铝合金端盖压铸模设计.docx

Pra ctic al Di e2Ca sting 实用压铸铝合金端盖压铸模设计王明杰1 ,刘雪华1 ,王火生1 ,刘建仁2(1 . 福建工程学院机电及自动化工程系 ,福建 福州 350014 ;2 . 福州安远精密制模有限公司 ,福建 福州 350014) 摘要 :分析了铝合金端盖压铸件结构工艺性特点 ,介绍了压铸模的浇注系统及模具结构设计 。为了使铝合金充型平稳 ,提高 铝合金的材料利用率 ,同时方便进行加工 ,采用了分支式横浇道的设计 ,很好地满足了模具的设计要求 。经实际生产检验 ,该模具在使用过程中操作方便 、安全 ,工作稳定可靠 ,铸件质量达到要求 。关键词 :铝合金 ;端盖 ;压铸模中图分类号 : T G249 . 2文献标识码 : A文章编号 :100028365 ( 2006) 0720740203D e s i g n of Di e2C a s t i n g Di e f o r Al u mi n u m Al l o y C o v e rWANG Ming2j ie1 ,L IU Xue2hua1 , WA NG Huo2sheng1 ,L IU Jian2ren2( 1 . Fujian Un iversity of Technology , Fuzhou 350014 , China ; 2 . Fuzhou Anyuan Mol d Co. , Ltd , Fuzhou 350014 , China)A b s t r a c t : The structural cha ra ct e ri stic s of aluminum allo y co ve r wa s a nalyze d , a nd t he de sign of po uring syst e m a nd die2c a sting die structure we re intro duc e d . In o rde r to fill mold st e a dily , e nha nc e a a vaila bilit y ratio of aluminum allo y a nd f a cilit at e ma nuf a cturing the die e a sily , t he de sign of bra nchrunne r syst e m wa s a dopt e d , a nd it c a n sati sfy t he de sign re quire me nt of mold ve ry well . Aft e r t hetrial in a ctual p ro ductio n , it i s p ro ve d that the die i s co nve nie nt to op e rat e ,t he c a sting qualit y c a n me et t he re quire me nt s .Ke y w o r d s :Aluminum allo y ; Co ve r ;Die2c a sting diesaf ea nd relia ble , a nd1铸件结构工艺性特点图 1 是端盖铸件的结构图 ,外径为 125 mm ,高度 为 42 mm ,铸造圆角为 R0 . 5 mm 。内腔与外圆有同轴 度要求 。零件端口 处要 进行 机 加工 , 留 有加 工余 量 。 整个端盖的内 、外表面不允许有气孔 、缩孔及缩松等缺陷 。材料采用 YL 108 ( YZAl Si12Cu2) 。2压铸机的选择一般根据合型力的大小来选择压铸机 。求得模具 的胀型力后 ,就可以根据下面的公式计算压铸机的合 型力 。F合 K F胀式中F合 合型力 ,kN ;K 安全系数 ,一般取 1 . 2 ;F胀 胀型力 ,kN 。= A PF胀式中A 铸件在分型面上的投影面积 ,多腔型则为各腔投影面之和 。一般另加 20 %作为浇图 1 端盖零件图Fig. 1 Drawing of co ver p a rt注系统与溢流排气系统的面积 ,mm2 ;P 增压比压 ,4080 MPa ;本铸件取60 MPa 。收稿日期 :2006205208 ; 修订日期 : 2006205211作者简介 :王明杰 ( 19722 ) ,山西万荣人 ,硕士 ,讲师. 主要研究方向为 工程材料及模具设计.Ema il :mi ngjiew 126 . co mmm2 , F胀 = 882 kN , F合计算 得 : A = 14 7001 058 kN 。=。铸造技术07/ 2006王明杰等 :铝合金端盖压铸模设计741 因此选用 J 1113 G 型卧式冷压室压铸机 1 。3浇注系统设计模具的浇注系统由浇口套 、直浇道 、横浇道和内浇 道组成 ,见图 2 。浇口套 、直浇道和横浇道设置在模具的定模部分 ,内浇道设置在动模部分 ,型腔与横浇道通过搭接式内浇道连接 。排气道开在溢流槽的后面 ,方便了排气道的加工和布置 。设置了 5 个溢流槽主要是容纳氧化和过冷的金属 液 ,消除金属液流交汇处的卷气和夹杂 ,防止出现冷隔或气孔缺陷 。排气道一般不设计为直通形式 ,排气方 向一般开向模具的上方 ,目的是减少气体排除时的冲 击 ,也防止金属液沿排气槽飞溅伤人 。本模具排气道 开设方向向上会与导柱干涉 ,采用向模具两边排气的 设置 。采用向两边排气时 ,必须在压铸模上安装防溅板 ,防止金属液从分型面飞出伤人 。4压铸模结构设计模具结构如图 3 。图 2 端盖浇注系统示意图Fig. 2 Schematic of po uring system of co ver3 . 1内浇道设计 搭接式内浇道可以 避 免高 压金 属 液直 接冲 击型芯 ,减少金属液对型芯的冲蚀 ,提高型芯的使用寿命另外 ,采用搭接式内浇道可以防止金属液在未充满型 腔前就将模具的排溢系统封闭 ,有利于型腔的排气 。内浇道截面积计算 1 :GA g =v g t式中A g 内浇道截面积 ,mm2 ;G 通过内浇道的金属液质量 ,g ;液态金属密度 ,g/ mm3 ;vg 内浇道处金属液的流速 ,m/ s ;t 充型时间 , s 。铸 件 体 积 为 0 . 298 m3 , 液 态 铝 合 金 的 密 度 为2. 4 g/ mm3 ,内浇道处金属液流速取 40 m/ s ,充型时间 取 0. 2 s 。内浇道截面积计算结果是 Ag = 37. 25 mm2 。3 . 2横浇道设计本铸件属于回旋体壳盖类铸件 ,常采用扇形横浇 道与梳形横浇道 2 种形式 。扇形横浇道加工简单 ,但是横浇道体积较大 ,铝合金材料的利用率低 。梳形横 浇道体积小 ,铝合金材料的利用率高 。采用了如图 2所示的梳形横浇道形式 ,既方便了模具的加工 ,又提高 了铝合金材料的利用率 。这里应当注意 ,横浇道的两个分支之间的距离不要相隔太远 ,避免在两股液流交 汇的部位产生卷气 、冷隔等缺陷 。3 . 3排气及溢流系统设计排气及溢流系统如图 2 ,在压铸模设计中 ,通常将1 - 推板 2 - 推杆固定板 3 - 动模套板模套板 7 - 定模镶块 8 - 镶块固定螺栓 镶块 11 - 动模浇口镶块 12 - 动模镶块4 - 导套5 - 导柱 6 - 定9 - 浇口套 10 - 定模浇口13 - 支脚 14 - 推杆固定螺栓 15 - 支撑柱 16 - 支撑柱固定螺栓 17 - 冷却水道 18 - 支撑柱 19 - 支撑柱固定螺栓 20 - 推杆 21 - 镶块固定螺栓 22 - 推出 机构导柱 23 - 推出机构导套图 3 压铸模结构图Fig. 3 St r uct ural drawi ng of die2ca sting die为了保证推出机构运行平稳 ,在推板 1 、推杆固定 板 2 与动模套板 3 上设置定向机构导柱 22 与导套 23 。 为了防止在高压下模具型腔变形 ,导致分型面合模不到 位 ,在动模套板 3 上设置了支撑柱 15 、18 。同时动模浇 口镶块 11 、动模镶块 12 与定模镶块 7 、定模浇口镶块10 ,都要比动模套板 3 、定模套板 6 高出0. 05 mm 。 模具的镶块采用一胜百公司的 8407 钢制造 。这种钢具有良好的耐热疲劳性能和高温综合性能 ,是制 造压铸模镶块的主要钢种 。模架采用 45 钢制造 。顶Vol . 27 No . 7J ul . 2006742 FO U ND R Y T EC HNOL O GY参考文献模具实用技术丛书编委会编 . 压铸模设计应用实例 M .北京 :机械工业出版社 ,2005 .徐 进 ,姜先畲 ,陈再枝 ,等 . 模具钢 M . 北京 : 冶金工业 出版社 ,1998 .杆采用 S KH51 钢制造 , 这种高速钢具有良好的高温性能 ,适合制作压铸模顶杆 2 。5结束语该模具按设计要求制作完毕后 ,经实际生产的检 验 ,模具在使用过程中操作方便 、安全 ,工作稳定可靠 , 铸件表面质量 、几何尺寸及力学性能均达到要求 。 1 2 中国第二届消失模铸造技术国际会议 暨第九届实型铸造学术年会 (征文) 通知一 、会议的时间地点时间 :2006 年 9 月 (1525 日具体时间待定) ;地点 :四川省都江堰市 (具体地点待定)二 、会议主要内容11 宣读论文和技术报告 。21 技术交流与专题研讨 。31 室内小型展览 (自备 1 200 mm 900 m m 展板) ,收费 。三 、征集论文内容11 实型 (消失模) 铸造国内外的现状 、概况及展望方面的综述 。21 消失模铸造相关的原辅材料的新进展 。31 泡塑模制造技术及发泡模具的设计与制造 。41 消失模铸造专用设计 、生产线最新技术成果 。51 典型 、大型和复杂实型铸件的论述文章 。61 消失模铸造在铸钢件 、合金钢铸件上的应用研究 。71 消失模铸造在铝合金 、镁合金和与低压铸造等应用方面的研究 。81 本单位在消失模铸造发展 ,企业管理的文章 。四 、论文的格式与要求11 论文字数控制在 6000 字以内 。21 提交论文摘要 (约 300 字内) 截止日期在 2006 年 4 月底前 。31 论文提交日期截止在 2006 年 6 月底前 。41 论文格式 :题名 ;作者单位 ;作者姓名 ;摘要 ,关键词 ,正文 ; 参考文献 。纸张大小 : A 4 纸 ; 一律使用电 子文档 ( Wo r d 格式) ;图片 (如照片 、绘图) 用扫描仪输入形成电子图片 ,直接插入到文章中 ; 如无扫描仪 ,请直接寄照片和图片 (请务必注明图号) 。51 请用电子邮件发到河北科技大学李增民教授 。E2mail : Ze n gmi n9000 163 . co m 或 L ize ngmi n he b u st . e du . c n也可用软盘邮寄到河北科技大学 (材料学院) 李增民老师收【, 050054】河北省石家市新华路 505 号 。五、论文集广告论文集刊广告 。收费标准见