压铸模设计

压铸模结构设计

一>简化、延长模具使用寿命的方法（Ｐ２５）

1>铸件的分型面上，应尽量避免带有圆角。

2>避免模具局部过薄。

3>避免在压铸件上设计互相交叉的盲孔。

4>消除内侧凹，降低了生产成本。

二>直浇道的设计要点（Ｐ６４）

1>根据压铸件质量选择喷嘴导入口直径d1.

2>A、B、C各段均在脱模斜度，A段为1度30分，B段为1度30分～3度，C段为斜度由

模具设计者根据镶块厚度来确定，镶块厚度小，反之则大。

3>直浇道各阶递连接处单边阶递宽度为0.5～1mm。

4>由镶块与分流锥构成的环形通道截面积一般为喷嘴导入口面积的1.2倍左右。直浇道底

部分流环形面处的直径d3通常可下式计算。

式中 d2----直浇道底部环形截面处的外径；

d1----直浇道小端（喷嘴导入口处）直径；

并且要求

5>直浇道与横浇道连接处要求圆滑过渡。

三>浇口套设计要点（Ｐ６５）

1>浇口套一般镶在定模座板上，采用浇口套可以节省模具钢和便于加工。

2>浇口套一个端面A与喷嘴端面相吻合，控制好配合间隙不允许金属液窜入接合面，否则

将影响直浇道从定模中脱出。浇口套端面B与定模镶块相接，接触面上的镶块孔比浇口套大１～２mm。

3>对小批量生产用的简易模具，直浇道直接在定模镶块上加工出来，省去浇口套。

4>应固定牢固，拆装方便。

四>分流锥设计要点（Ｐ６５）

1>分流加工后装在镶块内，不允许在模具镶块上直接做出。

2>分流锥的结构应能起到分流金属液和带出直浇道的作用。

3>对直径较大的分流在中心设置推杆，推杆能平稳推出直浇道，其间间隙有利于排气。

五>直浇道设计要点（Ｐ６６）

1>直浇道的直径D根据压铸件所需的比压确定。

2>直浇道厚度H一般取直径D的1/3～1/2。

3>浇口套靠近分型面一端在长度15～25mm范围的内孔上加工出1度30分~2度的脱模斜

度。

4>与直浇道相连接的横浇道一般设置在浇口套的上方，防止金属液在压射前流入型腔。

5>当卧式室压铸机采用中心浇口时，直浇道的设计同立式室压铸机。可在浇口套制成2～3

条螺旋槽，在压射冲头的作用下，随着开模动作余料沿着浇口套中的螺旋槽方向，而将余料从直浇道上扭断。

六>热压室压铸机用直浇道由压铸机喷嘴模械具上的浇口套及分流锥形成。设计要点：（Ｐ６６）

1>根据压铸件的结构和质量来选择直浇道尺寸。

2>直浇道环形截面处壁厚对小件取2～3mm，对于中等压铸件取3～5mm。

3>直浇道脱模斜度取2度~6度。

4>在喷嘴、浇口套和分流部设置冷却系统以发挥热压室压铸机的高效率。

七>横浇道的设计原则（Ｐ６７）

1>横浇道截面积应大于内浇口面积，在压射过程中浇注系统呈充满状态，内浇口为控制金

属液流量的部位，否则用压铸机特性线进行的一切计算是无效的。

2>为了减速少流动阻力和减少回炉横浇道，横浇道的长度应尽可能地短，转弯处应采取圆

弧过渡。

3>液体金属通过横浇道时的热量损失应尽可能地小，保证横浇道比压铸件和内浇口后凝

固。

4>横浇道的截面积应从直浇道开始向内浇口方向逐渐缩小。

八>内浇口的设计要点（Ｐ７０）

1>由内浇口导入的金属液流方向考虑：1）应首先充填型腔难以排气的部位，而不应指向

分型面，封闭分型面上的排气槽会影响排气。

2）除低熔点的合金外，进入型腔的金属液不应正面冲击型芯，以减少动反损耗、防止型芯因被金属液冲击而受侵蚀。

2>从内浇口设置的部位考虑：1）选择在充填型腔各部分时具有最短流程，防止金属液在

充填过程中热量失过多而产生冷隔或花纹等缺陷。

2）设置在压铸件的厚壁或压铸件的热节处，在较厚的内浇口配合下提高补缩效果。

3）内浇口处热量较集中，温度较高，凡在型腔中带有螺纹的部位不宜直接布置内浇口，以防螺纹被冲击而受侵蚀。

3>内浇口的数量以单道为主，以防止多道金属液进这入型腔后相互冲击，产生涡流、裹气

和夹渣等缺陷。而大型压铸件、箱件及框架类压铸件和结构比较特殊的压铸件则可采用多道浇口。

4>薄壁复杂压铸件，宜采用较薄的内浇口，以保持必要的充填速度。一般结构的压铸件以

取较厚的内浇口为主，使金属液充填平稳，有利于排气和有效地传递静压力。

5>对于压铸件上精度要求高和表粗糙度的数值小且不加工的部位，不宜布置内浇口，以防

在去除浇口后留下痕迹。

6>布置内浇口时就考虑压铸件切边或采用其他清理方法的可能性。

九>溢流槽的设计要点（Ｐ９８～９９）

1>正确布置溢流槽在模具中的位置。

2>溢流槽的溢流口总截面积应小于内浇口的总截面积。

3>采用多个单独的溢流槽要比一个同等容积的溢流槽，更易控制从压铸件周围任何部分外

流的金属液。

4>根据溢流槽的作用确定其容积。

十>排气槽的设计要点（Ｐ１００）

1>排气槽与溢流槽配合使用，能降低溢流槽内的气体压力，更好地发挥溢流槽的作用。

2>排气槽的总面积为内浇口总面积的一半。

3>通常排气槽为扁宽的缝隙式，其深度与浇注合金的流动性有关，一般为0.05～0.3mm。

十>确定分型面时应考虑下列有关问题（Ｐ１０１）

1>考虑压铸件的技术要求。如从分型面算起的或被分型面截过互相关联的尺寸精度、脱模

斜度大小和方向相关尺寸精度的影响。

2>考虑压铸件几可形状和金属液的流动形态，分型面应有利于合理布置内浇口的位置和浇

注系统以及排溢系统的位置。

3>考虑如何简化压铸模的基本结构，确定定模和动模和各自所包含的成型部分的配置。

4>考虑压铸件在模具内的方位和脱出压铸件的方案，确认压铸机规格和工艺条件。

5>考虑压铸模机械加工工艺性，尽量延长压铸模使用寿命。

6>考虑压铸件的生产批量和生产操作。

十二>选择分型面的具体原则（Ｐ１０３～１０４）

1>分型面尽可能地使铸件在开模后留在动模部分，以便于脱模。

2>分型面应适应合理的浇注系统的布置，有利于内浇口的位置和方向的安排，使金属液进

入型腔顺畅，有良好的填充环境。

3>分型面应铸模型腔有良好的溢流排气条件，使先进入型腔的冷金属和型腔内气体进入排

溢系统排出。

4>分型面应开设在压铸件断面轮廓最大的地方，使压铸件能顺利地从模具中脱出。

5>尽可能选用平直分型面，避免用阶梯、曲面、倾斜或垂直分型面。

6>分型面应避免与压铸件基准面相重合，尺寸精度要求较高的部位和对同轴度要求高的外

形或内孔，应尽可能设在同一半模内。

7>应考虑型腔的构成方案，以尽量简化模具结构为宜。

8>分型面应考虑型腔在动模和定模内的深度，过深的型腔不但不利于金属液填充、排气以

及上涂料，同时会增加模具的质量。

9>选择低于压铸机锁模力的压铸件投影面积为分型面。

10>活动侧抽芯机构应尽可能设置在动模内，避免使用定模抽芯结构。

11>应考虑金属液的流程，尤其对粘度大的合金流程不应过长。

12>分型面应当考虑到压铸件美观和容易去除飞边，尽可能避免在平直面的中间或无法抛光处设置分型面。

十三>镶拼式结构的设计要点（Ｐ１１１）

1>便于机械加工，以保证压铸件的尺寸精度和镶块间的配合精度。

2>保证镶块和型芯的强度以及提高镶块、型芯与模块间相对位置和稳定性。

3>不应具有锐边和薄壁。因为型芯和镶块上的薄壁和锐角，在压铸生产及热处理过程中，

会产生变形和裂纹。

4>使镶拼间隙处的飞边方向与脱模方向一致。因模具加工或因模具长期使用，而造成的镶

拼间隙处压铸件的飞边，其方向若与脱模方向不一致，会影响压铸件脱模。

十四>定模座板的设计要求（Ｐ１２５）

1>设计时要精确计算模具上浇口套与压室或喷嘴之间的配合尺寸。

2>留出安装压板或紧固螺钉的位置。一般为30～60mm。

3>当定模套板为盲孔时，即以定模模板替代定模座板时，仍然需要留出安装压板或紧固螺

钉的位置。

4>定模座板与定模套板由两个定位销定位，用若干个内六角螺钉紧固。

十五>导柱和导套的设计要点（Ｐ１２６～１２７）

1>导柱需具有足够的刚度，保证动、定模在合模时的正确位置，且在开、合模过程应运动

灵活无卡死现象。

2>导柱应高出型芯高度，以免型芯在合模、搬运中损坏。

3>为了便于取出压铸件，导柱一般安装在定模上。

4>卧式压铸机上采用中心浇口的模具，导柱设在定模座板上。

5>模具采用卸料板卸料时，导柱安装在动模上，以便于卸料板在导柱上滑动进行卸料。十六>推出部分的选择原则（Ｐ１３１）

1>设在受压铸件包紧的成型部位周围以及收缩后互相拉紧的孔或侧壁部位。

2>设在脱模斜度较小或垂直于分型面方向的深凹处成型表面附近。

3>尽量设在压铸件凸缘、加强肋及强度较高的部位。

4>位于动的浇道上或受压铸件包紧力较高的分流锥周围。

5>推出元件在压铸件上的作用部位应对称均匀，防止压铸件推出时变形。

6>避免设置在压铸件重要表面和基准表面，以免在这些部位留下推痕。

7>推出元件的设置应避免与活动型芯发生干扰。

十六>推杆推出机构的主要特点（Ｐ１３３）

1>推出元件形状较简单，制造维修方便。

2>推出动作简单、准确，不易发生故障，安全可靠。

3>可根据压铸件对模具包紧力的大小，选择推杆直径和数量，使推出力均衡。

4>推杆设置在动模或定模深腔部位，兼起排气、溢流作用。

5>在压铸件的被推部分会留有推杆印痕。

十七>复位机构的设计要点（Ｐ１３９～１４０）

1>复位元件及限位元件的位置通常在型腔、抽芯机构、推出机构设计确定后，选择合理间

位置设置4根或2根复位杆和4个限位钉，应对称布置，使推板受力均衡。

2>限位元件尽可能布置在压铸件投影面积范围内，以改善推板受力状况。

3>采用推杆或推管推出机构时，应设复位杆。设计中也可用复位杆作为推杆推出压铸件。

4>在卸料板推出机构和斜滑块推出机构中，卸料板和斜滑块本身具有机构复位的功能，可

不另设复位机构。

5>推板导柱的端部用内六角螺钉固定限位环，中间设有弹簧垫圈。加工方便，但限位不

够精确，适用于通用模座的不型模具。

十八>抽芯机构的设计要点（Ｐ１４４～１４５）

1>计算抽芯力，并根据抽芯力的大小，设计抽芯机构的构件。

2>活动型芯插入型腔后应有定位面，以保持准确的型芯位置。

3>型芯与滑块一般采用镶接的形式，镶接处要求牢固可靠。

4>采用机械抽芯机构，借助开模力完成抽芯动作时，除在活动型芯投影面积范围内尽量不

设推出元件外，还应尽量避免定模抽芯。

5>需设置限位装置，开模抽芯后滑块停留在一定位置上，不致因滑块自重或抽芯时的惯性

而越位。

十九>斜滑块抽芯机构的设计要点（Ｐ１５６～１５７）

1>为了使斜滑块与镶块、斜滑块与斜滑块与斜滑块的侧向分型面间完全密合，防止压金

属液窜入形成飞边，影响压铸件尺寸精度，斜滑块与动模套板装配合的要求如下：

1）斜滑块底面留有0.5～1mm的空隙。（便于合模，保证合模的紧密程度。）

2）斜滑块端面需高出动模套板分型面一小段距离δ。取δ的制造偏差上限+0.05。

δ=0.05/tgα

式中δ---斜滑块端面高出套板分型面的高度；

α---斜滑块的导向斜角。

3）为了便于清除斜滑块底部残留的金属碎屑、余料油污，应在斜滑块底部的动模支承板平面上，开出深度为3～4mm的排屑槽。

4）在定模型芯包紧力较大的情况下，开模时，斜滑块和压铸件可能被留在定模型芯上，或滑块产生位移，为此应增设强制装置，确定开模后斜滑块稳定地留在

动模套板内。

5）斜滑块端面上设置浇注系统，要防止金属液窜入套板和斜滑块的配合间隙。垂直分型面上设置缝隙式浇口，则以不阻碍斜滑块径向顺利移动为原则。

二十>铸造斜度的确定（P20）

其大小要根据压铸件的脱模深度、合金性质、形状复杂程度以及壁厚而定。一般规定的铸造斜度是：

1> 脱模深度浅的大于深的；

2> 高熔点合金大于低熔点合金；

3> 形状复杂的大于简单的；

4> 厚壁大于薄壁；

5> 内侧大于外侧；

二十一>压铸对壁厚的要求{由于激冷作用，压铸件表面会有一层厚约0.85~1.2mm的保护层}（P18）

1> 一般情况下不宜超过4.5mm；

2> 中小型压铸件适宜的壁厚：锌合金1~3mm，铝、镁合金1.5~4mm，铜合金2~4mm；

3> 压铸件总体尺寸愈大，壁厚亦应愈来愈厚；

4> 壁厚一定时，面积也要受到一定的限制。

二十二>当有嵌件在压铸件时的注意事项（P30~31）

1> 嵌件与压铸件本体的金属之间不产生严重的电化学腐蚀，必要时嵌件外表可镀层。

2> 嵌件不应离浇口太远，以免熔接不牢，如必须远离者，应适当提高浇注温度。

3> 嵌件上不允许有尖角，尤其在压铸镁合金时，更应注意，以免压铸件在尖角处开裂。

4> 有嵌件的压铸件应避免热处理，以免因两种合金的相变而产生不同的体积变化后，嵌件在压铸件内松动。

5> 嵌件应能满足放入模具内的公差配合的要求。

6> 嵌件应进行清、污秽、并预热，预热温度与模具温度相近。

二十三>当由其他方法改为压铸法时，结构修改时的注意事项(P31)

1> 根据压铸机的规格，对零件的大小进行分析，或将几个小型零件组合成一个整体的压铸件或将一个大型零件分成几个较小的部分进行压铸，以取得最好的经济效益。

2> 按照压铸件基本结构单元的设计要求，对用其他方法成形的零件结构进行必要的修改设计，以适应压铸法的特点。

3> 采用间设和合理布置加强肋的结构，以满足压铸件的强度和要求。

4>将实心结构改为空心结构，消除热节，均匀壁厚，减轻压铸件质量降低生产成本。

二十四>压铸机结构与压铸模设计的相关内容（P39）

1> 压铸机的模具安装尺寸，包括压室的偏心距离、顶杆和顶杆孔的直径及相互间的尺寸、紧固压铸模的螺钉过孔直径及相互间的尺寸等。

2> 立式冷室压铸机喷嘴的尺寸规格。

3> 卧式冷室压铸机压室的凸台规格尺寸。

4> 安装液压抽芯器的支架和连接型芯用的接合器的规格尺寸等。

二十五>压铸模配合间隙满足的条件（P166）

1> 对于装配后固定的零件，在金属液冲击下，不产生位置上的偏差。受热膨胀后变形不能使配合过紧，从而使模具镶块和套板局部严重过载，导致敬模具开裂。

2> 对于工作时活动的零件，受热后，应维持间隙配合的配合性质，保证动作正常，而在填充过程中，金属液不致窜入配合间隙。

二十六>导致压铸模失效的原因（P170）

1> 在每次压铸作业过程中，由于热交换而引起的热—机械的交变应力而使模具失效。

2> 压铸作业时，金属液对模具材料的化学—物理作用使模具失效。

3> 在脱模时所产生的局部应力使模具失效。

二十七>设计压铸件时的注意事项（P171）

1> 满足压铸件结构强度的条件下，宜采用薄壁结构，这不仅减轻了压铸件的质量，而且减少了模具的热载荷。

2> 压铸件壁厚应均匀，避免热节，以减少局部热量集中引起模具过早地热疲劳失效。

3> 压铸件所有转角处，应有适当的铸造圆角，以避免模具相应部位形成棱角，产生裂纹和塌陷。

4> 压铸件上应尽量避免窄而深的凹穴，以避免模具相应部位出现尖角，使散热条件恶化而产生断裂。

5> 铸件应有合理的脱模斜度，以避免开模抽芯脱模取件时擦伤模具型腔。

二十八>压铸模设计不当时常出现的现象（P171）

1>因压铸模设计不合理，无论在材料和工艺上进行何种改进，都无法提高其寿命。

2>因套板和镶块壁厚不足，使模具变形超出允许值甚至断裂。

3>模具变形后，其尖角和圆角半径很小的过渡部位，因应力集中而开裂。

4> 模具的浇注系统设计不当，造成对型壁或型芯严重的冲蚀，金属液进入型腔后又形成了强烈的涡流，对型腔表面侵蚀，造成成模具局部拉毛。

5> 模具零件的配合精度等级选用不当，或者间隙太大，引起导热性能下降，过早地产生热疲劳。

6> 模具零件装配尺寸过紧，形成预应力，在压铸过程，模具出现爆裂。

7> 模具冷却通道的位置或间距不合理时，模具各部分的温差将增大，造成不同程度的膨胀而产生内应力，从而导致模具变形。

8> 模具产生热变形后，闭合的模具分型面上不是面接角，而是点接触，此时压铸机的全部压力仅仅作用于很小的范围内，使模具局部超载，导致模具开裂等等。

二十九>设计压铸模时的注意事项（P171）

1> 模具中各种结构组成应有足够的刚性，以承受锁模力和金属液填充时的反压力，且不产生超出允许值的变形。

2> 正确选择各种零件的公差配合和表面粗糙度等级，使模具在正常工作温度下，其活动部分不致咬合和窜入金属液，固定部位不致产生松动。

3> 在设计浇注系统时，要远离型芯和型壁，要开设在较厚的压铸件壁上，最重要的是要尽量防止金属液正面冲击或冲刷型芯，避免浇口流入处受冲蚀。

4> 采用圈套的内浇口截面和保持模具的热平衡，以利于提高模具使用寿命。

5> 合理选用模具的镶拼组合结构形式，避免锐角，尖劈，以适用热处理的要求。

6> 镶块上设置推杆孔和型芯孔，应注意边缘的尺寸不宜过小。

7> 对于截面尺寸很大的压铸模，淬火时局部冷却速度较低，直接影响模具的热疲劳，采用镶拼组合结构形式可以适应热处理的要求。

8> 在模具易损部位，因受金属液的激烈冲击，容易产生裂纹或塌陷。设计时宜采用局部镶拼法，以便对损坏部位更换，不致影响整个型腔或型芯的使用寿命。

三十>内浇口的尺寸确定（P73）

1>内浇口的厚度与相连的压铸件壁厚有一定的关系.(壁厚需在2mm以上才能达到流束充填.当壁厚小于2mm时,始终是冲击式充填.只有满足内浇口厚度d/压铸件壁厚<1/4的情况下才能保证金属是流充填.对于那些不能达到这一关系的薄壁厚压铸件,内浇口厚度可取0.5~2.0 mm.

2> 内浇口的宽度b一般取压铸件边长度或周长的0.4~0.6,内浇口的长度一般取2~3mm.也可愈短愈好.

三十一>成型零件采用镶拼结构的优点（P111）

1> 其能合理使用模具钢,降低成本;

2> 其便于易损件的更换和修理;

3> 拼合处的适当间隙有利于型腔排气;

4> 简化了加工工艺,提高了模具制造质量,容易满足成型部位的精度要求。

三十二>推管的设计要点（P137~138）

1>为避免推管损伤镶块及型芯表面，推管的外径尺寸应较筒形压铸件外壁尺寸小

12~0.5mm,推管的内径应较压铸件内壁尺寸大0.2~0.5mm。

2>通常推管内径在直径为10~50mm范围内选用，推管壁厚在1.5~6mm范围内选用。]

3>推管的导滑封闭段长度L=（S推+10）≥20mm。S推——压铸件推出距离。

4>推管与镶块、型芯的配合选H8/f7~H8/e8。

5>推管的非导滑部位尺寸可查表。