一種關于鋁合金汽缸體壓鑄模設計的改進

陳龍飛

(山東省臨沂市鑄信機械有限公司，山東 臨沂 276000)

1 缸體壓鑄模設計要點

以常用缸徑40為例，在設計模具時，可以設計為一模一腔或一模兩腔。對于一模一腔，一般設計在250T或280T左右的壓鑄機上生產，也可以設計在160T或者220T的壓鑄機上，具體要看缸體的結構復雜程度來決定，缸體結構越簡單，設計壓鑄模具時，就越可以設計得小一些，就越是可以用在小噸位的壓鑄機上，這樣就越可以提高壓鑄機的使用率，從而減少單個缸體的毛坯制作費用，降低產品的成本價格，從而提高了產品的價格競爭優勢。料筒一般選用直徑50mm為宜。對于一模兩腔，一般設計在350T以上的壓鑄機上生產，最好設計在400T的壓鑄機上，同樣，由于所需原料多了一倍，料筒選用直徑宜以60mm，甚至70mm為宜。但關鍵是選用機器之前一定要進行設計計算。一模兩腔的設計相對比一模一腔的設計要難一些，特別是澆道及流速的計算，要求更高一些，但在生產效率上，一模兩腔的模具要比一模一腔的模具高出約1.5倍，甚至1.8倍，這樣對于那些訂單比較大、生產任務比較緊張的企業絕對是最好的選擇。但對產品內部縮松孔要求嚴的，一般不建議用一模兩腔的，而是建議采用一模一腔，這樣便于壓鑄工調整壓鑄工藝參數，生產的產品合格率也要高些。

模具設計時，根據產品的大小及復雜程度，選定一定噸位的壓鑄機后，相應的壓鑄機的合模力就確定了。為壓鑄機制的合模力發揮最大的效用，并保證模具合模力均衡，一定將模具型腔放在壓鑄機中心位置，使壓鑄機4個大杠受力一致，這樣不僅對壓鑄機本身的性能有效利用，而且可以提高壓鑄機的使用壽命，還能減少產品的“跑鋁”現象，從而確定橫澆道長度，使設計的模具更合理，更有實際使用價值。

動模框要有足夠的剛度(要有足夠的厚度，一般以動模后模框厚度不得小于100mm)，為保證這一要求一般還要在動模兩墊鐵之間加支撐柱，支撐柱大小形狀根據具體空間決定，越大越好。其實不只動模框要有足夠的剛度，靜模框同樣也要有足夠的剛度。另外，動模框、靜模框除了對剛度有要求外，對模框本身的強度、韌度也有一定的要求，也就是說，對動模框及靜模框的本質有一定的要求。

模具材料，一般采用45鋼經調質處理(28-32)HRC，鑲嵌葉片，中間大型芯、進排氣型芯采用優質模具鋼，模腔采用國產H13.

模具加工采用粗加工后淬火，然后精加工，拋光裝配試模，樣件合格后與鋁液直接接觸部件進行氮化處理。

中間大型芯為抽拔平穩一般采用油缸抽芯。兩側抽芯一般采用斜拉桿抽芯，大芯、澆口套、分流子必須設計串水冷卻。

為保證葉片成型飽滿，接鑲葉片之間要設計排氣槽，模具整體排氣末端(一般在法蘭盤處)設計集中排氣，使用排氣板排氣。

為保證所有葉片處不錯型無毛刺，各圓角弧一致，精加工后要用整體電極進行清整后再精細拋光。

為保證進排氣法蘭面平面度和不被清理毛刺時挫傷，該處模具分型面要設計在平面下0.5mm。

中間大芯為帶后座的整體結構，錐度配合長度大于缸徑的1.5倍，錐度一般為3度左右；進排氣抽芯的錐度密封面配合長度一般大于60。

內澆口一般設計在缸體頂部或火花塞處，面積設計時要先進行計算，留有余地，待試模時再根據實際工藝參數的調節進行適當地修改或加大。內澆口長度一般為1.5～3mm，橫澆道的面積一般是內澆口面積的3～4倍，截面為梯形。

模具設計時嚴格按使用廠家提供的壓鑄機連接尺寸要求制作，并對拉桿位置、壓板槽高度，油管接頭等進行校對。

模具的推桿設計數量，以能保證工件的平穩推出為依據，一般推桿直徑為5mm，根據工件的位置空間也可設計為直徑為6mm的或扁推桿，但推桿的設計增加或加粗必須征得產品設計人員的同意方可實施。

經過以上改進，做出的模具，能夠更快地打出更好的產品，且模具使用壽命更長，為公司提高了產品的生產周期和生產質量，從而節省了大量資金。