中国压铸杂志

压铸模内浇口的结构设计及工艺分析

作者:admin 来源:原创 发表时间:2017-09-04

 
文:江苏常州明顺电器有限公司   姜伯军
 
 
摘要 针对压铸模所采用的内浇口结构特点、要求,全面分析了不同压铸模模具工艺中各形式的内浇口设计要求及其对压铸成型的质量分析。
关键词:浇口位置;浇口方向;浇口尺寸;浇口截面的形状
 
1 引言
在压铸模的总装结构设计中,浇铸进料流道采用内浇口进料的形式,内浇口的位置、方向、大小及其截面的形状直接影响压铸件的质量,以积累的实践经验为依据,并通过结合、针对其他形式的浇口对比,对内浇口的设计进行正确、合理的工艺分析。
2 内浇口的位置
在压铸模的生产中,浇口形式较多采用的是中心浇口。与侧浇口相比较,中心浇口到型腔未端的流径较短,金属料流转折和阻力较少,从而使金属液在充盈过程中的温度降低少,动能损失减少,减少了欠铸、冷隔、气孔等制品缺陷。
压铸模的分型面是模具结构中主要的排气通道。侧浇口注入金属液时易产生分型面先被堵住,然后再填充型腔深部的现象,易导致排气不畅而在铸件内部气孔严重,结构疏松。中心浇口一般都位于型腔深处,金属料流从型腔深处开始填充,最后到达分型
面部位,排气条件好,在铸件内部产生气孔的缺陷自然就大大减少。
 

 
如图1所示压铸件,若采用侧浇口的进料形式,如图1a所示,易使铸件产生内部冷隔、外表花纹等缺陷。而改用中心浇口从铸件的中部凹坑周边,如图1b中料流箭头所指,注入金属液,具体的局部模具结构如图2所示。该模具的结构为二次分型。压铸结束,开模时,由于环状浇口在环形槽上,只能沿其最薄弱的部位,即环状浇口与铸件相连处拉断。动模部分在压铸机移动模板后移的过程中继续打开,由于压射冲头对余料柄的推出作用,使环形浇口的环部在图2所示的缺口处断裂而自然脱落。采用环形中心浇口可以解决这一类无法采用一般普通中心浇口铸件的成型问题。
 

 
内浇口应尽量设置在铸件厚壁处或铸件质量要求较高部位的附近,其主要因素是:
(1)模具型腔中宽窄尺寸变化对液料冲盈形态的影响。金属液从厚壁处流向薄壁处呈全壁厚充填形式,而金属液从薄壁处流向厚壁处则呈喷射充填形式。
(2)铸件厚壁处易产生气孔,离浇口附近则增压作用效果显著,使内部气孔减少。
(3)金属液有流径段和终停段的区别。离浇口近的一段属流径段;而远离内浇口的一段一般是金属的终停段。终停段往往是金属液温较低、金属液撞壁折返形成的旋涡处,或是多股金属液的汇合处,铸件产生的夹渣、冷隔、化纹、气孔等质量缺陷较严重。
矩形箱体、壳体类铸件(如图3所示的铸件截面)若把内浇口设置在边缘处(如图3a所示),则会因流径长、转折多而使终停段缺陷增多。如果增加一处台阶分型面(如图3b所示),把内浇口设置在铸件中间的壁厚平面,则金属充盈流动变得顺畅,终停段缺陷大为减少,提高了铸件的合格率。

 
3 内浇口的方向
内浇口的导入方向是指在内浇口沿剖面上显示的方向,它是由横浇道与内浇口的转折面对液流的引导作用所决定。如果内浇口的导入方向设计不合理,很可能使金属液进入形腔后先封住分型面,然后充填型腔深部,还可能造成直接冲击型腔的内表面而使料
流抛散等问题。因此,根据内浇口所对型腔的形状,正确地选择内浇口导流方向,对保证良好的充盈过程有着决定性的作用。
图4所示为一深窄槽形散热片铸件图。原设计的内浇口采用常见的水平导入方向,如图 4a 所示,注入的金属液首先水平充盈,将分型面堵住,然后向窄槽深处充填。而深窄槽形的型腔是由电加工制成的盲槽,无法排气,因而型腔中的空气气体包裹于铸件中或散布在窄槽底部,使铸件产生气孔、欠铸等缺陷。
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