摘要
在当今汽车行业中,很少见到传统天线式的汽车天线设计,为了美观,大多汽车采用鲨鱼鳍式天线,或者隐藏天线设计,鲨鱼鳍式天线较传统天线相比,接收广播频段更为稳定,并且由于电路高度集中在其产品中,在更换时非常方便,由于其内部有电路,需要一定的密封性,所以此类天线大部分的底板都使用锌铝压铸模具压铸而成,再使用橡胶圈套在外圈,得益于锌铝合金的稳定性以及对模具要求较低,可以大大改善产品的成本和使用寿命。
汽车天线模具的设计方法取决于产品的形状,产品的厚度,可用分型面的角度,高度以及客户对产品单次压铸的落料数量要求等决定模架的大小,而一套模具的大部分成本来自于模架,因为模架需要在其他企业订购,所以在设计时,尽量使用较小的模架以节约成本,设计时应观察产品的尺寸,考虑流道的排布,内浇口和排气口的位置,以及可能需要的燎泡的位置等,在内浇口金属液进入型腔冲击型腔的位置设计型芯,设计型芯的位置以及安装方法,避免型芯过多的受到金属液冲击而造成损坏,影响模具寿命,降低生产效率[2]。
关键词:汽车天线;模具;模架;压铸;
引言
压力铸造(简称压铸)属于特种铸造的范畴。是一种将液态或半固态金属在高压高速下充入压铸模型腔内,
并使其在压力下凝固形成铸件的方法。它可以连续的,大批量的生产出与压铸型腔相符的压铸件,这是其他工艺方法所不能比拟的。近年来,随着产品零件向着高质量、精密、薄壁、轻量、高效化的方向发展,压力铸造愈来愈显示出其优越性[1]。
模具的加工成本较高,研究一套模具的时间为20到30天,其中大部分的成本来源于人工和机床,但是模具能够成为主要重复件生产的原因是其产品的加工成本低,速度快,比传统铸造方式的质量更好。[9]。
近年来,汽车工业的飞速发展给模具行业的发展带来了机遇。大批量的汽车零件由传统的铸铁件转化为压铸合金件,这样可以使汽车重量减轻,从而达到省油、环保等经济措施。同时,压铸合金的导热性和稳定性较为良好,也提高了零件的安全性和耐用性。
本次我将设计汽车天线压铸底板,材料为铝合金,可一次成型两件。
1 压铸模具概述
1.1 压铸模具简介
从20世纪20年代开始,就已经有人对压铸模具进行研究分析,这一理论研究的主要内容是关于金属液体流动特点的一系列的相关理论体系,这些理论体系主要为巴顿理论、布兰德理论等。
在压铸时,金属液的充填过程是极其复杂的,包含力学、流体力学、热力学等方面的综合过程。与模具结构、压射速度、压力、压铸模温度、金属液温度、金属液黏度、浇注系统的形状和尺寸大小都有密切的联系。
高温合金液压进入温度较低的压铸模浇注系统内时,金属液与模具之间就产生各种形式的热交换。金属液失去热量,温度降低;模具得到热量,温度提高。金属液温度降低,表面张力增大,黏度增大,流动性降低、当他们超过某一限度时,铸件就会产生轮廓不清晰、缺肉、冷纹、裂纹、夹渣等铸造缺陷[1]。
1.1.1压铸模的基本结构
如图1.1,压铸模具结构简图。
图1.1压铸模具结构简图
成型部分。成型部分是模具决定压铸件几何形状和尺寸精度的部位。成型压铸件外表面的零件称为型腔(13),成型压铸件内表面的零件称为型芯。如动模镶块(20)、侧型芯(11)、定模镶块(12)和型芯等。
浇道系统。浇道系统是沟通模具型腔与压铸机压室的部分,及金属液进入型腔的通道。如浇口(17),流道(15),内浇口(14)和型腔(13)组成的浇道系统
排溢系统。排溢系统是溢流系统和排气系统的总称,它是根据金属液在模具内的充填情况而开设的,一般开设在成型零件上。
推出机构。推出机构是将压铸件从模具中推出的机构。如推板(24)、推杆固定板(23)、推杆(21)、推板导套和推板导柱(26)等零件组成推出机构。
侧抽芯机构。是抽动与开模方向运动不一致的成型零件的机构,在压
铸件推出前完成抽芯动作。如侧滑块(6)、楔紧块(8)、斜销(7)、侧型芯(11)和限位挡块(5)、拉杆、垫片、螺母、弹簧等零件组成侧抽芯机构。
导向零件。导向零件是引导定模和动模在开模与合模时可靠的按照一定方向进行运动的零件。如导柱(26、22)和导套(18、19、27)。
支撑部分。支撑部分是模具各部分按一定的规律和位置组合和固定后,安装到压铸机上的零件。如垫块、定模座板(10)、定模套版(9)、动模套板(3、4)、支撑板(2)和动模座板(1)。
1.2 压铸模具国内外研究现状
1.2.1 压铸模国内研究现状
压铸技术是目前有金属结构件成型的主要技术方法。压铸成型有高效率、高精度、低消耗以及少无机械加工等突出特点,在现代机械、汽车、电子产品等制造领域中有着广泛的应用[13]。压铸模具是压铸成型的重要工艺装备。近年来我国压力铸造行业发展迅速,从业人员大量增加,压铸市场容量及发展空间巨大[9]。
我国压铸模具行业发展迅速,总产量增长明显,国产压铸模具总产量仅次于美国,已经跃居世界第二位,成为名符其实的压铸大国。能有如此成就主要源于我国凭借着得天独厚的广阔市场以及相对低廉的资源与劳动力优势,已非常明显的性价比在国际压铸件贸易市场中占据着较大优势,根据形势来看,未来我国压铸行业发展前景十分广阔[10]。
1.2.2 压铸模国外研究现状
在国内,压铸业经历了50多年的发展,已经成长为相当规模的产业,并且每年以8%以上的增长速度快速发展。但是从业人员的整体素质还有待提高,技术能力的发展要低于生产规模的扩大,经营方式还较为落后,我国虽是压铸大国,但还远不及日、美、德等工业大国,一些国内大厂商的压铸需求在逐步向国外压铸靠拢,对国内的压铸行业的技术发展提出挑战。而这些差距,为我国的压铸技术发展提供了更大的空间[9]。
1.3 鲨鱼鳍式天线压铸模具设计研究目的与意义
1.3.1 课题背景
压铸模具是铸造金属零部件的一种工具,一种在专用的压铸模锻机上完成压铸工艺的工具。压铸的基本工艺过程如图1.2:
图1.2 压铸的基本工艺过程
1.3.2 研究目的与意义
在压铸的过程中,金属的充填是包含极其复杂的包含力学、流体动力学、热力学等方面的综合过程。它与铸件结构、压射速度、压力、压铸模温度、金属液温度、金属液黏度、浇注系统形状和尺寸大小都有着密切的联系[7]。
在研究此项目时,我要注意的是,在高温金属液压入温度较低的压铸模浇注系统内时,金属液与模具之间就产生各种形式的热交换,会导致金属液失去热量,温度降低;模具得到了热量,温度提高。金属液温度降低,表面