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，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，在模具開模前將斜針抽出產(chǎn)品。這種方式對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，這種機(jī)構(gòu)對油缸質(zhì)量的要求就會大大提高，易出現(xiàn)運(yùn)行不平穩(wěn)斷針的現(xiàn)象，同時如果孔位分布不均勻，還會出現(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，將所有斜向鑲針臺階放置在兩塊頂出板內(nèi)，在頂出板底部設(shè)置兩個油缸進(jìn)行反向推動，節(jié)約了成本的同時改善了產(chǎn)品質(zhì)量，現(xiàn)場生產(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)有一個與出模方向成8°斜度的斜面，其上帶有10多個斜孔，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)只需要兩個缸徑較大的油缸就能將整個斜面上所有的孔位全部出成斜抽，不存在因?yàn)楦缮鎸?dǎo)致個別針無法實(shí)現(xiàn)的問題。同時采用了四組導(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，使頂出板下方的兩個與產(chǎn)品斜面垂直的抽芯油缸給出一個向上的力，帶動相連的頂出板斜向上運(yùn)動。所有斜針臺階全部掛在頂出板內(nèi)，隨著頂出板的運(yùn)動一起向上，當(dāng)油缸達(dá)到最大頂出行程時，所有斜針被抽離產(chǎn)品位。此時固定于頂出板側(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，對定模框厚度有額外要求，設(shè)計(jì)時需考慮壓鑄機(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。

本機(jī)構(gòu)對定模側(cè)采用的兩個反推油缸要求較高，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，否則會導(dǎo)致整個機(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，整個結(jié)構(gòu)會運(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