图10 计算机三维合型模拟图
四、 砂芯模具设计及模具参数的选定（以传动箱芯为例） 同样运用Pro/ENGINEER的三维建模技术，建立一个方形实体，完全包住传动箱芯。以方形实体作为被切割对象，以传动箱芯实体作为切割参照进行布尔减运算，得到一个中空的实体，内腔形状同传动箱芯的外部形状完全一样。依照砂芯的分型面分割实体成上、下两个半模，根据起模方向设置拔模斜度，即可得到上、下芯盒体（见图11、图12）。
图11 上芯盒体
图12 下芯盒体
1． 芯盒排气工艺参数的选定 砂芯品质的好坏，在很大程度上取决于芯盒排气是否合理。因为射砂时，压缩空气与砂芯一起进入芯盒，如果芯盒内的气体不能及时排出，则砂芯不能充分紧实，表面质量差。排气主要通过3种渠道：排气槽排气、间隙排气和排气塞排气。排气槽一般设在分盒面上，其深度0.4～0.6mm，出口端可扩大到1mm，宽度为10～20mm。间隙排气是利用芯盒与顶芯杆及活块间的间隙进行排气。为了使顶芯杆及活块在高温下滑动灵活且便于排气，芯盒与顶芯杆间的配合间隙一般为0.2～0.3mm，滑（活）块与芯盒间的配合间隙单边为0.1～0.15mm。排气塞排气是在芯盒的深凹处设置排气塞，如水套砂芯的定位芯头及出水孔处均设置有排气塞，排气塞的规格为6mm～12mm不等。 2． 芯盒顶芯杆和复位杆工艺参数的选定 为保证顶芯杆和复位杆有足够的强度和刚度，应选定d顶≥10mm， d复≥18mm，材料为T10（50-55HRC）。 3． 芯盒材质的选定和热处理要求 HT250，消除应力处理，加热到500～550℃，保温4～8小时随炉冷却到室温。 4． 芯盒射砂孔起模斜度 选d≥3°时，砂芯能顺利顶出。 5． 电加热管功率参数的确定 根据每个芯盒成型砂芯的质量和生产率选择电加热管功率，所用经验公式为： N=G·Q/C 式中： N为热芯盒加热管功率KW；G为每小时生产型芯总质量Kg/h；Q为每公斤型芯加热硬化所需热量经验数据，可取251040J/Kg；C为热功当量常数（每千瓦小时换成焦耳热量为3598240J/KW·h）。 以传动箱芯为例，运用Pro/ENGINEER中的分析测量模块可以方便地知道，砂芯的总质量为25.65Kg，（体积为13.5dm3，砂芯的密度取1.9Kg/ dm3）。根据生产安排，如果每小时需要生产15个砂芯，那么G=15×25.65=384.75（Kg/h），N=G·Q/C=26.843(KW)。以此为依据选定功率为1.5KW、双头接线电加热管18根。 五、 结论 (1)运用CAD技术进行模具开发，提高了铸件精度，缩短了研发周期； (2)模具CAD开发过程中所产生的数据模型（铸件模型）既是模具所采用的参数实体，又是进行数控加工所采用的参数实体。这就从根本上保证了型、芯对应的一致性和设计与制造的一致性，使CAD/CAM一体化； (3)Pro/ENGINEER三维软件的应用极大地促进了模具CAD技术的发展。
压力铸造以金属铸造为基础，将熔融合金在高压、高速条件下成型，从根本上解决了金属流动性问 题。要充分发挥压力铸造制备组织致密、具有良好力学性能铸件的特点，除了正确实施压铸合金冶炼工 艺、选择合适的压铸机外，更重要的在于设计、制造满足工艺要求的压铸模。压铸模是保证正确实施压铸 工艺必不可少的装备，其设计质量的好坏直接关系到制件质量的优劣和生产效率的高低。 带斜销抽芯机构的压铸模是一种常见的压铸成型模具，该类模具利用开闭模动力抽芯复位，结构简单。 但其结构参数的设计对模具的工作状况和工作质量影响很大，如何在对该类模具进行可靠力学分析的基础 上，优化其结构参数的设计，具有十分重要的应用价值。 1 带斜销抽芯机构压铸模工作原理 图一为带斜销抽芯机构压铸模结构简图。合模状态时斜销2与分型面成一定角度固定在定模座板 3内并穿过定模套板4进入滑块6，滑块由楔紧块5锁紧。开模时滑块由斜销带动在导滑槽内运动，抽出型芯。抽芯结束后 滑块由限位块7挡住，不离开导滑槽。闭模后斜销滑块复位。
图一 带斜销抽芯机构压铸模结构简图 1-定模镶块 2-斜销 3-定模座板 4-定模套板 5-楔紧块 6-滑块 7-限位块 8-动模套板 9-动模座板
2 带斜销抽芯机构压铸模力学分析 2.1 滑块力学分析 模具中斜销抽芯机构滑块能否正常工作与其受力情况有 关，而滑块受力情况与其设计参数直接关联，所以分析滑块 受力情况和自锁条件是合理设计斜销抽芯机构的基础。 图二为滑块受力情况。a、b、c、h、s为滑块结构尺寸， F为抽芯力，N1为斜销对滑块的正压力，f1为斜销对滑块的 摩擦力，N2、N3、N4分别指楔紧块、定模套板、动模套板对滑块的正压力，f2、f3、f4分别表示N2、N3、N4所对应 的摩擦力。