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    模具結構對壓鑄件質量的影響與改進方法

    作者:bthhjx1 發布時間:2016-06-29
    內容摘要:壓鑄模是進行壓鑄生產的主要工藝裝備,生產過程能否順利進行,鑄件質量有無,很大程度上取決于模具結構是否合理。在壓鑄生產時,正確的壓鑄工藝是獲得 鑄件的決定因素
      

     壓鑄模是進行壓鑄生產的主要工藝裝備,生產過程能否順利進行,鑄件質量有無,很大程度上取決于模具結構是否合理。在壓鑄生產時,正確的壓鑄工藝是獲得   鑄件的決定因素,壓鑄模則是正確選擇和調整工藝參數的基礎。壓鑄模結構、澆注系統、抽芯機構和冷卻系統設計,直接影響鑄件質量。

    零件外形尺寸大,形狀復雜,模具設計在630噸壓鑄機上生產。根據零件設計的模具有7處需抽芯,難度大。經試模,發現存在以下問題:①鑄件表面質量差,有冷隔缺陷,充填不足,有縮孔;②3個內抽芯機構定位不穩,頂出機構易折斷;③鑄件變形量較大,質量不穩定。
    模具結構改進
    (1)針對問題①對澆注系統進行改進。由于原設計的澆道為開放式澆道,2,正對內澆口處的型腔尺寸較小,金屬液與型腔瞬間碰撞后呈霧狀,粘附于型腔壁上,使隨后進入的金屬液不能與它熔合而形成冷豆或冷隔缺陷,降低了表面質量。金屬液在流動充填過程中,沿著鑄件較長的一端充填時堵塞了溢流槽,影響整副模具的排氣,而且在末端沒有設置溢流槽和排氣槽,使得金屬液裹住空氣,不能排氣而形成氣孔及縮孔,影響鑄件質量。
    改進后的模具結構3,原開放式澆道改為導入式狹長澆道。把金屬液引入型腔,在一側設計了由寬到窄的澆道,起到了增壓作用,使金屬液在充填時,既有壓力又有速度。為了使鑄件的外表和內在質量   穩定,在動模較長一端型腔的末端,增設了溢流槽和排氣槽。這樣,溢流槽可積聚型腔內的冷金屬和涂料,也加強了死角部位金屬液的流動,排氣槽又能使型腔內氣流順利排出,以引導金屬液的充填。經過改進,對鑄件末端的充填有很大幫助,鑄件表面質量明顯提高,氣孔和縮孔現象基本。
    (2)針對問題②對抽芯機構進行改進。原設計模具結構受澆道位置的限制,3個內抽芯只能設計為各自獨立的斜推桿頂出機構,4、5??慷ㄎ会敹ㄎ缓屯茥U頂出,出現了定位不現象。金屬液冷卻后對需抽芯型芯的抱緊力較大,在推出和脫模同時進行時,抽芯有一個橫向力,推桿和型芯桿也有一個摩擦力,端面磨損較大,推桿受力后引起變形甚至折斷,結構不穩定。同時由于鑄件較長一端的2個單獨推桿內抽芯定位不,而造成鑄件較長一端的形狀、型孔位置不穩定。
    改進后的模具在考慮改進澆注系統的同時,留出的位置,將2個單獨的斜推桿內抽芯改為一個整體式斜銷內抽芯,6。
    采用整體式內抽芯后,鎖緊力大,抽芯定位,鑄件的形狀誤差基本,解決了型芯位置不穩定和推桿磨損、易折斷問題,提高了模具結構的穩定性。而在鑄件另一端的1個單獨內抽芯,抽芯機構改為型芯桿與推出機構同步推出的方案,7。
    具體抽芯過程為:當模具閉合后,金屬液充填完畢,鑄件成型冷卻,開模,推出機構推動上下頂板帶動導軌向上移動,使型芯桿在動模鑲塊的斜孔內滑動,由于型芯桿與推出方向有一角度a,設推出距離為h,則抽芯距離l=h×tanα。在推出同時,固定型芯桿的滑塊在水平方向也有一移動量s=h×tanα,當推出機構推出鑄件一段距離后,設置在型芯桿上的型芯,逐漸脫離鑄件,完成一次抽芯過程,8。經以上改進,模具結構   為合理,推出、脫模和定位   ,實用性較強,效果較佳。
    (3)針對問題③對型芯增加冷卻水管。由于鑄件外形象u型架,壁厚不均勻,短的一端較厚,長的一端較簿,u型架底壁也較厚,因而壓鑄過程中鑄件凝固冷卻不一致,速度不均勻,導致鑄件脫模后變形,不能達到鑄件的尺寸精度。尤其是在模具工作一段時間后,模具溫升過高,為了鑄件質量,只能采用噴涂降溫的方法,降低了生產效率,同時也增加了成本。由于模具一直處于高溫狀態下,加劇了模具表面的龜裂,縮短了模具的使用壽命。
    為了獲得合理的溫度分布,在模具型腔內形成一個循環水流冷卻系統,使模具有一個均勻的溫度場。模具的冷卻水道設置在動、定模溫度較高的型腔區域。冷卻水道的進水口設置在動模型芯溫度   高、熱量較集中的導入式澆道處,進到u型架較短的一側后,沿著u型架底部,再由u型架較長一端出水,9(a)。水道孔徑為φ10-12mm,距型腔底部約15mm,9(b)。采用循環式冷卻水道,使得循環水直接沿著型腔底部降溫,具有冷卻快、、控制比較方便的特點,起到了平衡模具溫度的作用,了鑄件的成型質量,提高了鑄件質量的穩定性,還能防止由于溫度過高而產生粘模,延長了模具使用壽命。
    結束語
    通過對模具澆注系統、冷卻系統和抽芯機構的改進,降低了維修率,提高了生產效率。模具在使用過程中,壓鑄工藝參數穩定,鑄件質量符合要求,達到了預期效果。
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