电钻机壳压铸模设计

电钻压铸模的冷却题目一般轻易被忽视,铝合金在650℃高温状态下,要实现高效快速的冷却当然不现实,但是进行型芯和浇口头局部的冷却可以产生很好的效果。因为机壳头部安装轴承,轴承档尺寸固然通过机加工来保证,但是铸件局部的不良应力残留,以及模具零件长期受液态高温铝合金冲击所产生的内应力,会逐渐影响到铸件质量。压铸模枢纽零件冷却也很重要,为了保证零件强度,我们不采用传统冷却水路系统,而是采用特制冷水管(图8)。零件就是一套简朴的冷却轮回水路,自来水通过我们自制的集中供水块,分配给模具上所有小型冷却水管,冷却水下进上出,对型芯、型腔、浇口头等重要零件进行局部冷却。

铸件双耳手柄支架处产生缩孔、冷隔、气泡等缺陷的概率最高,而此处恰是产品辅助手柄安装部位,产品在使用时手柄机械受力最大。因此,我们在手柄支架的末端布置溢流槽和排气槽。溢流槽采用扁腰槽形,开设方向与液态铝合金填充方向以及模具开模方向一致,末端是排气槽。因为该溢流槽在机壳型腔深处,残留物去除难题,因此我们在没计中考虑,在模具压铸零件达到一定数目后,在压铸机上,模具合模并拆除机床固定静模部门的螺钉。机床开模后,就可以从静模底板中掏出溢流槽镶块,人工去除残留物。

机壳铝铸件壁厚不平均,外形结构复杂且不规则,模具镶件、斜碰面多,因此在液态铝合金的填充过程中产生局部涡流的部位良多,并且铸件轻易产生缩孔、冷隔、气泡等缺陷。我们在布置溢流槽时,主要考虑机壳有装配要求的部位、手柄与机壳主体联接处、双耳手柄支架处。考虑得手柄处型腔、型芯是斜碰面,在分型碰面上,就开设在推杆上。

以前的中央浇口或普通侧浇口,液态铝合金在填充时直接冲击型腔内壁,活动方向改变,造成能量损失,延缓填充过程。因为压铸中轻易泛起飞溅现象,使铝合金填充方向紊乱,造成包裹气泡、表面蜗纹,影响铸件质量。因为直接冲击型腔、型芯内外壁,零件磨损快,缩短了模具寿命。采用反弹式侧浇口(图6),就可以在一定程度上避免以上的题目。同时,根据铸件机壳和手柄壁厚不平均的情况,调整进浇口大小和方向,有利于机壳零件的压铸。

铸件壁厚2.5–4mm,重量0.6kg,加上溢流槽、浇道重量0.18kg,最大投影面积为220cm2。根据铝合金液态时的压铸流速快、填充时间短的特点,通过计算,求出的内浇口截面积为120mm2,因此内浇口厚度设计为1.8mm.
2.3浇注系统分析
1-静模底板 2-静模板 3-静模型腔垫板 4-溢流槽镶件A 5-溢流槽镶件B 6-静模型芯 7-型芯镶件 8-型腔镶件A 9-主型芯 10-型腔 11-成型推杆 12-动模板 13-动模垫板 14-推杆限位件 15-推杆固定板 16-推板 17-动模底板 18-支承柱 19-手柄型芯 20-手柄管型腔 21-型腔镶件B 22-型腔镶件C 23-限位销 24-嵌件定位轴 25-浇口套 25-浇口头

当然该模具镶拼件仍旧良多,特别是需要碰平的面多达50多处,有些碰面是斜面加曲面,制造上难题仍是不少。

现在的J1Z- SD05- 13A电钻机壳压铸模,浇注系统和溢流排气系统作了重大调整,采用卧式压铸机侧浇口反弹式进料,在手柄斜碰面上增设溢流排气槽。模具冷却系统是采取在主型芯、浇口头设置特制冷却水管,利用集中供水块轮回,利用自来水,这样对控制尺寸精度起了一定作用。压铸时,螺纹嵌件通过定位轴安装在静模靠近操纵者一侧,由静模定位销控制安装位置。压铸完毕后,开模定位轴随铸件一同掏出,人工旋出定位轴。这样的工艺应该是比较公道的。
2.2现模具结构特点

早期类似J1Z一SD05一13A电钻机壳压铸模有用立式压铸机中央浇口进料,型芯、型腔以镶拼为主,这是由于当时的模具加工设备只有车铣刨磨等常规机加工设备,线切割和电火花设备是自已设计制造的土设备。因为设备加工范围和精度的限制,机壳型腔有五大主模块组成(图3)。机壳上部手柄联接处螺纹芯轴安装于动模侧,并配以蜗杆、蜗轮传动系统,合模时,通过蜗杆、蜗轮传动带动螺纹芯前进;当螺纹芯进入型腔后,进行给料压铸;压铸完成,通过蜗杆、蜗轮传动退出螺纹芯,开模顶出铸件。这样设计的模具进行铸件压铸时,必需有专人负责螺纹芯的前进和撤退退却,经济效益当然不能令人满足。

2.1传统设计方案
2机壳压铸模设计

机壳零件材料采用特种铝合金YOIT,铸件重量0.6kg。机壳上有多处侧孔、侧凹;安装定转子的主体与主手柄、辅助上手柄都成11度斜角;机壳铸件装有螺纹嵌件,实现上部辅助手柄与机壳的螺纹联接

在J1Z- SD05一13A电钻设计中,设计者充分考虑到工具的用途和操纵职员的姿势,机壳采用曲线造型结构。机壳本体上除下方有把持手柄外,还在上方、后方设计了二个辅助手柄安装位置,操纵职员在使用电钻时,可以借助辅助手柄增加推顶力。

1产品零件的特点
J1Z- SD05-13A电钻是上海日立电动工具有限公司海内市场的主流产品之一。因为这种电钻的机壳零件采用了特种铝合金材料,故在我国华北几东北地区特别受欢迎。目前电动工具机壳材料普遍采用工程塑料,像增强尼龙、增强聚碳酸醋等。在北方严寒的天气前提下,机壳采用工程塑料的电钻合格产品虽都能承受1.8m以下高度的跌落试验,但因为地域、天气、使用习惯和传统观念的影响,北方用户仍是更喜欢机壳采用铝合金材料的电钻。

 

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