壓鑄模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、第八章 壓鑄模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié) 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第二節(jié) 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第二節(jié) 推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 在壓鑄的每一個循環(huán)中，都必須有將鑄件從模具型腔中脫出的工序，而用來完成這一工序的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)用于卸除鑄件對型芯的包緊力，所以機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞，直接影響鑄件的質(zhì)量。因此，推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，是壓鑄模設(shè)計(jì)的一個重要環(huán)節(jié)。一、推出機(jī)構(gòu)的分類、組成及設(shè)計(jì)要點(diǎn)二、推桿推出機(jī)構(gòu)三、推管推出機(jī)構(gòu)四、推板推出機(jī)構(gòu) 五、其他推出機(jī)構(gòu)五、其他推出機(jī)構(gòu)六、推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向六、推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向 七、推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位與預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)七、推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位與預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)五、其他推出機(jī)構(gòu) 其他推出結(jié)構(gòu)是按鑄件的不同結(jié)構(gòu)形式或工藝要求等而設(shè)計(jì)的特殊推

2、出機(jī)構(gòu)，無固定的推出形式，在設(shè)計(jì)模具時，視具體情況而定。（一）倒抽式推出機(jī)構(gòu)（二）動模齒輪齒條倒抽機(jī)構(gòu)（三）齒輪旋轉(zhuǎn)推出機(jī)構(gòu)（四）二次推出機(jī)構(gòu) （五）擺動推出機(jī)構(gòu)（六）定模推出機(jī)構(gòu)（七）多次分型輔助機(jī)構(gòu)（一）倒抽式推出機(jī)構(gòu) 如圖8-65所示，鑄件為壁厚1.1mm的圓筒形鑄件，其對動模型芯的包緊力較大，不宜采用推桿推出機(jī)構(gòu)，此時可采用動模倒抽機(jī)構(gòu)，卸除型芯的包緊力。該機(jī)構(gòu)的液壓缸1通過連接器2與推板3、型芯6連接。 開模時，液壓缸1帶動推板3,型芯6倒抽，完全脫離鑄件后集渣包推桿7、澆道推桿8開始推出，推出鑄件。楔緊銷5在合模后起楔緊的作用，倒抽型芯6之前，楔緊銷推桿由液壓缸的作用而退出（二）動

3、模齒輪齒條倒抽機(jī)構(gòu) 如圖8-66所示，鑄件深孔由型芯2成型，由于壁薄而推桿推出則易使鑄件變形，所以采用倒抽與推出的復(fù)合結(jié)構(gòu)。型芯2及齒條推桿4的齒條尾部，分別于同軸的大齒輪及小齒輪3嚙合。型芯2軸向位置由臺階定位，并有液壓楔緊銷1楔緊。推出前，先卸除楔緊銷1的楔緊作用。推出推板5帶動齒條推桿4，以帶動齒輪。由于大小齒輪軸為剛性連接，角速度相同而線速度不同，故型芯2倒抽的速度比推桿前進(jìn)的速度快。此結(jié)構(gòu)以較小的推出距就能獲得較大的倒抽距離。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1）消除齒輪齒條間的嚙合間隙，使推出運(yùn)動能同時進(jìn)行。 2）齒條兩端應(yīng)有可靠的支承孔與其保持一定的配合，否則，不能保持齒輪齒條的嚙合精度。3）齒輪模數(shù)取

4、m24）齒輪3, 6固定在動模套板上，只能轉(zhuǎn)動而不能移動。 （三）齒輪旋轉(zhuǎn)推出機(jī)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)推出機(jī)構(gòu)主要用于推出螺紋類及斜齒類由旋轉(zhuǎn)成型要求的鑄件，推出鑄件時要求同時完成分離和推出兩種復(fù)合運(yùn)動。 如圖8-67所示，該結(jié)構(gòu)適用于旋出螺紋圈數(shù)較多的鑄件。螺紋由型芯6成型。齒條1固定于定模上，并與動模上直齒輪3嚙合。件4與件3為剛性連接，安裝與軸套2內(nèi)，并與件9嚙合，件6端部直齒輪5由中心直齒輪7傳動。開模時，通過齒條系列傳動，使型芯5轉(zhuǎn)動而旋出鑄件。在多模腔中，螺紋型芯6可沿中心直齒輪7周圍設(shè)置。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1）因內(nèi)澆口承受全部扭矩及推力，所以內(nèi)澆口截面積應(yīng)增大，且鑄件布置應(yīng)靠近分流錐。2）齒輪齒條的模

5、數(shù)m=2。3）傳動比、轉(zhuǎn)數(shù)根據(jù)需要決定。 （四）二次推出機(jī)構(gòu) 有時由于鑄件的特殊形狀或生產(chǎn)自動化的需要，在一次推出時易使鑄件變形或不能自動脫落，此時，可采用二次推出機(jī)構(gòu)。1杠桿二次推出結(jié)構(gòu)2擺塊式超前二次推出結(jié)構(gòu)3滾珠式二次推出結(jié)構(gòu)4楔板滑塊式二次推出結(jié)構(gòu)1杠桿二次推出結(jié)構(gòu) 如圖8-68所示，開模后，推桿1帶動推桿板2、推桿固定板3和推桿5向前移動并預(yù)留間隙L距離，使鑄件脫離動模型腔和型芯。由于鑄件粘附力作用，鑄件粘附在推桿5端面而不能自動脫落。推桿板2、推桿固定板3帶動杠桿4繼續(xù)向前移動，碰釘6撞擊杠桿4繞銷7轉(zhuǎn)動，撞擊二次推桿9。由于二次推桿9作用于澆注系統(tǒng)上，從而帶動鑄件脫離推桿5端面而

6、自動脫落。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1）杠桿厚度一般不超過推桿固定板的厚度。2）二次推桿9的直徑尺寸應(yīng)大于澆道寬度尺寸，以便于二次推桿復(fù)位。 2擺塊式超前二次推出結(jié)構(gòu) 如圖8-69所示，鑄件用卸料板及推桿作二次推出。推出時，推桿4、2推動動模板1和鑄件一起移動L1距離，使鑄件脫出型芯3，完成第一次推出。撞桿5與墊板接觸，繼續(xù)推出時，推桿4推動動模板1繼續(xù)移動。同時，由于撞桿5迫使擺塊6擺動，推桿2作超前于動模板1的移動，將鑄件從型腔中推出。3滾珠式二次推出結(jié)構(gòu) 如圖8-70所示，推出時，壓鑄機(jī)推桿直接作用于動模套板5上。由于動模鑲塊3與型芯套2和滾珠4配合在一起，故能把鑄件從型芯上推出。繼續(xù)推出至滾珠4，由于

7、橫向分力作用而落入型芯1的環(huán)槽內(nèi)時，型芯套2便停止推出，而由動模鑲塊3單獨(dú)從型芯套2上推出鑄件。合模時，按相反順序復(fù)位。4楔板滑塊式二次推出結(jié)構(gòu) 如圖8-71所示，推出時，推動推桿3、4和動模板1，使鑄件脫出型芯2，當(dāng)楔板7迫使滑塊5滑動至其上的空間對準(zhǔn)推桿4時，完成一次推出。推出動作繼續(xù)進(jìn)行，則推桿3將鑄件從動模板1中推出。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1）彈簧必須有足夠的彈力，同時滑塊5運(yùn)動要靈活。2）L1h1；L2h2；L=L1L2。 （五）擺動推出機(jī)構(gòu) 擺動推出機(jī)構(gòu)適用于推出帶有內(nèi)外有弧形的形狀的鑄件，按其固有的弧形軌道物鑄件順利推出。1擺板推出機(jī)構(gòu) 如圖8-72所示，定模鑲塊2與滑塊1組合成鑄件外形，沿

8、圓弧軸心線分界。擺板4能繞心軸5作擺動。球形推桿7可在擺板4的橢球形槽內(nèi)滑動，擺板4沿心軸5擺動，而鑄件沿圓弧軸線被推出。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1）鑄件弧形軸心線所對應(yīng)的圓心角一般不超過20。2）擺板4必須有預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)，否則，滑塊1復(fù)位時會造成損壞。3）擺板4與球形推桿7需要螺釘連接。 2擺塊推出機(jī)構(gòu) 如圖8-73所示，鑄件有外側(cè)凹，由擺塊3成型，利用推出鑄件時擺塊的擺動推出內(nèi)側(cè)凹，省略抽芯機(jī)構(gòu)。擺塊3由鑲有滾珠的推桿4推動。由于鑄件弧形半徑大于擺動中心到滾珠推桿4軸線的距離，所以擺塊圓弧擺脫速度要比推出速度快。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1）一擺塊在動模鑲塊槽的兩側(cè)取H7/f7的配合，以防止金屬液的竄入。2）合模后，擺塊

9、由定模鑲塊壓緊。 （六）定模推出機(jī)構(gòu) 有些由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題或其它因素而留在定模的鑄件或需要強(qiáng)制脫離定模的鑄件，可采用定模推出機(jī)構(gòu)。 1強(qiáng)制脫離定模機(jī)構(gòu) 2延時脫出定模機(jī)構(gòu) 3定模拉桿推出機(jī)構(gòu)1強(qiáng)制脫離定模機(jī)構(gòu) 如圖8-74所示，鑄件左端雖有包緊力，但主要包緊力在右端定模定模內(nèi)。當(dāng)開模時，斜導(dǎo)柱7移動開模行程h后，與滑塊10右端接觸，滑塊鑲件9才有抽芯動作，利用A端面將鑄件從定模鑲塊6上強(qiáng)制脫開。鑄件脫離定模鑲件6后，推桿3將鑄件推出。2延時脫出定模機(jī)構(gòu) 若鑄件對定模型芯的包緊力較大，且動模內(nèi)設(shè)有與分型面基本平行的活動型芯時，為了保證在開模時鑄件能留在動模上，則可采用延時抽芯的辦法。如圖8-

10、75所示，分型面打開時，滑塊2先移動空行程s，此時活動型芯4帶動鑄件卸除對定模型芯6的包緊力。繼續(xù)開模時，滑塊2的臺階面A同活動型芯4的臺階面接觸，抽芯開始。斜導(dǎo)柱1脫離滑塊2的孔，抽芯結(jié)束。然后，推桿7將鑄件推出。此種機(jī)構(gòu)不但具有延時抽芯的功能，而且可將鑄件推出定模，結(jié)構(gòu)簡單、加工方便。3定模拉桿推出機(jī)構(gòu) 如圖8-76所示，鑄件有特殊要求，定模型芯2承受主要包緊力。開模后，鑄件留在定模內(nèi)，分流錐也離開動模，被鑄件所包圍。隨著開模距離的增大，拉桿9及拉桿套10開始相對運(yùn)動。當(dāng)拉桿9及拉桿套10拉足時，利用開模力迫使定模套板3及定模鑲塊4連同鑄件一起脫離定模，同時也拔出澆道。此種結(jié)構(gòu)也可用于擺板

11、擺動推出機(jī)構(gòu)。（七）多次分型輔助機(jī)構(gòu) 有些鑄件由于結(jié)構(gòu)的特殊性和工藝要求而需要多次分型時，可以采用如下的輔助機(jī)構(gòu)形式。 1擺鉤式多次分型機(jī)構(gòu) 2滑塊順序分型機(jī)構(gòu) 3擺塊式三次分型機(jī)構(gòu)1擺鉤式多次分型機(jī)構(gòu) 如圖8-77所示，擺鉤機(jī)構(gòu)設(shè)在模具兩側(cè)面，擺鉤7尾部靠近滾輪3處。合模狀態(tài)時，擺鉤7用頭部鉤住動模套板8，使分型面11在開模距離小于定距螺釘1活動范圍內(nèi)時，分型面11始終呈閉合狀態(tài)。當(dāng)開模行程增大到擺鉤7的尾部時，因受到滾輪3的壓迫，擺鉤頭部逐漸抬起，脫離動模套板8而打開分型面B。2滑塊順序分型機(jī)構(gòu) 如圖8-78所示，固定于動模2上的拉鉤4緊鉤住能在定模3內(nèi)滑動的滑板5。開模時，動模通過拉鉤4

12、帶動定模，使分型面打開。分型面打開一定距離后，滑板5受到限壓塊8斜面作用，向模內(nèi)移動而脫離拉鉤4。由于定距螺釘?shù)淖饔?，在動模繼續(xù)移動時，分型面打開。3擺塊式三次分型機(jī)構(gòu) 如圖8-79所示，開模后，由于壓鑄機(jī)沖頭的作用，先打開分型面I。當(dāng)雙鉤桿3鉤住定模套板2時，打開分型面。當(dāng)雙鉤桿3鉤住擺塊6時，強(qiáng)制動模套板4與動模墊板8分離，打開分型面。由于擺塊6擺動一定角度，故使套板4得以離開動模墊板。合模時，按、順序復(fù)位。六、推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向 為保證推出機(jī)構(gòu)動作的平穩(wěn)并使推出導(dǎo)滑順利，應(yīng)設(shè)置推出導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。有些推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向零件兼起動模支承板的支承作用。常見的推出導(dǎo)向機(jī)構(gòu)如圖8-80所示，利用推件板推桿1或

13、復(fù)位桿2兼起推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向元件。該結(jié)構(gòu)適用于小型模具，且導(dǎo)向元件于動模套板選用H8/f9的配合精度。 圖8-81所示為另設(shè)推出導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式。圖a的導(dǎo)柱3的兩端分別嵌入支承板4和定模座板5，使模具后部組成一個框形結(jié)構(gòu)，剛性好，推板導(dǎo)柱兼起支承作用，支承板剛性也有提高。該結(jié)構(gòu)適用于大型模具。圖b結(jié)構(gòu)簡單，推板導(dǎo)柱、推板導(dǎo)套容易達(dá)到配合要求，但推板導(dǎo)柱容易單邊磨損，且不起支承作用，推板復(fù)位時的定位靠螺釘緊固定位圈，生產(chǎn)中容易松動，適用于小型模具。圖c加工方便，精度容易保證，推板導(dǎo)柱兼起支承作用，適用于中型模具。圖d為套管內(nèi)用內(nèi)六角螺釘固定于動模套板上，推出桿在套管上滑動，這樣，既可以省略導(dǎo)柱，又有

14、限位作用，適用于中小模具，但不起動模支承作用。七、推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位與預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu) 在壓鑄的每一個循環(huán)中，推出機(jī)構(gòu)將鑄件推出后，在下一個壓鑄循環(huán)前，推出元件都必須準(zhǔn)確地回到原來的位置。這一動作通常由復(fù)位機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。并且，擋釘在最后定位，使推出機(jī)構(gòu)處于準(zhǔn)確可靠的位置。 1復(fù)位機(jī)構(gòu) 2預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)1復(fù)位機(jī)構(gòu) 如圖8-82所示，合模時，復(fù)位桿9與動模分型面相接觸，推動推桿板2后退至與擋釘8相碰而止，達(dá)到精確復(fù)位。擋釘?shù)认尬辉M可能設(shè)置在鑄件的投影面積內(nèi)，復(fù)位桿、導(dǎo)向元件及限位元件要均勻分布，以使推桿板受力均勻。 2預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu) 在斜導(dǎo)柱抽芯的模具結(jié)構(gòu)中，一若采用回程桿復(fù)位推桿時，有可能發(fā)生滑塊復(fù)位先于推桿復(fù)

15、位，而使滑塊上的型芯與推桿相撞的情況。這種情況稱為干涉現(xiàn)象（見圖8-83）。 產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的必要條件是側(cè)型芯沿模具軸線的投影與推桿端面相重合。因此，模具設(shè)計(jì)時應(yīng)盡可能避免這種情況發(fā)生。不能避免時，若能在滿足下列條件也不會發(fā)生干涉現(xiàn)象。即 ha cot 式中，h是推桿端面至活動型芯的最近距離；a是活動型芯與推桿的重合距離；是斜導(dǎo)柱斜角。 為避免干涉就要采用預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)。通常在壓鑄模中預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)有液壓預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)和機(jī)械預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)二種。 目前，大部分壓鑄機(jī)上都安裝有液壓推出器，模具推桿板與液壓缸連接，通過電器和液壓系統(tǒng)的控制，按照一定程序?qū)崿F(xiàn)推出與預(yù)復(fù)位。通常壓鑄模中機(jī)械預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)有以下幾種。 （1）擺

16、桿預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)擺桿預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu) （2）三角滑塊預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)三角滑塊預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu) （3）滑軸式預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)滑軸式預(yù)定位機(jī)構(gòu) （4）雙擺桿預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)（1）擺桿預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)擺桿預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu) 如圖8-84所示。合模時，預(yù)復(fù)位桿1推動擺桿4上的滾輪2，使擺桿繞軸5逆時針方向旋轉(zhuǎn)，從而推動推板3和推桿6預(yù)先復(fù)位。這種預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)適合于在推出距離較大時使用。 （2）三角滑塊預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)三角滑塊預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu) 如圖8-85所示。合模時，預(yù)復(fù)位桿1推動三角滑塊2移動，同時三角滑塊又推動推板3及推桿4預(yù)先復(fù)位。這種預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)適用于推出距離較小的情況。 （3）滑軸式預(yù)復(fù)位機(jī)構(gòu)滑軸式預(yù)定位機(jī)構(gòu) 如圖8-86所示。推出時，滑軸3受到回程擋塊2的斜面作用，