件缺陷的分类及影响因素147

5.7.2压铸件缺陷的诊断方法148

5.7.3压铸件缺陷防治措施149

5.8镁合金压铸工艺153

5.8.1镁合金压铸机选择153

5.8.2镁合金的熔化和处理154

5.8.3镁合金压铸模具参数157

5.8.4压铸缺陷159

5.8.5镁合金压铸安全160

第2篇压铸模设计

第6章压铸模设计基础

6.1压铸模概述166

6.2压铸模的结构形式166

6.2.1压铸模的基本结构166

6.2.2压铸模分类166

6.3压铸模设计的基本原则170

6.4压铸模的设计程序171

6.4.1研究、消化产品图171

6.4.2对压铸件进行工艺分析171

6.4.3拟定模具总体设计的初步方案172

6.4.4方案的讨论与论证173

6.4.5绘制主要零件工程图173

6.4.6绘制模具装配图173

6.4.7绘制其余全部自制零件的工程图174

6.4.8编写设计说明书及审核174

6.4.9试模、现场跟踪174

6.4.10全面总结、积累经验174

第7章浇注系统的设计

7.1浇注系统的基本结构、分类和设计175

7.1.1浇注系统的结构175

7.1.2浇注系统的分类176

7.1.3浇注系统设计的主要内容178

7.2内浇口的设计179

7.2.1内浇口的基本类型及应用179

7.2.2内浇口位置设计要点181

7.2.3内浇口截面积的确定183

7.3横浇道的设计185

7.3.1横浇道的基本设计形式185

7.3.2多型腔横浇道的布局187

7.3.3横浇道与内浇道的连接189

7.3.4横浇道设计要点190

7.4直浇道的设计191

7.4.1热室压铸模直浇道192

7.4.2卧式冷室压铸模直浇道195

7.5用p-Q2图验证浇注系统的设计及优化压铸系统的匹配200

7.5.1用p-Q2图验证浇注系统的设计201

7.5.2用p-Q2图优化压铸系统的匹配202

7.6排溢系统的设计204

7.6.1排溢系统的组成及其作用204

7.6.2溢流槽的设计204

7.6.3排气道的设计208

7.7典型压铸件的浇注系统设计示例211

7.7.1圆筒类铸件浇注系统211

7.7.2平板类铸件浇注系统212

7.7.3罩壳类铸件浇注系统216

7.7.4接插类铸件浇注系统217

7.7.5架类铸件浇注系统219

7.7.6其他类铸件浇注系统221

第8章分型面的设计

8.1分型面的基本部位和影响因素224

8.1.1分型面的基本部位224

8.1.2分型面的影响因素225

8.2分型面的基本类型225

8.2.1单分型面225

8.2.2多分型面226

8.2.3侧分型面227

8.3分型面的选择原则228

8.3.1应力求简单和易于加工228

8.3.2有利于简化模具结构229

8.3.3应容易保证压铸件的精度要求230

8.3.4应有利于浇注系统和排溢系统的布置231

8.3.5开模时应尽量使压铸件留在动模一侧232

8.3.6应考虑压铸成型的协调233

8.3.7嵌件和活动型芯便于安装234

8.4镶块在分型面上的布局形式235

8.4.1布局形式235

8.4.2尺寸标注236

8.5分型面的典型分析237

8.6典型分型面设计实例239

8.6.1成型位置影响侧抽芯距离的结构实例239

8.6.2改变分型面可避免侧抽芯的实例240

8.6.3增大动型方向包紧力的结构实例240

8.6.4多阶梯分型面的结构实例240

8.6.5矩形手柄分型面的实例241

第9章成型零件的设计

9.1成型零件的结构形式242

9.1.1整体式结构242

9.1.2整体组合式结构242

9.1.3局部组合式结构243

9.1.4完全组合式结构245

9.1.5组合式结构形式的特点246

9.1.6型芯的固定形式247

9.1.7镶块的固定形式250

9.1.8镶块和型芯的止转形式250

9.1.9活动型芯的安装与定位252

9.1.10成型零件的设计要点252

9.2成型尺寸的确定254

9.2.1影响压铸件尺寸的因素254

9.2.2确定成型尺寸的原则254

9.2.3成型尺寸的计算256

9.2.4成型部分尺寸和偏差的标注262

9.2.5压铸件的螺纹底孔直径、深度和型芯尺寸的确定265

9.3成型零件的设计技巧268

9.3.1成型零件应便于加工268

9.3.2保证成型零件的强度要求270

9.3.3提高成型零件使用寿命的设计271

9.3.4成型零件的安装应稳定可靠271

9.3.5成型零件应防止热处理变形或开裂271

9.3.6成型零件应避免横向镶拼，以利于脱模272

9.3.7成型零件应便于装卸和更换273

9.4成型零件常用材料274

9.4.1成型零件的工作条件274

9.4.2成型零件的常用材料274

第10章抽芯机构的设计

10.1侧抽芯机构的组成与分类276

10.1.1侧抽芯机构的主要组成276

10.1.2常用抽芯机构的特点276

10.1.3抽芯机构的设计要点276

10.1.4抽芯机构的应用280

10.2抽芯力和抽芯距离281

10.2.1抽芯力的计算281

10.2.2抽芯距离的确定282

10.3斜销抽芯机构283

10.3.1斜销抽芯机构的组合形式283

10.3.2斜销抽芯机构的动作过程283

10.3.3斜销抽芯机构的设计技巧284

10.3.4斜销的设计285

10.3.5斜销的延时抽芯291

10.3.6与主分型面不垂直的侧抽芯292

10.3.7侧滑块定位和楔紧装置的设计293

10.3.8设计斜销抽芯机构的注意事项301

10.3.9斜销侧抽芯机构应用实例302

10.4弯销侧抽芯机构305

10.4.1弯销侧抽芯机构的组成305

10.4.2弯销侧抽芯过程305

10.4.3弯销侧抽芯机构的设计要点306

10.4.4弯销的延时和变角弯销的抽芯309

10.4.5弯销侧抽芯机构应用实例310

10.5斜滑块侧抽芯机构314

10.5.1斜滑块侧抽芯机构的组成及动作过程314

10.5.2斜滑块侧抽芯机构的设计要点314

10.5.3斜滑块的设计318

10.5.4斜滑块的基本形式319

10.5.5斜滑块导向部位参数320

10.5.6斜滑块的镶块与镶套拼合形式320

10.6齿轮齿条抽芯机构322

10.6.1齿轮齿条抽芯机构的组成322

10.6.2传动齿条布置在定模内的齿轮齿条抽芯机构322

10.6.3滑套齿轮齿条抽芯机构325

10.6.4利用推出机构推动齿轮齿条的抽芯机构327

10.7液压抽芯机构328

10.7.1液压抽芯机构的组成328

10.7.2液压抽芯动作过程328

10.7.3液压抽芯机构的设计要点330

10.7.4液压抽芯器座的安装形式330

10.8其他抽芯机构334

10.8.1手动抽芯机构334

10.8.2活动镶块模外抽芯机构337

10.8.3特殊抽芯机构设计实例338

10.9滑块及滑块限位楔紧的设计342

10.9.1滑块的基本形式和主要尺寸342

10.9.2滑块导滑部分的结构346

10.9.3滑块限位装置的设计348

10.9.4滑块楔紧装置的设计350

10.9.5滑块与型芯型块的连接352

10.10嵌件的进给和定位354

10.10.1设计要点354

10.10.2嵌件在模具内的安装与定位354

10.10.3手动放置嵌件的模具结构356

10.10.4机动放置嵌件的模具结构357

10.11斜销抽芯机构常用标准件359

10.11.1斜销359

10.11.2楔紧块361

10.11.3定位销362

第11章推出机构的设计

11.1推出机构的主要组成与分类364

11.1.1推出机构的组成364

11.1.2推出机构的分类364

11.1.3推出机构的设计要点364

11.2推杆推出机构366

11.2.1推杆推出机构的组成366

11.2.2推杆推出部位设置要点366

11.2.3推杆的推出端形状368

11.2.4推杆推出端截面形状368

11.2.5推杆的止转369

11.2.6推杆的固定方式369

11.2.7推杆的尺寸370

11.2.8推杆的配合372

11.3推管推出机构373

11.3.1推管推出机构的形式及其组成373

11.3.2推管的设计要点375

11.3.3常用的推管尺寸376

11.3.4推叉推出机构设计377

11.4卸料板推出机构378

11.4.1卸料板推出机构的组成378

11.4.2卸料板推出机构的分类379

11.4.3卸料板推出机构的设计要点380

11.4.4卸料板推出机构常用的限位钉尺寸实例380

11.5其他推出机构381

11.5.1倒抽式推出机构381

11.5.2旋转推出机构383

11.5.3推块推出机构384

11.5.4多元件综合推出机构385

11.5.5螺纹脱模机构386

11.5.6二次推出机构389

11.5.7摆动推出机构393

11.5.8推出机构代替斜抽芯机构394

11.5.9推板式抽芯推出机构394

11.5.10斜向推出机构395

11.5.11不推出机构