氣門室罩蓋模具設(shè)計(jì)及壓鑄工藝改進(jìn)

1、 氣門室罩蓋模具設(shè)計(jì)及壓鑄工藝改進(jìn)摘要：闡述汽車發(fā)動(dòng)機(jī)鋁合金氣門室罩蓋澆鑄系統(tǒng)設(shè)計(jì)，排氣和溢流槽位置大小設(shè)計(jì)，料筒內(nèi)經(jīng)的大小確定。壓鑄工藝參數(shù)設(shè)定和分析。通過對(duì)產(chǎn)品的分析，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)。分析結(jié)果顯示，改進(jìn)后的工藝系統(tǒng)，改善了鑄件的質(zhì)量。關(guān)鍵詞：氣門室罩蓋，材料成分，澆鑄系統(tǒng)，壓鑄工藝參數(shù)，熱處理，氣孔。為了應(yīng)對(duì)國(guó)內(nèi)和國(guó)際形勢(shì)的要求：越來(lái)越多的汽車配套企業(yè)都到中國(guó)采購(gòu)模具或產(chǎn)品，特別是近幾年的國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不管在質(zhì)量和壓鑄成品率上提出進(jìn)一步要求。這對(duì)模具制造和壓鑄企業(yè)在壓鑄模具工藝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和壓鑄參數(shù)決定了壓鑄件質(zhì)量非常關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)。 本文通過分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和模具工藝參數(shù)以

2、及相關(guān)的輔助分析。來(lái)滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。A.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和材料分析 a.該氣門室罩蓋壓鑄材料為ADC12，其化學(xué)成分和力學(xué)性能見表1和表2。 表1 ADC12合金的化學(xué)成分 (%)元素AIMnZnSiCuNiFeMg含量余量0.51.00.50.90.3 表2 ADC12力學(xué)性能 單獨(dú)試棒產(chǎn)品上取樣硬度b/MPas/MPa/%b/MPas/MPa/%（HB）2651571.51861181.085 圖1 壓鑄實(shí)體造型b.該產(chǎn)品平均壁厚為2.5mm,四個(gè)火花塞孔要求不能有氣孔和縮孔。產(chǎn)品合箱面密封性要求非常高，不能變形，防止漏油。B.氣門罩蓋模具材料和熱處理氣門室罩蓋模具模芯材料采用一勝百的DIEVA

3、R或德國(guó)葛利茲1.2344.真空熱處理HRC46-48. 四個(gè)火花塞孔特種處理。模架采用S50C或45#鋼，調(diào)質(zhì)為HRC28-32.型銷為SKD61,熱處理HRC46-48.模具試模以后需去應(yīng)力處理。澆口套和分流咀進(jìn)行淬火工藝處理外還進(jìn)行軟氮化處理，氮化深度在0.13-0.17mm,HV600.C. 氣門罩蓋模具澆道及排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮到模具的氣密度要求和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。分五個(gè)區(qū)域進(jìn)料，內(nèi)澆口厚度設(shè)計(jì)2.1mm,分流咀高度為110 mm,橫澆道深度為15.5mm，在五個(gè)區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域設(shè)計(jì)9個(gè)渣包和溢流槽，左右側(cè)面各設(shè)計(jì)2個(gè)渣包和溢流槽。模具溫度控制點(diǎn)冷卻為主，直水管為輔的冷卻方式。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)按照壓鑄

4、自動(dòng)化生產(chǎn)要求，排氣方向有利于機(jī)械手自動(dòng)取產(chǎn)品,模具自動(dòng)復(fù)位。 圖2 模具工藝系統(tǒng)圖D.氣缸蓋罩壓鑄工藝參數(shù)設(shè)定和改進(jìn)壓鑄參數(shù)設(shè)定為：800T壓機(jī)上生產(chǎn)，產(chǎn)品重量：2.66Kg， 1.沖頭直徑110mm,2.鋁液溫度為650左右,3.模具溫度為220,4.采用高壓填充，使鋁合金液形成巨大的順流，從而讓模具型腔中來(lái)不及排出的氣體順利排出鑄件外，通過高壓將其壓縮成肉眼難以發(fā)現(xiàn)的極其微小的氣孔，這些微小氣孔在鑄件中，從而減弱沖擊力，減少內(nèi)部應(yīng)力，進(jìn)而提高壓鑄件的強(qiáng)度，微小氣孔經(jīng)加工中心精加工后不會(huì)顯示出來(lái)。壓射第一階段慢壓射速度為0.5m/s, 快壓射速度為4.7m/s. 保壓時(shí)間為10s.5.液體

5、在料筒里沖頭跟蹤長(zhǎng)度為360mm.6.料頭厚度為40mm.7.填充率為48%。在壓鑄生產(chǎn)中四個(gè)火花塞孔相交處的個(gè)位置容易出現(xiàn)氧化物夾雜、卷氣等錢缺陷。根據(jù)壓鑄工藝參數(shù)和材料參數(shù)設(shè)置，可以防止產(chǎn)品里在壓鑄過程中裹氣。提高產(chǎn)品的致密度。提高成品率。 E.結(jié)論根據(jù)產(chǎn)品的形狀和使用性能，技術(shù)要求作為設(shè)計(jì)模具依據(jù)，盡量用當(dāng)前比較先進(jìn)的工藝和壓鑄技術(shù)來(lái)保證產(chǎn)品的質(zhì)量。在壓鑄過程不斷改進(jìn)壓鑄工藝參數(shù)并進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)通過調(diào)整和改進(jìn)設(shè)計(jì)工藝和溢流槽位置可以大幅度減少原工藝方案中由于溢流槽位置設(shè)置不合理而造成的氧化物夾雜等缺陷，提高鑄件質(zhì)量和產(chǎn)品班產(chǎn)量。參考文獻(xiàn)：1.模具設(shè)計(jì)手冊(cè)之三【壓鑄模設(shè)計(jì)手冊(cè)】潘憲曾主編。 2.【鑄造