模具結構對壓鑄件質量的影響與改進方法

零件外形尺寸大，形狀復雜，模具設計在630噸壓鑄機上生產。根據零件設計的模具有7處需抽芯，難度大。經試模，發現存在以下問題：①鑄件表面質量差，有冷隔缺陷，充填不足，有縮孔;②3個內抽芯機構定位不穩，頂出機構易折斷;③鑄件變形量較大，質量不穩定。

模具結構改進

(1)針對問題①對澆注系統進行改進。由于原設計的澆道為開放式澆道，2，正對內澆口處的型腔尺寸較小，金屬液與型腔瞬間碰撞后呈霧狀，粘附于型腔壁上，使隨后進入的金屬液不能與它熔合而形成冷豆或冷隔缺陷，降低了表面質量。金屬液在流動充填過程中，沿著鑄件較長的一端充填時堵塞了溢流槽，影響整副模具的排氣，而且在末端沒有設置溢流槽和排氣槽，使得金屬液裹住空氣，不能排氣而形成氣孔及縮孔，影響鑄件質量。

改進后的模具結構3，原開放式澆道改為導入式狹長澆道。把金屬液引入型腔，在一側設計了由寬到窄的澆道，起到了增壓作用，使金屬液在充填時，既有壓力又有速度。為了使鑄件的外表和內在質量   穩定，在動模較長一端型腔的末端，增設了溢流槽和排氣槽。這樣，溢流槽可積聚型腔內的冷金屬和涂料，也加強了死角部位金屬液的流動，排氣槽又能使型腔內氣流順利排出，以引導金屬液的充填。經過改進，對鑄件末端的充填有很大幫助，鑄件表面質量明顯提高，氣孔和縮孔現象基本。

(2)針對問題②對抽芯機構進行改進。原設計模具結構受澆道位置的限制，3個內抽芯只能設計為各自獨立的斜推桿頂出機構，4、5?？慷ㄎ会敹ㄎ缓屯茥U頂出，出現了定位不現象。金屬液冷卻后對需抽芯型芯的抱緊力較大，在推出和脫模同時進行時，抽芯有一個橫向力，推桿和型芯桿也有一個摩擦力，端面磨損較大，推桿受力后引起變形甚至折斷，結構不穩定。同時由于鑄件較長一端的2個單獨推桿內抽芯定位不，而造成鑄件較長一端的形狀、型孔位置不穩定。

改進后的模具在考慮改進澆注系統的同時，留出的位置，將2個單獨的斜推桿內抽芯改為一個整體式斜銷內抽芯，6。

采用整體式內抽芯后，鎖緊力大，抽芯定位，鑄件的形狀誤差基本，解決了型芯位置不穩定和推桿磨損、易折斷問題，提高了模具結構的穩定性。而在鑄件另一端的1個單獨內抽芯，抽芯機構改為型芯桿與推出機構同步推出的方案，7。

具體抽芯過程為：當模具閉合后，金屬液充填完畢，鑄件成型冷卻，開模，推出機構推動上下頂板帶動導軌向上移動，使型芯桿在動模鑲塊的斜孔內滑動，由于型芯桿與推出方向有一角度a，設推出距離為h，則抽芯距離l=h×tanα。在推出同時，固定型芯桿的滑塊在水平方向也有一移動量s=h×tanα，當推出機構推出鑄件一段距離后，設置在型芯桿上的型芯，逐漸脫離鑄件，完成一次抽芯過程，8。經以上改進，模具結構   為合理，推出、脫模和定位   ，實用性較強，效果較佳。

(3)針對問題③對型芯增加冷卻水管。由于鑄件外形象u型架，壁厚不均勻，短的一端較厚，長的一端較簿，u型架底壁也較厚，因而壓鑄過程中鑄件凝固冷卻不一致，速度不均勻，導致鑄件脫模后變形，不能達到鑄件的尺寸精度。尤其是在模具工作一段時間后，模具溫升過高，為了鑄件質量，只能采用噴涂降溫的方法，降低了生產效率，同時也增加了成本。由于模具一直處于高溫狀態下，加劇了模具表面的龜裂，縮短了模具的使用壽命。

為了獲得合理的溫度分布，在模具型腔內形成一個循環水流冷卻系統，使模具有一個均勻的溫度場。模具的冷卻水道設置在動、定模溫度較高的型腔區域。冷卻水道的進水口設置在動模型芯溫度   高、熱量較集中的導入式澆道處，進到u型架較短的一側后，沿著u型架底部，再由u型架較長一端出水，9(a)。水道孔徑為φ10-12mm，距型腔底部約15mm，9(b)。采用循環式冷卻水道，使得循環水直接沿著型腔底部降溫，具有冷卻快、、控制比較方便的特點，起到了平衡模具溫度的作用，了鑄件的成型質量，提高了鑄件質量的穩定性，還能防止由于溫度過高而產生粘模，延長了模具使用壽命。

結束語

通過對模具澆注系統、冷卻系統和抽芯機構的改進，降低了維修率，提高了生產效率。模具在使用過程中，壓鑄工藝參數穩定，鑄件質量符合要求，達到了預期效果。