常见的压铸模具结构及设计
常见的压铸模具结构及设计

压铸模具材料与结构设计压铸模具材料与结构设计目录1 压铸模具的结构压铸模具一般的结构如图1.导柱2.固定外模母模 3分流子镶套 4.分流子 5固定内模 6角销 7滑块挡片8滑块9.可动内模 10.可动外模公模 11.模脚 12.顶出板 13.顶出销承板 14.回位销15.导套2.压铸模具结构设计应注意事项1模具应有足够的刚性,在承受压铸机锁模力的情况下不会变形;2模具不宜过于笨重,以方便装卸修理和搬运,并减轻压铸机负荷;3模穴的压力中心应尽可能接近压铸机合模力的中心,以防压铸机受力不均,造成锁模不密,铸件产生毛边;4模具的外形要考虑到与压铸机的规格的配合:a模具的长度不要与系杆干涉;b模具的总厚度不要太厚或太薄,超出压铸机可夹持的范围;c注意与料管冷室机或喷嘴热室机之配合;d当使用拉回杆拉回顶出出机构时,注意拉回杆之尺寸与位置之配合;5为便于模具的搬运和装配,在固定模和可动模上方及两侧应钻螺孔,以便可旋入环首螺栓;3 内模母模模仁1内模壁厚内模壁厚基本上不必计算其强度,起壁厚大小决定于是否可容纳冷却水管通过,安排溢流井,及是否有足够的深度可攻螺纹,以便将内模固定于外模;由于冷却水管一般直径约10mm,距离模穴约25mm,因此内模壁厚至少要50mm;内模壁厚的参考值如下表;内模最小壁厚参考表2内模与外模的配合内模的高度应该比外模高出-0.1mm,以便模面可确实密合,并使空气可顺利排出;其与外模的配合精度可用H8配h7,如下图所示;3内模与分流子的配合分流子的功用是将熔汤由压铸机导至模穴内,因此其高度视固定模的厚度而定;分流子的底部与内模相接,使流道不会接触外模,如下图,内模与分流子的配合可用H7配h6;4外模(1)固定外模固定外模一般不计算强度,但设计时要注意留出锁固定压板或模器的空间;(2)可动外模可动外模的底部厚度可用下面的公式计算:其中:h:外模底部之厚度mmp:铸造压力kg/cm2L:模脚之间距mma:成品之长度mmb:成品之宽度mmB:外模之宽度mmE:钢的杨氏模数=×106kg/cm2d:外模在开模方向的最大变形量mm,一般取d≤0.05mm.例:某铸件长300mm,宽250mm,铸造压力选定280kg/cm2,外模之宽度560mm,模脚之间距360mm,最大变形量取mm;所以P=280kg/cm2L=360mma=300mmb=250mmB=560mmE=×106kg/cm2d=mm计算得h=138mm5.模脚1模脚变形量模脚主要的功能在提供模具之顶出空间,其强度计算公式为其中:d:变形量mm,通常要小于.W: 锁模力/2kgH:模脚高度mm=顶出距离+顶出板厚度+顶出销承板厚度+前进止动距离防止顶出板撞到外模+后退止动距离防止顶出板撞到压铸机E:钢的杨氏模数=×104kg/mm2a: 模脚长度mmb: 模脚宽度mm例:压铸机锁模力315吨,模脚高度130mm,模脚长度560mm,模脚宽度80mm;则W=315000/2=157500kgH=130mma=560mmb=60mm此时变形量=157500×130/×104×560×80=mm﹤当模脚的高度H愈大时其变形量愈大;因此高度愈小愈好,只要足够顶出就行了;对于较大的模具,通常在两只模脚中间会再加上支柱补强;(2)固定模脚用螺栓模脚要用螺栓固定于可动外模上,所使用的螺栓大小及数量,可参考下表;锁模脚螺栓建议值6.导柱与导套CNSB3370“压铸模用导柱”中规定了导柱的材料形状与尺寸;CNSB3373“压铸模用导套”则规定了导套的材料形状与尺寸;设计时可直接选用标准规格;导柱直径的选择可使用下面的经验公式:其中d:导柱直径mmF: 模具分模面上的表面积mm2K: 比例系数,一般为~;当F>200000时,K取;F=40000~200000时,K取.当F<40000时.K取.用此公式计算出来的值,会与CNSB3369“压铸模用主模板”中各个模具尺寸所使用的导柱尺寸接近.导滑段的最小长度为直径的倍,一般按高出分模面的型心长度加上12-20mm.7.回位销1回位销直径回位销的功用是当顶出机构顶出铸件后,靠着合模的力量将顶出机构回复到原位.此外也有导引及支撑顶出板的功能.CNSB3372规定了回位销的形状与尺寸.回位销直径的选择可参考下表.(3)回位销的长度回位销的长度则可用下面公式计算回位销的长度L=可动外模高度+模脚高度-顶出板厚度-后退止块高度8.拔模力的计算抽芯时型芯受力的状况见下图;型芯受力图拔模力的大小可由下式计算:P=P1cosа+P2sinа=Alpμcosа-sinа其中P:拔模力kgP1: 抽芯阻力kgP2:铸件冷却收缩后对型芯的抱紧力kgA:被铸件抱紧的型芯成形部分断面周长mmL:被铸件抱紧的型芯成形部分之长度mmP:单位面积的抱紧力;对锌合金一般取-0.8kgmm2 ,对铝合金一般取-1.2kgmm2,对铜合金一般取-1.6kgmm2.μ:压铸合金对型芯的摩擦系数,一般取;а:型芯成形部分的拔模角;例:铝合金压铸件型芯直径40mm,长度60mm,拔模角1°,如下图,摩擦系数取,则拔模力P=9;顶出销CNSB3371中规定了顶出销的形状与尺寸,设计时可选用标准的尺寸;顶出销的直径的选择需考虑两件事:1顶出时是否会在铸件表面留下痕迹,2顶出销是否会发生挫曲;1顶出时是否会在铸件表面留下痕迹容许的顶出销前端最小截面积为:其中A=顶出销前端截面积mm2P=顶出销承受的总推力kgn=顶出销数量s=铸件的容许应力kg/mm2.铜铝合金取5kg/mm2,锌合金取4kg/mm2,合金取3kg/mm2.顶出销承受的总推力P相当于铸件的抱紧力,此一力量大小的计算可参考前述之拔模力计算;例:某镁合金铸件所需之总推力为5000kg,使用10根顶出销则:P=5000n=10s=3所以顶出销前端截面积A=5000/10×3=167mm2故顶出销直径至少为8mm.2顶出销是否会发生挫曲buckling将顶出销视为一端固定,另一端可滑动的柱,则其稳定性的大小可用下式来计算:其中K:稳定安全倍数,钢取;n:稳定系数,其值取;E:杨氏模数,钢取2×106kg/cm2I:顶出销最小截面积处之惯性矩cm4,对于圆形截面d=顶出销直径;P:顶出销承受之实际推力kgL:顶出销之长度mm10.角销1角销斜角的选择斜角а值一般在10°~25°间,а值愈小,所需要的开模力愈小,而可产生较大的拔模力,而角销所受的弯曲力也较小,开模行程长;所以小а值用于短型芯,而长型芯为了缩短开模距离用较大的а值;2角销直径的估算角销直径可使用下式估算角销受力简图其中d:角销直径mmh:滑块端面至受力点的垂直距离mmp:拔模力kg例:P=1300kg.а=18,h=38mm,则d=mm,取27mm.(4)角销长度角销长度建议用作图法来决定;参见下图a.取滑块端面斜孔与角销外侧斜面接触外为A点;b.自A点作与分模面相平行的直线AC,使AC=S抽芯距离;c.自C点任垂直于AC线的BC线,交角销处侧面于B点;线段的长度L′为角销有效工作段长度,线段长度加上角销导引实部高度I,为角销抽芯结束时所需的最小开模距离;作图法求角销长度11.压铸模具材料压铸模具材料依使用地方大致可分为三类:(1)与熔汤接触处之零件:为此构成模具之主要零部件,因应压铸制程之严苛环境及生产条件,用于此之材料需具备有:·良好之切削性·良好之高温强度高温硬度高温韧性抗回火稳定性高温耐磨性抗热疲劳性·良好淬硬性热处理尺寸安定性·良好之导热性·热膨胀系数小(2)滑动配合零件:·良好之耐磨性和适当的强度·适当之淬硬透性和较小之热处理变形率(3)结构零件·外模和紧固零件需有足够强度工具钢种类很多,价格又贵,刚才的选择需考虑使用环境及经济因素;下表为参考资料所列常用的材料;预硬钢FDAC,P20只使用于量少的低温合金锌,锡,铝之压铸;热作工具钢SKD61,H13粗加工需在退火状态下为之,调质淬火回火后再做细加工;放电加工所产生之白层需磨除以避免模具寿命减短;优质热作工具钢premium grade H13 or SKD61因其均质性有姣好之寿命;压铸模具零件常用材料表a,b注:a.以上皆为节录自各参考资料,所列材料可以相似或更佳之材料替代;:表参考资料无特别列明;c.硬度为HRC;d.锌合金量少时可使用预硬钢;d.永茂工业;e.瑞典Assab公司编号;压铸模具零件常用材料各国对照表注:CNS钢材81年后符号改与JIS同,请参较CNS G3059;压铸模具配合公差固定零件配合公差滑动零件配合公差。
产品结构设计——压铸模嵌件结构设计

——压铸模嵌件结构设计压铸件基本结构的设计6.压铸件的嵌件嵌铸也称镶铸,它是把金属或非金属的零件(嵌件)先嵌放在压铸模内,再与压铸件铸合在一起。
这样既可充分利用各种材料的性能(如强度、硬度、抗蚀性、耐磨性、导磁性、导电性等)以满足不同条件下使用的要求,又可弥补因铸件结构工艺性差而带来的缺点以解决具有特殊技术要求零件的压铸问题。
压铸件嵌件的主要作用嵌件的主要作用:(1)消除压铸件的局部热节,减小壁厚,防止产生缩孔(2)改善和提高铸件局部性能,如强度、硬度、耐蚀性、耐磨性、焊接性、导电性、导磁性和绝缘性,以扩大压铸件的应用范围。
(3)对于具有侧凹、深孔、曲折孔道等结构的复杂铸件,因无法抽芯而压铸困难,使用嵌铸,可以顺利压出(4)可将许多小铸件合铸在一起,代替装配工序或将复杂件转化为简单件。
1.嵌件在铸件内必须稳固牢靠,故其铸入部分应制出直纹、斜纹、滚花凹槽、凸起或其他结构,以增强嵌件与压铸合金的结合。
2.嵌件包紧部分不允许有尖角,以免铸件发生开裂。
嵌件应有倒角,以利安放并避免铸件开裂。
同一铸件上嵌件数不宜太多,以免压铸时因安放嵌件而降低生产率和影响正常工作循环。
3.带嵌件的压铸件最好不要进行热处理和表面处理,以免两种金属的相变不同而产生体积变化不同,导致嵌件在铸件中松动和产生腐蚀。
4.嵌件在压铸前最好能镀以防腐蚀性保护层,以防止嵌件与铸件本身产生电化学腐蚀。
5.嵌件的形状和在铸件上所处的位置应使压铸生产时方便。
空白演示Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit.空白演示Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit.嵌件的运用实例注意事项(1)嵌件与压铸件的连接必须牢固,要求在嵌件上开槽、凸起、滚花等(2)嵌件必须避免有尖角,以利安放并防止铸件应力集中(3)必须考虑嵌件在模具上定位的稳固性,满足模具内配合要求(4)外包嵌件的金属层不应小于1~2mm(5)铸件上和嵌件之间如有严重的电化腐蚀作用,则嵌件表面需要镀层保护(6)铸件上的嵌件数量不宜过多(7)有嵌件的铸件应避免热处理,以免因两种金属的相变而引起体积变化,使嵌件松动嵌件的运用示例图a,由于有清角,增加了模具的复杂性图b,将a中的突面改成嵌入物,则模具只要制作一个圆孔来安放嵌入物即可图c,嵌入物应用实例铜突缘嵌件。
压铸切边模具的设计及应用

压铸切边模具的设计及应用压铸切边模具是一种用于压铸过程中去除余料的模具。
其设计和应用十分重要,下面将对其进行较为详细的介绍。
首先,我们来了解一下压铸切边模具的设计。
压铸切边模具通常由模具基座、切边刀具和切边导向系统等组成。
其中,模具基座是模具的支撑部分,切边刀具是实现切边过程的关键部件,切边导向系统则用于确保切边的精度和准确性。
在设计压铸切边模具时,首先需要考虑工件的结构和形状。
不同的工件形状对切边模具的设计和制造都会有一定的影响。
在设计过程中,需要对工件进行三维建模,并确定切边的位置和形状。
其次,需要考虑切边刀具的选用。
切边刀具的选用与工件的材质、形状、厚度等因素密切相关。
一般来说,切边刀具采用高速钢、硬质合金和多晶刚玉等材料制成。
在选择切边刀具时,还要考虑其寿命和材料耗损等因素。
第三,切边模具的制造需要进行加工工艺设计。
一般来说,切边刀具的加工工艺包括锻造、热处理和磨削等过程。
在磨削过程中,需要采用适当的砂轮和磨削参数,以实现切边刀具的精度要求。
在切边模具的应用方面,压铸切边模具广泛应用于汽车、航空航天、家电、电子产品等行业。
其主要作用是去除压铸过程中产生的余料和毛刺,提高工件的质量和外观。
在汽车行业中,压铸切边模具被广泛应用于汽车发动机缸体、变速器壳体等零部件的生产中。
通过使用切边模具,可以有效去除铸件表面的毛刺和余料,提高工件的装配精度和密封性能。
在电子产品行业中,压铸切边模具常用于手机、平板电脑、电视等产品的生产中。
通过使用切边模具,可以去除工件表面的毛刺和余料,提高产品的外观质量和用户体验。
在家电行业中,压铸切边模具常用于制造电冰箱、洗衣机、空调等产品的关键零部件。
切边模具的应用可以大幅度改善工件的质量和装配精度,提高产品的性能和可靠性。
总之,压铸切边模具是一种用于压铸过程中去除余料的重要工具。
其设计和应用对于提高工件质量和提高生产效率具有重要意义。
随着科技的不断发展,切边模具的设计和制造技术也在不断革新,将为各行业的生产带来更大的便利和效益。
压铸模具设计方案

压铸模具设计方案压铸模具设计方案一、设计方案概述本设计方案旨在设计一种用于压铸工艺的模具,以满足工件的外观质量和尺寸精度要求。
本设计方案采用CAD软件进行设计,并结合模具设计的基本原理和经验进行设计。
二、模具结构设计1. 模具整体结构设计模具采用分离式结构设计,包括上模和下模。
上模为固定模,下模为活动模。
其中,上模包括模座、顶针、顶杆等部件,下模包括模座、导柱、导套等部件。
模具座采用刚性结构,以确保模具的稳定性和刚度。
2. 模具中心距设计模具中心距的确定是保证工件尺寸精度的关键之一。
根据工件的尺寸和结构特点,设计合理的模具中心距,以确保模具能够精确复制工件的尺寸。
3. 模具冷却系统设计为了提高生产效率、减少模具磨损和延长模具寿命,设计冷却系统对模具进行冷却。
冷却系统包括冷却孔和进水口,通过冷却水的流动,迅速冷却模具,以提高生产效率和模具寿命。
4. 模具材料选择模具的材料选择是保证模具寿命和使用效果的重要因素。
根据工件的材料和要求,选择适当的模具材料,保证模具具有良好的硬度和耐磨性。
三、模具生产工艺1. 加工工艺规程模具的加工工艺包括数控加工、外圆磨削等。
根据模具的具体结构和工艺要求,制定合理的加工工艺规程,以确保模具的加工质量。
2. 检测工艺模具加工完成后,进行检测以验证模具的质量。
检测工艺包括模具尺寸检测、表面质量检测等,通过合适的检测工艺,确保模具符合设计要求。
四、模具的维护、维修和更换为了保证模具的正常使用和延长其寿命,进行模具的定期维护、维修和更换。
维护工作包括清洁模具、添加润滑剂等,维修工作包括修复模具损伤、更换模具部件等,更换工作包括根据模具磨损程度,定期更换模具部件。
五、结论本设计方案是一种用于压铸工艺的模具设计方案,通过合理的结构设计、材料选择和加工工艺,可以满足工件的外观质量和尺寸精度要求。
同时,通过模具的定期维护、维修和更换,可以保证模具的正常使用和延长其寿命。
压铸模具分类

压铸模具分类压铸模具是制造各种铝合金、锌合金、铜合金、镁合金及其他合金铸件的常用工具。
针对不同的铸造对象和铸造工艺,可以将压铸模具分为多种类型。
以下是根据不同的分类方法,对压铸模具进行的详细介绍。
一、按照受力情况分类1、普通压铸模具普通压铸模具是指在铸造过程中受力状态相对较为简单的模具,通常采用一体式结构,主要包括模腔、模芯和浇口系统。
这种模具结构简单,制造成本低,广泛应用于铝、锌、铜等合金铸件的生产。
2、复杂压铸模具复杂压铸模具受力状态相对比较复杂,并且铸件的尺寸、形状和外形要求较高。
在制造过程中,需要采用多种材料、多种结构进行组合,以满足铸件的高精度、高质量的要求。
二、按照铸造对象分类1、铝合金压铸模具铝合金压铸模具用于生产各种铝合金铸件,设计中需要考虑铝合金溶液的流动性、凝固性及热传导性,以保证铸件质量的稳定性和一致性。
2、锌合金压铸模具锌合金压铸模具用于生产各种锌合金铸件。
这种模具需要考虑铸件所需的厚度、密度、强度等参数,同时还需要选择合适的浇口位置和浇注方式,避免铸件出现质量问题。
3、铜合金压铸模具铜合金压铸模具用于生产各种铜合金铸件,也是很常见的模具类型之一。
在铜合金模具的设计中,要考虑铸件形状、组织、性能等因素,以满足铸件的高质量和稳定性要求。
三、按照生产工艺分类1、冷室压铸模具冷室压铸模具是指铸造时溶液需要通过液态金属容器加热和保温后,再通过浇口进入模具中进行铸造的模具。
这种模具适用于生产各种铝合金、铜合金、镁合金等高品质铸件。
2、热室压铸模具热室压铸模具又称射压模具,是一种利用液态金属加热设备将金属融化后再注入模具中的铸造工艺。
这种模具适用于铸造锌合金、铝合金等材料,汽车、摩托车、电子等领域的产品中也有很广泛的应用。
以上就是针对压铸模具的分类介绍,相信对大家了解压铸模具有所帮助。
常见的压铸模具结构及设计

常见的压铸模具结构及设计压铸模具是利用压力将熔融金属注入模具腔中,通过冷却固化后得到所需形状的金属制品。
它由模具座、模具芯、模具板等组成,其结构设计直接影响到压铸产品的质量和生产效率,因此压铸模具的结构设计是相当关键的。
1.单向模具结构:即模具腔和模具芯的投入方向相同,熔融金属由一边流入模具腔,另一边流出。
这种结构适用于形状简单的压铸产品,生产效率较高。
但由于金属在流动过程中存在进气孔和气泡的产生,容易影响产品质量。
2.双向模具结构:即模具腔和模具芯的投入方向相反,熔融金属同时从两个方向流入模具腔,避免了进气孔和气泡的产生,使产品质量更加稳定。
但此种结构制造难度较大,因此适用于形状复杂的产品。
3.多向模具结构:即模具腔和模具芯的投入方向可以有多个选择,根据具体产品的形状和要求来设计。
这种结构适用于有多个几何孔形和复杂造型的产品。
4.滑动式模具结构:适用于有突出部分或凹陷部分的产品,模具芯和模具腔可以相对滑动,来实现产品形状的复杂性。
滑动式模具结构使得产品成型更加容易,同时也增加了模具制造的难度。
5.注射式模具结构:适用于较大规模的压铸产品生产,通过在模具腔中注入压力来驱动熔融金属充满整个模具腔,从而制造大型、复杂的产品。
在压铸模具的设计中,需要考虑以下几个方面:1.模具材料的选择:通常采用高速钢、合金钢或特殊合金作为模具材料,以保证模具的耐磨性和耐蚀性。
2.模具结构的合理性:要满足产品的形状和要求,保证产品质量和生产效率。
通过模具芯、模具腔和模具座的设计,确定模具的结构。
3.模具冷却系统的设计:合理的冷却系统设计可以缩短模具的冷却时间,提高生产效率。
同时可以有效控制模具温度,避免模具受热膨胀。
4.维修和更换模具的方便性:设计模具时要考虑到日常维修和更换部件的便利性,提高模具的使用寿命。
总结起来,压铸模具的结构设计需要根据产品形状和要求来确定,考虑到产品质量和生产效率。
同时还要合理选择模具材料,设计冷却系统,并考虑维修和更换模具的方便性。
压铸工艺流程中的模具设计要点

压铸工艺流程中的模具设计要点压铸是一种常用的金属加工工艺,通过将熔融金属注入模具中,并在固化后取出成型件。
模具设计是整个压铸工艺中的关键环节,决定了成型件的质量和生产效率。
本文将从模具结构设计、材料选择和加工工艺三个方面讨论压铸工艺流程中的模具设计要点。
一、模具结构设计要点1. 合理选择模具结构模具结构的设计应根据产品的形状、尺寸和压铸工艺要求进行合理选择。
一般常见的模具结构包括单腔、多腔、合模和分模等。
对于形状复杂的产品,可以采用多腔结构来提高生产效率。
对于尺寸较大的产品,可以考虑采用合模结构来减少模具成本。
2. 考虑产品的冷却和顶针装置在模具设计中,需要考虑产品的冷却和顶针装置。
冷却系统的设计应能够有效地排除熔融金属的热量,以确保成型件的质量。
顶针装置的设计应满足产品的要求,并保证顶针在压铸过程中的精确位置。
3. 设计合理的浇口和溢流槽浇口和溢流槽是模具设计中的重要组成部分。
设计浇口时应考虑熔融金属的流动性和冷却速度,并确保浇口与产品的结合处处于合适的位置。
溢流槽的设计应考虑金属液体的顺利流动,以避免产生气体和杂质。
二、材料选择要点1. 选择耐磨耐热的材料模具在压铸过程中需要承受高温和高压的作用,因此材料的选择至关重要。
一般采用耐磨耐热的工具钢或合金钢作为模具材料,以保证模具的使用寿命和成型件的质量。
此外,还应考虑材料的加工性能和可靠性。
2. 考虑材料的强度和刚性模具的结构设计需要兼顾材料的强度和刚性。
材料的强度直接影响到模具的承载能力,而刚性则影响到模具的稳定性和精度。
因此,在模具设计中应根据产品的要求选择合适的材料,并进行合理的加工和热处理,以提高模具的性能。
三、加工工艺要点1. 精确计算和控制成型参数在压铸工艺中,成型参数的精确计算和控制是保证成型件质量和加工效率的关键。
成型参数包括注射速度、压力、温度和冷却时间等。
合理选择和控制这些参数,可以避免产生缺陷和变形,提高成型件的精度和表面质量。
压铸产品结构设计的工艺要求

压铸类产品结构设计的工艺要求
压力铸造是将熔融状态或者(半)熔融状态合金浇入压铸机的压室,以极高的速度在高压的作用下充填在压铸模的型腔内,使熔融合金在高压下冷却凝固成型的方法。
常见的压铸材料包括:铝合金、锌合金、镁合金、铜合金等,铝合金又分为铝镁合金、铝铜合金、铝锌合金、铝硅合金等。
压铸类产品在结构设计时的工艺要求注意的几个方面。
①压铸件的厚度
压铸件产品的厚度一般指料厚,料的厚薄直接影响压铸的难易,一般情况下,压铸产品的料厚≥0.8mm,具体料厚根据产品设计。
压铸产品不会因为局部料厚产生缩水的现象,相反,在一些尖钢薄钢处要加料填充,避免模具强度低而损坏。
压铸产品的外观面局部最小料厚≥0.7mm,非外观面局部最小料厚度建议≥0.4mm,太薄会导致填充不良、无法成型,薄的区域面积也不能太大,否则无法成型。
②压铸件的拔模角
压铸件与塑胶件一样,内外表面都需要拔模角,压铸件外表面的
拔模角一般在1°~3°,内表面拔模角比外表面拔模角大一点,方便产品出模。
③压铸件的后续加工
压铸件有时达不到设计的要求,需要后续加工。
其中螺丝柱中的螺纹就是后续加工的,在设计产品时只需留出底孔就可以。
压铸件有深孔时,压铸件需要做出孔位置,再通过后续机械钻孔加工完成。
压铸件有些表面要求较高的精度,一般也需要后续加工,在设计时可在需要后续加工的地方留出加工余量,加工余量一般在0.5mm 左右。
④压铸件产品不能变形,一般是螺丝连接,在做扣位连接,连接的对应产品必须能变形,如塑胶产品等。
⑤压铸件产品加强筋不能太多,对于薄壁类零件,需适当设计加强筋,以增加产品的抗弯强度,防止产品变形损坏。
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压铸模具材料与结构设计压铸模具材料与结构设计目录1 压铸模具的结构压铸模具一般的结构如图1.导柱2.固定外模(母模) 3分流子镶套 4.分流子5固定内模6角销7滑块挡片8滑块9.可动内模10.可动外模(公模) 11.模脚12.顶出板13.顶出销承板14.回位销15.导套2.压铸模具结构设计应注意事项(1)模具应有足够的刚性,在承受压铸机锁模力的情况下不会变形。
(2)模具不宜过于笨重,以方便装卸修理和搬运,并减轻压铸机负荷。
(3)模穴的压力中心应尽可能接近压铸机合模力的中心,以防压铸机受力不均,造成锁模不密,铸件产生毛边。
(4)模具的外形要考虑到与压铸机的规格的配合:(a)模具的长度不要与系杆干涉。
(b)模具的总厚度不要太厚或太薄,超出压铸机可夹持的范围。
(c)注意与料管(冷室机)或喷嘴(热室机)之配合。
(d)当使用拉回杆拉回顶出出机构时,注意拉回杆之尺寸与位置之配合。
(5)为便于模具的搬运和装配,在固定模和可动模上方及两侧应钻螺孔,以便可旋入环首螺栓。
3 内模(母模模仁)(1)内模壁厚内模壁厚基本上不必计算其强度,起壁厚大小决定于是否可容纳冷却水管通过,安排溢流井,及是否有足够的深度可攻螺纹,以便将内模固定于外模。
由于冷却水管一般直径约10mm,距离模穴约25mm,因此内模壁厚至少要50mm。
内模壁厚的参考值如下表。
(2)内模与外模的配合内模的高度应该比外模高出0.05-0.1mm,以便模面可确实密合,并使空气可顺利排出。
其与外模的配合精度可用H8配h7,如下图所示。
(3)内模与分流子的配合分流子的功用是将熔汤由压铸机导至模穴内,因此其高度视固定模的厚度而定。
分流子的底部与内模相接,使流道不会接触外模,如下图,内模与分流子的配合可用H7配h6。
4外模(1)固定外模固定外模一般不计算强度,但设计时要注意留出锁固定压板或模器的空间。
(2)可动外模可动外模的底部厚度可用下面的公式计算:其中:h:外模底部之厚度(mm)p:铸造压力(kg/cm2)L:模脚之间距(mm)a:成品之长度(mm)b:成品之宽度(mm)B:外模之宽度(mm)E:钢的杨氏模数=2.1×106kg/cm2d:外模在开模方向的最大变形量(mm),一般取d≤0.05mm.例:某铸件长300mm,宽250mm,铸造压力选定280(kg/cm2),外模之宽度560(mm),模脚之间距360(mm),最大变形量取0.05(mm)。
所以P=280(kg/cm2)L=360(mm)a=300(mm)b=250(mm)B=560(mm)E=2.1×106kg/cm2d=0.05(mm)计算得h=138mm5.模脚(1)模脚变形量模脚主要的功能在提供模具之顶出空间,其强度计算公式为其中:d:变形量(mm),通常要小于0.05mm.W: 锁模力/2(kg)H:模脚高度(mm)=顶出距离+顶出板厚度+顶出销承板厚度+前进止动距离(防止顶出板撞到外模)+后退止动距离(防止顶出板撞到压铸机)E:钢的杨氏模数=2.1×104(kg/mm2)a: 模脚长度(mm)b: 模脚宽度(mm)例:压铸机锁模力315吨,模脚高度130(mm),模脚长度560(mm),模脚宽度80(mm)。
则W=315000/2=157500(kg)H=130(mm)a=560(mm)b=60(mm)此时变形量=(157500×130)/(2.1×104×560×80)=0.021(mm )﹤0.05当模脚的高度H 愈大时其变形量愈大。
因此高度愈小愈好,只要足够顶出就行了。
对于较大的模具,通常在两只模脚中间会再加上支柱补强。
(2) 固定模脚用螺栓模脚要用螺栓固定于可动外模上,所使用的螺栓大小及数量,可参考下表。
锁模脚螺栓建议值6.导柱与导套CNSB3370“压铸模用导柱”中规定了导柱的材料 形状与尺寸。
CNSB3373“压铸模用导套”则规定了导套的材料 形状与尺寸。
设计时可直接选用标准规格。
导柱直径的选择可使用下面的经验公式:其中d :导柱直径(mm )F: 模具分模面上的表面积(mm 2) K: 比例系数,一般为0.07~0.09。
当F >200000时,K 取0.07。
F=40000~200000时,K 取0.08.当F <40000时.K 取0.09.用此公式计算出来的值,会与CNSB3369“压铸模用主模板”中各个模具尺寸所使用的导柱尺寸接近.导滑段的最小长度为直径的1.5-2倍,一般按高出分模面的型心长度加上12-20mm.7.回位销 (1)回位销直径回位销的功用是当顶出机构顶出铸件后,靠着合模的力量将顶出机构回复到原位.此外也有导引及支撑顶出板的功能.CNSB3372规定了回位销的形状与尺寸.回位销直径的选择可(3)回位销的长度回位销的长度则可用下面公式计算回位销的长度L=可动外模高度+模脚高度-顶出板厚度-后退止块高度8.拔模力的计算抽芯时型芯受力的状况见下图。
型芯受力图拔模力的大小可由下式计算:P=P1cosа+P2sinа=Alp(μcosа-sinа)其中P:拔模力(kg)P1: 抽芯阻力(kg)P2:铸件冷却收缩后对型芯的抱紧力(kg)A:被铸件抱紧的型芯成形部分断面周长(mm)L:被铸件抱紧的型芯成形部分之长度(mm)P:单位面积的抱紧力。
对锌合金一般取0.6-0.8kg/mm2 ,对铝合金一般取1.0-1.2kg/mm2,对铜合金一般取1.2-1.6kg/mm2.μ:压铸合金对型芯的摩擦系数,一般取0.2-0.5。
а:型芯成形部分的拔模角。
例:铝合金压铸件型芯直径40mm,长度60mm,拔模角1°,如下图,摩擦系数取0.25,则拔模力P=9。
顶出销CNSB3371中规定了顶出销的形状与尺寸,设计时可选用标准的尺寸。
顶出销的直径的选择需考虑两件事:(1)顶出时是否会在铸件表面留下痕迹,(2)顶出销是否会发生挫曲。
(1)顶出时是否会在铸件表面留下痕迹容许的顶出销前端最小截面积为:其中A=顶出销前端截面积(mm2)P=顶出销承受的总推力(kg)n=顶出销数量s=铸件的容许应力(kg/mm2).铜铝合金取5kg/mm2,锌合金取4kg/mm2,合金取3kg/mm2. 顶出销承受的总推力P相当于铸件的抱紧力,此一力量大小的计算可参考前述之拔模力计算。
例:某镁合金铸件所需之总推力为5000(kg),使用10根顶出销则:P=5000n=10s=3所以顶出销前端截面积A=5000/(10×3)=167(mm2)故顶出销直径至少为8(mm).(2)顶出销是否会发生挫曲(buckling)将顶出销视为一端固定,另一端可滑动的柱,则其稳定性的大小可用下式来计算:其中K:稳定安全倍数,钢取1.5-3。
n:稳定系数,其值取20.19。
E:杨氏模数,钢取2×106(kg/cm2)I:顶出销最小截面积处之惯性矩(cm4),对于圆形截面(d=顶出销直径)。
P:顶出销承受之实际推力(kg)L:顶出销之长度(mm)10.角销(1)角销斜角的选择斜角а值一般在10°~25°间,а值愈小,所需要的开模力愈小,而可产生较大的拔模力,而角销所受的弯曲力也较小,开模行程长。
所以小а值用于短型芯,而长型芯为了缩短开模距离用较大的а值。
(2)角销直径的估算角销直径可使用下式估算角销受力简图其中d:角销直径(mm)h:滑块端面至受力点的垂直距离(mm)p:拔模力(kg)例:P=1300(kg).а=18,h=38(mm),则d=26.3(mm),取27(mm).(4)角销长度角销长度建议用作图法来决定。
(参见下图)a.取滑块端面斜孔与角销外侧斜面接触外为A点。
b.自A点作与分模面相平行的直线AC,使AC=S(抽芯距离)。
c.自C点任垂直于AC线的BC线,交角销处侧面于B点。
d.AB线段的长度L′为角销有效工作段长度,e.BC线段长度加上角销导引实部高度I,为角销抽芯结束时所需的最小开模距离。
作图法求角销长度11.压铸模具材料压铸模具材料依使用地方大致可分为三类:(1)与熔汤接触处之零件:为此构成模具之主要零部件,因应压铸制程之严苛环境及生产条件,用于此之材料需具备有:·良好之切削性·良好之高温强度高温硬度高温韧性抗回火稳定性高温耐磨性抗热疲劳性·良好淬硬性热处理尺寸安定性·良好之导热性·热膨胀系数小(2)滑动配合零件:·良好之耐磨性和适当的强度·适当之淬硬透性和较小之热处理变形率(3)结构零件·外模和紧固零件需有足够强度工具钢种类很多,价格又贵,刚才的选择需考虑使用环境及经济因素。
下表为参考资料所列常用的材料。
预硬钢(FDAC,P20)只使用于量少的低温合金(锌,锡,铝)之压铸。
热作工具钢(SKD61,H13)粗加工需在退火状态下为之,调质(淬火回火)后再做细加工。
放电加工所产生之白层需磨除以避免模具寿命减短。
优质热作工具钢(premium grade H13 or SKD61)因其均质性有姣好之寿命。
压铸模具零件常用材料表a,b注:a.以上皆为节录自各参考资料,所列材料可以相似或更佳之材料替代。
b.-:表参考资料无特别列明。
c.硬度为HRC。
d.锌合金量少时可使用预硬钢。
d.永茂工业。
e.瑞典Assab公司编号。
压铸模具零件常用材料各国对照表注:CNS钢材81年后符号改与JIS同,请参较CNS G3059。
压铸模具配合公差滑动零件配合公差。