汽車零件支座的工藝性分析及壓鑄模設(shè)計

王文華

（航空工業(yè)貴陽萬江航空機電有限公司，貴州貴陽 550018）

1 鑄件工藝性分析

如圖1所示，該鑄件結(jié)構(gòu)不近似方、不近似圓，此結(jié)構(gòu)屬異形件，壁厚2～5.5mm，壓鑄成形工藝性不太好。因此，在壓鑄模設(shè)計時，要考慮好金屬流動性、內(nèi)澆口位置、排氣槽的設(shè)計和渣包設(shè)計等主要影響成形因素，才能鑄造出合格的鑄件。

圖1 支座（鑄件1）

2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及其工作過程

2.1 型腔數(shù)量及排位的設(shè)計

鑄件排位如圖2 所示，鑄件1 的質(zhì)量為63g，可以和外形結(jié)構(gòu)及質(zhì)量相當(dāng)?shù)蔫T件2開在一副模具上。一個鑄件采用兩個滑塊成形，這樣抽芯距離較短，鑄件內(nèi)孔后加工余量較小，并且壓鑄時有利于排氣。綜合考慮滑塊和澆口位置等因素，該模具設(shè)計為1 模2 腔的結(jié)構(gòu)。

圖2 支座排位

2.2 分型面的選擇

如圖3 所示，分型面設(shè)在鑄件上兩圓柱軸線形成的平面上，內(nèi)澆口和澆道、外澆口可以設(shè)計在適合的位置，對模具型腔填充時，速度和壓力容易平衡。

圖3 分型面選擇

2.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計

如前所述，此零件屬異形零件，金屬液體在型腔中的流動不很順暢，由此將每個鑄件都設(shè)計有兩個內(nèi)澆口，并且將內(nèi)澆口的寬度值取大一些，這樣流道長度較短，模具型腔冷卻較慢，并能對鑄件局部補料，有利提高鑄件成形質(zhì)量，如圖4所示。

圖4 澆注系統(tǒng)設(shè)計

2.4 溢流槽及排氣系統(tǒng)設(shè)計

如圖5 所示，在型腔填充的遠(yuǎn)端或不容易填充的拐角處設(shè)計渣包，并在渣包處設(shè)計排氣槽，將影響鑄件成形質(zhì)量的氣體排出?？山柚鷫鸿T模流分析軟件，分析設(shè)計、調(diào)整渣包大小和位置。

圖5 溢流槽及排氣系統(tǒng)

2.5 模具關(guān)鍵成形零件的設(shè)計

如圖6所示，鑄件A左斜向下部分，設(shè)計由兩個滑塊組合成形。這兩個滑塊的設(shè)計要點是：①不能設(shè)計成全部包住鑄件成形部分，否則不利于排氣；②滑塊結(jié)構(gòu)，要考慮留有鑄件遠(yuǎn)端渣包及排氣通道的位置；③滑塊要有足夠的強度，不能有尖角；④滑塊采用直身結(jié)構(gòu)，在加工滑塊時，可以線切割外形，方便加工。滑塊結(jié)構(gòu)，如圖6所示。鑄件B按鑄件A同樣設(shè)計。

圖6 滑塊結(jié)構(gòu)

2.6 頂出系統(tǒng)設(shè)計

如圖7所示，滑塊下面沒有設(shè)計有頂桿，可避免滑塊與頂桿碰撞，模具沒有頂桿板強復(fù)位結(jié)構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)趨于簡單、耐用。頂在鑄件A的頂桿共只有2根，僅靠這兩根的頂桿是不能夠頂出鑄件，同時在渣包和內(nèi)澆口下設(shè)計有5根頂桿，這5根頂桿離鑄件比較近，當(dāng)渣包和澆口被頂出時，也有將鑄件帶出的力。如圖8所示，當(dāng)模具開模時，滑塊與鑄件分離后，鑄件大部分處于懸空狀態(tài)，對于動模型芯的附著力較小，在7根頂桿的作用下，便可以順利脫模。

圖7 頂桿布置

圖8 開模狀態(tài)

2.7 模具結(jié)構(gòu)

模具整體結(jié)構(gòu)如圖9所示。

圖9 模具結(jié)構(gòu)

2.8 模具工作過程

模具的工作過程如下：①模具合模，壓鑄機將熔融狀態(tài)的鋁液壓射入型腔內(nèi)；②鋁液在型腔內(nèi)保壓、冷卻、成型；③模具合模，頂出系統(tǒng)將鑄件頂出；④機械手將鑄件取出；⑤在型腔表面噴脫膜劑；⑥模具合模，開始進(jìn)行下一個工作循環(huán)。

3 壓鑄機的選用

本公司共有兩種東芝品牌壓鑄機，型號分別是DC-250J-SX和3DC-350J-SX。經(jīng)計算，鑄件A、鑄件B、澆口、澆道及渣包的質(zhì)量總和是153g，根據(jù)表1 所示，選用壓鑄機設(shè)備是DC-250J-SX壓鑄機。

表1 DC-250J-SX壓鑄機的性能參數(shù)

4 結(jié)束語

本模具結(jié)構(gòu)緊湊，在滑塊設(shè)計、頂出系統(tǒng)設(shè)計、溢流槽設(shè)計上有新穎之處，很好滿足了鑄件質(zhì)量的要求。并且，在設(shè)計模具結(jié)構(gòu)件時，充分考慮了鑄件實際加工的工藝性，提高了生產(chǎn)制造的效率。對于此類異形鑄件的壓鑄模具設(shè)計，有很好的借鑒。