壓鑄模是進行壓鑄生產的主要工藝裝備，生產過程能否順利進行，鑄件質量有無保證，很大程度上取決于模具結構是否合理。在壓鑄生產時，正確的壓鑄工藝是獲得優(yōu)質鑄件的決定因素，壓鑄模則是正確選擇和調整工藝參數(shù)的基礎。壓鑄模結構、澆注系統(tǒng)、抽芯機構和冷卻系統(tǒng)設計，直接影響鑄件質量。

　　零件外形尺寸大，形狀復雜，模具設計在630噸壓鑄機上生產。根據(jù)零件設計的模具有7處需抽芯，難度大。經試模，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：①鑄件表面質量差，有冷隔缺陷，充填不足，有縮孔;②3個內抽芯機構定位不穩(wěn)，頂出機構易折斷;③鑄件變形量較大，質量不穩(wěn)定。

　　模具結構改進

　　(1)針對問題①對澆注系統(tǒng)進行改進。由于原設計的澆道為開放式澆道，正對內澆口處的型腔尺寸較小，金屬液與型腔瞬間碰撞后呈霧狀，粘附于型腔壁上，使隨后進入的金屬液不能與它熔合而形成冷豆或冷隔缺陷，降低了表面質量。

　　金屬液在流動充填過程中，沿著鑄件較長的一端充填時堵塞了溢流槽，影響整副模具的排氣，而且在末端沒有設置溢流槽和排氣槽，使得金屬液裹住空氣，不能有效排氣而形成氣孔及縮孔，影響鑄件質量。

　　改進后的模具結構原開放式澆道改為導入式狹長澆道。把金屬液引入型腔，在一側設計了由寬到窄的澆道，起到了增壓作用，使金屬液在充填時，既有壓力又有速度。

　　為了使鑄件的外表和內在質量更穩(wěn)定，在動模較長一端型腔的末端，增設了溢流槽和排氣槽。這樣，溢流槽可積聚型腔內的冷金屬和涂料，也加強了死角部位金屬液的流動，排氣槽又能使型腔內氣流順利排出，以引導金屬液的充填。經過改進，對鑄件末端的充填有很大幫助，鑄件表面質量明顯提高，氣孔和縮孔現(xiàn)象基本消除。

　　(2)針對問題②對抽芯機構進行改進。原設計模具結構受澆道位置的限制，3個內抽芯只能設計為各自獨立的斜推桿頂出機構，靠定位釘定位和推桿頂出，出現(xiàn)了定位不可靠現(xiàn)象。

　　金屬液冷卻后對需抽芯型芯的抱緊力較大，在推出和脫模同時進行時，抽芯有一個橫向力，推桿和型芯桿也有一個摩擦力，端面磨損較大，推桿受力后引起變形甚至折斷，結構不穩(wěn)定。同時由于鑄件較長一端的2個單獨推桿內抽芯定位不可靠，而造成鑄件較長一端的形狀、型孔位置不穩(wěn)定。

　　改進后的模具在考慮改進澆注系統(tǒng)的同時，留出一定的位置，將2個單獨的斜推桿內抽芯改為一個整體式斜銷內抽芯。

　　采用整體式內抽芯后，鎖緊力大，抽芯定位可靠，鑄件的形狀誤差基本消除，解決了型芯位置不穩(wěn)定和推桿磨損、易折斷問題，提高了模具結構的穩(wěn)定性。而在鑄件另一端的1個單獨內抽芯，抽芯機構改為型芯桿與推出機構同步推出的方案。

　　具體抽芯過程為：當模具閉合后，金屬液充填完畢，鑄件成型冷卻，開模，推出機構推動上下頂板帶動導軌向上移動，使型芯桿在動模鑲塊的斜孔內滑動，由于型芯桿與推出方向有一角度a，設推出距離為h，則抽芯距離L=h×tanα。

　　在推出同時，固定型芯桿的滑塊在水平方向也有一移動量S=h×tanα，當推出機構推出鑄件一段距離后，設置在型芯桿上的型芯，逐漸脫離鑄件，完成一次抽芯過程，。經以上改進，模具結構更為合理，推出、脫模和定位更可靠，實用性較強，效果較佳。

　　(3)針對問題③對型芯增加冷卻水管。由于鑄件外形象U型架，壁厚不均勻，短的一端較厚，長的一端較簿，U型架底壁也較厚，因而壓鑄過程中鑄件凝固冷卻不一致，速度不均勻，導致鑄件脫模后變形，不能達到鑄件的尺寸精度。

　　尤其是在模具工作一段時間后，模具溫升過高，為了保證鑄件質量，只能采用噴涂降溫的方法，降低了生產效率，同時也增加了成本。由于模具一直處于高溫狀態(tài)下，加劇了模具表面的龜裂，縮短了模具的使用壽命。

　　為了獲得合理的溫度分布，在模具型腔內形成一個循環(huán)水流冷卻系統(tǒng)，使模具有一個均勻的溫度場。模具的冷卻水道設置在動、定模溫度較高的型腔區(qū)域。冷卻水道的進水口設置在動模型芯溫度最高、熱量較集中的導入式澆道處，進到U型架較短的一側后，沿著U型架底部，再由U型架較長一端出水。

　　水道孔徑為Φ10-12mm，距型腔底部約15mm。采用循環(huán)式冷卻水道，使得循環(huán)水直接沿著型腔底部降溫，具有冷卻快、效率高、控制比較方便的特點，起到了平衡模具溫度的作用，大大改善了鑄件的成型質量，提高了鑄件質量的穩(wěn)定性，還能防止由于溫度過高而產生粘模，延長了模具使用壽命。