第5章壓鑄模的基本結(jié)構(gòu)及分型面設(shè)計(jì)

第五章壓鑄模的基本結(jié)構(gòu)及分型面設(shè)計(jì)（P67）

概述：壓鑄模的設(shè)計(jì)原則

一、壓鑄模設(shè)計(jì)依據(jù)1）產(chǎn)品圖紙和生產(chǎn)綱領(lǐng)；2）產(chǎn)品技術(shù)要求和壓鑄合金；3）壓鑄機(jī)規(guī)格；4）繪制壓鑄件毛坯圖（包括分型面位置、澆注系統(tǒng)、溢流和排氣系統(tǒng)、推出元件位置和尺寸、機(jī)加工余量、加工基準(zhǔn)等）。分型面位置、澆注系統(tǒng)等未標(biāo)示出。二、壓鑄模設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

1）根據(jù)產(chǎn)品圖，對所選用的壓鑄合金、壓鑄件的形狀、結(jié)構(gòu)、精度、和技術(shù)要求進(jìn)行工藝性分析；確定機(jī)械加工部位、加工余量和機(jī)械加工時(shí)所要采取的工藝措施以及定位基準(zhǔn)。2）根據(jù)產(chǎn)品圖和生產(chǎn)綱領(lǐng)確定壓鑄比壓；計(jì)算鎖型力；估算壓鑄件所需要的開模力和推出力以及所需開模距離；初步選定壓鑄機(jī)的型號和規(guī)格。3）根據(jù)產(chǎn)品圖和壓鑄機(jī)的型號及規(guī)格，對壓鑄模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步分析a．選擇分型面和確定型腔的數(shù)量；b．選擇內(nèi)澆口位置，確定澆注系統(tǒng)、溢流槽和排氣槽的布置方案；c．確定抽芯數(shù)量，選用合理的抽芯方案；d．確定推出元件的位置，選擇合理的推出方案；e．確定動模與定模外形尺寸，以及導(dǎo)柱導(dǎo)套的位置與尺寸；f．對帶嵌件的鑄件要考慮嵌件的裝夾和固定；g．計(jì)算模具的熱平衡溫度以確定冷卻與加熱管道的位置和尺寸，控制和調(diào)節(jié)壓鑄過程的熱平衡。4）繪制壓鑄工藝圖：繪出鑄件圖形；標(biāo)注機(jī)械加工余量，加工基準(zhǔn)，脫模斜度及其它工藝方案；定出鑄件的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。三、設(shè)計(jì)壓鑄模的基本要求設(shè)計(jì)模具從使用性能、工藝性能和經(jīng)濟(jì)性方面考慮?；疽笕缦拢?）能獲得符合圖樣要求的壓鑄件；2）能適應(yīng)壓鑄生產(chǎn)的工藝要求，并在保證鑄件質(zhì)量和安全生產(chǎn)的前提下，盡量采用合理、先進(jìn)簡單的模型結(jié)構(gòu)，減小操作程序，使動作準(zhǔn)確可靠；3）模具構(gòu)件的剛性良好，模具零件間的配合精度選用合理，易損件拆換方便，便于維修；4）模具上各種零件應(yīng)滿足各自的機(jī)械加工工藝和熱處理工藝的要求，根據(jù)零件的使用條件合理選擇模具材料，以保證模具壽命；5）掌握壓鑄機(jī)的技術(shù)規(guī)范，充分發(fā)揮壓鑄機(jī)的生產(chǎn)能力，準(zhǔn)確選定安裝尺寸；6）在滿足壓鑄生產(chǎn)要求和模具加工工藝要求的前提下，盡可能降低壓鑄模的成本；7）在條件許可下，壓鑄模應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，以縮短設(shè)計(jì)和制造周期，方便管理。四、壓鑄?？傮w設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1）按初步分析方案，布置分型面、型腔位置及澆注系統(tǒng)，并相應(yīng)考慮溢流槽和排氣槽的布置方案。2）確定型芯的分割位置、尺寸和固定方法。3）確定成型部分結(jié)構(gòu)及固定方式。4）確定推出元件的位置和尺寸。5）計(jì)算抽芯力，確定抽芯機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和尺寸。6）計(jì)算模型的熱平衡，確定冷卻和加熱通道的位置和尺寸。7）確定動模、定模、鑲塊和和定模套板的外形尺寸，以及導(dǎo)柱、導(dǎo)套的位置和尺寸。8）確定核算推出行程、復(fù)位、預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)和尺寸。9）確定嵌塊的裝夾、固定方法和尺寸。10）計(jì)算模具的總厚度，核對壓鑄機(jī)的最大和最小開模距離。11）按模具的外形輪廓尺寸，核對壓鑄機(jī)拉杠間距。12）按模具動模和定模板尺寸，核對壓鑄機(jī)安裝槽和孔的位置。13）根據(jù)選用的壓射比壓，復(fù)核壓鑄機(jī)的鎖模力?！?.壓鑄模的基本結(jié)構(gòu)壓鑄模由定模和動模兩大部分組成。（1）成型零件（部分）-----決定壓鑄件幾何形狀和尺寸精度的零件。型芯----形成壓鑄件內(nèi)表面的零件；型腔----形成壓鑄件外表面的零件。（2）澆注系統(tǒng)-----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）。（3）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?jiān)奶幩?。一般開設(shè)在成型零件上。（4）模架----將壓鑄模各部分按一定規(guī)律和位置加以組合和固定，組成完整的壓鑄模具，并使之能安裝到壓鑄機(jī)上進(jìn)行工作的構(gòu)架。它通?？煞譃槿齻€(gè)部分：①支承與固定零件；②導(dǎo)向零件；③推出機(jī)構(gòu)。（5）抽芯機(jī)構(gòu)（6）加熱與冷卻系統(tǒng)。其他零件，如螺栓、銷釘?shù)?。大型壓鑄模具成形部分（零件）模架抽芯機(jī)構(gòu)推出機(jī)構(gòu)§2.分型面設(shè)計(jì)分型面-----壓鑄模的動模與定模的接觸表面。一、分型面的類型按其形狀，一般分為：平直分型面；傾斜分型面；階梯分型面；曲面分型面。如下圖:壓鑄模通常只有一個(gè)分型面，稱為“單分型面”。有時(shí)為滿足工藝要求，需增加一個(gè)或兩輔助分型面，稱為“多分型面”。①雙分型面由一個(gè)主分型面和一個(gè)輔助分型面構(gòu)成。如下圖a。

先從Ⅰ-Ⅰ處分型，拉斷并推出直澆道余料后，才再從Ⅱ-Ⅱ處分型。

Ⅱ-Ⅱ?yàn)橹鞣中兔?，?Ⅰ為輔助分型面。①雙分型面如下圖b。

先從Ⅰ-Ⅰ處分型，待定模型芯脫出后，再從主分型面Ⅱ-Ⅱ處型，使壓鑄件順利脫離型腔。②三分型面由一個(gè)主分型面和兩個(gè)輔助分型面構(gòu)成。如下圖c。Ⅰ-Ⅰ處分型，脫出定模型芯，并拉斷和推出澆注余料再從Ⅱ-Ⅱ處分型，使壓鑄件的小端脫出型腔。最后從主分型面Ⅲ-Ⅲ處分型，使壓鑄件脫離動模型芯，推桿把包在型腔中的壓鑄件脫出模體。注塑三板模注塑三板模動作動畫③組合分型面

由一個(gè)主分型面和一個(gè)或數(shù)個(gè)不同方向的分型面構(gòu)成。§2.分型面設(shè)計(jì)二、分型面的選擇

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。如下圖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明:1、第一種分型分型面在對稱面上，型腔處于動模和定模之間。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、第二種分型分型面如圖所示，型腔處于動模和定模之間。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

分型面如圖所示，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

分型面如圖所示，型腔、型芯都處在動模內(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。可見，分型面的選擇對壓鑄模結(jié)構(gòu)和壓鑄件尺寸精度具有決定性的影響。分型面的選擇對壓鑄模結(jié)構(gòu)和壓鑄件質(zhì)量的影響是多方面的，必須根據(jù)具體情況合理選擇。2、分型面選擇的基本原則（１）盡可能地使壓鑄件在開模后留在動模部分。

由于壓鑄機(jī)動模部分設(shè)有頂出裝置，因此，必須保證壓鑄件在開模時(shí)隨著動模移動而脫出定模。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)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。例如，下圖，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(shè)在一起。壓鑄件可有Ⅰ－Ⅰ和Ⅱ－Ⅱ兩個(gè)分型面供選擇，考慮到壓鑄機(jī)和生產(chǎn)操作等因素有可能增加定模脫模阻力，采用Ⅱ－Ⅱ分型面較能保證開模時(shí)壓鑄件隨動模移動而脫出定模。2、分型面選擇的基本原則（2）有利于澆注系統(tǒng)、溢流排氣系統(tǒng)的布置。

如下圖所示，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Ⅱ－Ⅱ分型面更能滿足壓鑄件的壓鑄工藝要求。

如圖所示，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Ⅱ－Ⅱ分型面有利于溢流槽和排氣槽的設(shè)置。

2、分型面選擇的基本原則(3)保證壓鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量。分型面應(yīng)避免與壓鑄件基準(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（動模或定模）內(nèi)。如圖所示，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、飛邊，也不會影響基準(zhǔn)面的精度。

如下圖所示，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Ⅱ－Ⅱ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。（4）簡化模具結(jié)構(gòu)、便于模具加工。分型面選擇應(yīng)考慮型腔的構(gòu)成方案，盡量簡化模具結(jié)構(gòu)、便于成型零件和模具的加工。

如圖所示，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Ⅱ－Ⅱ分型面，就不必設(shè)置側(cè)向插芯機(jī)構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)簡單。如圖所示，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Ⅱ－Ⅱ分型面，型腔的機(jī)械加工就比較方便。

2、分型面選擇的基本原則（5）避免壓鑄機(jī)承受臨界載荷。

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。如圖所示:2、分型面選擇的基本原則（6）考慮壓鑄合金的性能。壓鑄合金的性能影響壓鑄工藝性。同一幾何尺寸的壓鑄件，壓鑄合金不同，分型面位置也不同。

如圖所示，細(xì)長管狀壓鑄件，Ⅰ－Ⅰ分型面適用于鋅合金；Ⅱ－Ⅱ分型面則適用于鋁合金或銅合金。2、分型面選擇的基本原則（7）嵌件和活動型芯應(yīng)便于安裝。

圖(a)：壓鑄件兩端設(shè)有嵌件。為了安裝方便，將分型面設(shè)在嵌件的軸心處。合模前，將嵌件裝在分型面上，定位后合模。開模時(shí)，嵌件隨壓鑄件推出。

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