閥體壓鑄模設計研究

壓力鍛造是所有鑄造方法中生產(chǎn)速度最快的一種方法，廣泛應用于汽車、摩托車、電子、航天等工業(yè)。其中在汽車和摩托車工業(yè)中應用得最為廣泛，汽車約占70%，摩托車約占10%。壓鑄模是保證壓鑄件質(zhì)量的重要工藝裝備，它直接影響著壓鑄件的形狀、 尺寸、精度、表面質(zhì)量等。設計壓鑄模時,必須全面分析壓鑄件的結構、了解壓鑄機及壓鑄工藝、掌握金屬液的填充性能及考慮經(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。

汽車發(fā)動機上的一個零件，材料為YL113,重量為0.49kg，壁厚不均勻，對毛坯內(nèi)在有較高要求。

兩個孔中，孔1(單邊留有0.4mm加 工余量)為空氣流動的主要通道，其表面質(zhì)量有嚴格的要求，節(jié)氣門軸孔10mm范圍內(nèi)不允許有氣孔，其余部位直徑為糾.5mm深度為1mm的氣孔數(shù)量不允許超過4個?？?為旁通道的進氣孔，由于該孔不便于機加工，所以需直接型。如何成型的兩個孔，則是模具設計的難點。

由于閥體零件形狀較復雜，所以采用Pro/E軟件進行零件及模具設計。在零件設計模塊中，使用拉伸、旋轉、拔模、倒圓角等工具完成零件的三維模型。

模具設計的重點是選擇分型面和確定內(nèi)澆口位置，下面將簡單介紹。

通過對零件的結構分析，為了保證脫模方便可靠及金屬液流動順利，并根據(jù)零件的具體形狀確定了的主分型面。位于分型面上面的部分為定模，下面的部分為動模。

內(nèi)澆口位置的確定

澆口位置選取在法蘭盤端面，類型為側澆口。在該方案中，金屬液填充時流程短，并且最先填充主通道，可以大大減少此處氣孔的產(chǎn)生。另外由于主通道對于氣密性要求極高,加工后要求在靠近節(jié)氣門軸孔lOrnm距離內(nèi)不允許有氣孔存在，否則會產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象,影響氣體的流量,故內(nèi)澆口厚度取得較厚(2mm)，這樣有利于模具型腔中氣體的排出。

側型和抽芯設計

模具有4個側型和一個抽芯，其配合示意。4個側型采用斜導柱來進行抽動,斜抽芯則采用液壓抽芯器來抽動。

另外，在模具制造過程中必須保證其制造精度， 各個配合面必須配合到位,否則模具容易跑料。特別是對于右側型而言，為了保證斜抽芯能夠順利穿過，必須保證其尺寸精度。

冷卻系統(tǒng)設計

冷卻系統(tǒng)用于冷卻模具，帶走壓鑄生產(chǎn)中金屬液傳遞給模具的過多的熱量，使模具保持熱平衡。從而減少模具熱變形，延長模具壽命,并使生產(chǎn)順利進行和獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。

在模具設計時,對澆口套、分流錐和高溫熱節(jié)區(qū)域進行點冷卻或循環(huán)水冷卻的方式，以便在壓鑄生產(chǎn)過程中，使模具溫度控制在理想范圍內(nèi)。

具的工作過程如下:在開模狀態(tài)下，首先向動模、定模、側型等噴涂水基涂料;然后合模，通過液壓抽芯器將斜抽芯抽人模具型腔，隨后壓射沖頭將鋁液射人型腔;待鋁液凝固后,液壓抽芯器將斜抽芯抽出模具型腔，然后開模，通過推桿將鑄件頂出，取出鑄件，并利用先回程機構使推桿復位,這樣就完成了一 個工作循環(huán)。

模具現(xiàn)已投人大批量生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中，側型 及抽芯動作可靠,各個配合面配合到位，鑄件成型良好。壓鑄件經(jīng)機加后，沒有氣孔和縮孔等缺陷。實踐證明，該模具是成功的。在模具設計過程中，由于使用了三維軟件來進行設計，大大縮短了模具設計與制造 周期、提高了產(chǎn)品質(zhì)量、減輕了設計人員的工作強度。