压铸模具挤压销换向机构

1 、技术背景

2015年我公司开发了一款盖板类产品,该产品定模侧有一直径28mm、深度45mm的圆柱凸台,此位置壁厚较大,生产过程中发现该位置气缩孔较严重,只凭压铸工艺的调整无法改善这些缺陷,因此决定在定模侧增加挤压销。更改常规挤压销设计方案,气缩孔情况得到明显改善。但是由于该产品大体造型是平板,定模框厚度较小,只能采用缸径较小的油缸,偶尔会出现顶出力不足,不能顶到位的现象。为了安放挤压油缸,定模框挖出了较大的空间,这样既影响了模具的结构强度又因为温度过高导致油缸频繁发生故障(密封件失效)。经与模具设计组反复研讨,zui终推出了新型挤压销换向机构。

2 、挤压销设计方案

图2为产品三维图,铸件材料为A380,zui大外形尺寸531.07mm×154.19mm×60.86mm,重量1.145kg,产品成品体积427.2cm3,表面积2 123.8cm2,平均壁厚3.5mm,铸件收缩率1.0055。

2.1 常规挤压销设计方案

在定模框内部挖槽安放挤压销油缸,通过挤压增加局部厚大部位致密性,减少气缩孔。缺点是此处直径12mm的挤压销原本需要采用直径80mm的挤压油缸,但是由于定模空间的限制,只能采用缸径63mm的油缸。生产过程中,偶尔会出现由于顶出力不足,挤压行程不到位,气缩孔不理想的情况。

另外如图3所示,为了安放挤压销油缸,定模框相应位置已挖通,挤压销运动过程中油缸头部已伸入模芯10mm,影响模具强度。压铸生产过程中,模具温度较高,可达220～280℃,6万模次之后油缸及行程开关等元件开始出现故障,维修耗时费力影响生产效率。

2.2 改进后挤压销设计方案

图4为采用改进后的新型挤压销结构。该方案特点:此结构挤压销运行平稳,需要铣出的槽比原有方案小约30%,且不会贯通定模框,提高了模具强度。由于油缸设计到了侧面,对于缸径的限制解除,并可选用普通油缸,成本降低且保证了顶出力,不会出现挤压不到位的现象,同时油缸和行程开关等部件也不会因为高温而产生故障。

2.3 新型挤压销的工作原理

新型挤压销工作原理如图5所示。在铝液进入型腔达到半凝固状态时,模具外侧的普通油缸接到信号,给出一个向下的力,带动相连的连杆及转向块一起向下运动。转向块上设有角度15°的斜面,另外挤压销针台阶上同样开设有角度15°的斜槽,转向块与挤压销针相互配合,当转向块运动时斜面将向下的力转换为带动挤压销针向垂直方向运动的力,达到挤压产品厚大部位的目的。转向块与挤压销台阶配合面的斜度需要根据实际模具的参数精确计算,并不是固定的。转向块周围需制作导向块,以保证机构平稳运行。

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