通用机械缸体压铸工艺及模具设计研究.pdf

Sep.2015
造
Vol 64 No 9
FOUNDRY
913
通用机械缸体压铸工艺及模具设计研究
曹素兵,胡兆国
(四川工程职业技术学院,四川德阳618000)
摘要:针对通用机械缸体零件结构复杂,大缸孔、“S”形位、合箱面等处要求高,通过合理地选择分型面的位置
压铸工艺参数、浇注系统的设计、冷却系统的设计,并结合相应的压铸模结构,严格控制关键环节,工艺过程,防
止出现铸造缺陷,成功地生产出ADC12通用机械缸体。其的结果表明本研究所设计的压锛工艺及模具结构合理。
关键词:压铸件:致密度;浇注系统:型心、型腔错型
中图分类号:TG249.2文献标识码:A文章编号:1001-4977(2015)09-0913-05
Study on General Machinery Cylinder Pressure-casting
Process and Die Design
CAO Su-bing HU Z
(Sichuan Engineering and Professional-technology College, Deyang 618000, Sichuan, China)
Abstract: It is higher requirements in big-block hole, "S" shape position, closing the box surface, etc, and
structure complex for general machinery cylinder parts, the casting defects is prevented by rational choice
parting position, die casting process design parameters, gating system design, cooling system design, and
combined with the corresponding casting mold structure, strictly control key, the process. The results that
ADC12 general machinery cylinder is mass producted successfully show that the design of this study is
reasonable in casting process and mold structure
Key words: pressure casting; density; gating system; core-cavity displacement
图1为某压铸厂大批量生产的通用机械发动机缸
S”形
体,材质为ADC12。产品要求:①大缸孔内装活塞,
承载活塞运动,孔内要致密,加工露出气孔小于0.5且
不超过3个;(2“S”形的位置(图2)有装配密封要
求,并且平面度要求0.1mm;3合箱面加工后定位销
孔无气孔,整个合箱面及中间孔位(图3)不能有变
形;④整个产品装配位后,气密检查无漏气,加工面
无可见气孔,无变形;⑤外表面光亮,不允许有冷隔
缺陷。
图2“S”形的位置
Fig 2 Position of the"S"shape
压力铸造优点突出,但影响因素众多,造工作
者需要认真进行工艺设计、锛型设计,制定操作规范
等,才能获得合格的压铸件以及高的工艺出品率
1工艺设计
根据压铸机的参数,初步选择了压射压力和压射
速度,进行了工艺设计与压铸型设计。
图1通用机械缸体零件
1.1分型面选择
ig. I Gencral machinery cylinder parts
选择压铸件分型面时应尽量通过铸件的最大截面
收稿日期:2015-04-28收到初稿,2015-06-17收到修订稿。
作者简介:曹素兵(1982-)、男,讲师,主要从事模具设计、CADCAM的教学和研究工作。E-mail:34135682aqq.com
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且使铸件留在动模内。铸件尺寸精度要求高的部位放较长一边或直接设置在铸件的中央。内浇口的设置应
在同一半型内。分型面应有利于浇注系统和排气系统尽可能减少金属液充填过程中遇到的阻得,内浇口
的布置。
般设置在金属液难以填充的铸件部位。内浇口的设置
要使金属液进入方向和型腔排气方向相一致,保持型
合箱面
腔排气系统畅通,根据需要设置溢流槽。内浇口的形
式有中央浇口、侧浇口、切向浇口等。
中间孔位
通用机械缸体的浇注系统设计主要是:
(1)为了保证大缸孔的质量,主流道开设在缸孔
周圈,以保证缸孔及周边较复杂的筋位填充成形,有
利于工艺增压对缸孔的压实。
(2)为了保证缸孔远端的填充和成形,增加一浇
道
图3合箱面的位置
(3)在产品各个成形远端设计溢流和排气,采用
Fig 3 Position of the close mould surface
集中排气和单个排气相结合,以利型腔气体和前端冷
通用机械缸体的分型面有两处可选择,一是合箱料在填充时充分排出,保证产品质量,如图5所示。
面,二是通过缸孔轴线与合箱面平行的面。由于合箱
面要求高,加工后定位销孔要求无气孔,且如果以通
过缸孔轴线与合箱面平行的面作为分型面,一方面,
合箱面的组织致密度要差一些,另一方面,零件的空
腔位于不同半型内,内表面有分型面接痕。所以,选
择合箱面作为分型面,如图4a所示。同时,为了便于
脱模设计4个滑块,如图4b所示。
图5浇注系统设计
Fig. 5 Design of gating system
1.3冷却系统设计
产品结构复杂,热量分布不均,特别是滑块成形
部位包裹铝液,所以,模具冷却系统设计是关系产品
(a)分型面的位置
质量和生产效率的重中之重。采用了下列方式冷却
①抽芯型芯内部设计冷却水道;②产品型腔均布设计
点式冷却水孔;③流道位置设置线式冷却水道;④分
流锥浇口套采用冷却水道。
经过试生产,确定了工艺,成功生产了压铸件
如图6所示
(b)滑块的位置
图4分型面选择
Fig 4 Selection of the parting surface
1.2浇注系统设计
内浇口的设置点是设计压铸件浇注系统的重要内
容,一般将内浇口设置在分型面上。为了缩短金属液
图6通用机械缸体铸件
在充填型腔时的流动距离,最好把内浇口设置在铸件
Fig 6 General machinery cyl
linder casting