抽芯力和抽芯距的確定
抽芯力:在壓鑄過程中,金屬熔體充滿型腔,冷卻并收縮,對活動型芯的成型部分產(chǎn)生包緊力。在抽芯機構(gòu)開始工作的瞬間,必須克服由壓鑄件收縮產(chǎn)生的包緊力和抽芯機構(gòu)運動的各種阻力,這兩者的合力即為抽芯力(阻力相對前者很小,計算時可忽略)。
抽芯距離:型芯從成型位置抽至不妨礙壓鑄件脫模位置時,型芯和滑塊在抽芯方向上所移動的距離。
步驟:計算抽芯力抽芯距離,根據(jù)抽芯力的大小和抽芯距離選擇合理的抽芯機構(gòu);確定型芯的定位面;確定型芯與滑塊的連接方法;確定滑塊的限位方式;計算各個部分的尺寸。
影響抽芯力的主要因素
1)型芯的大小和成型深度是決定抽芯力大小的主要因素。被金屬包圍的成型表面積愈大,所需抽芯力也愈大。
2)加大成型部分出模斜度,可避免成型表面的擦傷,有利于抽芯。
3)成型部分的幾何形狀復(fù)雜,鑄件對型芯的包緊力越大。
4)鑄件側(cè)面孔穴多且布置在同一抽芯機構(gòu)上,因鑄件的線收縮大,增大對型芯包緊力。
5)鑄件成形部分壁較厚,金屬液的凝固收縮率大,相應(yīng)地增大包緊力。
6)活動型芯表面光潔度高,加工紋路與抽拔方向一致,可減少抽芯力。
7)壓鑄合金的化學(xué)成分不同,線收縮率也不同,線收縮力大包緊力也大。
8)對壓鑄鋁合金中,過低的含鐵量,對鋼質(zhì)活動型芯會產(chǎn)生化學(xué)粘附力,將增大抽芯力。
9)壓鑄后,鑄件在模具中停留時間長,鑄件對活動型芯的包緊力大
2、抽芯力的估算
如圖所示地型芯在抽芯時的受力狀況。因影響抽芯力的因素很多,所以,精確地計算抽芯力是十分困難的。一般可按下式估算抽芯力:
F抽=F包sinα+F阻cosα=lk+μSpcosα
式中:
F=抽芯力(N)
F包=鑄件冷凝收縮后對型芯產(chǎn)生的包緊力(N)
F阻=抽芯阻力
α=被鑄件包緊的型芯成型部分斷面周長(mm)
l=被鑄件包緊的型芯成型部分長度(mm)
k=根據(jù)鑄件包緊的型芯處的壁厚與合金種類而考慮的壁厚計算常數(shù),按照下表取
考慮壁厚的計算常數(shù)k
合金類別 |
壁厚/mm |
|
合金類別 |
壁厚/mm |
||
3~5 |
5 |
3~5 |
5 |
|||
鋅合金 |
50 |
100 |
鎂合金 |
40 |
80 |
|
鋁合金 |
70 |
140 |
銅合金 |
170 |
340 |
μ=壓鑄合金對型鋅的摩擦系數(shù)。(一般取0.2-0.25)
S=被鑄件包緊的型芯成型部分面積
P=擠壓應(yīng)力(單位面積的包緊力),對鋅合金一般P取6-8Mpa,對鋁合金一般P取10-12Mpa,銅合金一般P取12-16Mpa
3、抽芯距離
抽芯后活動型芯應(yīng)完全脫出壓鑄件的成型表面,使壓鑄件能夠順利推出型腔表面,使壓鑄件能夠順利推出型腔。
(1)側(cè)向成型孔抽芯距離計算。側(cè)向成型孔所需的抽芯距離如圖6-7所示,可按下式計算:
S抽=S移+k (6-2)
式中
S抽——抽芯距離(mm)
S移——活動型芯完全脫出成型處的移動距離(mm)
k——安全值(mm),按抽芯距離的大小及抽芯機構(gòu)的類型決定(表6-2)
表6-2 常用抽芯距離的安全值k (單位:mm)
同一滑塊上抽出多個型芯時,應(yīng)取成型最大深度s移。
抽芯機構(gòu) |
活動型芯完全脫出成型處的移動距離s移 |
||||
<10 |
10~30 |
30~80 |
80~180 |
180~360 |
|
液壓 |
- |
- |
8~10 |
10~15 |
>15 |
斜銷、彎銷 |
3~5 |
5~8 |
8~12 |
||
斜滑塊 |
2~3 |
3~5 |
- |
- |
- |
齒輪齒條 |
5~10(取整齒) |
(2)壓鑄件外形全部在滑塊內(nèi)成型時的抽芯計算
1)鑄件外形為圓形并用二等分滑塊抽芯(圖6-8a)時的計算公式為
式中S抽——抽芯距離(mm)
R——外形最大圓角半徑(mm)
r——阻礙推出鑄件的外形最小圓角半徑(mm)
k——安全值(mm),見表6-2。
2)鑄件外形為圓形并用多等分滑塊抽芯(圖6-8b)時的計算公式為
S抽= Rsinα/sinα+K
式中α ——夾角(°),α =180°-β-γ,其中γ=arcsin Rsinβ/R :
β——夾角(°),三等份滑塊抽出時β=120°,四等分滑塊抽出時β=135°,五等分滑塊抽出時β=150°:
K——安全值(mm),見表6-2。
3)鑄件外形為矩形并用二等分滑塊抽芯(圖6-8c)時的計算公式為
S抽= h/2+k
式中h——矩形鑄件的外形最大尺寸(mm)
K——安全值(mm),見表6-2。
4)鑄件外形為矩形并用四等分滑塊抽芯(圖6-8d)時的計算公式為
S抽=h+k
式中各參數(shù)的意義同上
5)較復(fù)雜的外形一般通過作圖法測出。
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