浅析铝合金零部件压铸模具创新设计及先进制造

2015-03-11王道欣

科学中国人 2015年24期

关键词：脱模滑块铝合金

王道欣

山东华盛中天机械集团股份有限公司

浅析铝合金零部件压铸模具创新设计及先进制造

王道欣

山东华盛中天机械集团股份有限公司

铝合金零部件压铸模具中的一些设计的缺陷会导致各类铸造缺陷的产生，同时也会影响模具寿命及压铸生产效率。如今，铝合金零部件压铸模具的生产引进了非常多创新技术，例如铝合金零部件压铸模具动、定模框整体设计；压铸模具顶出机构的改革性设计；压铸模具型芯的快换设计；压铸模具滑块的改革设计等等这些最具创新的设计以及先进的制造技术都对于解决上述问题非常有效。

压铸模具；缺陷；创新设计

引言

铝在地壳中是含量最为丰富的金属，便随着提炼铝技术的突飞猛进，铝制品早已经进入千家万户，铝制品性价比高，性能良好，易于塑造，工业生产量不断加大。如今铝合金零部件产品也越来越多的用到工业产品中，越来越多的大型设备机械产品都选择用铝合金来制作，特别是铝合金零部件压铸模具应用及其广泛。铝合金零部件压铸模具耐腐蚀，耐高温，熔点高，得到了越来越多的压铸行业的青睐，但是国内铝合金零部件压铸模具行业兴起较晚，相比较国外同行业还有很长的路要走，国内铝合金零部件压铸模具显现主来的主要问题集中在制造周期长、寿命短、制造精度不够等方面，在一些精密仪器制造行业，多数都是通过进口获得高精度的铝合金压铸模具。因此，近年来国内的研究人员一直致力于铝合金零部件压铸模具创新设计及先进制造等领域的研究，希望能够突破关键技术壁垒，真正的提高国内铝合金零部件压铸模具的制造精度，同时通过优化制造步骤尽力减少制作流程缩短制造周期，并且也在铝合金零部件压铸模具创新设计方面花费大量的精力，希望切实提升国内铝合金压铸模具的使用寿命。

一、铝合金零部件压铸模具基本结构

目前铝合金压铸模具的形式主要有两种，一种是整体的，一种是镶拼的。这两种模具的形式各有利弊。

整体式模具的型腔是一体的，需要铸造的模具可以一次成型。并且制造的模具因为是一体的，零部件没有缝隙，整体性较好。不过整体式模具只是适用于一些结构简单，制造精度不高的铝合金零部件，对于一些复杂的要求精度很高的零部件是没有办法完成的。

镶拼式压铸磨具还要分为两种，一种是整体式镶拼、还有一种是分体式镶拼。这两种形式的模具都是针对的是多腔模具。多腔模具需要有多块模具组合加以套板固定之后才能使用。

二、铝合金零部件压铸模具动、定模框整体设计新方法

随着科技的进步，一些先进的数字化技术被运用于铝合金零部件压铸模具上。通过数字化CNC加工技术的应用，大大提升了铝合金零部件压铸模的制作精度，并且还大大的缩短了模具制作的时间周期和模具使用的使命。数字化的应用还对于压铸生产过程中出现的故障进行及时的检查和维修。

铝合金零部件压铸模具动、定模框整体设计借助数字化利用模具成型时候的不同冷却点，通过计算机加以控制，在模具的动、定模镶块背面与模框背面配做打不同深度的孔。通过计算机精确控制孔的深度，采用动抽芯滑块改变铸造脱模的方向，依照模具设计，模具型腔比较深的为动模,模具型腔比较浅的是定模。深浅不同的动、定模具使模顶的有效脱离，减少铝合金零部件的变形，同时也可以有效的避免铸造过程中瞬间冷却对于铝合金零部件带来的冲击，减少零部件上因为热胀冷缩带来的一些裂纹。

三、铝合金零部件压铸模具顶出机构的改革性设计

上文中提到采用动抽芯滑块改变铸造脱模的方向，设计的深浅不同的动、定模具可以使模顶的有效脱离，减少铝合金零部件的变形。的确，压铸模具顶出机构的设计并不是这么简单。其中也存在着非常先进的改革设计。

在摸顶的脱离过程中，还需要考虑模脚的设计，通常模脚垂直安装，并且被固定在模板上，模脚的高度和宽度设计合理都是为了上铸造的零部件在脱离的时候能够减少损耗。

模具顶出板的设计根据技术，顶出板也是垂直安装，同时需要一些顶板柱子作为支撑，顶板柱的存在能够有效的固定顶板，铸造出来的零部件不易变形。在一些生产时候，顶出板设计中还存在顶出板复位和顶出板预复位这样的设计，复位的结构是已知模具的高度做出的最为精确的铸造，而顶出板预复位则是要根据顶出孔的位置来做相应的调整。

四、铝合金零部件压铸模具型芯的快换设计

铝合金零部件压铸模具型芯在使用过程中需要不断的更换，这是因为在铝合金零部件压铸模具动、定模框整体设计中需要采用动抽芯滑块改变铸造脱模的方向，这些方向需要不断的快速变换，则压铸模具型芯就需要不断的快速更换。

如今具体的操作方法是，在制作模具动、定模的时候在模框的后面做一些不同的螺丝孔，这些螺丝孔通过模框和压铸模具型芯相互连接。然后采用专用内六角止头螺钉来固定住压铸模具型芯。提前预备多种不同的压铸模具型芯就可以在操作过程中转换专用内六角止头螺钉来改变压铸模具型芯。这样的快速变换不需要时时刻刻的更换，只是提前做好了充足的准备，保证铸造脱模的方向改变的准确。

五、铝合金零部件压铸模具滑块的改革设计

铝合金零部件压铸模具滑块的改革设计主要是因为这些滑块在模具的铸造过程中不断的经历热胀冷缩并且还会随时的与模具框之间形成摩擦，而改变滑块的形状，让模具的外形不在精确，容易造成滑块在运动中突然卡死，终止整个铸造的过程。因此，在模具制造的过程中在压铸模具滑块的两边增加了两个额外的镶条，这些镶条两边做少量的斜度,底部做上沉台,这样就可以保证滑块与其他零部件配合部分有足够的膨胀间隙，从而减少滑块和零部件不停运动之间的摩擦，减少损耗，防止滑块卡死。