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提要：基于数字化器械CimatronE，先容带侧面凸台的腕表壳体压铸模具推算，解析浇注系统、冷却系统、顶出系统的推算重点，给出了正当的推算参数。该推算办法对缩小压铸模具推算与创造周期，消沉临盆成本，升高产物品质具备踊跃影响。
跟着汽车、数码产物和家电等产物的不停革新，以及对产物品德的请求不停升高，对产物推算与创造水准的请求也越来越高。以腕表壳体零件为例，该零件对模具除了有较高的若干精度请求外，其形位精度请求也较高，交货期请求越来越短，而当今大部份企业仍采用二维画图系统或搀和运用3D/CAD和2D/CAD系统终了推算职责，不能适应墟市需求。采取CimatronE软件举行压铸模具推算，解析了浇注系统，冷却系统，顶出系统的推算重点，给出了正当的推算参数，完结模具推算的数字化推算，大大升高了模具推算效率。
一
要紧模具零件推算
1、工艺解析
图1为腕表壳体零件图及断开模子。壳体体积为5.1cm3，材质为锌合金。从图1中可看出，该零件有两对对称散布的小凸台，向例做法是采取侧向抽芯机构能力告成脱模，但该壳体主体以凸台中部为对称分为高低两部份，且高低两部份均向内锥度2o，以此地位为断开面经过缔造曲面分型面来终了份模，可防止抽芯机构。其它，该铸件壁厚不平均，推算浇注系统时要思虑保证一齐的腔体都能有用填充，以得到较好的成形品质。依照零件巨细和临盆现实，采取1模2腔的模具构造。推算时可加载准则模架，为保证型芯和型腔充足并拢，配置动、定模板间的空隙参数各为0.5mm，抉择动、定模板尺寸别离为50mm和70mm的准则模板，配置方铁高度为80mm，用于顶出系统，此外模板采取CimatronE软件的默许尺寸。
2、分型面零件的推算
运用CimatronE软件的曲面推算机能，以凸台中线为基准做一条弧线断开腕表壳体曲面，把模子剖成两半，一半在凹模，一半在凸模，见图1b。随后用分模机能从已断开的曲面地位快速断开孕育型腔和型芯分模两个曲面，见图1c。
图1：腕表外壳零件及快速断开模子
图2为缔造分型面的流程。以图1中弧线为基准推算成曲面分型线，将这条曲面分型线推算成份型面，如许孕育曲面式分型，防止运用侧抽芯机构，而表链地位既有斜面又有曲面，可通太甚步补曲面来终了。用关闭孤岛的机能把中央孔缔造成内分型面，见图2a。顺着分型面的概括在表链地位缔造一个搀和曲面，见图2b,再以该曲面的外侧概括缔造组合弧线，并以此弧线缔造扫拂面，见图2c，经过镜像可得到另一侧扫拂面，见图2d。以扫拂面外侧概括和壳体此外概括缔造组合弧线，以此弧线缔造扫拂面,经过镜像把已缔造的腔壳体分型面镜像到另一腔，尔后用ZX平面削减外分型面，终了份型面零件的推算，见图2e，这些曲面归集在分型面零件中，用于后续模具成形零件的推算。
图2：缔造分型面
3、型芯、型腔零件推算
抉择动板系统竖立一个定名为“型芯”的文档，哄骗草图绘制器械在XY平面上缔造草图,见图3a，配置拉伸正增量为45mm，反向增量为35mm，见图3b，经过软件参数化的切除机能终了型芯推算，见图3c。抉择定板系统一样办法可终了型腔推算，见图3d。
图3：推算型腔和型芯零件
二
浇注系统的推算
浇注系统尺寸跟着铸件材质、构造及详细临盆前提的不同而变动。由于铸件厚度不平均，会呈现排气艰难和浮渣糟粕毛病，采取双侧浇注式构造，完结循序凝结和防止孕育缩孔。为了防止合金液冲洗直浇道底部，消沉金属液的流速及改动流向，直浇道采取流锥和分流锥协助。浇注系统的推算取决于最小截面积，可依照比例肯定此外截面积。
1、内浇口推算
（1）内浇口截面积推算
式中，F内为内浇口截面积，cm3；V为制件毛坯体积，cm3，经过三维软件测得5.1cm3；K1为集渣包比例系数，取值1.6；Uc为充填速率，cm/s,按制件的根本壁厚采用，取值cm/s；T为充填时候，s。（2）充填时候推算
式中，S为系数，决计于铸件厚度，取值1.63；GL为浇注品质，kg，推算时可按工艺出品率预算,出品率取75%。推算出充填时候为0.s。进而推算出内浇口截面积
锌合金浇注系统的尺寸按宛如于铸铁件、铸钢件浇注系统的推算办法肯定，不过如许推算浇注差错与现实出入较大。是以，临盆中罕用经过搜索阅历表格来推算。腕表壳体铸件可依照铸件品质与内浇道截面积的关连来举行抉择竖立阅历数据。经过锻造手册可查得锌合金铸件浇注系统各组截面比例为：
把内浇道截面积代入式（3），可得直浇道截面积；横浇道截面积
。
2、浇口套和分流锥推算
热压室压铸机采取的直浇道见图4，要紧由浇口套和分流锥构成，浇口套推算时要依照铸件构造来肯定尺寸，浇口套导进口直径查压铸件品质手册取值d1=8mm。为能将熔融锌合金稳定地引入型腔，增进熔合并金对分流锥的包紧力，便于开模时能使直浇道余料留在动模，推算分流锥的单侧脱模斜度，长度L为50~70mm，端面至分流锥顶端间隔l=10~12mm，R=4~5mm，h=2.5~3.5mm，依照直角三角形定理，分流锥底部直径可由如下公式推导：
式中，d3为直浇道底部份流锥直径，mm；L为长度，L=50~70mm，取值L=60mm；d1为导进口直径，mm。由式（4）推算得d3=18mm，浇口套大端直径d2=d3+2h=18+2×2.5=23mm，经过优化后现实直浇道的截面积为，单腔横浇道的截面采取矩形，尺寸为15mm×5mm，单腔截面积为F单横=0.75c㎡，双腔截面积为F横=1.50c㎡，推算出的单腔内浇口截面积F单内=0.31c㎡，双腔截面积为F内=0.62c㎡，推算出优化后现实的截面比例为1.61:1.50:0.62=2.60:2.42:1。综上推算，推算出的浇注系统见图5。
图4卧式热压铸机用直浇道
图5浇注系统
三
冷却及顶出系统的推算
1、冷却系统的推算
合金的劳动温度为~℃。为了保证冷却功效，采取直径为6mm的水道，孔壁间隔型腔的壁面取15mm。依照铸件的构造特征和锌合金材料的特征，推算出冷却系统见图6a。经过解析，温差管束在3℃，最大翘曲量为0.11mm,位于左右凸台地位，，餍足客户的需求，见图6b和图6c。
图6冷却及品质解析
2、顶出系统的推算
本铸件较小，顶杆直径取2mm，单腔安置平均对称安置10根。为了便于脱模及余料饼的去除，在分流锥的背面加设4根推杆，保证能将分流锥顶出复位，此空隙再有益于排气。
四
结语
运用数字化手艺举行压铸模具推算与创造，可更好对产物形状、模具构造、成形工艺等优化，显著缩小模具推算与创造周期，消沉临盆成本，升高产物品质。运用该办法推算出的腕表壳体模具，调试后临盆出的铸件，品质优秀，得到较短的新产物开采周期，该办法对同类产物的开采具备必定的模仿影响。
做家：胡滨铠林明山漳州工作手艺学院板滞工程学院
本文来自：《特种锻造及有色合金》杂志社年第39卷第09期
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