摘要：分析了铝合金端盖压铸件结构工艺性特点，介绍了压铸模的浇注系统及模具结构设计。为了使铝合金充型平稳，提高铝合金的材料利用率，同时方便进行加工，采用了分支式横浇道的设计，很好地满足了模具的设计要求。经实际生产检验，该模具在使用过程中操作方便、安全，工作稳定可靠，铸件质I达到要求。

                                     关健词：铝合金、端盖、压铸模

                                                                                                                                                    文/王明杰

1、铸件结构工艺性特点

图1是端盖铸件的结构图，外径为125mm，高度为42mm，铸造圆角为R0.5mm。内腔与外圆有同轴度要求。零件端口处要进行机加工，留有加工余量。整个端盖的内、外表面不允许有气孔、缩孔及缩松等缺陷。材料采用YL108(YZAISi12Cu2)。

2、压铸机的选择

一般根据合型力的大小来选择压铸机。求得模具的胀型力后，就可以根据下面的公式计算压铸机的合型力。

Ｆ合≥K·Ｆ胀

式中Ｆ合—合型力，kN;

K—安全系数，一般取1.2;

Ｆ胀—胀型力，kN。

Ｆ胀＝A·P

式中A—铸件在分型面上的投影面积，多腔型则为各腔投影面之和。一般另加20％作为浇注系统与溢流排气系统的面积,㎜2;

P—增压比压，40-80MPa；本铸件取60MPa。

计算得：A=14700㎜2, Ｆ胀=882kN,Ｆ合＝1058kN。因此选用130T卧式冷压室压铸机。

3、浇注系统设计

模   具的浇注系统由浇口套、直浇道、横浇道和内浇道组成，见图2。浇口套、直浇道和横浇道设置在模具的定模部分，内浇道设置在动模部分，型腔与横浇道通过搭接式内浇道连接。

3.1 内浇道设计

搭接式内浇道可以避免高压金属液直接冲击型芯，减少金属液对型芯的冲蚀，提高型芯的使用寿命。另外，采用搭接式内浇道可以防止金属液在未充满型腔前就将模具的排溢系统封闭，有利于型腔的排气。

内浇道截面积计算

式中Ag—内浇道截面积，mm2;

G—通过内浇道的金属液质量，g;

Ｐ—液态金属密度，g/mm3;

Vg—内浇道处金属液的流速，m/s;

T—充型时间，s,

铸件体积为0.298m3，液态铝合金的密度为2.4g/mm3，内浇道处金属液流速取40m/s，充型时间取0.2s。内浇道截面积计算结果是Ag=37.25mm2,

3.2 横浇道设计

本铸件属于回旋体壳盖类铸件，常采用扇形横浇道与梳形横浇道2种形式。扇形横浇道加工简单，但是横浇道体积较大，铝合金材料的利用率低。梳形横浇道体积小，铝合金材料的利用率高。采用了如图2所示的梳形横浇道形式，既方便了模具的加工，又提高了铝合金材料的利用率。这里应当注意，横浇道的两个分支之间的距离不要相隔太远，避免在两股液流交汇的部位产生卷气、冷隔等缺陷。

3.3 排气及溢流系统设计

排气及溢流系统如图2，在压铸模设计中，通常将排气道开在溢流槽的后面，方便了排气道的加工和布置。设置了5个溢流槽主要是容纳氧化和过冷的金属液，消除金属液流交汇处的卷气和夹杂，防止出现冷隔或气孔缺陷。排气道一般不设计为直通形式，排气方向一般开向模具的上方，目的是减少气体排除时的冲击，也防止金属液沿排气槽飞溅伤人。本模具排气开设方向向上会与导柱干涉，采用向模具两边排气的设置。采用向两边排气时，必须在压铸模上安装防溅板，防止金属液从分型面飞出伤人。

4、压铸模结构设计

模具结构如图3

1一推板 2一推杆固定板 3一动模套板 4一导套 5一导柱 6一定模套板 7一定模镶块 8-镶块固定螺栓 9-浇口套 10一定模浇口镶块 11一动模浇口镶块 12一动模镶块 13一支脚 14一推杆固定螺栓 15一支撑柱 16一支撑柱固定螺栓 17一冷却水道 18一支撑柱 19一支撑柱固定螺栓 20一推杆 21一镶块固定螺栓 22一推出机构导柱 23一推出机构导套

为了保证推出机构运行平稳，在推板1推杆固定板2与动模套板3上，设置定向机构导柱22与导套23,为了防止在高压下模具型腔变形，导致分型面合模不到位，在动模套板3上设置了支撑柱15、18。同时动模浇口镶块11、动模镶块12与定模镶块７、定模浇口镶块10，都要比动模套板3、定模套板6高出0.05mm, 模具的镶块采用8407钢制造。这种钢具有良好的耐热疲劳性能和高温综合性能，是制造压铸模镶块的主要钢种。模架采用45钢制造。顶杆采用SKH51钢制造，这种高速钢具有良好的高温性能，适合制作压铸模顶杆。

5、结束语

该模具按设计要求制作完毕后，经实际生产的检验，模具在使用过程中操作方便、安全，工作稳定可靠，铸件表面质量、几何尺寸及力学性能均达到要求。