原標(biāo)題：壓鑄模定模側(cè)組合型芯反推式斜抽機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

摘 要：為解決鑄件氣縮孔問題，在壓鑄模定模側(cè)設(shè)計(jì)了一種組合型芯反推式斜抽機(jī)構(gòu)。在鑄件定模側(cè)存在大量斜孔無法直接出鑲針的情況下，采用該機(jī)構(gòu)能夠?qū)⑦@些孔位做成整體斜抽。該新型反推式斜抽機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)精巧，運(yùn)行平穩(wěn)，故障率低，使用可靠，值得推廣應(yīng)用。

前 言：采用壓鑄工藝方法生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)，由于壓鑄件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)多樣性，某些壓鑄件存在許多與出模方向不一致的斜孔，不能直接出鑲針，容易產(chǎn)生縮孔、縮松等鑄造缺陷。為了解決上述問題，部分企業(yè)嘗試在模具上設(shè)置一些如斜抽芯等附屬結(jié)構(gòu)，通過對(duì)這些斜孔進(jìn)行預(yù)鑄以消除減少內(nèi)部縮孔和縮松缺陷。目前，壓鑄行業(yè)大部分的壓鑄模具使用如圖1所示的單針斜抽機(jī)構(gòu)：通過抽芯油缸的運(yùn)動(dòng)，在模具開模前將斜針抽出產(chǎn)品。這種方式對(duì)單一斜孔的氣縮孔有明顯的改善作用，但是當(dāng)斜孔數(shù)量較多時(shí)，這種機(jī)構(gòu)對(duì)油缸質(zhì)量的要求就會(huì)大大提高，易出現(xiàn)運(yùn)行不平穩(wěn)斷針的現(xiàn)象，同時(shí)如果孔位分布不均勻，還會(huì)出現(xiàn)油缸過多干涉的問題。

圖1 傳統(tǒng)單針斜抽機(jī)構(gòu)

本文提出了一種定模側(cè)組合型芯反推式斜抽機(jī)構(gòu)，要點(diǎn)是采用了類似預(yù)頂出的導(dǎo)向方式，將所有斜向鑲針臺(tái)階放置在兩塊頂出板內(nèi)，在頂出板底部設(shè)置兩個(gè)油缸進(jìn)行反向推動(dòng)，節(jié)約了成本的同時(shí)改善了產(chǎn)品質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)效果較好。

1、技術(shù)背景

2017年我公司開發(fā)了一款油底殼類產(chǎn)品，產(chǎn)品如圖2，基本參數(shù)見表1。該產(chǎn)品定模側(cè)有一個(gè)與出模方向成8°斜度的斜面，其上帶有10多個(gè)斜孔，孔徑均小于5 mm。初始方案這部分孔位全部未出針，生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)這些位置氣縮孔較嚴(yán)重，只憑壓鑄工藝的調(diào)整無法改善這些缺陷，因此決定將這部分孔位做成斜抽。在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)該斜面上的斜孔數(shù)量多，分布區(qū)域不均勻，如果采用傳統(tǒng)抽芯形式，需要增加7個(gè)左右的油缸，還有部分鑲針因?yàn)楦缮鏌o法實(shí)現(xiàn)。在反復(fù)研究產(chǎn)品結(jié)構(gòu)并多次評(píng)審后，提出了反推式斜抽方案。

圖2 產(chǎn)品三維圖

表1 產(chǎn)品基本信息

2、常規(guī)斜抽方案

方案說明：采用常規(guī)斜抽設(shè)計(jì)方案，在定模側(cè)安放斜抽油缸，通過對(duì)斜孔預(yù)鑄，減少氣縮孔。方案缺陷：由圖3可以看出，為了將斜面上的所有孔位全部做成抽芯，需要布置7個(gè)左右的油缸，并且部分油缸相互之間存在干涉，需要做成異型油缸，另外大部分油缸還需要一抽多根針，這導(dǎo)致模具成本大大增加，故障率明顯增高，維護(hù)不便。

圖3 斜抽油缸布局示意

3、組合型芯反推式斜抽機(jī)構(gòu)方案

3.1?方案特點(diǎn)

此結(jié)構(gòu)只需要兩個(gè)缸徑較大的油缸就能將整個(gè)斜面上所有的孔位全部出成斜抽，不存在因?yàn)楦缮鎸?dǎo)致個(gè)別針無法實(shí)現(xiàn)的問題。同時(shí)采用了四組導(dǎo)柱導(dǎo)套，保證了該機(jī)構(gòu)能夠平穩(wěn)運(yùn)行，不易出現(xiàn)斷針卡死的問題。

3.2?工作原理

如圖4、5所示，在產(chǎn)品保壓結(jié)束模具即將開模前，壓鑄機(jī)向液壓站給出信號(hào)，使頂出板下方的兩個(gè)與產(chǎn)品斜面垂直的抽芯油缸給出一個(gè)向上的力，帶動(dòng)相連的頂出板斜向上運(yùn)動(dòng)。所有斜針臺(tái)階全部掛在頂出板內(nèi)，隨著頂出板的運(yùn)動(dòng)一起向上，當(dāng)油缸達(dá)到最大頂出行程時(shí)，所有斜針被抽離產(chǎn)品位。此時(shí)固定于頂出板側(cè)面的行程桿觸碰油缸后限位行程開關(guān)，讓油缸再將整塊頂出板拉回到之前的狀態(tài)，等待再次入料合模。

圖4 反推式斜抽方案

圖5 反推式斜抽方案工作原理

3.3?缺陷

本機(jī)構(gòu)體積較大，對(duì)定模框厚度有額外要求，設(shè)計(jì)時(shí)需考慮壓鑄機(jī)允許的模具厚度是否足夠。油缸背面貼近模芯，溫度較高，有故障風(fēng)險(xiǎn)。

本機(jī)構(gòu)對(duì)定模側(cè)采用的兩個(gè)反推油缸要求較高，生產(chǎn)前需調(diào)試準(zhǔn)確，保證油缸運(yùn)行的同步性、一致性，否則會(huì)導(dǎo)致整個(gè)機(jī)構(gòu)的卡頓及鑲針的損傷。

4、模具設(shè)計(jì)與制造注意事項(xiàng)

油缸方向、導(dǎo)柱導(dǎo)套方向需嚴(yán)格與產(chǎn)品斜面垂直，如果角度有誤差，整個(gè)結(jié)構(gòu)會(huì)運(yùn)行不穩(wěn)，易拉傷斷針；油缸底部與模芯接觸位置需做冷卻板，通水降溫減少油缸故障率；斜抽芯針與針套之間的配合間隙需嚴(yán)格控制。

5、模具和產(chǎn)品圖

如圖6所示，我司根據(jù)組合型芯反推式斜抽機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，制作出了相應(yīng)的模具。通過正常的工藝調(diào)試，該模具生產(chǎn)狀況良好，斜抽位置的氣縮孔合格率到達(dá)了98.1%。

圖6 模具和產(chǎn)品圖

6、結(jié)論

常規(guī)斜抽芯結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成熟，結(jié)構(gòu)典型，機(jī)構(gòu)穩(wěn)定，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。新型反推式斜抽結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：主要適用于定模側(cè)同一斜面存在大量與出模方向不一致的斜孔的情況，只是具體配件的角度尺寸需根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)。同比常規(guī)斜抽方案，此結(jié)構(gòu)降低了模具故障率，簡(jiǎn)化了定模側(cè)模具結(jié)構(gòu)，在實(shí)際運(yùn)用中具有明顯的效果。

作者
陳亮 楊迎風(fēng) 王亞平 豐亮
廣東鴻圖（南通）模具有限公司
本文來自：《鑄造》雜志