葉輪壓鑄件是一個四周為多扭曲葉片組成的壓鑄件赶诊。要成功地壓鑄該壓鑄件，對模具結構設計;澆注系統(tǒng)的設計;壓鑄工藝的合理制定以及模具制造精度都提出了極高難度的要求。由于對每一個環(huán)節(jié)都進行了嚴謹的考慮勘米，圓滿地生產出了該壓鑄件。現將研制過程中所分析和思考的問題綜述于后：

　　一疯忽、鑄件結構痪猿、技術要求及工藝分析：

　　鑄件形狀：

　　①外形尺寸φ380x150交掌，平均壁厚3毫米;②外園有十八個扭曲葉片续残，內腔有一個凹坑和一個與軸心線成一定角度的斜孔;③內部組織要求致密，內腔有氣密性要求;④表面質量要求高;⑤葉片的成型不能用動荧孽、定模鑲塊直接來完成鸵赫，必須采用滑塊抽芯來達到。⑥葉形精度要求高躏升，與相配的動葉輪(為不等距的十一個葉片)配合辩棒，在工作過程中，在額定的轉速下膨疏，必須保證達到額定的風量和風壓要求;⑦在同一葉片上厚一睁、薄旋殊大，不便于工藝參數的調整;⑧此鑄件開設側澆口難以保證葉片的成型佃却，也不便于開設;⑨鑄件凈重約5000克者吁。

　　二、澆注系統(tǒng)的分析及設計

　　根據鑄件的結構分析饲帅，設置側澆口難以保證葉片的成型复凳，也不便于開設。若開設中心澆口洒闸，從鑄件的結構上看出染坯，可以利用從中心向外幅射的、對準十八個葉片的十八個筋條丘逸，在鑄件充填過程中可發(fā)揮它的作用单鹿，有助于葉片的成型，故確立設置中心澆口比較合理跪倘。從工藝上考慮楚辆，相應的直澆道的大端(內澆口處)，考慮較大的橫斷面積馏旅，有利于充填過程中合金液流動阻力小一些和最終增壓壓力的傳遞甜序，并在該處設置分流錐抽堵。同樣直澆道的小端亦應考慮足夠的橫斷面積。結合鑄件的結構特點驹拢，將直澆道大端設為φ68起忠，分流錐直徑設為φ46，小端設為φ34帕吆。余料設為φ110x40聋芹。

　　三、排氣系統(tǒng)的設計

　　充分分析合金液在填充過程中的流向觅霉，確定鑄件最后填充部位(也就是難于成型的部位)沥涕。經分析，確定該部位是在每個葉片端部壁最薄處绑警。為此就在該部位設立溢口求泰、集渣包和排氣槽，有利于葉片難成型部位的排氣和集渣计盒，以保證每個葉片難成型部位均有良好的成型條件渴频，來保證鑄件有良好的質量。溢口章郁、集渣包枉氮、排氣槽。

　　開設中心澆口時暖庄，為了充分排出壓室上部的氣體聊替，在直澆道小端壓室中心偏上的位置增設溢口、渣包和排氣槽培廓，避免生產時惹悄，壓室上方氣體混入合金液而進入型腔，造成鑄件缺陷肩钠。

　　四泣港、模具結構的探討及設計

　　⑴關于分型面的確定;

　　根據前述澆注系統(tǒng)的分析及設計的要求岂张，需要設計為中心澆口的模具結構墓篇，此結構在臥式壓鑄機上必須采用二次或三次分型。

　　二次分型础估，常采用利用分流錐和鑄件中某些孔的包緊力瘾夯，開型時拉斷直澆道與余料的連接;或利用余料外圍加螺旋槽在開模過程中，扭斷直澆道與余料的連接牙德。前述設計的直澆道小端為φ34巧嗡，采用此結構開模時難于拉斷或扭斷直澆道與余料的連接，再加上內澆口處包緊力小，橫斷面小于直澆道小端斷面更增加了難度恋鞋。這兩種結構雖然較簡單一些钟骏，但可靠性都差，尤其是用在該結構復雜的模具上就更差赵须，故此種結構于以否定企鄙。

　　根據分析二次分型可靠性都差，必然采用三次分型业嗅。三次分型的模具結構是強行拉斷直澆道與余料的連接甩汞，給直澆道尺寸大小的變化充分留有余地。這種結構雖然較二次分型結構復雜一些篙梢，但可靠性大。三次分型的步驟見文末圖三美旧。為實現三次分型渤滞，還采用了一種簡單、可靠的三次分型重力掛鉤機構榴嗅，保證了三次分型的可靠性妄呕。在開、合模過程中嗽测，按設定的程序自動的開合三個分型面绪励。那怕是在順序錯亂的情況下，也能可靠的脫鉤或掛鉤唠粥。

　∈栉骸⑵關于模具抽芯機構的確定;

　　鑄件具有十八個扭曲的葉片，據前述分析晤愧，葉片不能用動大莫、定模鑲塊直接形成，必須通過抽芯的方式才能形成鑄件的葉片篇瀑。抽芯的方式有多種厨朗，就該鑄件其可能的幾種為：有液壓筒抽芯;斜拉桿抽芯;斜滑塊抽芯等。現將這幾種抽芯方式結合葉輪鑄件的結構分析于后：

　】刺辍①液壓抽芯機構：液壓抽芯從理論上講淀然，似乎該鑄件是可以實現的，但模具加上十八個液壓抽芯器后秋豌，模具外形龐大悔琉，也就要使用超噸位的大型壓鑄機;各抽芯滑塊之間的配合(滑塊之間有兩個曲面和三個不同角度的直面配合)間隙，在使用過程中過大的壓射力匙戚，難以保證不跑料椎颓，從而導致鑄件質量不穩(wěn)定。生產過程中潭三，合模時滑塊能否準確到位最阿，能否可靠鎖緊也難于控制(因模具在生產過程中掀塞，抽芯滑塊前端定位面墊料是時有發(fā)生的)。因而導致工藝參數難于調整貌砖，尤其是大機器生產小零件的情況下更難調整喂很，最后的結果只能帶來鑄件質量不穩(wěn)定;生產效率低下;模具壽命短等弊病。

　〗源獭②采用斜拉桿抽芯機構：斜拉桿抽芯結構用在此葉輪的十八個葉片的抽芯上少辣，除了上述液壓抽芯機構所有的不足外，還不可避免的帶來：由于滑高塊度尺寸大羡蛾，在開漓帅、合模時，斜拉桿的作用力作力點在滑塊的上平面痴怨，另一個力點由滑塊T形導滑臺而作用到滑塊下部的導滑槽上忙干，兩個作力點高差尺寸大，以及作力方向等浪藻，會產生很大的力矩捐迫。再加上抽芯滑塊數量多，滑塊前段不可能作出導滑臺爱葵，致使T形導滑臺長度短施戴，而造成運行的不穩(wěn)定性，導致導滑槽的加速磨損;在臥式壓鑄機上萌丈，采用多次分型的情況下赞哗，加劇了模具斜拉桿固定板的不穩(wěn)定性，加速此處導向元件的磨損及變形：斜拉桿伸出第三分型面過長叮歧，取出鑄件亦不方便;生產中調整工藝參數困難等諸多原因作两，會導致鑄件質量不穩(wěn)定;生產率低;模具壽命低等庇病。曾經有人嘗試過菌秘，效果并不理想袒覆。

　　③斜滑塊抽芯機構：斜滑塊抽芯機構鎖緊可靠(因靠斜滑塊整個高度上的斜面鎖緊);能保證鑄件精度高;壓鑄工藝參數易于調整及奋。但也有它的局限性：抽芯的距離不宜過長;斜滑塊導滑斜度不宜過大(<25度);鑄件頂出時與其它頂出元件必須同步;斜滑塊頂出長度不能超過滑塊高度的2/3;抽拔力不宜過大等等鱼虽，致使模具結構難度加大。

　　綜上所述婶祥，該鑄件采用斜滑塊抽芯機構較前述兩種結構方案優(yōu)越付准。確立該葉輪壓鑄件模具的抽芯方案為斜滑塊抽芯。致于它的局限性阴迹，力求在結構上和制造上加以克服佩艇。

　　④斜滑塊抽芯機構的設計：從圓周上共用十八個斜滑塊成形十八個葉片。鑄件頂出時送丰，采取專用推板同時推動十八個滑塊缔俄，保證十八個斜滑塊的同步。同時在模具制造中器躏，保證所有頂出元件的合理精度和某些元件的合理予壓量來實現俐载。設置可靠的斜滑塊導向機構，頂出時推板將十八個滑塊同時頂出分型面登失，十八個滑塊離開分型面后遏佣，便于清理生產時的遺留殘渣，還可實現自動清模揽浙。該結構保證了鑄件所需的精度和便于工藝參數的調整状婶，從而保證了鑄件的質量和生產率。斜滑采用導滑斜度為27度;抽芯長度為85毫米(葉片長度為78毫米)馅巷。在設計中充分克服了斜滑塊抽芯的局限性太抓，同時注意到成型滑塊的抽拔方向和制造時便于達到制造精度。鑄件的頂出采用了斜滑塊令杈、推板、推桿聯合頂出結構來實現碴倾。

　　鑄件腔中的內腔凹坑處和斜孔的抽芯棋眠，在取出鑄件后放在專用設備上完成。

　　五即粗、壓鑄機噸位的選擇

　　根據該葉輪壓鑄件工藝參數調整的粗略要求滋样，模具結構的大小和便于操作選用了1000噸壓鑄機。(從略)

　　六枯悲、壓鑄工藝參數的選擇(從略)

　　七督阿、模具的壽命問題

　　該模具結構是復雜的，很多超乎尋常的結構埂伺，大家自然會關心它的壽命問題畴制。因斜滑塊那樣多;抽拔距離又大(85毫米);頂出距離也大(整個滑塊都推出了分型面);導滑斜度(27度)大;再加上三個分型面，這給模具帶來的復雜程度是可想而知的夭掸，自然影響到模具壽命译快。

　　由于對該模具設計上的合理性;制造上的完善性;成型鑲塊(材料為：3Cr2W8V)熱處理技術較好;再加上使用的愛護，模具壽命己達數拾萬次呢烦，至今還完好使用攻内。

　　八、結束語

　　葉輪壓鑄件的壓鑄成功闻蛀，從斜滑塊抽芯的數量(十八個)之多;斜滑塊抽芯距離及斜滑塊的導滑斜度之大在國內都居國內居首位匪傍。它的成功可以得到下列的啟示：

　　⑴該模具為多滑塊抽芯的模具，從該模具證明役衡，多滑塊抽芯的模具采用斜滑塊抽芯是一種很優(yōu)越的結構茵休。多滑塊必須鎖緊可靠，便于工藝參數的調整映挂，才能保證鑄件的質量;鑄件的精度;鑄件的生產效率泽篮。該結構是其它結構不能比擬的。所以在鑄件模具結構允許的情況下柑船，應優(yōu)先采用帽撑。

　　⑵斜滑塊抽芯的長度和導滑斜度一般書上和資料上鞍时，都建議不能過大亏拉，抽芯長度最好在20毫米以內;導滑斜度<25度;推出距離不大于導滑長度的2/3等。從該模具結構說明逆巍，只要模具結構設計處理得合理及塘，是可以遠遠超出斜滑塊抽芯局限性的。

　『窠稀⑶在臥式壓鑄機上開中心澆口的模具坊蜂，往往都要多次分型，一般來說二次分型居多蚤岗。從該模具的實際生產情況看卢俯，三次分型的效果，遠遠優(yōu)于二次分型变硬。三次分型其結構略為復雜一些氢熏，但從生產中的故障率低;相應生產效率高;工藝參數便于調整等優(yōu)點就大大彌補了結構復雜增加的缺點。從總體上看三次分型在多次分型中是值得提倡采用的粱宝。

　≈侔⑷從該模具的實踐證明，結構復雜玖膨，抽芯多的壓鑄模具些搅，只要結構設計合理，制造又能達到設計的要求等赛邢，模具使用壽命仍然可以達到理想效果的雪怠。

　　附一：三次分型過程及分型距離的要求的說明

　　⑴第Ⅰ分型面為取出余料之用戚嗅。此分型的開啟距離雨涛，大于余料的厚度加上壓射頭伸出第Ⅰ分型面的長度(此長度有的壓鑄機是可調整的)，讓余料能在此分型面內順利脫出懦胞。更不能讓板2承受到壓射頭的跟蹤力替久。

　×剐埂⑵第II分型面為強制拉斷直澆道與余料之間連接的分型面。在開模過程中蚯根，第I分型面打開到設定的距離后后众，在專用機構的作用下，板2就仃止不動颅拦。板3等后序的板蒂誉，在開模力的作用下繼續(xù)往后運動，在專用機構的作用下距帅，強行打開第II個分型面右锨，拉斷直澆道與余料之間連接。此分型面打開的距離除起拉斷直澆道作用外碌秸，還要考慮打開第III分型面所需要的脫鉤距離绍移，必須綜合考慮。

　〖怛健⑶第III分型面為取出鑄件之分型面啤盯。當板3往后運動到一定距離后，在掛鉤機構的作用下嫉簿，又仃止運動抬而，這時板4與板3脫離，在開模力的作用下板4繼續(xù)往后運動封鹦，打開第III個分型面仁灶。第III個分型面打開的距離為頂出鑄件后，鑄件能從此分型面順利取出的距離挥桑。

　　⑷鑄件的頂出距離理秃。打開第III分型面后达玉，頂出鑄件的距離應是大于讓斜滑塊能讓開鑄件，而又能夠順利地取出鑄件的最小距離柴伪。

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