基于Pro/E的液力耦合器N500A壳体压铸模具设计

　　0 前言

　　现代模具制造中,型腔设计日趋复杂,自由曲面所占比例不断增加,制造精度要求日益提高,而交货期不断缩短,对模具的设计与加工提出了更高要求。而随着计算机软、硬件层次的提高,模具CADPCAM无疑是极为有效的方法。应用ProPE以及其外挂软件EMX进行模具设计,极大地提高了生产效率,保证了加工质量。

　　1 铸件工艺分析

　　图1为液力耦合器N500A壳体零件的工作图,材料为ZL102(ZAlSi12)(σ_b≥153MPa,δ≥3%,硬度≥HB50,密度ρ=2.63g.cm^-3)。耦合器壳体不仅为密封元件而且传递动力,壳体外表面上除了有16个Φ13mm的螺纹孔外还有12个加强肋,内孔处镶嵌了一块铸铁(HT250),其作用是安装轴承。

　　2 压铸机的选择

　　(1)锁模力的确定

　　锁模力的作用是为了克服压铸过程中的反压力,以锁紧模具的分型面,防止合金液体飞溅,保证铸件尺寸精度。

　　压铸机有效的锁模力

　　式中K—安全系数,一般K=1.25;

　　F_z—主胀型力,作用在分型面上的投影面积的力,包括浇铸系统、溢流排气系统的面积的力,kN;

　　F_f—分胀型力,作用在滑块楔上的法向分力所引起的胀型力之和,kN。

　　(2)确定比压

　　液力耦合器壳体根据工作需要应当属于耐气密性件,故应选择p=80~120MPa。

　　(3)计算胀型力

　　式中A—铸件在分型面上的投影面积,多腔则为各投影面积之和,一般另加30%作为浇铸系统与溢流排气系统的面积,cm²;

　　p—比压,取p=100 MPa。

　　则F_z=3 375.74 kN;F_f=0;A=0.26 m²

　　根据上述结果和零件尺寸选择压铸机为:BN-T-4000-1600P3200型。

　　3 模具系统设计

　　(1)选用通用模架和通用模座

　　液力耦合器壳体的深度为165 mm,初步确定应用I型标准模架,其标准结构见图2。

　　(2)确定分型面

　　如何确定分型面,需要考虑的因素比较复杂。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇铸系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置形状以及推出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响。根据液力耦合器壳体的部分尺寸精度,形状和位置精度分析,将分型面确定在如图3所示的I—I处比较合理,这样分型的优点是型芯和型腔的加工方便。

　　(3)确定浇铸系统

　　设计合理的浇注系统,排气和溢流系统是压铸模设计中的重要环节。液力耦合器N500A壳体零件中心无条件设置浇道,现将浇道设在了零件边缘的一侧,从图4所示的模具结构中可以看出,金属液由压铸机的冷压室流经下方的直浇口套向上流经扇形的横浇道,通过侧内浇道导入型腔。5个扁梯形的溢流槽设在了最后充填的薄肋处,在溢流槽后面设计了排气系统。