模具的双分型挤压设计

　　在间接式挤压铸造模具设计中，由于某些零件结构的特殊性，需采用中心浇道进料，采用双分型面的目的是为了在中间板和定模座板之间取出浇注系统。与单分型面模具比较，双分型面挤压铸造模具在定模部分增加了一块可以局部移动的中间板（浮动板），也称三板式模具。

　　1双分型面挤压铸造模具工作原理

　　以摆钩分型螺钉定距双分型面模具为例，介绍双分型面挤压铸造模具工作原理。将熔炼好的铝合金浇入到由压套14和压头13组成的压室中，压机活动横梁带动与动模座板1相连的垫块2，动模板3，动模套板21，中间板9（定模板）等零件实现合模；当动模套板21和中间板9分型面闭合后，摆钩5刚好钩住挡块4；下油缸的顶出活塞带动顶杆12和压头13顶出，对压室中的液态（半固态）金属施以高压，在压力作用下液态金属通过中心浇道充满型腔，并充分保压。

　　开模时，由于固定在中间板9上的摆钩拉住动模板3上的挡块和Z形压头的作用，模具从A分型面出分型，拉断浇道（含余料）。分型到一定距离后，摆钩在压块的作用下产生摆动而脱钩，同时中间板9（定模板）在限位螺钉10的限制下停止移动，活动压板带动动模板3和型芯22继续向上运动，实现第二次分型（B分型面）。当推板25接触压机顶杆时，推出机构开始工作，由推杆27将制件推出脱模。取出制件，喷刷涂料后，可进行下一个工作循环。

　　2设计双分型面挤压铸造模具时应考虑的问题

　　（1）分型面A的分型距离除要求能保证浇注系统（直浇道）顺利取出外，还应便于浇注金属液。

　　（2）由于双分型面挤压铸造模使用的浇道多为中心浇道，浇道截面积较大，只有当制件的包紧力较大或采用组合式拉板（杆），才能实现余料与直浇道的分离（拉断）。

　　（3）由于中心浇道截面积较大，所以应使主流道余料尚未完全凝固时，拉断主流道，以减少拉断力。

　　（4）在双分型面模具中，要注意导柱的设置及导柱的长度。对一般挤压铸造模具，导柱通常设置在型芯凸出分型面最长的那一侧。而双分型面的挤压铸造模为了中间板在工作过程中的导向，所以在定模一侧一定要设置导柱，如该导柱同时对动模部分导向，则导柱导向部分的长度可按下式计算。

　　L=S H 10～20（mm）式中，L为导柱导向部分长度，mm；S为A分型面分型距离，mm；H为中间板的厚度，mm.如果动模部分是推件板脱模，则动模部分也要设置导柱，用以对推件板进行支承和导向。

　　3几种常用的定距分型机构

　　由于双分型面模具在开模过程中要进行两次分型，须采取顺序定距分型机构，即定模部分先分开一定距离，然后主分型面分型。双分型面挤压铸造模具顺序定距的方法较多，由于可以提供较大的拉力，一般适用于较大型模具，设计时摆钩和压块等零件应对称布置在模具的两侧，摆钩拉住支承板上的挡块4的角度取1°～3°为宜。

　　为弹簧分型拉板定距分型机构。开模时，由于弹簧的作用，模具首先在A分型面分型，拉断浇道（含余料）。分型到一定距离后，固定在中间板（定模板）13上的限位销6与定距拉板7上端接触，使中间板停止移动，A分型面分型结束。活动压板带动支承板和型芯继续向上运动，实现第二次分型（B分型面）。在分型机构中，弹簧至少4个，并对称布置于分型面上模板的四周，以保证分型时中间受到的弹力均匀，移动时不被卡死。定距拉板一般采用2块，对称布置于模具两侧。

　　其工作原理与弹簧分型拉板定距分型机构基本相同，只是定距方式不同，即采用拉杆端部的螺母来限定中间板的移动距离。限位拉杆12常兼作定模导柱，此时它与中间板应按导向机构的要求进行配合导向。

　　为导柱定距式分型机构。开模时，由于弹簧7的作用使顶销6压紧在导柱的半圆槽内，以便模具在A分型面分型，当定距导柱上的凹槽与定距螺钉15相碰时，中间板停止移动，强迫顶销6退出导柱的半圆槽，接着，模具在B分型面分型。

　　以上4种定距分型机构中，由于摆钩分型螺钉定距双分型面模具是靠摆钩拉断浇道，提供的拉力较大，故这种结构可用于中心浇道直径较大的制件，设计时应注意摆钩和压块等零件应对称布置在模具的两侧。弹簧分型拉板定距和弹簧分型拉杆定距双分型面模具是靠弹簧的弹力拉断浇道，通常弹簧的弹力是有限的；另外为便于浇注和取料，A分型面应具有一定的开模高度，要求弹簧应具有较大的压缩比，这样往往又受到模具整体结构的限制，故这两种分型机构只适用于中心浇道直径较小的小型制件。弹簧分型拉杆定距和导柱定距式双分型面模具，较之拉板定距式双分型面模具的结构要紧凑一些，体积也小一些，对于成形小型制件的模具来说，选用这两种结构形式就显得更加经济，操作也比较方便。

　　4应用实例

　　汽车空调器的壳体（包括前盖、后盖、壳体）是空调器的重要部件，对其形状、尺寸精度、性能等方面都有较高要求。这类零件质量大多在016～112kg之间，材料为A356（美国）或AC8C（日本），多采用压力铸造的方法生产。由于压铸金属液充填速度较快，制件内气孔、针孔较严重，坯件需经浸渗处理方能达到要求，增加了生产工序和制造成本。考虑到汽车空调器壳体结构形状大多为圆盘状或碗状以及性能方面的要求，适合采用中心浇道进料，液流充型距离短，排气效果好，制件成形容易。因此采用双分型面挤压铸造模具进行生产。图5就是采用摆钩分型螺钉定距双分型面模具生产的不同车型汽车空调器壳体。采用双分型面的目的就是为了在中间板和定模座板之间取出浇注系统（含余料）。

　　5结语

　　设计双分型面挤压铸造模具时应考虑到便于取料和浇注金属液，易实现余料与直浇道的分离，合理地确定导柱的设置及导柱的长度。双分型面挤压铸造模具能较好地满足需采用中心浇道进料的挤压制件的生产，对某些特殊零件的生产甚至需要采用四板式模具结构。

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