整体梯级压铸模设计黑龙江省模具技术开发中心朱奇，何建平，刘建平，李玉学１引言图１所示为自 动扶梯的整体梯级零件图。我单位受某厂委托，为此零件设计了大型压铸模。压铸件材料为ＺＬ— １０２，最大壁厚８．５ｍｍ，一般壁厚３ｍｍ，件重１３．５ｋｇ。压铸件形状复杂，分布着许 多筋板及加强筋。该零件压铸后，除基准孔需进行机械加工外，外形不需加工即可装配。技术要求 应达到国际ＥＮ１１５验收标准。２压铸机参数该模具用在进口的２０００ｔ压铸机上，该压铸机 可压铸最大重量为３３．８ｋｇ的铝件。根图２１．定位块２．压室３．定模芯４．方导柱５．分 流锥６．冷却芯７．动模芯８．水嘴９．油缸抽芯机构１０．支撑柱１１．推杆固定板１２．推板 １３．顶柱１４．斜导柱１５．左（右）型芯１６．锁紧板１７．成型芯１８．成型芯１９．动模 套２０．推板导柱２１．推杆２２．推板导套２３．滑块导轨螺钉２４．导轨２５．支撑垫２６． 垫板２７．滑合板２８．顶丝２９．定模套据压铸机的额定合模力为２０００ｔ及铸件在分型面上 的总投影面积为４４３６．６。ｍ’，可计算出可使用的压射比压为３６０ｋｇ／ｃｍ’，压室直 径为１５０ｍｍ。３模具结构调２）设计中将动、定模中的套板及模板合为一整体的模套，模芯分 别由三块镶拼在模套中，两侧滑块也采用了镶拼的结构，由定模套进行锁紧。３．１分型面的确定 为了保证整体梯级外形美观，避免冲击痕及保证填充的致密性，选择了如图２所示的分型面。该分 型面平行于梯级两侧基准孔连线，并高于该连线１９ｍｍ，从而较易保证两侧基准孔及筋板的精度 ，抱紧力最小，铸件脱模也较容易。３．２＄注系统的设计考虑到该梯极长度达９９９．２ｍｍ， 外形分布着许多筋板，形状复杂等因素，设计时采用了如图３所示的浇铸系统ｆｆｉ３１．
排气槽 ２．排渣糟３．铸件４．
内浇口５．浇道３．２．１内浇口截面积计算内浇口截面积的计算公式如 下：式中内浇口截面积，。ｍ’ｑ一铸件重量，ｇ＿液态金属密度，ｇ／ｃｍ’ｖ－一内浇口处金 属液的流速，ｃｍ／ｓＴ－一充填型腔的时间，ＳＱ＝１３５００ｇｒ＝２．４ｇ／ｃｍ’如选用 比压Ｐ—３５０ｋｇ／ｃｍ’。查表可得：ｖ。３７５０ｃｍ／ｓＴ。０．０５４ｓ代人式中得： Ｆｎ—２７．ｓｃｍ’设计中取Ｆ＝２８ｃｍ‘３．２．２溢流槽和排气槽的设置在压铸过程当中 ，金属液通过分流锥经过内浇口射人型胶，其最后充填的部位即是铸件的底部边缘，易形成夹渣和 气泡。由于铸件要求表面光滑平整，无冷隔，气泡等，设计时，在分型面处设置了均布的长为１２ ０ｍｍ，宽２０ｍｍ，深１５ｍｍ，共六个排渣槽和排气槽以充分排气和溢料，如图３所示。另外 ，该模具两侧的侧抽芯滑块及推杆，选择合理的配合公差，也具有一定的排气作用。３．３侧抽芯 机构对梯级铸件两侧加强筋板，设计时采用了侧抽芯滑块，利用斜导柱及油缸进行抽芯。在模具工 作开模时，侧抽芯滑块在斜导柱的作用下，首先从梯级二侧加强筋板中脱出一秋ｉＥ匈，使铸件不 抱紧滑块，然后由油缸将侧滑块完全脱离铸件。合模时，油缸先将侧抽芯滑块送至预定位置，然后 模具闭合，在斜导柱作用下，侧抽芯滑块与动、定模一起闭合。该压铸件的抽拨力，经计算为８８ １９蛇；斜导柱抽芯距离，经计算取为２．５ｍｍ，设计中采用了油缸辅助抽芯；斜导柱应能承受 抽芯时的起始拍拔力，其直径经计算取为６．５ｃｍ。３．４导向机构的设计该模具外形尺寸为１ ５７０Ｘ１０２０Ｘ９７０ｃｍ，属于超大型模具。对于大型模具，由于导柱、导套的中心距较大 ，在动、定模受热条件不同的情况下，其膨胀量有差异。为此，在模具设计中采用了方导柱。方导 柱设置在动模，其位置如图２所示。其结构形式如图４所示。方导柱与动模套配合，由螺钉紧固， 凸出部分在定模套的滑动槽内滑动，为了便于精度调整和减少磨损，导向槽滑动面上镶上了经淬硬 的镶块，采用方导柱，克服了由于热胀冷缩的不均匀而导致的中心距不一致。同时，通过调整滑道 镶块来修复精度，增加了使用寿命，克服了圆形导柱精度无法调整的缺点。图４１．定模套２．动 模套３．方导柱４．镶块另外，这副模具的两个侧抽芯滑块，通过与定模的闭合。也起到了一定的 自然导向和定位作用～－。３．５推杆的布置梯级铸件在踏板内侧有纵向和横向长筋共五条，梯级 两侧的加强筋对凸模的夹紧作用，使得铸件的抱模力很复杂，考虑到力学平衡等因素，设计中采用 了６６根４１６ｉｎｍ推杆，并在推杆处设置了工艺凸台和加强筋。根据铸件的允许单位压力为ｓ ｋｇ／ｍｍ’，经计算，推杆直径４１６ｍｍ已足够。４模具温度的控制模具在压铸生产前应进行 充分的预热，并在压铸过程中保持在恒定的温度范围内。设计时根据机床的冷却加热系统，在动、 定模套，动、定模芯，左右侧抽芯滑块及分流锥中分别设置了冷却通道，使水或油通过通道进行预 热和冷却。冷却通道直径为４１２ｍｍ，距型腔的壁面１５．ｍｍ，其进出口与机床的冷却、加热 系统相通。在该模具中动、定模套由水冷却；动、定模芯，左、右侧抽芯滑块及分流锥由油预热和 冷却，自动调温。整体梯级压铸模设计@朱奇，何建平，刘建平，李玉学$黑龙江省模具技术开发中心、定模芯，左、右侧抽芯滑块及分流锥由油预热和冷却，自动调温。整体梯级压铸模设计@朱奇，何建平，刘建平，李玉学$黑龙江省模具技术开发中心
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