薄壁殼體鑄鋁件低壓鑄造工藝設(shè)計(jì)

1、鑄·964·造Sep.2010Vol.59No.9FOUNDRY薄壁殼體鑄鋁件低壓鑄造工藝設(shè)計(jì)焦高?。ǖ谝煌侠瓩C(jī)股份有限公司，河南洛陽471004）摘要：分析了薄壁殼體鑄鋁件上蓋的結(jié)構(gòu)和金屬型重力鑄造工藝缺陷，采用低壓鑄造工藝，設(shè)計(jì)低壓模具，探索薄壁殼體鑄鋁件的二次頂出低壓模具設(shè)計(jì)的新方法，降低了生產(chǎn)成本和廢品率，減小了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)率。關(guān)鍵詞：低壓；二次頂出；薄壁殼體中圖分類號(hào)：TG249.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1001-4977（2010）09-0964-02ProcessDesignofaThin-WalledAluminiumPartbyLow-Press

2、ureCastingJIAOGao-jun（FirstTractorCompanyLimited,Luoyang471004,Henan,China）Abstract：Thestructureofathin-walledtopcoveraluminumcastingwasanalyzedaswellasthedisadvantagesofgravitycastingprocess.Thelow-pressurecastingtechnologywasused,andanewdiedesignmethodofsecondejectionforthin-walledshellaluminumcas

3、tingwasdeveloped,whichreducedproductioncostandrejectionrate,decreasedlabourintensity,andincreasedproductivity.Keywords：low-pressure;two-stagerejection;thinshell西門子電器控制箱上蓋是我廠為西門子公司生產(chǎn)的鑄鋁件，材質(zhì)為ZL104，零件結(jié)構(gòu)如圖1，輪廓尺寸為358mm×358mm×132mm，鑄件質(zhì)量為3.5kg，零件壁厚為5mm。零件上部一周布置有密封槽，密封槽底部平面有較高的平面度要求。該鑄件為殼體鑄件，壁厚小而尺

4、寸大，鑄造中容易出現(xiàn)澆不足、冷隔、憋氣、鑄件變形等缺陷。件沿對(duì)角線方向左右分型，澆冒口設(shè)置在一側(cè)，采用縫隙式澆口。鑄件內(nèi)腔采用一個(gè)大的金屬型芯，通過手工轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠機(jī)構(gòu)向上抽芯。澆注機(jī)為垂直分型重力鑄造機(jī)。原鑄造工藝見圖2。圖2上蓋原鑄造工藝Fig.2Originalcastingtechnologyoftopcover原鑄造工藝在生產(chǎn)中主要存在以下問題。圖1鑄件簡圖（1）由于鑄件壁厚較小，鋁液充型能力差，存在較多的上部憋氣、澆不足等缺陷。中間大型芯抱緊力大，容易引起鑄件變形。（2）生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度大，需要2名工人配合才能完成操作過程。需要人工轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠機(jī)構(gòu)，費(fèi)力費(fèi)時(shí)。Fig.1Drawingofcas

5、ting1原鑄造工藝分析該鑄件原來鑄造生產(chǎn)工藝為金屬型重力鑄造，鑄收稿日期：2010-04-09收到初稿，2010-05-27收到修訂稿。作者簡介：焦高?。?971-），男，工程師，工學(xué)學(xué)士，長期從事鑄造工藝設(shè)計(jì)。電話E-mail：hwjsfw鑄造焦高俊：薄壁殼體鑄鋁件低壓鑄造工藝設(shè)計(jì)·965·（3）勞動(dòng)生產(chǎn)率低，工藝出品率低。班產(chǎn)只能達(dá)到30件。2工藝改進(jìn)分析該鑄件為薄壁殼體件，壁厚均勻，有利于鋁液充型凝固，在鑄造工藝上更適合于低壓鑄造。低壓鑄造勞動(dòng)生產(chǎn)率高，抽芯動(dòng)作可以由機(jī)械作用完成，工藝出品率也高。經(jīng)過分析對(duì)比，采用水平分型低壓鑄造生產(chǎn)該

6、鑄件，低壓鑄造工藝如圖3所示。上模為動(dòng)模，下模為靜模，所用澆注機(jī)為我廠自制的4立柱小型低壓澆注機(jī)，澆注機(jī)的上模架上設(shè)有4根頂出桿，在開模過程中可完成頂出鑄件的動(dòng)作。圖3低壓鑄造工藝Fig.3Low-pressurecastingtechnology3低壓鑄造模具設(shè)計(jì)低壓模具結(jié)構(gòu)見圖4，模具采用上下半模結(jié)構(gòu)。鑄件內(nèi)腔為一個(gè)大的金屬型芯，抱緊力非常大，所以需要設(shè)置鑄件頂出機(jī)構(gòu)。由于鑄件密封槽底面的平面度要求較高，此面上不能加頂出桿，其余部位由于壁厚小，只有45mm，也不利于布置頂出桿，所以模具采用兩塊頂出推板（前推板2、后推板3），分兩次完成頂出鑄件的動(dòng)作，以減小頂出時(shí)的阻力，防止鑄件變形。一次頂

7、出即后推板3將鑄件從動(dòng)模大型芯上頂出，二次頂出即前推板2將鑄件從后推板3上頂出。為了減小頂出時(shí)的阻力，前推板2與后推板3、后推板3與動(dòng)模之間的活動(dòng)配合面一周設(shè)計(jì)成3度斜度。4模具工作過程模具工作過程主要包括：合模、澆注充型、保壓冷卻、開模、一次頂出、二次頂出等動(dòng)作。動(dòng)模安裝在動(dòng)模板上，澆注機(jī)上的油缸帶動(dòng)動(dòng)模板執(zhí)行開模、合模動(dòng)作。在模具合模、澆注充型、保壓冷卻后，將頂出孔擋板13推至位置2，則頂出孔擋板13將遮蓋后聯(lián)接板7上的4個(gè)孔，然后執(zhí)行開模動(dòng)作，動(dòng)模4在澆注機(jī)開模油缸的拉動(dòng)下上升，上升到一段距離后，頂出孔擋板13被澆注機(jī)上的4個(gè)頂出桿阻擋，使后聯(lián)接板7和前聯(lián)接板8一起推動(dòng)前推板2和后推板3

8、停止上升，而動(dòng)模則繼續(xù)上升到支柱5與后聯(lián)接板7相接觸后，停止上升，從而完成鑄件從動(dòng)模大型芯上的脫落，即第一次頂出。接著停止開模，將頂出孔擋板13推至位置1，使后聯(lián)接板7上的4個(gè)孔被暴露出來。然后繼續(xù)開模，動(dòng)模繼續(xù)上升，在動(dòng)模帶動(dòng)支柱5和后聯(lián)接板7繼續(xù)上升的過程中，澆注機(jī)上的4個(gè)頂出桿將穿過后聯(lián)接板7上的4個(gè)頂出孔，阻擋前聯(lián)接板8、前推板2和鑄件的上升，完成鑄件從后推板3上的脫離，即第二次頂出動(dòng)作。1.靜模2.前推板3.后推板4.動(dòng)模5.支柱6.螺母7.后聯(lián)接板8.前聯(lián)接板9.連接桿10.導(dǎo)套11.合模銷12.澆注機(jī)頂出桿13.頂出孔擋板圖4低壓鑄造模具圖Fig.4Structureofthelow-pressurecastingdie5結(jié)束語該模具結(jié)構(gòu)簡單，容易加工制造，制造成本低。生產(chǎn)實(shí)際表明，用該模具生產(chǎn)出的鑄