鑄件工藝性分析

圖１為支架零件的結(jié)構(gòu)圖，材料為ＺＬ１０３合金。該零件形狀復(fù)雜，孔較多，厚度較薄，因此在頂出時(shí)會(huì)不易推出，且容易造成零件變形和尺寸超差。零件尺寸精度和表面質(zhì)量要求較高，不允許有變形和其他缺陷，所以進(jìn)料方式和進(jìn)料位置以及成形零件的定位是模具設(shè)計(jì)時(shí)需要著重考慮的問(wèn)題。

壓鑄模結(jié)構(gòu)

壓鑄模結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖２，三板式，二次分型，點(diǎn)澆口中心進(jìn)料，效果良好，外表美觀。

澆注系統(tǒng)

壓鑄模起初采用的澆口形式為直接澆口，零件成形后，余料和鑄件的連接面積較大，余料去除困難，且去除余料時(shí)會(huì)影響鑄件上表面質(zhì)量，另外，在澆口處有縮孔出現(xiàn)，不滿足該鑄件的使用要求。最終決定采用點(diǎn)澆口。經(jīng)實(shí)踐證明，改進(jìn)后的模具生產(chǎn)的鑄件表面光滑，內(nèi)部組織均勻致密。由于內(nèi)澆口在開(kāi)模時(shí)要自動(dòng)拉斷，所以將內(nèi)澆口直徑取為２ｍｍ。澆口套２１和定模座板２２之間采用過(guò)渡配合Ｈ７／ｍ６，澆口套內(nèi)表面應(yīng)盡量光滑，這樣可以使凝料順利從主流道脫離，表面粗糙度Ｒａ＝０．８μｍ。

分型機(jī)構(gòu)

由于澆注系統(tǒng)形狀的限制，該模具要采用兩個(gè)分型面。分型面Ⅰ用來(lái)使余料和澆口套分離，分型面Ⅱ用來(lái)從鑄件表面拉斷余料。兩個(gè)分型面要順序分型，依靠拉桿２３端部的擋板２４實(shí)現(xiàn)，并且拉桿２３要起到定距作用，距離要保證模具完全打開(kāi)之后，定模板２０和定模座板２２之間的距離大于澆口套（即脫離澆口套的余料）的長(zhǎng)度，以便于取出余料。

分型之后，導(dǎo)柱已從動(dòng)模板２９的導(dǎo)向孔中脫出，故合模時(shí)，依靠安裝在動(dòng)模板２９上的尼龍柱塞２７給定模型腔鑲套２６定位。

（提示：１．固定板?。玻瓢濉。常畡?dòng)模中心鑲件?。矗畡?dòng)模鑲件?。担潭ㄨ偧。叮乒堋。罚菟ㄍ茥U固定板?。福贤瓢濉。股香q鏈板　１０．下鉸鏈板?。保保乒堋⑼茥U固定板?。保玻峦瓢濉。保常畡?dòng)模座板?。保矗N軸?。保担尬粔K?。保叮⊥茥U?。保罚С邪濉。保福菟ㄍ茥U?。保梗Ｖ行蔫偧。玻埃０濉。玻保疂部谔住。玻玻Ｗ濉。玻常瓧U　２４．擋板?。玻祲|圈?。玻叮Ｐ颓昏偺住。玻罚猃堉。玻福{(diào)整螺釘?。玻梗畡?dòng)模板?。常埃畯?fù)位桿）

推出機(jī)構(gòu)

該模具初次設(shè)計(jì)采用推桿一次推出，生產(chǎn)的鑄件有變形和尺寸超差等問(wèn)題。經(jīng)過(guò)研究和反復(fù)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，問(wèn)題在于鑄件厚度較薄，長(zhǎng)度較大，而成形后鑄件對(duì)動(dòng)模中心鑲件產(chǎn)生較大的包緊力，作用于鑄件兩端的推出力導(dǎo)致其變形，所以采用二次推出。二次推出在模具結(jié)構(gòu)中是比較常見(jiàn)的，該模具采用鉸鏈連接結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖２），比較新穎。

上推板８和下推板１２通過(guò)兩個(gè)鉸鏈板９、１０和銷軸１４連接為一體，受限位塊１５的限制，初始階段，鉸鏈不發(fā)生彎折，壓鑄機(jī)推桿的作用力可傳遞給上推板８，所以兩個(gè)推板同時(shí)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)一次推出。當(dāng)移動(dòng)至超過(guò)限位塊１５的限位行程后，鉸鏈彎折，壓鑄機(jī)推桿作用力只作用于下推板１２，上推板８停動(dòng)，實(shí)現(xiàn)二次推出。

模具工作過(guò)程

合模后，壓鑄機(jī)壓力使液態(tài)合金快速注入，待其成型后開(kāi)模。開(kāi)模時(shí)，模具首先是Ⅰ－Ⅰ分型面分開(kāi)，澆口余料脫離澆口套２１。繼續(xù)分型至一定距離，受拉桿２３作用，分型面Ⅱ－Ⅱ打開(kāi)，將內(nèi)澆口余料拉斷，整塊余料從定模中心鑲件中取出即可。推出機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作，第一次推出：通過(guò)下鉸鏈板１０、銷軸１４和上鉸鏈板９的連接，壓鑄機(jī)推桿推動(dòng)下推板１２和上推板８同步前移，從而螺栓推桿１８推動(dòng)推板２，將鑄件平穩(wěn)推離動(dòng)模中心鑲件３，并使固定鑲件５抽芯。當(dāng)銷軸１４上移動(dòng)至離開(kāi)限位塊１５時(shí)，向模具中心折彎，上推板８失去作用力而和螺栓推桿１８、推板２一起停止移動(dòng)，下推板１２繼續(xù)前移，帶動(dòng)推管６和推桿１６將產(chǎn)品從推板２的型腔中推出，實(shí)現(xiàn)完全脫模。合模時(shí)，在復(fù)位桿３０的作用下推出機(jī)構(gòu)復(fù)位，完成一個(gè)工作循環(huán)。

模具生產(chǎn)使用情況

模具使用過(guò)程中，鑄件表面曾經(jīng)出現(xiàn)網(wǎng)狀毛刺，并且毛刺面積隨壓鑄模次增加而不斷擴(kuò)大。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，此問(wèn)題由兩個(gè)原因造成，即模具溫差較大和型腔表面粗糙度較大。故必須保證模具用前的預(yù)熱和用時(shí)的冷卻，預(yù)熱溫度以１８０℃為宜，并使模具型腔的表面粗糙度Ｒａ≤０．４μｍ，鑄件質(zhì)量顯著提高。

由于模具表面進(jìn)行滲氮處理，提高了型腔表面的耐磨性，并保證使用中的合理的預(yù)熱和冷卻，以及每壓鑄１萬(wàn)模次進(jìn)行應(yīng)力回火處理，并對(duì)型腔表面拋光和氮化，可以顯著提高模具壽命。到目前，該模具已完成壓鑄５萬(wàn)余次，使用情況較好，可靠性高。推出機(jī)構(gòu)復(fù)位，完成一個(gè)工作循環(huán)。