压铸模具设计基础知识
压铸模具设计基础知识
熱室壓鑄鋅合金中的合金元素
---雜質元素-鐵
鋅合金中鐵元素含不能>0.02%,鐵 元素可:
☺ 增加合金的硬度
但同時
增加合金的脆性
和合金中的鋁發生反應形成Al5Fe2金屬間化合物, 造成鋁元素的損耗並形成浮渣
在壓鑄件中出現硬點
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压铸模具设计基础知识
五.壓鑄合金及其性能
熱室壓鑄鋅合金中的合金元素 ---雜質元素-硅
t1:F1為克服磨擦力(壓室中)
壓
t2:開始進入型腔﹐因澆口急減﹐阻力 力
F
增大﹐F2>F1,達到高速充填
t3:(快速增壓階段)快速充填直止充滿
型腔最大值F3為壓射壓力
t4:F4靜壓力﹐對鑄件壓實
時間t
(壓射力與時間關係曲線見右圖)
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压铸模具设计基础知识
六.壓鑄工藝
定義2﹕壓射壓力就是在充模剛結束時壓射沖頭作用在金屬液面上的力。 定義3﹕壓射壓力是以壓射比壓來表示﹐壓射比壓就是充模結束時﹐壓射
沖頭作用于單位面積金屬液面上的壓力。
P ﹕壓射比壓（ Pa ） P= F 4F F: 壓射壓力（N）
A πd 2 d ﹕壓室直徑 (m) A﹕沖頭截面積（ m 2 ）
壓射比壓與壓射壓力成正比﹐與壓射沖頭的截面積成反比。
鋅合金的 壓射比壓
壁厚 =<3mm 30MPa 簡單 40MPa 復雜
壁厚 >3mm 50MPa 簡單 60MPa 復雜
有害雜質元素:鐵(Fe),硅(Si),鉛(Pb),鎘(Gd),錫(Sn)
來源於鋁
來源於鋅
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压铸模具设计基础知识
五.壓鑄合金及其性能
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压铸模具设计基础知识
压铸模具设计基础知识一、概述压铸模具是用于压铸工艺的模具，在金属、塑料等材料的制品生产过程中起到关键作用。
压铸模具的设计质量直接影响产品的质量和生产效率。
本文将介绍压铸模具设计的基础知识，包括设计原则、材料选择、结构设计等内容。
二、设计原则1.功能性原则压铸模具应该符合产品的设计要求，能够满足产品的结构、尺寸、表面质量等要求。
设计过程中需要充分考虑产品的功能性需求，确保模具能够满足生产要求。
2.可制造性原则在设计压铸模具时，需要考虑到模具的加工工艺和生产成本。
设计应尽量简化，避免复杂的结构和加工工艺，以降低生产成本。
3.可靠性原则压铸模具在长期使用中需要具有稳定可靠的性能。
设计中需要考虑模具的寿命、耐磨性等因素，确保模具能够长时间稳定运行。
4.易维护性原则模具在使用过程中可能会有损坏或磨损，设计时需要考虑模具的易维护性，便于维修和更换受损部件。
三、材料选择压铸模具的材料选择直接影响模具的寿命和性能。
常用的模具材料包括工具钢、合金钢、硬质合金等。
在选择材料时需要考虑以下因素：1.硬度模具材料应具有足够的硬度和强度，能够抵抗压力和磨损，确保模具的稳定性和寿命。
2.热稳定性压铸过程中温度较高，模具材料需要具有良好的热稳定性，不易变形或烧损。
3.耐磨性压铸模具在长期使用中会有磨损，需要选择耐磨性好的材料，延长模具的使用寿命。
4.耐蚀性部分压铸过程中会有化学物质接触，模具材料需要具有良好的耐腐蚀性，避免腐蚀损坏。
四、结构设计压铸模具的结构设计直接影响产品质量和生产效率。
在设计时需要考虑以下因素：1.分型设计合理的分型设计能够提高产品的成型效率和质量，减少缺陷产生。
分型设计应考虑产品的结构特点和成型过程中的收缩变形。
2.冷却系统设计冷却系统设计影响压铸过程中的温度控制和冷却速度，直接影响产品的组织和性能。
设计时应考虑冷却系统的布局和冷却介质的选择。
3.排气系统设计在压铸过程中需要排除模具内的气体，避免气泡和气孔产生。
压铸模具设计基础知识
實際比壓應等于計算比壓乘以壓力損減系數K(約0.88). 比壓大小可通過調節壓鑄機的壓射力和更換不同直徑的 壓室來實現。
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六.壓鑄工藝
（二）充填速度及其選擇
充填速度是指熔融金屬地壓射沖頭壓力的作用下﹐通過內澆口時的線速度。
影響充填速度的因素有壓射速度﹐壓射比壓和內澆口截面積等。
根據等流量連續方程
鎂的加入可 ☺ 細化合金組織,從而增加壓鑄件的強度 ☺ 改善合金抗晶間腐蝕的能力 ☺ 改善合金的抗磨損性能 降低合金的流動性 易在合金熔融狀態下氧化損耗
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五.壓鑄合金及其性能
熱室壓鑄鋅合金中的合金元素
---雜質元素-鎘,鉛
鎘在合金中的含量絕對不能>0.003% 降低合金的機械性能 造成合金晶間腐蝕 鉛在合金中的翎量絕對不能>0.003% 降低合金的時效機械性能 當含量超過0.005%時,造成合金晶間腐蝕
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五.壓鑄合金及其性能
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五.壓鑄合金及其性能
熱室壓鑄鋅合金中的合金元素 ---合金元素-鋁
鋁的加入可`
☺ 降低合金對鐵的反應能力,因此降低了合金對鋅鍋,鵝 頸及模具的侵蝕 ☺ 降低合金的熔點 ☺ 增加合金的流動性能 ☺ 改善合金的機械性能 產生Fe2 Al5浮渣,造成其含量的下降
压铸模具设计基础知识
2020/8/1
一. 鑄造工藝
砂型鑄造 金屬型鑄造
特種鑄造
壓力鑄造 重力鑄造 低壓鑄造 熔模鑄造 陶瓷型鑄造 連續鑄造 離心鑄造 真空吸鑄
永久型鑄造
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二. 壓鑄概論
❖ 壓力鑄造概念: (鋁,錫,鋅,镁,鉛,銅,合金) 即將溶融合金在高壓,高速條件下充型並在高壓下冷卻凝固成型的一 種精密鑄造方法, 簡稱壓鑄,其最終產品是壓鑄件.
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。
压铸模具基础知识介绍ppt
对采购的材料进行质量检验，确保材料符合设计 要求。
材料储存与保管
对检验合格的原材料进行储存和保管，确保材料 在制造过程中不受损坏或变质。
模具加工阶段
粗加工
对模具毛坯进行粗加工，去除多余 的材料，初步形成模具的形状和结 构。
中间检查
对粗加工完成的模具进行中间检查 ，确保模具的形状和结构符合设计 要求。
02
压铸模具制造过程
设计阶段
1 2
模具设计
根据产品需求，进行模具的结构设计，确定模 具的形状、结构、尺寸等参数。
模具材料选择
根据模具的使用条件和寿命要求，选择合适的 材料，如铸铁、铸钢、铝合金等。
3
模具零件的标准化
对模具的零件进行标准化设计，以提高制造效 率和降低成本。
备料阶段
材料采购
根据模具设计要求，采购合适的材料，如钢材、 铝合金等。
04
压铸模具的使用与维护
压铸模具的使用方法
模具安装
根据模具尺寸、形状和压铸机型 号，正确安装模具，确保定位准 确、紧固可靠。
模具预热
使用前对模具进行预热，提高模 具温度，降低成型难度，提高产 品质量。
模具调试
根据产品要求和工艺参数，调试 模具压力、温度、时间等参数， 确保压铸件质量符合要求。
压铸模具的维护保养
压铸模具基础知识介绍ppt
xx年xx月xx日
contents
目录
• 压铸模具概述 • 压铸模具制造过程 • 压铸模具材料选择与处理 • 压铸模具的使用与维护 • 压铸模具的设计案例分析 • 总结与展望
01
压铸模具概述
定义与特点
定义
压铸模具是一种金属铸造工艺中使用的模具，通过将熔融的 金属注入到模具型腔中，冷却凝固后得到所需形状的零件。
压铸工艺及压铸模具设计要点
压铸工艺及压铸模具设计要点摘要：压铸机、模具与合金三者，以压铸件为本，压铸工艺贯穿其中，有机地将它们整合为一个有效的系统，使压铸机与模具得到良好的匹配，起到优化压铸件结构，优选压铸机、优化压铸模设计、提高工艺工作点的灵活性的作用，从而为压铸生产提供可靠保证。
所以，压铸工艺寓于模具中之说，内涵之深不言而喻。
关键词：压铸机；模具；压铸工艺；模具设计The Main Points of Die Casting Process andDie Casting Die DesignPAN Xian-Zeng, LIU Xing-fuAbstract: The die casting machine, die and alloy, the three on the basis of die castings, running through with the die casting process forms organically a whole and an effective system. Making the machines well to mate with dies, optimization of die casting construction, optimization of selecting die casting machine, optimization of die design and improving the flexibility of die casting process conveys in the die, this has a profound intension.Key words: die casting machine; die; die casting process; die design1 压铸机—模具—合金系统压铸机、模具和合金这三个因素，在压铸件生产过程中，它们构成了一个系统，即压铸机-模具—合金系统，它是以压铸件为本，工艺贯穿其中，赋予系统活力与效率，而模具则是工艺进入系统的平台。
压铸模具基础知识
模具生产一定数量后，应进行去应力回火 热处理，以便及早消除内应力，此是提高模具 寿命的一种方法，去应力回火温度比原有回火 温度低30~50℃，对中小型模型回火热处理可 在10000件以上，对较大型模具回火热处理可 在5000次左右进行。
MG 模具的分解顺序图.
※ 组装时分解的逆向作业.
ZN, MG 模具的盐酸洗涤顺序图.
（8）、检查试啤的材料是否符合零件图纸要求。
第二部分 压铸模维修和保养
压铸模在压铸生产中精度高、造价大、用料 多、制造周期长，是重要的工艺装备， 模具 使用和保养的好坏对铸件质量和模具的使用 寿命影响极大，模具保养和维护的目的是提 高压铸生产效率、降低生产成本,增加模具的 使用寿命。
（２）动模 ：
动模是压铸模的另一个重要组成部分, 动模是和定 模形成压铸模成型部分的另一个整体，它一般固定 在压铸机中板上，随中板作并合运动，与定模部分 分开合拢。一般抽芯机构和顶出机构大多在这个部 分。
三 加热和冷却系统： 压铸模具在压铸生产前应进行充分地预热，并在压 铸过程中保持在一定温度范围内。 压铸生产中模具的温度由加热与冷却系统进行控制 和调节，以保持模具的热平衡。 1、 模具加热的方法。 （1）、用燃气加热。 （2）、用模具温度控制装置加热。 （3）、用电热棒加热。 2、 模具的预热温度
MG 模具的移动及保管
※ 模具移动时左,上警戒其他作业者及 躲开妨碍物的注意的作业事项
谢 谢
锌合金模具 140℃~180℃
铝合金模具 150℃~200℃ 镁合金模具 170℃~210℃ 铜合金模具 250℃~300℃
《压铸基本知识》课件
压铸技术逐渐应用于航空航天领域，如飞机零部件、卫星结构件等 。
环保要求
1 2
环保法规
随着全球环保意识的提高，各国政府对压铸行业 的环保法规日益严格，要求企业采取有效措施降 低环境污染。
节能减排
压铸企业应积极采取节能减排措施，如余热回收 、废弃物再利用等，以降低能耗和减少排放。
3
绿色生产
项参数。
02
操作过程
按照工艺流程，依次完成合模 、填充、增压、保压、开模等 步骤，确保压铸件的质量和稳
定性。
03
注意事项
注意安全操作，避免烫伤和机 械伤害，同时要定期维护和保 养设备，确保设备的正常运行
和使用寿命。
03
压铸模具
模具设计
03
模具结构设计
分模面选择
浇注系统设计
根据产品需求，设计合理的模具结构，确 保产品成型效果和生产效率。
推广绿色生产技术，使用环保材料和工艺，从源 头减少污染物的产生，促进压铸行业的可持续发 展。
THANKS
模具维护
定期检查
维修与更换
定期对模具进行检查，确保其处于良 好状态。
Hale Waihona Puke 对于损坏的模具部件，应及时进行维 修或更换。
保养与润滑
定期对模具进行保养和润滑，延长其 使用寿命。
04
压铸工艺
压铸温度
压铸温度
压铸过程中，模具和金属液的温 度是影响压铸件质量的重要因素 。合适的温度可以提高金属液的 流动性，减少气孔和裂纹等缺陷
《压铸基本知识》ppt课件
目录
• 压铸简介 • 压铸机 • 压铸模具 • 压铸工艺 • 压铸产品缺陷及防止措施 • 压铸行业发展趋势
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當h1=h時﹕ r≧ h+h1 3
R=r+ h+h1 2
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K值
鋅﹕1/4 鋁﹕1/2
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四.成型工藝
（五）孔 鋅: 0.8~1.5（最小直徑） 鋁: 2.0~2.5（最小直徑）
（六）文字: 凸凹紋﹐直紋 例:平行紋（直紋）高0.7MM﹐間距1MM﹐角度60.5。
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壓鑄模設計
五.壓鑄合金及其性能
2020/11/17
鋅合金種類
合 商業習用編號
No.3
金
ASTM
AG40A
代
UNS
Z33251
號
SAE
903
Die Cast Aged
抗拉強度(Kg/mm2) 28.8 24.6
機 降伏強度(Kg/mm2) --
--
伸長率(%)
10
16
械 剪切強率(Kg/mm2) 21.8
（三）再噴射 （四）補縮金屬流（保壓時間）
壓鑄模設計
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6
四.成型工藝
（一）壁厚 鋅合金: 0.3MM (最小) 鋁﹕0.5MM 最小孔徑: 0.7MM 螺紋螺距﹕0.75MM 最大壁厚與最小壁厚之比不要大于3﹕1（應設計壁厚 均勻﹐保証足夠強度與剛度的前提）
壓鑄模設計
外俓Φ34.5mm 共104牙
壓鑄模設計
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四.成型工藝
壓鑄模設計
（七）螺紋﹐齒輪
合金 最小螺距（P) 最小螺紋外徑 最大螺紋長度
鋅
0.75
外 內外內
6 10 8P 5P
鋁
1
10 20 6P 4P
(八）嵌件
2020/11/17
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五.壓鑄合金及其性能
錠
鑄件
錠
鑄件
錠
錠
鑄件
Al
3.9~4.3 3.5~4.3 3.9~4.3 3.5~4.3 3.9~4.3 3.9~4.3 3.5~4.3
Mg
.025~.50 .02~.05 .03~.06 .03~.08 .025~.50 .01~.02 .005~.020
成
Cu
.10max .25max 075~1.25 .75~1.25 2.6~2.9 .10max
（一）壓鑄合金
鋁(Al),鋅(Zn),镁(Mg),鉛(Pb),錫(Sn),銅(Gu)
（二）壓鑄合金之鋅合金
熱室壓鑄用鋅合金中
有效合金元素:鋁(Al),銅(Gu),鎂(Mg)
有害雜質元素:鐵(Fe),硅(Si),鉛(Pb),鎘(Gd),錫(Sn)
來源於鋁
來源於鋅
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壓鑄模設計
2020/11/17
由噴射﹑噴射流轉變為壓力流
Macherchen
5
三. 壓鑄制程溶湯的流動方式
（二）壓力流
因沖撞,磨擦和氣體阻力等(抽象),運動能量耗盡(常發生在加強筋, 凸台,遠離澆口之部位),具有接受後繼金屬液中供給的壓力能,從而使金 屬液沿著型腔內壁前進的特性.利用這特性,可便以型腔排氣.在壓力流充 填的部位,匯集著由噴射和噴射流所充填部分的氣體﹐必須開設排氣槽.
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Macherchen
3
二. 壓鑄概論
壓鑄模設計
❖ 壓鑄設備 熱室
坩堝 噴嘴
進口
沖頭
壓鑄機
冷室 立式(全)
卧式
壓室
❖ 熱室壓鑄機的壓室通常浸入坩鍋的
金屬液中,如圖示.
2020/11/17
Macherchen
4
三. 壓鑄制程溶湯的流動方式
（一）噴射及噴射流
壓力
運動能(碰壁)
熱能和壓力
--
No.5
No.2
No.7
AC41A
--
--
Z35530
--
Z33522
925
921
--
Die Cast Aged Die Cast Aged Die Cast
Aged
33.7 27.42 36.4 33.6 28.7
24.5
--
--
-- --
--
--
7
13
7
2
13
18
26.7
--
32.3 -- 21.8
.25max
Fe
.075 .10
.075
.10
.075
.075
.075
Pb
份
Cd
.004 .005 .003 .004
.004 .003
.005 .004
.004 .003
.002 .002
.003 .002
Sn
.002 .003 .002 .003
.002
.001
.001
Ni
--
--
--
--
--
.005~.002 .005~.002
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8
四.成型工藝
壓鑄模設計
（三）脫模斜度
合金
配合面
非配合面
外（α） 39; 15' 45' 鋁合金 15' 30' 30' 1。
通常外為內的一半
2020/11/17
β
Macherchen
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壓鑄模設計
四.成型工藝
（四）圓角
當h1=h時﹕ r最小=Kh r最大= h
--
性
硬度(勃式)
衝擊強度(J)
82 30.2
72 28.8
91 33.7
80 28.1
100 98 24.6 3.5
80 30.2
67 28.8
質
疲勞強度
(Kg/mm2,5%103
4.85
--
5.76
--
5.98 -- 4.78
--
壓強度(Kg/mm2)
42
--
60.9
42
-- 21.7 --
65.1
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Macherchen
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四.成型工藝
壓鑄模設計
（二）加強肋﹕大于或等于2.5MM﹐會降低抗拉強度﹐易產生氣孔﹐ 縮孔。
設計原則﹕1﹐受力大﹐減小壁厚﹐改善強度. 2﹐對稱布置﹐壁厚均勻﹐避免縮孔氣孔. 3﹐與料流方向一致﹐避免亂流. 4﹐避免在肋上設置任何零部件.
2020/11/17
第一講:壓鑄基本概念
壓鑄模設計
2020/11/17
撰稿: Macherchen
Macherchen
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壓鑄模設計
一. 鑄造工藝
砂型鑄造 金屬型鑄造
特種鑄造
壓力鑄造 重力鑄造 低壓鑄造 熔模鑄造 陶瓷型鑄造 連續鑄造 離心鑄造 真空吸鑄
永久型鑄造
2020/11/17
Macherchen
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二. 壓鑄概論
壓鑄模設計
❖ 壓力鑄造概念: (鋁,錫,鋅,镁,鉛,銅,合金) 即將溶融合金在高壓,高速條件下充型並在高壓下冷卻凝固成型的一 種精密鑄造方法, 簡稱壓鑄,其最終產品是壓鑄件.
❖ 壓力鑄造特性: 1. 高速充填:通常澆口速度達30~60m/s之間. 2. 充填時間很短:中小型件通常為0.02~0.2s之間. 3. 高壓充填:熱室機壓力通常為70~350kg/c㎡ 4. 溶湯的冷卻速度快
Zn
餘
餘
餘
餘
餘
餘
餘
密度 g/cm3
6.64
6.64
6.64
6.64
熔解溫度℃ 物 導電係數(%ACS)
382~387 27
381~386 26
379~390 25