摘要
二次脫模就是在推出鑄件過程中經(jīng)過兩次脫模，第一次脫模是指在壓鑄成形開模后在開模方向上的局部抽芯，第二次脫模是指鑄件的完全推出，二次脫模模具又稱開模側(cè)有預(yù)抽芯的模具。在壓鑄生產(chǎn)過程中，當(dāng)壓鑄件局部包緊力過大時(shí)，如若強(qiáng)行推出鑄件，鑄件出現(xiàn)質(zhì)量問題便不是偶然，所以需要在推出鑄件前實(shí)現(xiàn)局部提前脫模，以降低這種大包緊力對鑄件的影響，這樣在開模方向上就配有抽芯裝置。值得一提的是：本文的二次脫模裝置也可以說是局部提前脫模裝置，局部提前脫模的作用是在推出鑄件前通過抽芯去除較大包緊力阻礙，以使壓鑄件推出過程順暢。
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壓鑄生產(chǎn)推出過程分析
1.1?傳統(tǒng)推出對策
根據(jù)不同的推出元件，以往的鑄件推出機(jī)構(gòu)形式可分為推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)、推件板推出機(jī)構(gòu)、斜滑塊推出機(jī)構(gòu)、齒輪傳動推出機(jī)構(gòu)及多元件復(fù)合推出機(jī)構(gòu)，但無一例外的都沒有進(jìn)行推出前的脫模處理。如圖1所示的氣缸前蓋壓鑄模動模視圖，在模具型腔的中間有一排四個(gè)較大的型芯，這些型芯將形成鑄件的四連孔，由于直徑大、深度深、斜度小、局部包緊力較大，模具在使用傳統(tǒng)的推出機(jī)構(gòu)時(shí)，四連孔推出開裂變形現(xiàn)象較嚴(yán)重，良品率極低，量產(chǎn)成本大。經(jīng)分析可以看出，在上述各種傳統(tǒng)推出方式中，有保證質(zhì)量效果相對好的機(jī)構(gòu)，但均不能解決推出鑄件時(shí)產(chǎn)生鑄件開裂變形的根本問題。
已知?dú)飧浊吧w材料為鋁合金，其壓鑄模型芯成形部位直徑3 cm，高度6 cm，出模斜度為1.5°。
應(yīng)用推出力公式F?t?=AP（ μ cos α -sin α ），計(jì)算圖1所示的氣缸前蓋壓鑄模四連孔處的推出力約6.8 t，局部包緊力過大，所以有必要在推出鑄件之前進(jìn)行局部脫模卸載。
1.2?二次脫模推出對策
二次脫模是在傳統(tǒng)推出機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改進(jìn)，其推出效果發(fā)生了質(zhì)的變化。傳統(tǒng)推出機(jī)構(gòu)，受推面積設(shè)置僅局限在型芯周圍，設(shè)置推桿較困難，即使用推管推出，受推面積也嚴(yán)重不足。因?yàn)槭芡泼娣e需大于等于受推力除以許用壓應(yīng)力，由公式A?t?≥F?t?/[ σ ]=6.8/0.5=13.6 c㎡ （鋁合金許用壓應(yīng)力為50 MPa），如此大的受推面積要求，僅依靠在型芯周圍的環(huán)形面積上設(shè)置推管推出鑄件是無法滿足的。如果使用二次脫模抽芯機(jī)構(gòu),且在推出鑄件前抽芯，實(shí)現(xiàn)局部提前脫模，則此時(shí)的受推面將由原來的局部環(huán)形面積轉(zhuǎn)變?yōu)殍T件的全部投影面積，受推面積極大提高，如圖2二次脫模抽芯機(jī)構(gòu)圖所示，模具套板上方安裝的液壓油缸通過連桿3控制豎滑塊4做上下運(yùn)動，豎滑塊4利用其自身左側(cè)導(dǎo)滑臺階在導(dǎo)條7滑槽中做上下滑動，導(dǎo)條7固定在動模套板上，豎滑塊4再通過其自身右下方的反向斜臺階與橫滑塊5內(nèi)部的T型斜槽結(jié)構(gòu)配合并控制橫滑塊5做左右滑動，橫滑塊5帶動型芯1做抽插芯運(yùn)動，如此實(shí)現(xiàn)鑄件局部提前脫模，鑄件質(zhì)量顯著提高。
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二次脫模抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1?二次脫模抽芯機(jī)構(gòu)的工作原理
二次脫模抽芯機(jī)構(gòu)外觀圖如圖3所示。
二次脫模抽芯機(jī)構(gòu)的工作原理是：如圖3二次脫模抽芯機(jī)構(gòu)外觀圖所示，動模套板6上部安裝液壓油缸，液壓油缸活塞桿與連桿3通過聯(lián)軸器連接在一起形成鉸接機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動（液壓油缸安裝在件3正上方，圖中省略）；連桿3端頭置于豎滑塊4上方的T型槽頭中（如圖4所示）與豎滑塊4連接在一起形成鉸接機(jī)構(gòu)，由于豎滑塊4受導(dǎo)條7的約束只能做豎直方向運(yùn)動，這樣液壓油缸活塞桿與連桿3豎滑塊4形成聯(lián)動成整體上下滑動；另外，如圖2所示橫滑塊5、型芯壓板2、型芯1通過鎖緊螺釘8固結(jié)在一起，由于型芯1只能在型芯孔中以導(dǎo)柱的形式滑動，所以，橫滑塊5、型芯壓板2、型芯1成整體只能水平滑動；又由于豎滑塊4雙面有導(dǎo)向臺階，所以豎滑塊4可以驅(qū)動橫滑塊5運(yùn)動，這樣在油缸活塞桿驅(qū)動下可以實(shí)現(xiàn)型芯1的抽插芯動作，當(dāng)油缸活塞桿做伸出動作時(shí)，帶動連桿3豎滑塊4向下運(yùn)動，橫滑塊5、型芯壓板2、型芯1成整體向右運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)模具的插芯動作。當(dāng)油缸活塞桿做退向油缸動作時(shí)，帶動連桿3豎滑塊4向上運(yùn)動，橫滑塊5、型芯壓板2、型芯1成整體向左運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)模具的抽芯動作，型芯1提前脫模。由于該機(jī)構(gòu)主要是以豎滑塊驅(qū)動橫滑塊構(gòu)成，所以運(yùn)動可靠，結(jié)構(gòu)科學(xué)合理。
2.2?二次脫模抽芯機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)
該二次脫模抽芯機(jī)構(gòu)是經(jīng)過多次計(jì)算并進(jìn)行運(yùn)動模擬之后，最終確定下來的方案，機(jī)構(gòu)中的主要零件滑塊三維實(shí)體結(jié)構(gòu)如圖4所示。二次脫模機(jī)構(gòu)示意圖見圖5。
二次脫模抽芯機(jī)構(gòu)尺寸確定方法：
（1）連桿3的兩端均設(shè)計(jì)為T型頭結(jié)構(gòu)，使得機(jī)構(gòu)安裝便捷；
（2）通過在動模套板6上開槽，使連桿3安裝便捷，且機(jī)構(gòu)設(shè)置緊湊；
（3）機(jī)構(gòu)進(jìn)行插芯復(fù)位時(shí)，依靠型芯安裝板2與動模底面限位，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)復(fù)位；
（4）型芯1內(nèi)部設(shè)有點(diǎn)冷卻裝置，且型芯底面采用O型密封圈密封，并用型芯壓板3固定，確保冷卻管在橫滑塊5運(yùn)動過程中無干涉、無泄漏；
（5）在豎滑塊4左側(cè)設(shè)置導(dǎo)條7，機(jī)構(gòu)運(yùn)動可靠，豎滑塊4拆裝方便；
（6）在豎滑塊4上設(shè)置有曲折油槽儲存潤滑脂，以便豎滑塊4驅(qū)動橫滑塊5運(yùn)動順暢；
（7）機(jī)構(gòu)各零件均經(jīng)過二維及三維數(shù)據(jù)化處理，以確保各處銜接可靠。
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結(jié)論
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作者
