模架结构设计

何绪琨

（新乡市职业技术学院，河南 新乡 453000）

压铸模是用在压铸机上生产压铸件的金属永久模，它是具有不同作用的金属件的组合。近年来，由于汽车和摩托车工业的发展较快，推动了压铸件生产的发展。在模具结构的复杂程度、制造工艺、产品外观质量和尺寸精度等方面，压铸模均有明显提高，已经基本上能够满足汽车、家电、轻工等行业对压铸模零件的要求。汽车、摩托车上配套的铝合金压铸件大部分实现了国产化。有些厂家已把CAD/CAM技术应用于压铸模型腔设计，型面造型与加工编程系统，广泛地采用了电火花和数控铣加工技术，保证了型腔尺寸的精度。在模具钢的选用方面，3Cr2W8V已较少应用，而普遍采用H13和ASSAB8407等材料，并经热处理和表面氮化处理，大幅度提高了模具寿命。在模具设计时，注重解决热平衡问题，合理地确定浇注系统和冷却系统，并根据制作要求，采用了液压抽芯和二次增压等结构，压铸模的总体水平有了较大的提高。国内在10000kN以上大型压铸机的应用方面也有所发展，已开始采用了真空高压铸造技术及液态模锻技术。

1 套板设计

套板包括动模套板和定模套板。在动定模套板中包括螺纹孔和销钉孔等。动定模套板的作用是放置镶块和型芯，对有抽芯机构的压铸模，常在动模套板上开设滑块的导滑槽，在定模套板上设置斜销和楔紧装置。套板一般承受位伸、弯曲、压缩三种作用力。镶块的尺寸确定之后，确定套板的尺寸较容易。其壁厚尺寸根据设计手册确定，其中需考虑导柱导套的尺寸、斜销的位置确定。而螺纹孔、销钉孔则根据其它零件相互连接时合理分布空间位置。定模套板还需要考虑滑块的位置，其具体尺寸参照零件图。动模套板的设计与定模套板的设计过程相同。

2 导向零件的设计

导向零件的作用是引导动模按规定的方向移动，以保证动模和定模在安装及合模时的运动方向和位置的正确。有时，导向零件还兼用于推出机构的导向机构。通常采用圆形截面的导柱与导套相配合起到导向的作用。导柱和导套分别装在定模和动模的四角部位上。导柱应具有足够的刚度，以保证动定模在合模时的位置正确，且在开、合模过程中能够运动灵活没有卡死现象。为了便于取出压铸件，导柱一般安装在定模上。在卧式压铸机上采用中心浇口的模具，则导柱设在定模座板上。

导套主要尺寸：①导套内孔直径D与选用导柱直径d相同，采用配合。②导套内扩孔直径D1=D+0.5=20+0.5=20.5mm；③导套外径 d1=D+（5～10）=20+5=25mm；④导套台阶外径 d2=d1+（6～10）=20+10=35mm；⑤导滑段长度l2=kd=1.5×20=30mm；⑥导套总长度l1为装配该导套的模板厚度减去3～5mm。

导柱、导套在模板中的位置，导柱、导套布置在模板的四个角上，为防止动、定模在合模时错位，可将其中一根导柱取不等分布，如图1所示。

图1 横浇道截面图

3 垫块设计

垫块又称模座，是支承模体承受机器压力的构件。其一端与动模体结合组成动模部分，另一端则紧固在压铸机的动模墙板或通用模座上。模座的两端面在锁紧时承受压铸机的锁模力。所以，两端面应有足够的受压面积，在推出铸件时模座又受到较大的推出反力，因此模座与动模板的紧固形式必须稳定可靠。在模体较小的情况下，还可以调整模具的总高度，以满足压铸机模板最小间距的要求。垫块的高度应满足推出机构的空间高度及推出行程的要求。同时，它还可以用来调整压铸模具的总高度，以适应压铸机的最小间距。

垫块上集中了大量的销钉孔、螺纹孔、推杆孔和复位杆孔、推板导柱孔等，其中大部分销钉孔和螺纹孔需要配作，其外形尺寸根据动模套板决定。

4 结语

文章涉及模架结构在汽车等领域进行了简单的模拟仿真，仿真结果表明，设计完全正确，达到模架结构要求。

[1]于彦东.压铸模设计及CAD[M].北京：电子工业出版社，2002.

[2]潘宪曾.压铸模设计手册[M].北京：机械工业出版社，1998.

[3]中国模具设计大典编委会.中国模具设计大典[M].南昌：江西科学技术出版社，2003.