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1結構分析及分型面的確定

鋁合金連接套壓鑄件三維圖，其形狀特點是圓筒形零件，零件上部外形最大直徑Φ99mm、長28mm處最大壁厚3mm有11處。最小壁厚僅1mm共有10處，約12mm寬，28mm長。這樣的壓鑄件在頂出時極易頂碎，頂出極困難。零件中部有12個方孔，需要12個側抽芯。下部最大壁厚6.25mm，在內孔Φ93mm與Φ80mm孔臺階處有12處小平臺上設有頂桿。E-E剖視圖中設在零件中部尺寸25處。此處上部外形由11段Φ99mm和12段Φ95mm圓弧構成），下部外形由12段Φ93.5mm和12段Φ92.6mm圓弧構成。12個方孔內40°斜面內孔、槽寬42.5mm和槽寬12.5mm及槽寬8.2mm由動模型芯成形[3-4]。

2模具設計結構及原理

2.1模具結構

模具結構如圖3所示。此模具是安裝在J1116壓鑄機上，模具厚度320mm、寬度580mm、高度520mm。動模把模板1通過8個長螺釘2將支撐塊3與中板15連接，中板與動?？?6通過8個短螺釘37將動模鑲件14和動模型芯29連接。通過導向軸4將調整墊5、導向套6、復位桿8、頂桿9、頂桿壓板10、推管11、頂桿固定板12連接并導向。螺釘13連接頂桿壓板10和頂桿固定板12。動?？?6上分別安裝12對限位塊21、斜滑塊22、側型芯23。側型芯與定模上的斜導柱18配合。定模框25、斜導柱18、定模鑲件27、澆口套28、直導柱33和定模把模板30由螺釘24連接固定。模具分型面在動模鑲件14和定模鑲件27之間合模接觸平面上。

2.2工作原理

圖3為模具合模狀態，壓鑄機錘頭壓射、鋁液充滿型腔、凝固冷卻、開模。開模瞬間由于斜導柱18和斜滑塊22孔上面有間隙，所以定模先脫模，然后斜導柱帶動斜滑塊及側型芯23脫模。在側型芯完全脫模后，動模在開模的過程中2個頂出軸7對頂桿壓板10有作用力同時傳遞給頂桿9和推管11將零件頂出，然后檢查清理鑄件、模腔、噴涂料、合模。

3零件頂出的設計

零件的頂出用推管11和12個Φ4mm頂桿9同時頂出零件，見圖3連接套壓鑄模裝配圖的頂出結構。推管頂在零件的11段Φ99mm壁厚3mm的端面上，12個頂桿分別頂到Φ93mm底部的12個小平臺上，平臺的壁厚6.75mm，確保零件不斷裂、不變形。

4型芯力、零件受力分析及強度校核

零件的上部Φ93mm深28mm最薄弱，截面如圖4。在11段Φ99mm處用推管頂出，在Φ93mm孔底部12個小臺階處用Φ4mm頂桿頂出，零件的頂出力應克服最大抽拔力1700.3kN。由于推管和頂桿同時將零件頂出，所以推管的頂出力為850.2kN。每段3mm壁厚處受力F1為77.3kN，每個頂桿的頂出力為F2，每段1mm壁厚處零件鋁合金YL117的抗剪切強度為210kN/mm。推管頂出部分1mm壁厚截面積13mm2，能承受最大剪切力為2730kN。遠大于77.3kN。所以此頂出方案可行。

5容易出現的問題及應對措施

連接套壓鑄模具結構復雜，共有12個側型芯，通過斜滑塊及斜導柱控制抽芯，并用推管和推桿的聯合作用實現零件的推出，模具結構新穎，但模具制造精度要求高，壓鑄件在脫模時容易產生裂紋甚至破碎，最大的難點是零件頂出問題的解決。采取具體措施如下：

（1）首先要保證模具主要配合零件的尺寸精度在0.01mm以內；

（2）要對側型芯、動模鑲件、定模鑲件、動模型芯零件表面進行等離子噴涂處理，使側型芯表面有一層厚度為小于0.005mm高強度的鍍層有利于型芯脫模、防止型芯拉傷、粘鋁、減少零件受力；

（3）嚴格控制開模順序：以保證首先抽拔側型芯時，模具的其它零件在高精度狀態下對壓鑄件起到支撐和保護作用；側型芯完全脫模后，再精確頂出壓鑄件；

（4）采用頂出軸和頂桿聯合頂出，增加受力面積，使壓鑄件單位面積受力最小；

（5）在鋁合金熔化過程中采用攪拌技術以及合金成分配比技術增加壓鑄件強度。壓鑄毛坯件只需再經過簡單的機械加工后即出成品零件。通過生產實踐，效果良好，很大幅度的提高了生產效率。作者:單位: