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重卡变速箱箱体消失模模具设计工艺
来源: | 作者:cnlongxiecn | 发布时间: 2020-05-19 | 92 次浏览 | 分享到:
消失模铸造工艺能满足以上重卡变速箱箱体的市场要求。一般来说,箱体结构越杂乱,消失模铸造工艺越能发挥优势,可是产品的杂乱结构及现场运用呈现的问题,使得重卡变速箱箱体发泡模具的规划与制作存在许多难点。现以9档重卡变速箱箱体模具的规划为例,介绍相关规划制作工艺。


重卡变速箱箱体的产品在市场上首要有4方面的要求:
①出产批量量大;②外观质量好;③铸造精度高;④质量稳定性好。

消失模铸造工艺能满足以上重卡变速箱箱体的市场要求。一般来说,箱体结构越杂乱,消失模铸造工艺越能发挥优势,可是产品的杂乱结构及现场运用呈现的问题,使得重卡变速箱箱体发泡模具的规划与制作存在许多难点。现以9档重卡变速箱箱体模具的规划为例,介绍相关规划制作工艺。

1 箱体介绍及规划难点

9档重卡变速箱箱体为较大的箱体铸件,原料为HT200,质量90 kg。箱体尺度繁多,内部结构杂乱(见图1)。在模具规划方面存在以下6个难点:①壁厚公8 mm,泡沫容貌不易成型;②中心有隔板,隔板中心有孔,需要做侧抽芯活块;③双面开口,泡沫容貌易变形;④产品内腔空间大,泡沫容貌不易脱模;⑤四面关闭,产品需要分两片粘接组合成型;⑥分两片的产品部分产生倒拔模,模具需要做出侧抽芯活块。

2 模具的基本要求

(1)模具尺度精度有必要使制出的铸件在图纸要求的精度范围内。

(2)模具型腔及模框无铸造缺陷,模具作业外表粗糙度≤Ra0.8 mm。

(3)为了使容貌加热冷却均匀快速,模具资料导热性应好,模具型腔一般做成薄壳随形结构。

(4)模具中的射料枪设置应确保进料顺畅,使预发珠粒能够顺利充溢容貌一切部位。

(5)正确设置排气阀方位和确认排气面积的大小,使容貌紧实,加热和冷却均匀。

(6)模具应有足够的强度和刚度,对水、蒸汽等介质有杰出的耐蚀性,寿命长。

(7)模具应与成型机联结牢靠,装置定位准确。

(8)模具制作和操作运用方便。

3 模具的工艺要求

依据以上产品结构、模具要求及现场运用问题,从消失模铸造白区制模与黑区浇注两个角度,与洛阳某模具公司一同确认了重卡变速箱箱体消失模模具的规划与制作计划。

3.1 模具工艺规划

(1)容貌分型  依据铸件结构特色,沿三轴孔心连线将容貌分成A、B两片(见图2),模片选用圆台定位,模片分型定位凸台一致设置在B片模片上,这种分型方便容貌成型出模,相同合适现在车间内容貌手艺粘接及主动粘接机主动粘接。

(2)铸件结构与尺度  为了避免容貌变形,选用在容貌的上盖口面添加两根防变形拉筋(见图1),添加产品过渡圆角等措施来确保泡沫容貌的稳定性。

(3)加工余量  除部分特殊要求外,加工余量一致设置为4 mm。

(4)收缩量  此类变速箱箱体缩量一致选用1.5%。

(5)拔模斜度  最大设置为1°,对部分取模时易构成变形及隔板处厚大活块可添加拔模斜度。

(6)射料方位  在模具长度方向的两端各设置一个加料口,要求料口尺度合作车间内部的主动料枪。在成型进程中能够选用二次入料的办法,使珠粒能够愈加充沛的填满型腔,另外该方位有相对开阔的顶部型腔和没有任何阻碍物的侧壁,珠粒可直接导向充填结尾,而后依次有序的填充。

3.2 模具本体规划

(1)模具资料的选择  选用ZL104合金来制作模具模框及模芯,要求模框及模芯全体铸构成型,铸造毛坯在机加工之前有必要进行热处理;选用牌号LY12R的轧制铝板来制作模具模版及底板,轧制铝板有必要进行T6处理;选用锡青铜来制作模具上的顶杆及导套;选用不锈钢来制作模具内部所运用的衔接及紧固件(螺栓、螺母、平垫、弹垫等)。

(2)模具壁厚  为了使模具快速升温及快速冷却,减少蒸汽用量,进步制模功率,减轻模具质量及制作加工成本,模具选用薄壁随形结构,壁厚均匀控制在13~15 mm,避免因加热时温度不均匀构成的模型部分过烧或部分料生现象。为了确保模具发泡时有足够的强度和刚度,要求模框厚度不小于20 mm,并在模腔外部设置加强筋固定。

(3)模具气室  成型时要求模具经过气室具有均匀的导入高温蒸汽的能力,气室规划的高度应不小于30 mm,以便于高温蒸汽在气室内进行缓冲后能经过气塞均匀的抵达模腔中。模具的上下模均有气室,每一个气室有一个进气孔和排气孔。进气孔直通模腔气室内,首要用于引入蒸汽和冷却水;排气孔应尽或许的装置在气室底部或接近气室底部,以便于模型成型后及时排出冷却水,避免下一模成型时未排尽的冷却水构成蒸汽降温而影响成型质量。

(4)气塞散布  模具上应合理设置气塞,气塞的方位应从两个角度来考虑,一是与射料枪合作,确保模腔内珠粒均匀杰出填充;二是确保模片全体同步受热发泡交融成型。依据变速箱箱体的结构特色,选用直径8~10 mm的点式气塞,要求气塞有必要与模具本体在一个面上,不允许有凸起,确保模型光滑平坦。气塞排布的间距不大于25 mm,关于部分厚大部位要求气塞排布更密集些,关于面临面的型壁要求气塞的排布应互相错开,以利于蒸汽在模腔中均匀散布。

(5)抽芯及活块组织  关于部分不易取模或与模具开模方向不一致的部位可规划活块和抽芯组织,使泡沫容貌在一副模具中全体做出,既确保了泡沫容貌的强度,又能省去后序容貌的粘合工序。变速箱体结构杂乱,关于箱体上的隔板孔、倒档孔、过油孔选用手艺抽芯活块规划,为了避免活块频繁装卸导致活块磨损变形,要求活块原料选用锻铝;关于箱体两边存在倒拔模的部位,选用气动抽芯组织,要求抽芯活块有必要铜制燕尾槽定位,经过活块上自带的燕尾槽和模具上自带的燕尾合作运用。要求侧抽芯活块的下底面设置有定位板,对侧抽芯活块实施定位维护效果,使侧抽芯活块在关闭的内腔运动。要求侧抽芯活块为空心结构,与其相邻的上模气室旁边面留有热蒸汽和冷却水通孔,侧抽芯活块的成型面经过其上镶嵌的气塞和上模气室的预留孔,与上模气室内腔相通(见图3)。

(6)冷却组织  模具的冷却对容貌的成型至关重要,能够避免模具过热引起的容貌过热,避免容貌脱模后变形。依据模具结构,选用在上模气室内设置冷却紫铜管,在铜管上钻Φ(0.5~0.8) mm的喷水小孔来实现模具上模的冷却,考虑到上模气室内冷却水有一个上升进程,待水接触到模具型腔和泡沫容貌时,水温已升高,不利于泡沫容貌的冷却,因而要求下模气室内选用喷嘴冷却的办法,冷却效果显着优于管道小孔,使泡沫容貌均匀冷却。

(7)容貌顶出组织  因为泡沫容貌强度不高,运用容貌顶出组织简单构成容貌起模时变形,但车间内变速箱壳体模具出产任务重,有必要确保高功率,要求模具上选用整块托板式主动顶出组织,整个组织包括顶板、顶杆与顶出气缸(见图4)。顶板位于下模气室的分型面处,在四个顶出气缸的带动下做往复运动;顶杆则依据泡沫容貌的受力,排布有4~8件固定在顶板上,和顶板一同完结泡沫容貌的脱模进程,顶杆频繁冲突简单磨损,所以顶杆有必要加滑套,滑套原料为锡青铜;顶出气缸经过不锈钢螺丝固定在下模气室四角,经过调整顶出气缸的活塞运动方向,完结顶板和铜顶杆的开合动作,模具下模气缸有必要加挡板护住,避免拆装模具时构成的气缸接头损坏。

(8)模具定位  依据模具结构和尺度,选用销套加止口定位(见图3和图4)。要求在模具上均匀设置3套导柱导套组织,定位导柱设置在下模,导套定位槽设置在上模,导柱导套有用高度为30~40 mm,原料为锡青铜;要求模具上的止口高度为5 mm,既能起到定位效果,也能够添加模具成型的抬模高度,进步成型进程中珠粒的填充及压实度,确保容貌的外表质量。

(9)模具密封  模具气室内要通入蒸汽,并且保压,这就对模具的密封状况要求较高。在上下模气室成型机模板之间镶嵌密封条,完结模具和成型机之间的密封;上下模具分型面处,在下模气室分型面处镶嵌密封条,完结上下模具之间的密封;抽芯气缸和模具气室外壁之间镶嵌硅胶密封垫,完结抽芯气缸组件和模具气室之间的密封(见图5、图6和图3)。为了更好的达到密封效果,要求模具上一切的密封槽均选用双密封条密封。

图6模具下模背部结构图

(10)模具外表处理  因为变速器箱体结构杂乱,考虑到脱模困难,模具外表可进行特氟龙处理。处理今后,能够明显下降泡沫脱模力,并且方便模具外表的水渍整理,进步容貌质量。

4 模具的作业进程

(1)装置模具  将重卡变速箱箱体模具吊装在立式主动成型机的4根导柱间,经过压板将上模气室固定在成型机的上模板(即动模板)上,经过压板将下模气室固定在成型机的下模板(即定模板)上,接通主动料枪的通气管和通料管,接通抽芯气缸的通气管,接通顶出气缸的通气管,接通上模具气室、下模具气室的热蒸汽管和冷却水管。

(2)调试模具  将成型机开合行程调整到合适模具翻开取出泡沫的行程内,再由成型机将模具压紧,确保模具开合顺利,无卡滞现象;调整充料时刻、热蒸汽压力、冷却时刻。

(3)充料阶段  上下模完全结合,用主动料枪将预发泡的泡沫颗粒选用负压的办法填充至模具型腔,填充结束后,通入热蒸汽、保压,直至泡沫原料完全膨胀、熟化、交融、成型,关掉蒸汽阀门,通入冷却水,冷却、定型,翻开排水阀,排干冷却水,抽芯气缸通入气压,使气缸构成收缩运动完结上模侧抽芯活块和泡沫容貌的别离,上下模翻开至调模行程,顶出气缸通入气压,使顶出气缸的活塞向上直线运动,带动顶出板和顶杆,顶出泡沫容貌和下模抽芯活块,使其与下模活块脱模,再从下模一同取出泡沫容貌和下模抽芯活块,将下模抽芯活块从泡沫容貌中取出,完结开模动作;合模时,先翻开顶出气缸的阀门,使顶出气缸的活塞呈现内缩运动,带动顶出板和顶杆回位,再将下模抽芯活块放入下模模腔内,上下模具再闭合,上模抽芯活块在抽芯气缸的带动下,翻开抽芯气缸阀门,使抽芯气缸呈现伸出运动,经过抽芯气缸的活塞带动上模侧抽芯活块合模,上下模具再闭合,合模结束,再次充料,完结一次成型进程。


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