第五章壓鑄模的基本結(jié)構(gòu)及分型面設(shè)計(jì)

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(guò)程能否順利進(jìn)行，壓鑄件質(zhì)量有無(wú)保證，在很大程度上取決于壓鑄模的結(jié)構(gòu)合理性和技術(shù)先進(jìn)性。在壓鑄模設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須全面分析壓鑄件結(jié)構(gòu)，了解壓鑄機(jī)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(dòng)行為，并考慮到經(jīng)濟(jì)效益等因素，才能設(shè)計(jì)出切合實(shí)際并滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的壓鑄模。壓鑄模設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循以下原則：壓鑄模所成型的壓鑄件應(yīng)符合幾何形狀、尺寸精度、力學(xué)性能和表面質(zhì)量等技術(shù)要求。模具應(yīng)適應(yīng)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(yīng)采用先進(jìn)、簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。壓鑄模應(yīng)操作簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、構(gòu)件有足夠

2、的強(qiáng)度和剛度、裝拆方便、便于維修、使用壽命長(zhǎng)。模具零件加工工藝性好，技術(shù)要求合理。掌握壓鑄機(jī)的技術(shù)規(guī)范，選用合適的壓鑄機(jī)，充分發(fā)揮壓鑄機(jī)的生產(chǎn)能力。在條件許可時(shí)，模具盡可能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，以縮短設(shè)計(jì)制造周期，方便管理。 壓鑄模由定模和動(dòng)模兩大部分組成。定模固定在壓鑄機(jī)的定模安裝板上，澆注系統(tǒng)與壓室相通。動(dòng)模固定在壓鑄機(jī)的動(dòng)模安裝板上，隨動(dòng)模定裝板移動(dòng)而與定模合模、開(kāi)模。合模時(shí)，動(dòng)模與定模閉合形成型腔，金屬液通過(guò)澆注系統(tǒng)在高壓作用下高速充填型腔；開(kāi)模時(shí)，動(dòng)模與定模分開(kāi)，推出機(jī)構(gòu)將壓鑄件從型腔中推出。壓鑄模的基本結(jié)構(gòu)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(dǎo)向零件 4.3推出機(jī)構(gòu)5、抽芯機(jī)構(gòu) 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(chēng)為型腔；形成壓鑄件內(nèi)表面的稱(chēng)為型芯。如圖中的定模鑲塊13,動(dòng)模鑲塊22、型芯15、活動(dòng)型芯14 。 澆注系統(tǒng)是連接壓室與模具型腔，引導(dǎo)金屬液進(jìn)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(dǎo)流塊21組成直澆道，橫澆道與內(nèi)澆道開(kāi)設(shè)在動(dòng)、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(chǔ)存前流冷金屬液和涂料殘?jiān)奶幩?，包括溢流槽和排氣槽，一般開(kāi)設(shè)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(jī)上進(jìn)行工作的構(gòu)架。通常可分為三個(gè)部分：1）支承與固定零件 2）導(dǎo)向零件 3）推出機(jī)構(gòu) 包括各類(lèi)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(dòng)模座板1、墊塊2、支承板3、動(dòng)模套板4、定模套板11、定模座板12 。 確保動(dòng)、定模在安裝和合模時(shí)精確定位，防止動(dòng)、定模錯(cuò)位的零件，如圖中的導(dǎo)柱23、導(dǎo)套20 。 壓鑄件成形后動(dòng)、定模分開(kāi)，將壓鑄件從壓鑄模中脫出的機(jī)構(gòu)，如圖中的推桿26、復(fù)位桿27、推板29、推桿固定板30、推板導(dǎo)柱24、推板導(dǎo)套25等。 抽動(dòng)與開(kāi)合模方向運(yùn)動(dòng)不一致的活動(dòng)型芯的機(jī)構(gòu)，合模時(shí)完成插芯動(dòng)作，在壓鑄件推出前完成抽芯動(dòng)作，如圖中

5、的限位塊5、螺桿6、彈簧7、滑塊8、斜銷(xiāo)9、楔緊塊10、活動(dòng)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(shè)有加熱與冷卻系統(tǒng)。 壓鑄模的動(dòng)模與定模的結(jié)合表面稱(chēng)為分型面分型面。分型面設(shè)計(jì)是壓鑄模設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)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(guān)。分型面的確定對(duì)壓鑄模結(jié)構(gòu)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(gè)分型面，稱(chēng)為單分型面；但有時(shí)由于壓鑄件結(jié)構(gòu)的特殊性，或者為滿(mǎn)足壓鑄生產(chǎn)的工藝要求，往往需要再增設(shè)一個(gè)或兩個(gè)輔助分型面，稱(chēng)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(gè)壓鑄件，分型面選擇得不同，就可以設(shè)計(jì)出不同結(jié)構(gòu)的壓鑄模，得到不同質(zhì)量的壓鑄件。1舉例說(shuō)明分型面的選擇對(duì)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(gè)不同的分型面，現(xiàn)就以下四種分型加以說(shuō)明：（1）一種分型（圖5-4）分型面作在對(duì)稱(chēng)面上，型腔處于動(dòng)模與定模之間。壓鑄件圓柱部分難以保證不錯(cuò)位，另外還必須設(shè)置抽芯機(jī)構(gòu)，使得壓鑄模結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。（2）第二種分型（圖5-5）分型面如圖所示，型腔處于動(dòng)模與定模之間。壓鑄件尺寸d與d2能達(dá)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(dá)到同軸，但尺寸d在動(dòng)模型芯上形成，與d1 、 d2不易保證同軸；尺寸h和H基準(zhǔn)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(dòng)模內(nèi)。壓鑄件尺寸d, d1與d2都能達(dá)到同軸；尺寸h和H基準(zhǔn)都在分型面上，精度較高，但壓鑄件脫模較為復(fù)雜。 由于壓鑄機(jī)動(dòng)模部分設(shè)有頂出裝置，因此，必須保證壓鑄件在開(kāi)模時(shí)隨著動(dòng)模移動(dòng)而脫出定模。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮壓鑄件對(duì)動(dòng)模型芯的包緊力大于對(duì)定模型芯的包緊力。 如圖5-8所示，利用壓鑄件對(duì)型芯A的包緊力略大于對(duì)型芯B的包緊力，中間型芯及四角小型芯與型芯A設(shè)在一起。壓鑄件可有I-I和-兩個(gè)分型面供選擇，考慮到

8、壓鑄機(jī)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(kāi)模時(shí)壓鑄件隨動(dòng)模移動(dòng)而脫出定模。 如圖5-9所示，壓鑄件適合于設(shè)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(mǎn)足壓鑄件的壓鑄工藝要求。 如圖5-10所示，分型面應(yīng)使壓鑄模型腔具有良好的溢流排氣條件，使先進(jìn)入型腔的前流冷金屬液和型腔內(nèi)的氣體進(jìn)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(shè)置。 分型面應(yīng)避免與壓鑄件的基準(zhǔn)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(yīng)盡可能設(shè)置在同一半模（動(dòng)?；蚨＃﹥?nèi)。如圖5-11所示，A為壓鑄件基準(zhǔn)面，應(yīng)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(huì)影響基準(zhǔn)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(jī)加工量應(yīng)選-作為分型面；若壓鑄件外表面不允許有分型面痕跡，則應(yīng)選I-I作為分型面，以保證鑄件表面質(zhì)量。 分型面選擇應(yīng)考慮型腔的構(gòu)成方案，盡量簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，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(shè)置兩個(gè)側(cè)向插芯機(jī)構(gòu)，而選擇-分型面，就不必設(shè)置側(cè)向插芯機(jī)構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 如圖5-14所示，若選擇I-I分型面，壓鑄模的型腔較深，機(jī)械加工較為復(fù)雜；而選擇-分型面，型腔的機(jī)械加工就比較方便。 如圖5-15所示，壓鑄件的兩個(gè)面積A B,若面積A接近壓鑄機(jī)所允許的最大投影面積時(shí)，應(yīng)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(xì)長(zhǎng)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(kāi)模后留在動(dòng)模部分）盡可能地使壓鑄件在開(kāi)模后留在動(dòng)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