压铸

中心进料结构在压铸模中的应用

发布时间:2025/7/27 23:51:51   
1 原模具浇注结构问题分析图1(b)所示为离合器壳体原模具进料方案,铸件外形尺寸为mm×54mm×mm,毛坯质量为14.kg。离合器壳体壁厚不均匀,平均壁厚为7mm,最大壁厚为25mm,最小壁厚为6mm,铸件中心有一较大通孔,直径为φmm,采用T冷室压铸机进行生产。铸件生产时中心圆部分存在较大的缩松缩孔和冷隔缺陷,利用MAGMA软件对铸件填充效果进行模拟,实际生产时采用X-Ray设备对铸件进行探伤,确认内部质量。通过模拟分析及生产跟踪,原中心进料方案铸件合格率低,压铸缺陷主要为冷隔及缩孔,且采用该进料方案生产时工艺调试空间有限,冷隔无法有效解决。过早高速填充铝液会形成包卷,过晚高速填充铝液会形成冷隔,如图2所示,部分离合器壳体的年度综合合格率仅为74%左右,无法达到95%的合格率目标。为解决铸件合格率不达标的问题,后期新成型类似产品的模具已放弃中心浇口进料,改为底部进料(即法兰面进料),铸件合格率达到95%以上,但相应的铸件出品率从75%下降到65%左右,增加了铝液烧损,造成浪费。三板模在其它产品有较为成熟的应用,合格率可达95%,但由于模具结构复杂,生产故障较多,该产品未进行三板模实际生产。综上所述,普通二板模中心进料口为半圆形,铝液在浇口下方形成了较大面积的交汇,如图2(c)所示,冷料和气体无法有效排出,导致铸件成型不良,缩孔、冷隔严重,铸件合格率低。由于重力作用,铝液会过早进入型腔下方导致冷隔发生,且普通两板模结构无法开设全周浇口。2 新型中心进料结构为了解决现有两板模进料存在的问题,使用具有中心进料全周浇口的压铸模,如图所示,既结合了三板模中心进料方案以保证铸件质量,又避开了三板模的复杂结构,可解决离合器壳体类模具存在的问题,还能用于类似中心可开设浇口的产品模具结构设计。2.1 设计思路内浇口方案如图4所示,填充模拟效果如图5所示,采用了全新的压铸模内浇口设计方案,结合两板模和三板模的优点,即压铸模内浇口(进料口)不是常规固定不动,而是在注射过程中随着模具内部机构的运动,分流锥按需进行前移和后退,实现进料口根据需要进行自动封闭与打开。在合模状态下,分流锥处于前移状态,在冲头慢速运动时,进料口封闭,如图6(a)所示,避免铝液过早进入型腔形成冷料;在冲头高速运动时,分流锥后退,进料口自动打开,如图6(b)所示。通过上述运动,可以实现铝液在压铸过程中沿型腔四周顺序填充,提升铸件成型质量。2.2 实施过程模具工作过程如下。第1阶段:模具合模状态如图7(a)所示,由于碟簧伸展将分流锥顶出,分流锥向前移动一个内浇口厚度K,此时分流锥前端面与浇口套前端面紧密贴合,内浇口处于封闭状态(见图6(a)),分流锥安装槽的深度为内浇口厚度K加上分流锥的高度,分流锥在限位螺钉上的移动距离为内浇口厚度K。第2阶段:注射开始,铝液缓慢运动时,内浇口依然处于封闭状态,当冲头的压力突破碟簧的弹力时,碟簧压缩,分流锥后退K距离,内浇口被打开(见图6(b)),铝液沿全周浇口进入型腔,如图7(b)所示,实现顺序填充。第阶段:开模阶段如图7(c)所示,动定模分离,此时分流锥仍处于后退状态(见图6(b))。第4阶段:顶出阶段,分流锥推杆在推板的带动下向前移动,碟簧7由于自身压缩也向前移动,分流锥推杆和碟簧共同推动分流锥向前移动K距离,如图7(d)所示,将浇道凝料顶出,取出铸件,合模进入下一个循环(见图7(a))。 实践验证通过Cast-designer软件进行模拟分析,采用上述压铸模浇口方案可以使铝液顺序填充并汇集在外侧大平面,气体和冷料通过渣包排出铸件外,减少了铝液包卷,也减小了气孔及冷隔缺陷发生的概率,提升了铸件成型质量,更改后的模具结构如图8所示,采用优化后的浇注方案生产的铸件如图9所示。通过生产验证,模具优化后生产的铸件组织致密,内部无可见缩孔缺陷,如图10所示,铸件合格率得到显著提高。▍原文作者:雷大俊▍作者单位:陕西法士特汽车传动集团有限责任公司

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