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本帖最后由 未济 于 2010-10-16 18:00 编辑 , P1 o0 [1 P& {
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摘要:通过分析变速箱前罩的压铸成型工艺，确定了模具结构设计方案。为了便于安装和固定嵌件，使用型腔倾斜结构；为了便于模具的制造与检验，将模具镶块基准做成同等倾斜使镶块尺寸与产品尺寸基准一致；为使定模顶出机构安装便捷、占空间小、顶出力大，使用了碟形片组合弹簧顶出新型结构。模具结构设计改善效果显著，生产实践证明模具设计是成功的。 关键词: 铝合金.变速箱前罩.压铸模具. ) `1 G; C ^, k* x P
Die casting die for the front casting of torque-converter housing ZHANG Yu-xi (Ningbo Dahongying UniversityNingbo, Zhejiang 315175, China) Abstract：The structural design scheme of a die casting die was determined based on analysis on the die casting process of the front casting of a torque-converter housing. In the design cavities were arranged slantways for the easy installation and fixing of inserts; the insert’s reference was made the same angle with cavities so that the reference of insert dimensions are in accordance with the product dimensions; an integrated bellevillespring stripping mechanism was applied for its easy installation in fixed half and for less space requirement. The technique proves to be effective. Key words: aluminum alloy; front casing of torque-converter housing; die casting die
* H1 U( S4 [& B7 _" ]1引 言 变速箱前罩是汽车零件中受力较大的压铸零件，是关键件。由于变速箱前罩使用环境的特殊性和变速箱前罩零件结构的特殊性，决定其强度要求高，压铸工艺相对较复杂，所以压铸件质量直接影响汽车变矩器的整体性能和使用寿命。变速箱前罩在压铸生产中有一定难度，关键问题：1、钢套嵌件在压铸生产过程中需安装便捷定位可靠，2、定模需加装顶出机构，3、定模顶出机构在合模前不易受力，并且开模瞬间需具有超强的跟出力，4、模具结构需具有良好的加工检测工艺性。经过多次研究、论证及实践证明，在模具结构设计时，采用如下方案能完美解决上述四项问题：一是将型腔水平布局调整成略向一边倾斜的布局，这样能使嵌件在重力的作用下，自然地固定在抽芯上；二是让模具镶块基准作同等倾斜，可使型腔尺寸基准保持不变，在解决嵌件安装、定位问题的同时，确保模具制造的良好工艺性与检测便利；三是使用碟形弹簧片顶出机构，顶出结构紧揍、顶出力强大、组装方便。 2压铸件特点及工艺条件分析 变速箱前罩压铸件如图1-图3所示，压铸件投影面积大小为220mmX190mm，压铸件重量为2.12kg，平均壁厚为5mm，在压铸件的内腔里置有一个外径Φ70mm的嵌件，压铸件内腔嵌件安装处的抽芯型腔部长达190mm，且其旁边有形成铸件内腔减轻窝的大抽芯镶件。另外，在图1左上方有一处倒扣，需要配置抽芯。为避开抽芯机构，将来浇口位置有必要布局到此抽芯的反侧。零件基体为旋转体，分型面与旋转轴线重合（如图2）。考虑到压铸生产时方便安放钢套嵌件，有必要把大抽芯设置在操作者侧，所以图1可视部分需要在定模成型。由于定模侧有四个型芯孔和多处减轻窝，所以定模侧的包紧力相对比动模侧大，定模侧需要设置顶出机构，在定模侧设置八处顶出迹。顺理成章图3可视部分要在动模成型，动模侧设置六处顶出迹。从壁厚来看该压铸件成型不成问题，但是因为需要装嵌件，而且嵌件在超长型芯上， 同时安放嵌件的位置被抽芯上的突起镶件遮挡，所以压铸生产难度很大，一旦嵌件在压铸成型前有松动还直接影响压铸件的合格率，更影响单位时间内的压铸产量。另外，尽管由于动模侧有抽芯机构，压铸件不会留定模，但是定模侧包紧力有可能把压铸件拉裂，也有可能把抽芯机构拉变形，所以定模侧必须设置顶出机构，在定模设置顶出机构难免会加大定模厚度尺寸，一旦加大定模厚度就等于加大压射行程，压射行程加长同样会影响浇注时间并影响压铸件质量。 图1 图2 图3 3模具方案设计分析 变速箱前罩压铸模设计的关键：一是如何在不增加定模厚度尺寸的前提下设置定模顶出机构，二是如何实现嵌件安放便捷和定位牢靠，三是如何确保良好的制造工艺性和利于检测，四是如何确保压铸件在开模的瞬间有超强力辅助跟出。从压铸件的特点分析中不难看出，安放及固定嵌件有各种办法，如镶嵌磁体吸附等。但是从耐久性可靠度方面无法实现理想化。同样，定模侧加装顶出机构也有多种方法，如加装小型油缸，加装硬质橡胶块顶出等。但是均无法同时确保即具有超强力又不增加模具厚度尺寸。经过总结经验，最终对型腔做倾斜布局并让模具镶块基准作同等倾斜；定模使用碟形弹簧片顶出机构。应用上述二项技术较经济地解决了该模具设计的四个关键问题，同时又间接地使取件和喷涂实现自动化。 4变速箱前罩压铸模设计过程 变速箱前罩压铸模设计经历两次失败之后，第三次设计制造达到理想状态 4.1第一次模具设计方案 如图4所示，在初次模具设计时，采用常规的设计方案，严格按包紧力分布来进行分模。由于是三面抽芯，所以只能采用横平竖直的布局，即大抽芯水平摆放，并置于反操作者侧，初次模具设计的优点：省去定模顶出机构。缺点：因大抽芯在反操作者侧，所以放置嵌件不便；因定模没有顶出机构，所以铸件偶有拉裂现象；因大抽芯镶件在动模侧，所以大抽芯与大抽芯镶件之间的盲区难以喷涂。 ) ]9 r9 b! m& f8 R) W6 I# [
图4第一次模动模侧 4.2第二次模具设计方案 动定模反转并且旋转型腔。本次设计是对第一次模具使用过程中存在的问题逐条进行分析之后，得出的解决方案。方案状态为：大抽芯在操作者侧并且向下倾斜10º，定模加装油缸顶出机构。本方案优点：放置嵌件问题得到解决，铸件拉裂问题得到控制，大抽芯与大抽芯镶件之间的喷涂盲区消除。新暴露出的不足点：定模尺寸过厚，增加了充填难度。 4.3第三次模具设计方案 定模改装碟形片顶出机构。第三次模具设计是对第二次设计方案新暴露出的问题进行分析之后，得出的设计方案，通过压铸生产验证，所有问题得到解决，达到预期效果。 5最新设计方案亮点剖析 5.1型腔倾斜布局的确定 如图5所示，将型腔布局由正态逆时针旋转10º，这样，安装嵌件的大抽芯也相应自然向左下倾斜10º，并指向操作者侧。所以，嵌件在重力的作用下会被自然地固定在抽芯上，确保安放嵌件便捷、可靠、经济；另外值得一提的是：在模具右上方设置两个大量排气板，由于两个大量排气板独立设置，避免铝液回流，可以充分地对浇排系统进行微量调整，使压铸件品质更加稳定。
7 S* ]' ~( J" V0 q+ f1 P图5第三次模动模侧 | 
发表于 2010-10-16 17:54:59
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