摘要：此浇注模具从不同角度对模块和砂芯的定位系统进行了改进，每一项改进均具有明显的有效效果，从整体上实现了提高铸件的质量，提高铸件成品率，特别是保证了进排气道的性能。关键词 ：模具 重力浇注铸造 定位系统 轨副配 进排气道砂芯定位一、引言获得优质的铸件,除了合理设计浇注系统,正确地控制工艺参数外，模具的定位系统的合理设计也是极为重要的一个环节。无数的事实证明在浇铸过程中准确的模具定位和有效地从型腔中排除气体,对提高浇铸件质量有着重要的现实意义。目前，普通的重力铸造模具结构特点是：一般都是2个方向或4个方向开合模具，配有敞口式浇口杯，且形成铸件空腔的砂芯一般无悬吊式工艺，砂芯的定位方式不准确，模具通常开设气水道进行冷却。这些模具存在以下的一些问题，比如：浇注金属液温度下降过快，砂芯定位不理想，模具气水道设计加工复杂，模温不均匀，铸出的零件形状不准确等，这些问题普遍影响铸件的质量，也制约了生产效率。此实用新型模具通过对模具的定位系统进行了创新设计，并经过实践证明，可以用于各种重力铸造过程，特别适用于柴油机缸盖的铝合金重力铸造过程。 二、重力浇注铸造及模具特点
重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称重力浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造主要指金属型浇铸。铝合金金属型铸造方法由于其生产率高、劳动环境清洁、铸件表面光滑和内部组织致密等优点而被广泛应用。
我们之所以采用铝合金重力铸造有两个原因，一是铝合金熔点较低，铸造性能好，在大量生产时，铸件的外形是由模具直接形成的，如发动机的铝合金缸体、缸盖等，这不仅有利于提高劳动生产率，而且更重要的是通过调节模具不同部位的温度分布，来控制铸件的组织结构和晶粒大小，提高铸件质量，同时，避免了大量使用造型材料而带来的环境污染，改善了车间的劳动条件。二是因为铸件的特殊性，不适宜采用压力铸造或低压铸造。
随着铸件形状复杂程度不同，铝合金重力铸造模具也各不相同。即使是同一零件，采用不同的铸造工艺，模具形式也往往不同，但不管怎样，铝合金重力铸造模具还是有其共性的。就是必须要有与浇铸机相匹配的模具定位装置和便利的模具安装系统。定位装置不仅是保证铸件尺寸、减少披缝和毛刺的关健，而且也是保证浇铸机正常工作的关健，可以说，模具没有好的定位装置，就没有好的合格的铸件。模具必须便于安装和拆卸，因为铝
合金重力铸造，每隔一定的时间就必须拆下模具重新喷涂料和修模，清理或更换排气零件。铝合金重力铸造模具通常是在六七百度的高温下工作，如果拆卸不方便，势必增加工人的劳动强度，占用更多的劳动时间，降低产量和效率。因此，合理、准确、稳固的模具定位系统是制造重力铸造模具的一个重要环节。
三、模具的定位结构
1.模块的定位结构
首先，我们来了解模具的结构如图1所示，此模具是浇铸发动机缸盖模具，主要由4个侧模1个底模和1个浇口杯安装在底座上组成，模块是用3个定位键和螺钉固定在前后侧模架上，底模由4个定位键和螺钉固定在底座上，底模布置有顶出机构，用来顶出铸件。我们采用的浇注机为90度翻转倾斜浇注，因此侧模的定位尤其重要，它的定位精度决定铸件的精度。此模具为4开模具，侧模用4个连接板与浇注机连接可以朝4个方向打开，为了保证侧模定位的准确性，侧模由2 个平导轨副和1个定向导轨副安装在底座上，定向导轨防止侧模左右移动，平导轨则保证高度方向的精度。由于模具是翻转倾斜浇注，我们在侧模的两侧安装2个平导轨来保证模具翻转时的安全准确定位，如图4中17、18、19的结构，此结构装拆方便。为了保证开合模的灵活和定位的准确性，所有的导轨副配合间隙都是经过冷试和热试
来获得。
2.悬吊式砂芯定位结构
悬吊式砂芯工艺形成复杂的铸件空腔结构，侧模1 -5，侧模2 -6,侧模3 -16，侧模4- 10的侧模砂芯螺支承面15，起支承悬吊砂芯8的作用； 侧模凸定位1 -11，砂芯凹定位1 -12，侧模凸定位2 -13，砂芯凹定位2 -14，起准确定位悬吊砂芯8的作用；侧模压紧凸块7与砂芯压紧凹位9的配合起防倾转浇铸时悬吊砂芯8移位和松脱作用。这种结构能精确的铸出复杂的铸件空腔的铸件。
3.进气道砂芯定位结构
进气道砂芯具有合模定位防位移止推结构，横向定位槽20起到砂芯在合模时不向前移动，纵向定位槽21起到砂芯在下芯时左右定位准确配合间隙合理的效果，有效保证了铸件进气道的性能。进气道砂芯采取前后端定位，其配合间隙是通过冷热试修配得到。
4.排气道砂芯定位结构
排气道芯采用了防上浮的压紧悬臂定位结构，防上浮压紧悬臂定位结22，能在浇铸铸件时防止排气道砂芯上浮，有效保证了铸件排气道的性能。排气道砂芯也是采取前后端定位，其配合间隙是通过冷热试修配得到。
铸造模具
四、结束语
先进的浇注设备和浇铸工艺固然是保证产品质量必不可少的因素，但模具在铸造中的作用同样非常重要。此实用新型的柴油机铝合金重力铸造模具工作过程是：把模具安装在重力铸造机上，并对模具进行预热，并组装好砂芯，浇注时，铸造机驱动模具倾转90度，这时，浇口杯的开口是朝上的，向模具浇口杯中注入铝液，然后模具由此状态倾转回至0度，浇口杯随之倾转将铝液注入模具型腔内，铝液凝固后，模具在5个方向打开，完成浇铸。这套模具在定位系统方面应用了多种新结构，这些创新结构能提高铸件的成品率和生产速度，特别是保证了进排气道的性能。
经实践证明，这种定位系统设计在铝合金重力铸造模具中的应用是能够有效地产出合格的铸件。
六、参考文献
《铝合金重力铸造模具的应用分析》.中铝网. 2009-11-17 08:38:17
作者：杨炳坚 广西玉柴机器股份有限公司 537000
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