第五章壓鑄模的基本結構及分型面設計

1、 壓鑄模是保證壓鑄件質(zhì)量的重要的工藝裝備，它直接影響著壓鑄件的形狀、尺寸、精度、表面質(zhì)量等。壓鑄生產(chǎn)過程能否順利進行，壓鑄件質(zhì)量有無保證，在很大程度上取決于壓鑄模的結構合理性和技術先進性。在壓鑄模設計過程中，必須全面分析壓鑄件結構，了解壓鑄機及壓鑄工藝，掌握在不同壓鑄條件下的金屬液充填特性和流動行為，并考慮到經(jīng)濟效益等因素，才能設計出切合實際并滿足生產(chǎn)要求的壓鑄模。壓鑄模設計應該遵循以下原則：壓鑄模所成型的壓鑄件應符合幾何形狀、尺寸精度、力學性能和表面質(zhì)量等技術要求。模具應適應壓鑄生產(chǎn)的工藝要求。在保證壓鑄件質(zhì)量和安全生產(chǎn)的前提下，應采用先進、簡單的結構。壓鑄模應操作簡單、動作可靠、構件有足夠

2、的強度和剛度、裝拆方便、便于維修、使用壽命長。模具零件加工工藝性好，技術要求合理。掌握壓鑄機的技術規(guī)范，選用合適的壓鑄機，充分發(fā)揮壓鑄機的生產(chǎn)能力。在條件許可時，模具盡可能實現(xiàn)標準化、通用化，以縮短設計制造周期，方便管理。 壓鑄模由定模和動模兩大部分組成。定模固定在壓鑄機的定模安裝板上，澆注系統(tǒng)與壓室相通。動模固定在壓鑄機的動模安裝板上，隨動模定裝板移動而與定模合模、開模。合模時，動模與定模閉合形成型腔，金屬液通過澆注系統(tǒng)在高壓作用下高速充填型腔；開模時，動模與定模分開，推出機構將壓鑄件從型腔中推出。壓鑄模的基本結構如圖5-1所示。1、成型零件 2、澆注系統(tǒng) 3、溢流、排氣系統(tǒng) 4、模架 4.

3、1支承與固定零件 4.2導向零件 4.3推出機構5、抽芯機構 6、加熱與冷卻系統(tǒng) 成型零件是決定壓鑄件幾何形狀和尺寸精度的零件。形成壓鑄件外表面的稱為型腔；形成壓鑄件內(nèi)表面的稱為型芯。如圖中的定模鑲塊13,動模鑲塊22、型芯15、活動型芯14 。 澆注系統(tǒng)是連接壓室與模具型腔，引導金屬液進入型腔的通道，由直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道組成，如圖中澆口套19、導流塊21組成直澆道，橫澆道與內(nèi)澆道開設在動、定模鑲塊上。 溢流、排氣系統(tǒng)排除壓室、澆道和型腔中的氣體，儲存前流冷金屬液和涂料殘渣的處所，包括溢流槽和排氣槽，一般開設在成型零件上。 模架是將壓鑄模各部分按一定規(guī)律和位置加以組合和固定，組成完整的壓鑄

4、模具，并使壓鑄模能夠安裝到壓鑄機上進行工作的構架。通?？煞譃槿齻€部分：1）支承與固定零件 2）導向零件 3）推出機構 包括各類套板、座板、支承板、墊塊等起到裝配、定位、安裝作用的零件，如圖中的動模座板1、墊塊2、支承板3、動模套板4、定模套板11、定模座板12 。 確保動、定模在安裝和合模時精確定位，防止動、定模錯位的零件，如圖中的導柱23、導套20 。 壓鑄件成形后動、定模分開，將壓鑄件從壓鑄模中脫出的機構，如圖中的推桿26、復位桿27、推板29、推桿固定板30、推板導柱24、推板導套25等。 抽動與開合模方向運動不一致的活動型芯的機構，合模時完成插芯動作，在壓鑄件推出前完成抽芯動作，如圖中

5、的限位塊5、螺桿6、彈簧7、滑塊8、斜銷9、楔緊塊10、活動型芯14等。 為了平衡模具溫度，使模具在合適的溫度下工作，壓鑄模上常設有加熱與冷卻系統(tǒng)。 壓鑄模的動模與定模的結合表面稱為分型面分型面。分型面設計是壓鑄模設計中的一項重要內(nèi)容。分型面與壓鑄件的形狀和尺寸、壓鑄件在壓鑄模中的位置和方向密切相關。分型面的確定對壓鑄模結構和壓鑄件質(zhì)量將產(chǎn)生很大的影響。 按照分型面的形狀，分型面一般可分為平直分型面、傾斜分型面、階梯分型面和曲面分型面，如圖5-2所示。 壓鑄模通常只有一個分型面，稱為單分型面；但有時由于壓鑄件結構的特殊性，或者為滿足壓鑄生產(chǎn)的工藝要求，往往需要再增設一個或兩個輔助分型面，稱為多

6、分型面。多分型面可以由各種單分型面組合成。 同一個壓鑄件，分型面選擇得不同，就可以設計出不同結構的壓鑄模，得到不同質(zhì)量的壓鑄件。1舉例說明分型面的選擇對壓鑄模和壓鑄件的影響2分型面選擇的基本原則 圖5-3所示的壓鑄件可以作出幾個不同的分型面，現(xiàn)就以下四種分型加以說明：（1）一種分型（圖5-4）分型面作在對稱面上，型腔處于動模與定模之間。壓鑄件圓柱部分難以保證不錯位，另外還必須設置抽芯機構，使得壓鑄模結構比較復雜。（2）第二種分型（圖5-5）分型面如圖所示，型腔處于動模與定模之間。壓鑄件尺寸d與d2能達到同軸，但它們與d1不易保證同軸；尺寸H精度偏低。（3）第三種分型（圖5-6）分型面如圖所示，

7、型腔處于定模內(nèi)。壓鑄件尺寸d1與d2能達到同軸，但尺寸d在動模型芯上形成，與d1 、 d2不易保證同軸；尺寸h和H基準都在分型面上，精度較高。 （4）第四種分型（圖5-7）分型面如圖所示，型腔處于動模內(nèi)。壓鑄件尺寸d, d1與d2都能達到同軸；尺寸h和H基準都在分型面上，精度較高，但壓鑄件脫模較為復雜。 由于壓鑄機動模部分設有頂出裝置，因此，必須保證壓鑄件在開模時隨著動模移動而脫出定模。設計時應考慮壓鑄件對動模型芯的包緊力大于對定模型芯的包緊力。 如圖5-8所示，利用壓鑄件對型芯A的包緊力略大于對型芯B的包緊力，中間型芯及四角小型芯與型芯A設在一起。壓鑄件可有I-I和-兩個分型面供選擇，考慮到

8、壓鑄機和生產(chǎn)操作等因素有可能增加定模脫模阻力，故采用-分型面較能保證開模時壓鑄件隨動模移動而脫出定模。 如圖5-9所示，壓鑄件適合于設置環(huán)形或半環(huán)形澆口的澆注系統(tǒng)，I-I分型面比-分型面更能滿足壓鑄件的壓鑄工藝要求。 如圖5-10所示，分型面應使壓鑄模型腔具有良好的溢流排氣條件，使先進入型腔的前流冷金屬液和型腔內(nèi)的氣體進入排溢系統(tǒng)排出。 I-I分型面比-分型面有利于溢流槽和排氣槽的設置。 分型面應避免與壓鑄件的基準面相重合，尺寸精度要求高的部位和同軸度要求高的外形或內(nèi)孔，應盡可能設置在同一半模（動?；蚨＃﹥?nèi)。如圖5-11所示，A為壓鑄件基準面，應選I-I作為分型面，這樣即使分型面上有毛刺、飛

9、邊，也不會影響基準面的精度。 如圖5-12所示，若壓鑄件外表面不允許留脫模斜度，為減少機加工量應選-作為分型面；若壓鑄件外表面不允許有分型面痕跡，則應選I-I作為分型面，以保證鑄件表面質(zhì)量。 分型面選擇應考慮型腔的構成方案，盡量簡化模具結構，便于成型零件和模具的加工。如圖5-13所示，壓鑄件若選擇I-I分型面，則需要設置兩個側向插芯機構，而選擇-分型面，就不必設置側向插芯機構，模具結構簡單。 如圖5-14所示，若選擇I-I分型面，壓鑄模的型腔較深，機械加工較為復雜；而選擇-分型面，型腔的機械加工就比較方便。 如圖5-15所示，壓鑄件的兩個面積A B,若面積A接近壓鑄機所允許的最大投影面積時，應選擇I-I作為分型面。 壓鑄合金的性能影響壓鑄工藝性。同一幾何尺寸的壓鑄件，因壓鑄合金不同，而分型面位置也不同。如圖5-16所示為細長管狀壓鑄件，I-I分型面適用于鋅合金； -分型面，則適用于鋁合金或銅合金。（1 1）盡可能地使壓鑄件在開模后留在動模部分）盡可能地使壓鑄件在開模后留在動模部分（2 2）有利于澆注系統(tǒng)、溢流排氣系統(tǒng)的布置）有利于澆注系統(tǒng)、溢流排氣系統(tǒng)的布置（3 3）保證壓