福建兵工装备有限公司  张健清

压力铸造是目前有色金属铸件的重要成形工艺方法。压铸不仅具有生产流程短，工序简单而集中，以及铸件强度和硬度较高的特点，且具有节省能源、原材料等优点，是一种高效的铸造方法。压铸模具是压力铸造生产的关键，其质量决定着压铸件的质量和精度，而模具设计直接影响着压铸模的质量和寿命。因此，模具设计是模具技术进步的关键，也是模具发展的重要影响因素。
1. 零件结构与工艺分析
（1）零件结构分析 如图1所示，该零件为一种带长杆类嵌件的压铸件。图2为其结构，最小壁厚为2.5mm，最大壁厚为2.95mm。压铸件表面不允许有裂纹、夹渣、气孔等缺陷。为了保证嵌件与压铸件本体结合牢固，防止径向或轴向移动，嵌件开有一段长40mm的槽，槽表面滚花。

（2）压铸件材料分析 压铸件材料选用A D C 1 2 ，抗拉强度≥ 3 3 0 M P a ，屈服强度≥1 8 0 M P a ，伸长率≤ 1 . 5 % ，硬度≤ 1 5 0 H B W 。ADC12是Al-Si-Cu系合金，是可热处理强化的铸造铝合金，有很好的铸造性、耐蚀性和可加工性，且压铸件强度高，热胀系数小。但是压铸成形后存在内部组织致密性差、强度低等缺陷。
（3）压铸成形工艺条件 铸件收缩率为0.6%，铸造压力为（140±20）MPa，铝液温度为650～720℃，保压及留模时间为（8±1）s，模温为150～250℃，嵌件预热到150～250℃，压室直径为40mm，每模周期30s。
2. 模具结构设计
（1）分型面的选择 按图2Ⅰ-Ⅰ分型面设计，型腔全部设计在定模内，型芯全部处在动模内。选此分型面放嵌件方便，稳定可靠，铸件易脱模，有利于浇注系统和排气系统的布置。
（2）浇注系统及排溢系统设计 图3为带嵌件和浇注系统的压铸件。此模具为一模两腔结构，采用侧浇口进浇，整个浇注系统由直浇道、横浇道与内浇道三部分组成，横浇道与内浇道均开设在定模上。横浇道为反切线式，深度为5mm，两侧起模斜度30°，底部圆角半径3mm；内浇道采用半环形，厚度为2.2mm，宽度1.8mm，底部圆角半径1.5mm，内浇道横截面积为228.72mm2。该模具无需设排气槽，型腔中的气体、夹杂物可分别从分型面及型芯与嵌件配合间隙排出。

（3）成形零件结构 直接与铸件相接触的零件统称为成形零件，如图4所示为该模具的成形零件，由型芯和型芯套组成，其材料分别选用具有高硬度、热硬性的W18Cr4V和耐冷热疲劳性良好的3Cr2W8V。此模具采用镶拼式结构，有利于更换易损件，降低模具制造成本；型芯采用台阶式结构固定，制造和装配较简便。

（4）推出机构 该铸件属于面积大、壁薄但轮廓简单的盘形深腔类铸件，此类铸件宜采用卸料板推出机构。卸料板推出机构运动较平稳可靠，铸件承受推出作用力的面积大，推力分布均匀，推出平衡，铸件变形小。卸料板推出机构主要由退料板、型芯套和退料压板等零件组成。推出力通过退料压板、退料板借助退料板导套在导柱上移动，将铸件从型芯中推出。推出铸件时复位杆连同推出元件向前运动，合模时，定模分型面触及复位杆端面，动模其余部分继续合模动作，推出机构复位。
（5）模具结构及工作过程 此模具属两板模，其最大外形尺寸为358mm×225mm×500mm（长×宽×高），选用DM180型压铸机。模具工作过程：如图5所示，把预热过的嵌件插入动模板内的型芯中，（......）