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3 气缸盖低压铸造模具设计
3.1 气缸盖铸件工艺性评审
由于气缸盖设计壁厚控制在(3.5~4.5) mm,低压铸造气缸盖时合金液总是从铸件底平面浇口引入,流经水套芯和进排气道芯,流向铸件安装边及顶平面,在流动中合金液不断损失热量,自然会形成一定温度梯度,有由远及近(向浇口部位)的顺序凝固趋势。但若局部壁厚(加上加工余量)大大超过相邻部位的壁厚,就不能形成远端安装边先凝固、燃烧室底平面再凝固,后由浇口部位铝液补缩铸件的顺序凝固方式,极易在热节部位形成缩孔、缩松缺陷,造成产品报废,因此在铸件工艺性评审和模具设计过程中要格外注意这一问题,从模具结构、铸造工艺、局部强制冷却等方面采取措施予以克服。
3.2 模具的选材和壁厚
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气缸盖低压铸造模具由于结构复杂、制造成本较高,为保证有较长的使用寿命和较小的热变形量,型面通常采用**模具钢制造(欧美国家采用H13,日本采用SKD61,材质与使用寿命基本相当),而模具结构件均采用**球墨铸铁。模具设计时在四个侧模部位模具壁厚要减薄,以减少模具蓄热能力,提高该处模温,以形成顺序凝固所需温度场。
3.3 模具的排气系统设计
低压铸造时由下至上升液、充型,有利于排气。好的排气系统设计会大大提高铝液的充型能力,减少充型过程中的“背压”,提高一次浇注成品率。模具上应相应设计各种排气设施,如:上型模块采用分体镶嵌式结构,结合部位留有0.1~0.2mm的缝隙以利于排气;顶杆直径上留O.1mm间隙,并沿周均匀线切割0.2mm的排气道;分型面、抽芯滑块上加工间距5mm、深0.1~O.15 mm的排气道;砂芯采用壳芯,砂芯定位芯头的后部应做成空腔以加强排气;局部憋气的地方设计可方便拆装清理的柱状排气塞,再喷上适当涂料、调整模温,可保证铸件完全充型,不出现气窝、欠铸等缺陷。
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