【正文】 (62) 式中 b——橫澆道寬度 (mm)； 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT29 A內(nèi) ——內(nèi)澆道截面積 (mm2)； ??2DL （ 15～ 20） (63) L——橫澆道長(zhǎng)度 (mm)； D——直澆道道入口處直徑 (mm)。 所以可以得到：主橫澆道深度 h=6mm；橫澆道寬度 b=。 根據(jù)公式可得到 D=40mm； L=3540mm； 溢流槽的設(shè)計(jì) 為了提高壓鑄件的質(zhì)量，在金屬液充填型腔的過(guò)程中應(yīng)盡量排除型腔中的氣體，排除混有氣體和被涂料殘余物污染的前流冷污金屬液，這就需要設(shè)有溢流、排氣系統(tǒng)，它包括溢流槽和排氣槽。溢流、排氣系統(tǒng)還可以彌補(bǔ)由于澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不合理而帶來(lái)的一些鑄造缺陷。 1．溢流槽的作用： 1) 排除型腔中的氣體，儲(chǔ)存混有氣體和涂料殘?jiān)睦湮劢饘僖海c排氣槽配合，迅速引出型腔內(nèi)的氣體，增強(qiáng)排氣效果； 2) 控制金屬液充填流態(tài)，防止局部產(chǎn)生渦流； 3) 轉(zhuǎn)移縮孔、縮松、渦流裹氣和產(chǎn)生冷隔的部位； 4) 調(diào)節(jié) 模具各部位的溫度，改善模具熱平衡狀態(tài)，減少鑄件流痕、冷隔和澆不足的現(xiàn)象； 5) 作為鑄件脫模時(shí)推桿推出的位置，防止鑄件變形或在鑄件表面留有推桿痕； 6)采用大容量的溢流槽，置換先期進(jìn)入型腔的冷污金屬液，以提高鑄件的內(nèi)部質(zhì)量。 2．溢流槽的結(jié)構(gòu)形式 溢流槽布置在分型面上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，截面形狀采用半圓形，設(shè)置在定模板上。 3.．溢流槽的布置形式 溢流槽布置在金屬液最先沖擊的部位和內(nèi)澆口兩側(cè)?？梢耘懦饘僖毫髑邦^的氣體、冷污金屬液，穩(wěn)定流態(tài)，減少渦流，并將折回澆口兩側(cè)的氣體、夾渣排除。 4．溢流槽的設(shè)計(jì)要求： (1)金屬液在橫澆道內(nèi)或進(jìn)入型腔后最先沖擊部位； (2)金屬液沖擊的型芯背面； (3)兩股后多股金屬液相匯處，容易產(chǎn)生渦流、裹氣或氧化夾雜的區(qū)域； (4)由于型腔形狀所形成的渦流部位； 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT30 (5)金屬液最后填充的部位； (6)需要改善金屬液形態(tài)，抑制渦流、紊流的部位； (7)內(nèi)澆口兩側(cè)或其他金屬液不能直接充填的死角區(qū)域； (8)大平面上容易產(chǎn)生缺陷集中的部位； (9)型芯溫度較低的部位； (10)鑄件壁厚過(guò)薄難以充填的部位； (11)鑄件壁厚過(guò)厚容易產(chǎn)生縮孔、疏松的部位； (12)其他排氣不良的部位。 5．溢流槽的 尺寸： 澆注系統(tǒng)及溢流槽的三維結(jié)構(gòu)圖如圖 64 所示。 圖 63 澆注系統(tǒng)及溢流槽三維結(jié)構(gòu) 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT31 排氣槽的設(shè)計(jì) 排氣槽用于從型腔內(nèi)排出空氣及分型劑揮發(fā)產(chǎn)生的氣體，其設(shè)置的位置與內(nèi)澆口的位置及金屬液的流態(tài)有關(guān)。排氣槽布置在溢流槽后端以加強(qiáng)溢流和排氣的效果。 預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的壓鑄缺陷及處理方法 在高速高壓高溫的壓鑄過(guò)程中，在錯(cuò)綜復(fù)雜的工藝條件隨時(shí)發(fā)生變化的情況下，達(dá)到理想的壓鑄效果是很不容易的，在壓鑄生產(chǎn)過(guò)程中，總會(huì)產(chǎn)生各種形式的壓鑄缺陷。多路管接頭壓鑄件的材料為壓鑄鋁合金。由于壓鑄鋁合金的體積收縮率 較大，在壓鑄件冷卻凝固時(shí)易在最后凝固處形成較大的集中縮孔。同時(shí)鋁合金對(duì)模具具有較強(qiáng)的黏附性，在脫出壓鑄件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生黏附現(xiàn)象。 預(yù)測(cè)壓鑄過(guò)程中可能出現(xiàn)的壓鑄缺陷有： 1．縮孔 在壓鑄填充的增壓、保壓時(shí)，由于金屬液的補(bǔ)縮不足，而形成的表面粗糙、形狀不規(guī)則的暗色孔洞，這種缺陷成為縮孔。 解決的方法如下： ① 控制金屬液的過(guò)熱溫度在 50℃ 以下； ② 增加內(nèi)澆口厚度，加大增壓壓力核延長(zhǎng)保壓時(shí)間； ③ 增加金屬的澆注量； ④ 改善壓鑄件結(jié)構(gòu)，消除或緩解熱節(jié)部位，使壁厚盡量趨于均勻。 2．冷隔 在金屬液相互對(duì)接或搭接處， 因未完全熔合而在壓鑄件表面形成明顯的穿透或不穿透的線性紋路，有時(shí)則會(huì)出現(xiàn)輕微的縫隙，這種缺陷稱為冷隔。 解決的方法如下： ① 適當(dāng)提高澆注溫度； ② 提高壓射比壓，縮短填充時(shí)間； ③ 改善模具溫度調(diào)節(jié)的功能，在遠(yuǎn)離內(nèi)澆口的填充前端，應(yīng)降低冷卻作用或設(shè)置局部加熱裝置，提高局部的模溫； ④ 調(diào)整內(nèi)澆口的位置和形式。將溢流槽開(kāi)設(shè)在金屬液流的匯集處，并加大其容量。 3．粘模 金屬液在冷凝時(shí)，黏附在成型零件表面上，壓鑄件在脫模時(shí)，順著脫模方向的表面被拉壞，產(chǎn)生粗糙的表面或局部掉肉的現(xiàn)象。 解決的方法如下： ① 降低金 屬液的澆注溫度和模具溫度； ② 修改內(nèi)澆口的位置，避免金屬液正面沖擊成型零件； ③ 增大成型零件的脫模斜度，按脫模方向研磨，提高光潔程度； ④ 調(diào)整合金中鐵的含量。 4．飛邊 壓鑄件在分型面邊緣上出現(xiàn)金屬薄邊。 解決的方法如下： ① 檢驗(yàn)鎖模力和增壓情況，調(diào)整壓鑄工藝參數(shù)； ② 修整成型零件的分型面； ③ 清理分型面上的雜物或突出部位。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT32 第七章 壓鑄模抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 鑄件上有與開(kāi)模方向不同的內(nèi)側(cè)凹或側(cè)孔等阻礙壓鑄件直接脫模時(shí)，必須將成形側(cè)孔或側(cè)凹的零件做成活動(dòng)型芯。開(kāi)模時(shí)，先使模具在側(cè)面分型，將活動(dòng)型芯抽 出，然后再?gòu)哪＞咧腥〕鲨T件。合模時(shí)，又必須使推出機(jī)構(gòu)及抽芯機(jī)構(gòu)回復(fù)到原來(lái)位置，以便進(jìn)行下一次壓鑄過(guò)程，完成這種動(dòng)作的機(jī)構(gòu)叫側(cè)向分型機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)稱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)或抽芯機(jī)構(gòu)。 常用抽芯機(jī)構(gòu)的類型 壓鑄模抽芯機(jī)構(gòu)的類型較多，大體可分為以下幾類： 1. 機(jī)械抽芯 它是利用開(kāi)模時(shí)，壓鑄機(jī)的開(kāi)模力和模具動(dòng)模、定模之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)抽芯機(jī)構(gòu)改變運(yùn)動(dòng)方向，將側(cè)抽芯抽出。機(jī)械抽芯的特點(diǎn)是機(jī)構(gòu)復(fù)雜但抽芯力大，精度較高，生產(chǎn)效率高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。因此，應(yīng)用廣泛，其結(jié)構(gòu)形式又可分為：斜銷抽芯、彎銷抽芯、齒輪齒條抽芯、斜滑塊抽芯等。 2. 液 壓抽芯 以壓力油作為抽芯動(dòng)力，在模具上設(shè)置專用液壓缸，通過(guò)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)抽芯與復(fù)位。該機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是傳動(dòng)平穩(wěn)，抽芯力大，抽芯距長(zhǎng)。缺點(diǎn)是增加了操作程序，需設(shè)計(jì)專門的液壓油路。常用于大中型模具，或抽芯角度較特殊的場(chǎng)合。 3. 其他抽芯機(jī)構(gòu) 它主要包括手動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)和活動(dòng)鑲塊模外抽芯機(jī)構(gòu)。 手動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)是利用人工在前或在制件脫模后使用手動(dòng)抽芯工具抽出側(cè)面活動(dòng)型芯。手動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，常用于抽出處于定模或離分型面較遠(yuǎn)的中小型模具；其缺點(diǎn)是操作時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，常用于小批量或式樣生產(chǎn)。 活動(dòng)鑲 塊模外抽芯機(jī)構(gòu)是常用于比較復(fù)雜的成型部分，因其不利于設(shè)置機(jī)動(dòng)抽芯機(jī)構(gòu)或液壓抽芯機(jī)構(gòu)而采用的方法。常用于生產(chǎn)批量較小的場(chǎng)合。它可大大簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，降低成本。缺點(diǎn)是需備有一定數(shù)量的活動(dòng)鑲塊，共輪換使用，并且工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。 本次設(shè)計(jì)采用機(jī)械抽芯機(jī)構(gòu)里的彎銷抽芯機(jī)構(gòu)。 抽芯力和抽芯距的確定 在壓鑄時(shí)，金屬液充滿型腔，冷卻并收縮，對(duì)活動(dòng)型芯的成型部分產(chǎn)生包緊力，在抽芯機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作的瞬間，須克服由鑄件收縮產(chǎn)生的包緊力和抽芯機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的各種阻力。這兩者的合力即為抽芯力。當(dāng)存在脫模斜度時(shí)，繼續(xù)抽芯時(shí)，只需克服機(jī) 構(gòu)及型芯運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力，而該力比起包緊力小得多，所以在計(jì)算抽芯力時(shí)可忽略該力。 抽芯距是指型芯從成形位置抽至不妨礙鑄件脫模的位置時(shí)，型芯和滑塊在抽芯方向上所移動(dòng)的距離。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT33 影響抽芯力的因素 影響抽芯力的主要因素有： 1) 成型部分的表面積越大，所需的抽芯力越大；型芯的斷面的幾何形狀越復(fù)雜，抽芯力越大。 2) 鑄件成型部分壁較厚，金屬冷卻凝固的收縮變大，包緊力增加，抽芯力也增大。 3) 鑄件側(cè)面孔穴多且分布在同一抽芯機(jī)構(gòu)上，因鑄件的線收縮大，對(duì)型芯的包緊力大，因此抽芯力也大。 4) 動(dòng)型芯表面粗糙度低，加工紋路與抽芯方向相同， 可減少抽芯力。 5) 加大活動(dòng)型芯的脫模斜度，可減少抽芯力，并且減少成型表面的擦傷。 6) 壓住合金的化學(xué)成分不同，線收縮率也不同。收縮率大抽芯力也大。鋁合金中鐵含量過(guò)低，鑄件會(huì)對(duì)鋼質(zhì)活動(dòng)型芯產(chǎn)生化學(xué)粘附力，則抽芯力大。 7) 壓鑄工藝對(duì)鑄件的抽芯力有很大的影響：壓鑄后，留模時(shí)間長(zhǎng)，包緊力大；壓鑄時(shí)，模溫高，鑄件收縮小，包緊力??；持壓時(shí)間長(zhǎng)，鑄件致密性強(qiáng)，包緊力增加。 8) 在模具中噴灑脫模劑，可減少鑄件對(duì)型芯的粘附力，減少抽芯力。 9) 采用較高的壓射比壓，則增加對(duì)型芯的包緊力。 10) 抽芯機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)部分的間隙，對(duì)抽芯力的影響較大。間隙太小， 需增加抽芯力；間隙太大，易使金屬液進(jìn)入，增大抽芯力。 抽芯力的估算 由于影響抽芯力的因素很多，所以精確的 計(jì)算抽芯力十分困難。抽芯力可按下式來(lái)計(jì)算： )s i nc o s(s i nFc o s ????? ??? A l PFF 包阻 （ 71） 式中 F ——抽芯力（ N ）； ）—抽芯阻力（—阻 NF ； A ——被鑄件包緊的型芯成型部分?jǐn)嗝嬷荛L(zhǎng)（ m ）； 包F ——鑄件冷卻收縮后對(duì)型芯產(chǎn)生的包緊力（ N ）； p ——擠壓應(yīng)力（單位面積包緊力）（ Mp ），對(duì)于鋁合金一般取 10～ 12Mp； ? ——壓鑄合金對(duì)型芯的摩擦系數(shù)， ? =～ ； ? ——型芯成型部分的脫模斜度（ 176。）。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT34 圖 7 1 型芯 1 ）（包阻 ???? s i nu c o slps i nc o s AFFF ?? ； u= 211 ??? ?A ； L1=40mm 222 ??? ?A ； L2=80mm NAF NAF i n1uc ospl i n2uc ospl oo2222oo1111?? ?? ）（ ）（ NFFF ??? 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT35 圖 7 2 型芯 2 mmlmmxdA 120。 2 ???? ? NuA l pF oo )1s i n1c o s( ??? 抽芯距的確定 抽芯后，型芯應(yīng)完全脫離鑄件的成型表面，使鑄件順利脫模。抽芯距計(jì)算公式如下： k?? 移抽 SS （ 72） 式中 抽S ——抽芯距（ mm ） 。 移S ——滑塊型芯完全脫離成形處的移動(dòng)距離（ mm ）； k ——安全值（ mm ）。 常用抽芯距的安全值如下表所示： 表 7 1 常用抽芯距的安全值 k （ mm） 移S 抽芯機(jī)構(gòu) 斜銷、彎銷、手動(dòng) 齒軸齒條 斜滑塊 液壓 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT36 10 3～ 5 5～ 10（取整齒） 2～ 3 10～ 30 3～ 5 30～ 80 5～ 8 8～ 10 80～ 180 10～ 15 180～ 360 8～ 12 15 本次設(shè)計(jì)涉及的抽芯距計(jì)算如下： 型芯 1 的抽芯距 mm71764k ????? 移抽 SS 型芯 2 的抽芯距 mm71746k ????? 移抽 SS 彎銷及斜滑塊的設(shè)計(jì) 彎銷的設(shè)計(jì) （ 1）彎銷斜角的確定 彎銷斜角 ? 越大，抽芯距 抽S 則越大，彎銷所受的彎曲力也越大。因此，抽芯距短而抽芯力大時(shí)，斜角 ?取小值；抽芯距長(zhǎng)而抽芯力小時(shí) ，彎銷斜角 ? 取大值。本次設(shè)計(jì)統(tǒng)一取彎銷斜角的大小為 30176。 （ 2）延時(shí)抽芯行程的確定 由于本次設(shè)計(jì)的楔緊塊在模具內(nèi)部，且楔緊塊的楔緊角為 10176。，小于彎銷斜角，開(kāi)模時(shí)應(yīng)先脫出楔緊塊高度之后再帶動(dòng)滑塊抽芯，則有： S?延S （ 73） 式中 延S ——延時(shí)抽芯行程（ mm）； S ——楔緊塊伸入滑塊 的高度（ mm）。 （ 3）彎銷寬度的確定 為保證彎銷在工作時(shí)穩(wěn)定可靠，應(yīng)使彎銷具有一定的寬度，具體寬度的計(jì)算可以按照下列的公式來(lái)進(jìn)行： ab 32? （ 74） 式中 b——彎銷的寬度（ mm） a——彎銷的厚度（ mm） （ 4）彎銷厚度的確定 彎銷的厚度可以采用查表的方法來(lái)得到，具體參見(jiàn)下表： 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。5wT37 表 72 彎銷的厚度 （ mm） 抽芯角 受力距離 抽芯力 F/KN 5 10 彎銷厚度 a/mm 30176。 20 16 20 4