ADC14支架座压铸模设计

杨 南，覃志高，韦 敏

（1.柳州职业技术学院，广西 柳州 545036；2.柳州城市职业学院，广西 柳州 545036；3.百色职业学院，广西 百色 533000）

0 引言

压铸零件的成型过程就是熔体压铸充填型腔的过程[1-3]。在设计压铸模结构前，需对待成型铸件进行研究，收集有关压铸件设计、压铸成型工艺、成型设备、模具制造、机械加工及特种加工工艺等信息，并加以整理和汇总[4-6]。针对铸件的原图纸，应了解其功能和装配关系、使用部位和组装部位的精度和强度要求[7-10]，同时应对企业现有技术进行了解，熟悉现场实际状况，包括模具零件制造的加工能力和技术水平、现有设备的状况等[11-13]。现针对某支架座铸件的压铸成型，以实际案例阐述压铸模的设计。

1 支架座铸件

图1所示为某设备的支撑三角架，该铸件采用铝合金ADC14压铸成型，产量为3万件。铸件由三角支板及三角支板上的架座构成，三角支板的背面设置2个螺钉柱及3个定位柱。架座为扁柱形状，整体成一定的斜角附设于三角支板上，一侧设有3个螺钉沉孔；另一侧设有一个大安装槽以及槽内的加强筋、3个螺钉柱、螺钉柱连接筋。

图1 铸件三维结构

ADC14铝合金成分如表1所示。该铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用[7，8]。

表1 ADC14铝合金成分 质量分数

2 成型分析

2.1 工艺难点分析

针对一般压铸件，其形状尽可能设计简单，以避免压铸模需要设置较多的脱模机构而导致结构复杂，模具可靠性变差。从成型工艺考虑，该铸件壁厚较均匀，结构特征不复杂，适合批量压铸成型，所采用ADC14合金材料压铸成型性能好，成型的铸件尺寸精度中等，铸件的外形尺寸为169 mm×227 mm×135 mm，为中型尺寸铸件，如图2所示。

图2 铸件结构尺寸

铸件的成型有以下3个难点：①三角支板和架座的外壁不能有分型痕迹，且须抛光处理；②铸件三角支板内壁及支座两侧面的特征脱模方向不同，将导致铸件脱模困难，三角支板内壁存在φ22、φ16 mm螺钉柱，表明三角支板内壁的脱模，只能沿此两柱的轴心线平行方向，而支座两侧存在沉台孔，该区域的脱模也只能沿孔中心线的平行线方向进行；③支座头部与三角支板之间存在倒扣区域，此处也是脱模难点。

2.2 分型设计

分型拟采用图3所示的P0主分型面，主分型面沿三角支板的最大外沿轮廓线进行设置，设置P1副分型面，以对支座两侧的孔进行侧抽芯脱模，其中支座一侧的槽及槽内的孔按F2方向进行侧抽芯脱模，另一侧的孔按F2的反方向进行抽芯脱模。支座头部与三角支板之间的倒扣区域，按F3方向进行侧抽芯脱模。P0分型面分割的型芯镶件按F1方向进行脱模，因此铸件需要设置5个成型镶件构成型腔，分别为型腔板镶件、型芯镶件及支座的3个侧面成型镶件。

图3 分型设置

2.3 成型方案

型腔按图4所示方案进行设置，采用侧浇口，设置在分型面P0上的三角支板的斜边侧，浇口分3级设置，以便于与铸件分离。设置3个滑块进行支座难脱模部位的脱模，分别对应为：A滑块实现图3中支座F2向的侧抽芯；B滑块实现支座头部倒扣处的斜抽芯；C滑块实现支座F2向反向的侧抽芯。型腔板镶件、型芯镶件及滑块材料采用合金钢8407，热处理硬度46～48 HRC，成型面抛光至Ra0.4 μm。

3 模具结构设计

压铸模结构如图5所示，设置为1模1腔结构，选用通用型两板模架，设置4个导柱14进行导向，浇口套12安装在定模套板1内。考虑顶出机构的推杆不能与3个滑块产生干涉，顶出机构设置了先复位结构，为保护模具在放置时不沾水生锈，模具的侧面设置4个垫脚以保护模具。

图4 型腔设计方案

图5 模具结构

定模套板1、动模套板2、垫块4、动模座板5、推板9、推杆固定板10等材料采用45#钢，且进行调质处理。型腔板镶件16安装于定模套板1的槽内，用螺钉紧固，如图6所示。

3个滑块机构的安装如图7所示，模具采用斜导柱驱动滑块实行侧抽芯，成型滑块镶于滑块体上，滑块体由压条进行限位运动导向，并由尾端的尾座进行抽芯行程限位，尾端弹簧拉紧，实现抽芯后的位置停留。

图6 定模结构

图7 滑块机构

4 结束语

结合支架座采用铝合金ADC14压铸成型的需要，设计了单腔式压铸模对其进行成型。模具采用底端加装动模座板的封闭式模架，以保证顶出机构的可靠运行。针对待成型铸件3个侧面的脱模需求，设计了3个斜导柱滑块机构实行侧抽芯。实践证明，模具结构设计合理，工作运行稳定，可为同类铸件的模具设计提供参考。