1整流罩成型工艺分析
整流罩结构如图1所示,该压铸件要求强度高,质量轻,适应℃以上高温高湿工作环境,综合上述要求选用YZMgAl9Zn镁合金材料,熔点为℃。铸件上有φ6mm的盲孔,外形为抛物面,铸件尺寸精度不高。
该压铸件成型性能较好,成型后要求表面光滑,内部不得有裂纹、冷隔、气孔等缺陷,内、外表面的脱模斜度为1°,壁厚为2mm,内外圆柱面过渡处设置R3mm圆角。压铸成型工艺参数:压射比压为80~MPa,充型速度为40~90m/s,浇注温度为~℃,模具预热温度为~℃,保压时间为1~2s,选氟化钠水作涂料。选用J型立式冷压室压铸机,其压室内径为φ65mm,压射位置为0~。
2压铸模设计
2.1浇注系统设计
分型面选择在铸件最大外形轮廓处,即φ57mm处。由于整流罩压铸件形状为抛物线,且顶部内侧有带孔的圆柱面,采用点浇口进料,浇口直径d=φ2.8mm,浇口宽度h=3mm,出口角α=60°~90°,进口角β=45°~60°,弧度半径R=30mm。该模具无横流道,只有浇口与直浇道,直浇道与浇口采用抛物面过渡,如图2所示。
(1)根据所选的立式冷压室压铸机座板,查得所选的立式冷压室压铸机喷嘴导入口小端直径d0=φ14mm,压铸模定模座板孔为φ55H7mm,沉孔深16mm;喷嘴大端端面到压室中心的距离为mm,选压室尺寸φ65mm,喷嘴长为72.5mm,喷嘴段直流道锥角为3°。经计算,喷嘴大端直径为φ17.mm,模具浇口套直流道小端直径选φ18.79mm。
(2)浇口套总长为45mm,直流道锥角为4°,经计算,浇口套段直流道大端孔直径为φ21.92mm。
2.2压铸模结构
压铸模采用点浇口三板模结构,如图3所示。压铸模若采用推件板推出成型的整流罩,计算得到镁合金整流罩压铸件推出位置单位面积应力σ为48.94MPa,大于镁合金的许用应力[σ](30MPa),成型铸件受推力处将会开裂,无法保证成型质量,需要改进整流罩压铸件原有推出结构。在整流罩压铸件推出处增设φ85mm外径的凸缘,如图1所示,再在凸缘端面布置6根φ12mm的推杆推出整流罩压铸件,经计算,结构改进后的整流罩推出应力σ为26.7MPa,小于镁合金许用应力[σ],避免了压铸件推出时开裂,保证了成型质量,且推出元件为推杆,也简化了模具结构,只需切断其增设的凸缘即可得到符合要求的整流罩。
中间板6与定模套板3的分型距离A取mm;定模套板3与动模套板12分型距离B取88mm,分别采用两块拉板1安装在各模板上,拉板1上开设腰形槽,各模板上安装定位销确定定模套板3与动模套板12、中间板6与定模套板3打开的距离,如图4所示。
3压铸模工作原理
压铸模动模在J型立式冷压室压铸机座板带动下与定模合模,压铸机压室的下冲头向上运动,堵住喷嘴孔,上冲头下移,推动压室内的镁合金液及下冲头往下运动,压室内镁合金液经喷嘴孔进入压铸模浇口套7的直浇道及定模镶件5的点浇口而填充压铸模型腔,填充结束后,型腔内镁合金液冷却凝固,形成整流罩压铸件。接着压铸机开合模机构动作,压铸模先打开中间板6与动模套板12,拉断浇口凝料与整流罩压铸件,当圆柱销与拉板1上的腰形孔另一端接触时,中间板6与动模套板12之间的运动结束;动模继续向前运动,这时中间板6与定模座板10分开,将浇注系统凝料从浇口套7中脱出;之后压铸模动、定模打开,压铸机推杆顶住推板19,推板19将动力传递给推杆23,推出整流罩压铸件;最后压铸机自动喷淋装置对压铸模型腔壁面喷涂冷却液,压铸模动、定模合模,压铸机顶杆及模具推出机构复位,进入下一个压铸生产循环。该压铸模结构特点:①当铸件因受推面积小导致其推出应力过大时,可以在铸件设计时专门增设受力工艺凸缘,待压铸件推出后将工艺凸缘切断;②压铸模上设有沉孔与所选压铸机喷嘴大径定位;③压铸模沉孔直径及深度与所选压铸机的座板对应。
▍原文作者:祁倩,张晓宇,关月华
▍作者单位:江门职业技术学院机电系