淺析離合器殼體壓鑄模具澆注系統設計

馬紅兵

（陜西法士特汽車傳動工程研究院，陜西 寶雞 722409）

淺析離合器殼體壓鑄模具澆注系統設計

馬紅兵

（陜西法士特汽車傳動工程研究院，陜西 寶雞 722409）

文章以公司 JS180-1601015-5-Y壓鑄產品為例，分析了模具不同澆注系統對模具設計、及生產經濟性造成的不同的影響。結果表明，中心澆注系統相對側澆注系統不僅節約模具成本達到 6.69萬，也提高了生產出品率18.8%，節約輔料成本相比可達36%，大大體現了其自身優勢，為公司離合器殼體類似壓鑄產品的澆注系統設計提供了借鑒。

澆注系統；中心澆口；側澆口；出品率

Abstract:This article bases on JS180-1601015-5-Y die-casting product, analyses the influence of the mould design and the production efficiency caused by the different gating system. And it eventually turned out that the center gating system is much better than the side gating system. This gating system can save the cost of the mould about RMB 66900, and also can improve the production product rate about 18.8%, reduce the material cost nearly 36%. It has showed the advantages and provides the reference for the similar products of clutch shells.

Keywords: gating system; center gating system; side gating system; production rate

CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)18-130-03

前言

壓鑄模的澆注系統是引導熔融金屬充填型腔的通道，它對金屬液流動方向、溢流排氣條件、壓力傳遞等諸多方面，起著極為重要的控制與調節作用，對鑄件質量、生產效率有決定性的影響。本文針對我公司同一類型（JS180- 1601015-5-Y）的零件，分析采用不同的澆注系統，對模具設計、產品經濟性等方面的影響。

1 澆注系統的分析

根據壓鑄產品零件結構的特征，可設計出相應的壓鑄模澆注系統，如中心澆口，側澆口，環形澆口、縫隙澆口、點澆口等澆注系統。各個澆注系統存在各自的優缺點，但總的原則是：使流入型腔的鋁合金液盡量減少曲折，匯合，盡可能避免直接沖擊型芯，不宜立即封住分型面，有利于壓鑄的傳遞，形成良好的充填狀態和排氣條件。我公司僅對自身產品，選擇合適的澆道，重點分析中心澆口和側澆口。

1.1 中心澆口

當鑄件的中心處有足夠大的通過孔是，可在中心設置分流錐和澆注系統。如圖1所示，金屬流由離合器殼體中心孔內緣流向外緣，澆口直接搭接在中心孔上，承受最大的壓實壓力，可使中心孔致密度達到最佳狀態。

優勢：A）由于沒有橫澆道，金屬液流程短，壓力損失較小；B）不增加或很少增加鑄件的投影面積；C）便于排除深腔部位的氣體，能獲得足夠的致密度，且壓鑄件同時獲得較高的壓力傳遞；D）有利于模具熱平衡；E）模具外形尺寸較小；F）壓鑄機受力均衡。

圖1 離合器殼體中心澆口形式Figure1 The center gating system of clutch housing

1.2 側澆口

澆注系統設置在鑄件的側面，是應用最廣泛的一種設計。如圖2所示，金屬料流從從底部一側以扇形進入，使金屬液沿外緣迅速充滿型腔。

優勢：A）對鑄件的流入部位適應性強，可以從鑄件的外部或內側流入，適用各種那個形狀的鑄件；B）可用于一模多腔；C）去除澆注系統比較容易。

圖2 離合器殼體側澆口形式Figure2 The side gating system of clutch housing

2 模具成本分析

模芯材料以ASSAB公司的DIEVARE材料為例，重點分析兩種澆注系統對模具成本的影響，如下表1所示，中心澆口澆注系統對模具成本由明顯優勢，不僅材料尺寸（圖 3、圖4）由側澆注的990mm減小為中心澆口的860mm，模芯成本也大大降低17%，單套模具節約成本達6.69萬元左右。

圖3 中心澆口澆注系統模芯大小簡圖Figure3 The center runner gating system of mold

圖4 側澆口澆注系統模芯大小簡圖Figure 4 The side runner gating system of mould

表1 模芯成本分析

3 經濟性能分析

3.1 出品率分析

通過對離合器產品重量的分析，由下圖5及圖6明顯看出，側澆注系統料餅較大，重量約6.6KG，然后中心澆注系統明顯較小，重量約2.1KG，并對中心澆口及側澆口進行詳細分析如下表2所示。

圖5 中心澆口料餅Figure5 The block of center gate

圖6 側澆注系統料餅Figure6 The block of side gate

表2 出品率分析

由下圖7看出中心澆口澆注系統出品率為87.3%，側澆口澆注系統則為68.5%；中心澆注系統出品率明顯具備優勢，則提高 18.8%，進而得出中心澆口更適合我公司此離合器產品。

圖7 出品率柱狀圖Figure7 The histogram of production rate

3.2 輔料經濟性分析

不同的澆注系統對周邊輔料也產生相當大的影響，如側澆注系統相對澆注重量較大，則需選擇較大的沖頭才能滿足生產，為直徑150mm；然而中心澆注系統則相對而言，選擇直徑120mm則滿足生產。

圖8 沖頭對比Figure8 The contrast of punches

以模具壽命8萬模次為例，分析兩種澆注系統不同對成本的影響，表3明顯可以看出，中心澆口成本節約明顯具有優勢，相對側澆注系統節約達36%。因此中心澆口對以后類似件具有借鑒優勢。

表3 沖頭成本分析

側澆注系統和中心澆注系統料筒選擇上基本類似，成本并無大差異，兩種料筒的選擇都可以滿足自身生產。

圖9 料筒對比Figure9 The contrast of charging barrel

4 結論

通過選擇不同澆注系統，對我公司 JS180-1601015-5-Y離合器壓鑄產品進行分析，結論如下：

1）中心澆口澆注系統對模具成本有明顯優勢，不僅材料尺寸由側澆注的990mm減小為中心澆口的860mm，模芯成本也大大降低17%，單套模具節約成本達6.69萬元左右。

2）中心澆口澆注系統出品率為87.3%，側澆口澆注系統則為 68.5%；中心澆注系統出品率明顯具備優勢，則提高18.8%。

3）雖然料筒兩種澆注系統成本相當，但是沖頭的損耗，中心澆口成本節約明顯具有優勢，相對側澆注系統節約達36%。

綜上對比所述，針對我公司的 JS180-1601015-5-Y離合器產品，中心澆注系統具有明顯優勢，為后期我司類似的離合器產品澆注系統的設計提供借鑒，并為后期新產品開發澆注系統設計奠定了理論和實踐基礎。

[1] 肖洪波.澆注系統的選擇對壓鑄件后續加工的影響[J].鑄造技術,2012.33(2):240-241.

[2] 張偉,方健儒,熊守美等.七檔自動變速箱前殼體壓鑄工藝優化[J].鑄造,2012.61(5): 480-484.

Analysis on The gating System Design of The Die Casting Mould for Clutch Housing

Ma Hongbing
（Shaanxi Fast Auto Drive Engineering Research Institute, Shaanxi Baoji 722409）

U462.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7988 (2017)18-130-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.18.044

馬紅兵，就職于陜西法士特汽車傳動工程研究院。