压铸模具设计中的注意

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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。

压铸模具防止粘模的措施

压铸模具防止粘模的措施

压铸模具防止粘模的措施
防止压铸模具粘模的措施有以下几点:
1. 调整压铸工艺参数:根据铸件的结构和使用要求,计算出合理的工艺参数,如压力和速度的大小、合金的浇注温度、模具的温度等。

2. 改进浇口系统的设计结构:为了防止合金液不断冲刷型腔壁或型芯,应适当增加内浇口的截面积。

改变浇口的位置和导入方向,使导入处于宽厚位置,尽量采用底注法的开放式浇注系统。

3. 铝合金模具的温度控制:使用红外测温仪检测粘模部位,将模具温度控制在150℃~220℃之间,使模具达到热平衡。

铝合金的浇注温度根据铸件的
要求设定为最低,在610℃~680℃之间,以减少粘模的形成。

4. 模具表面处理:使用熔点较高的特殊材料来处理模具表面,或者采用其他方法来改善模具的表面性质,如增加硬度、降低模具表面活性等。

5. 检查模温是否正常:适当降低合金液浇注温度和模具温度。

6. 检查脱模剂配比是否异常:尝试更换脱模剂,调试喷涂位置和喷涂量。

7. 对压铸模具表面进行抛光:对已氮化过的模具,慎重抛光,防止破坏掉表面的氮化层。

8. 修改模具冷却系统:调整压铸工艺参数,适当降低压射速度,缩短二速行程。

9. 在动模上磨几条横沟:即可,压铸件上会表现被拉的很亮,不会损坏。

这样可以增加很多动模侧的包紧力,把压铸件带到动模上。

这些措施都可以在一定程度上防止压铸模具粘模,具体应用需要根据实际情况进行选择和调整。

压铸成形工艺与模具设计

压铸成形工艺与模具设计

压铸成形工艺与模具设计压铸成形是一种常用的金属成形工艺,它通过将熔融金属注入模具中,经过冷却固化后得到所需的零件形状。

压铸成形工艺具有高精度、高生产效率和可自动化的特点,广泛应用于汽车、电子、家电等领域。

本文将介绍压铸成形工艺的基本步骤以及模具设计的要点。

压铸成形的基本步骤包括模具设计、模具制造、材料准备、操作调试、生产、清洁保养等。

其中,模具设计是整个过程中非常关键的一步。

模具设计的好坏直接影响到成品的质量和生产效率。

模具设计的要点包括以下几个方面:1.零件形状的设计:零件形状应符合成形工艺的要求,避免出现浇注不良、缩松、气泡等缺陷。

同时,还要考虑到零件的结构强度和使用功能。

2.模具结构设计:模具结构应具有足够的刚度和稳定性,能够承受来自注射压力和冷却介质的力。

另外,模具的排气和冷却系统也需要进行合理设计。

3.浇注系统设计:浇注系统包括浇注口、溢流道和冷却孔等。

这些部件的设计应能够实现均匀的材料充填和快速的冷却。

浇注口的位置和大小、溢流道的宽度和长度、冷却孔的分布和尺寸等都需要经过计算和优化。

4.模具材料的选择:模具材料应具有足够的强度和耐磨性,能够承受高温和高压的作用。

常用的模具材料有工具钢、硬质合金和热作钢等。

5.模具制造工艺:模具的制造工艺包括数控加工、电火花加工、抛光等。

这些工艺的选择和操作要符合模具设计的要求,确保模具质量和寿命。

总之,压铸成形工艺与模具设计是密不可分的,模具设计的好坏直接影响到产品的质量和生产效率。

要设计出性能良好的模具,需要综合考虑零件形状、模具结构、浇注系统、材料选择和制造工艺等方面的因素。

只有不断优化和改进,才能满足不同产品的要求,推动压铸成形工艺的发展。

压铸模具设计基础知识

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。

压铸工艺及压铸模具设计要点

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压铸工艺及压铸模具设计要点压铸是一种利用压力将液态金属注入模具中,通过冷却凝固形成定形零件的制造方法。

压铸产品在重量、强度、尺寸方面都有非常高的准确性和稳定性,被广泛应用于汽车、摩托车、电子、通讯设备、家电等产业中,成为目前工业生产中不可或缺的一种制造技术。

下面将从压铸工艺及压铸模具设计要点两个方面进行阐述。

一、压铸工艺1. 材料准备:首先需要准备液态金属,一般使用的是微量合金钢、铝合金、镁合金、铜合金等牌号。

材料的纯度、质量直接影响产品的质量。

2. 模具设计:由于压铸的成形过程主要依靠模具的形状和大小,所以模具设计非常重要。

模具一般由流道、高压室、模腔等主要部分组成,需要用CAD 设计软件绘制出预想的产品三维模型,然后进行分析预测。

3. 夹具安装:很多压铸厂家采用自动化流水线作业,这样可以让夹具自动加载模具。

夹具的准确安装和保持最佳状态对产品稳定的尺寸和质量有着至关重要的作用。

4. 液态金属注入:注入过程需要注意金属温度的控制,因为如果注入过热的金属会造成热缩,也会加快金属与模具接触面损耗的速度。

注入金属的速度和压力也需要掌握恰当的水平。

5. 压力保持和冷却:完成注入后,需要将模具保持一定的压力,通常设置的保持时间在15-20秒之间,直到金属凝固成型,然后通过水冷却或空气冷却来加速金属的冷却,降低模腔温度,以便后续顺利脱模。

6. 脱模:经过强制冷却后,模具表面的金属固化成型,可以脱模取出。

如果模具内存在脱模困难的产品,则采用震动或喷水技术来辅助脱模。

二、压铸模具设计要点1. 模具材料:模具材料的决定因素是金属的特性和成本。

有些材料具有良好的抗磨损性和耐腐蚀能力,例如CrMoV 钢,有些材料则具有良好的导热性和导电性能,例如铝合金。

选用模具材料需要考虑两方面因素:一、材料的使用寿命;二、成本。

2. 模具结构:模具结构需要考虑到成品的尺寸、线条、强度和表面质量等因素。

通常情况下,模具结构应该是四侧对称的,以确保在生产过程中的稳定性和成品准确性。

压铸件设计规范详解

压铸件设计规范详解

压铸件设计规范详解压铸件是指利用压铸工艺将熔融金属注入模具中,经过凝固和冷却后得到的零件。

由于该工艺具有生产效率高、成本低、制造精度高等优点,被广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。

为了保证压铸件质量和安全性,需要遵循一系列的设计规范。

下面将详细介绍压铸件设计规范。

一、材料选择1.铝合金:常用的有A380、A383、A360等。

根据使用条件和要求,选择合适的铝合金材料,确保压铸件具有良好的强度和塑性。

2.压铸型腔材料:常用的有铜合金、热处理工具钢等。

要选择适当的材料,以耐高温和磨损。

二、模具设计1.模具设计必须满足压铸件的要求,保证铸件的尺寸精度和表面质量。

2.模腔设计要考虑到铸件收缩率、冷却速度等因素,以避免产生缺陷和变形。

3.合理安排模具冷却系统,保证压铸件内部和表面的冷却均匀。

三、尺寸设计1.压铸件的尺寸设计应符合产品技术要求和工艺要求,确保功能和安装的需要。

2.避免设计尺寸太小或太薄,以免产生破裂和变形。

3.设计保证良好的表面质量,避免设计中出现接触不良、挤压不足等问题。

四、壁厚设计1.壁厚不应过薄,以免影响产品的强度和刚性。

2.避免壁厚过大,以减少成本和缩短冷却时间。

3.边缘和角部应注意壁厚过渡,避免产生应力集中。

五、设计角度和半径1.设计时应根据铝合金的流动性选择合适的角度和半径。

2.避免设计尖锐角度和太小的半径,以免产生气孔和挤压不足。

3.设计角度和半径应保持一定的一致性,避免因设计不当导致铸件变形和收缩不均匀。

六、设计放射状构件1.当压铸件具有放射状构件时,要合理设计放射状梁的位置和数量,以充分利用材料,并减少成本。

2.注意放射状构件的设计不应影响整体结构的强度。

七、设计排气系统1.设计时要考虑到铸件内部的气孔、气泡等气体排出问题。

2.合理安排和设计排气道,以保证良好的注模效果和铸件质量。

八、设计孔和螺纹1.设计孔和螺纹时应遵循标准规范,确保质量和安装的可靠性。

2.孔和螺纹的位置和尺寸应符合产品要求,保证压铸件的功能和使用要求。

压铸模具设计制作易被忽视的细节

压铸模具设计制作易被忽视的细节

员遗 忘 了圆角 时 ,应 立 即提 出 。
和铸件或整个浇注系统连接牢 固,是个 小问题 ,但要
(2)粗 糙度 。 由于金 属 液 由压室 进 入浇 注 系统 , 把型腔内的渣包取 出来 ,是个 大问题 ,一则使得机械
并 填 满 型 腔 的 整 个 过程 仅 需 0.Ol 0.2 S的 时 间 ,为 自动化不能继续 ,二则压铸操作工 的安全受到威胁 。
r , ● 1
1 设计环 节易被忽视 的细节
图 1 小型芯防装 错措 施
压 铸模 具设 计是 一项 继承与 创新 的工 作 ,一方 面 要 以传统保守的思维方式绘制图纸,另外又要以富有 开拓创 新 的精神去设 计模具 。但是 ,就笔 者近 I对一些 压铸 漠具企业 的 了解 ,发现模具设 计者往往 会忽视一
施 ,目的只有一个 ,防止模具制作人员和模具修理人 员装错(装反 )零件 。比如有多枚小型芯 ,他们与镶块 孔 配合 的直 径 相 同 ,但 长 度不 一 致 ,设 计 时 可把 底 部 台阶 的高 度设 计成 不 一致 ,这样 在 装 配 的 时候 小 型 芯不 会装 错地方 (见 图 1)。
到压 铸 机 上 时 ,对着 地 面 的面 ),如 果设 计 在下 方 ,压 个微小的 R没有制作 ,使得铸件达不到客户 的要求 ,
铸工接冷却水不方便 。确实要 没计在下方的,可采用 企业 自然拿不到货ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ,甚至还要赔偿。
快速 接 口。
(2)影响模具寿命 。假设在加工模具时 ,一不小
2 生产环节 易被忽视的细节
了减少金属液沛动的阻力 ,尽可能减少压力损失少 , 需要保持型腔表面较高的光洁度。另外 ,成型表面上 4 结 束 语
有 良好 的表 面 品质 ,利 于 脱模 。所 以成 型 部位 、浇 注

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。

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压铸模具设计中的注意
压铸模是压铸生产三大要素之一,结构正确合理的模具是压铸生产能否顺利进行的先决条件,并在保证铸件质量方面(下机合格率)起着重要的作用。

由于压铸工艺的特点,正确选用各工艺参数是获得优质铸件的决定因素,而模具又是能够正确选择和调整各工艺参数的前提,模具设计实质上就是对压铸生产中可能出现的各种因素预计的综合反映。

如若模具设计合理,则在实际生产中遇到的问题少,铸件下机合格率高。

反之,模具设计不合理,例一铸件设计时动定模的包裹力基本相同,而浇注系统大多在定模,且放在压射后冲头不能送料的灌南压铸机上生产,无法正常生产,铸件一直粘在定模上。

尽管定模型腔的光洁度打得很光,因型腔较深,仍出现粘在定模上的现象。

所以在模具设计时,必须全面分析铸件的结构,熟悉压铸机的操作过程,要了解压铸机及工艺参数得以调整的可能性,掌握在不同情况下的充填特性,并考虑模具加工的方法、钻眼和固定的形式后,才能设计出切合实际、满足生产要求的模具。

刚开始时已讲过,金属液的充型时间极短,金属液的比压和流速很高,这对压铸模来说工作条件极其恶劣,再加上激冷激热的交变应力的冲击作用,都对模具的使用寿命有很大影响。

模具的使用寿命通常是指通过精心的设计和制造,在正常使用的条件下,结合良好的维护保养下出现的自然损坏,在不能再修复而报废前,所压铸的模数(包括压铸生产中的废品数)。

实际生产中,模具失效主要有三种形式:
①热疲劳龟裂损坏失效;
②碎裂失效;
③溶蚀失效。

致使模具失效的因素很多,既有外因(例浇铸温度高低、模具是否经预热、水剂涂料喷涂量的多少、压铸机吨位大小是否匹配、压铸压力过高、内浇口速度过快、冷却水开启未与压铸生产同步、铸件材料的种类及成分Fe的高低、铸件尺寸形状、壁厚大小、涂料类型等等)。

也有内因(例模具本身材质的冶金质量、坯料的锻制工艺、模具结构设计的合理性、浇注系统设计的合理性、模具机(电加工)加工时产生的内应力、模具的热处理工艺、包括各种配合精度和光洁度要求等)。

模具若出现早期失效,则需找出是哪些内因或外因,以便今后改进。

①模具热疲劳龟裂失效压铸生产时,模具反复受激冷激热的作用,成型表面与其内部产生变形,相互牵扯而出现反复循环的热应力,导致组织结构二损伤和丧失韧性,引发微裂纹的出现,并继续扩展,一旦裂纹扩大,还有熔融的金属液挤入,加上反复的机械应力都使裂纹加速扩展。

为此,一方面压铸起始时模具必须充分预热。

另外,在压铸生产过程中模具必须保持在一定的工作温度范围中,以免出现早期龟裂失效。

同时,要确保模具投产前和制造中的内因不发生问题。

因实际生产中,多数的模具失效是热疲劳龟裂失效。

②碎裂失效在压射力的作用下,模具会在最薄弱处萌生裂纹,尤其是模具成型面上的划线痕迹或电加工痕迹未被打磨光,或是成型的清角处均会最先出现细微裂纹,当晶界存在脆性相或晶粒粗大时,即容易断裂。

而脆性断裂时裂纹的扩展很快,这对模具的碎裂失效是
很危险的因素。

为此,一方面凡模具面上的划痕、电加工痕迹等必须打磨光,即使它在浇注系统部位,也必须打光。

另外要求所使用的模具材料的强度高、塑性好、冲击韧性和断裂韧性均好。

③熔融失效前面已讲过,常用的压铸合金有锌合金、铝合金、镁合金和铜合金,也有纯铝压铸的,Zn、Al、Mg是较活泼的金属元素,它们与模具材料有较好的亲和力,特别是Al易咬模。

当模具硬度较高时,则抗蚀性较好,而成型表面若有软点,则对抗蚀性不利。

但在实际生产中,溶蚀仅是模具的局部地方,例内浇口直接冲刷的部位(型芯、型腔)易出现溶蚀现象,以及硬度偏软处易出现铝合金的粘模。

压铸生产中常遇模具存在的问题注意点:
1、浇注系统、排溢系统例
(1)对于冷室卧式压铸机上模具直浇道的要求:
①压室内径尺寸应根据所需的比压与压室充满度来选定,同时,浇口套的内径偏差应比压室内径的偏差适当放大几丝,从而可避免因浇口套与压室内径不同轴而造成冲头卡死或磨损严重的问题,且浇口套的壁厚不能太薄。

浇口套的长度一般应小于压射冲头的送出引程,以便涂料从压室中脱出。

②压室与浇口套的内孔,在热处理后应精磨,再沿轴线方向进行研磨,其表面粗糙≤Ra0.2μm。

③分流器与形成涂料的凹腔,其凹入深度等于横浇道深度,其直径配浇口套内径,沿脱模方向有5°斜度。

当采用涂导入式直浇道时,因缩短了压室有效长度的容积,可提高压室的充满度。

(2)对于模具横浇道的要求
①冷卧式模具横浇道的入口处一般应位于压室上部内径2/3以上部位,以免压室中金属液在重力作用下过早进入横浇道,提前开始凝固。

②横浇道的截面积从直浇道起至内浇口应逐渐减小,为出现截面扩大,则金属液流经时会出现负压,易吸入分型面上的气体,增加金属液流动中的涡流裹气。

一般出口处截面比进口处小10-30%。

③横浇道应有一定的长度和深度。

保持一定长度的目的是起稳流和导向的作用。

若深度不够,则金属液降温快,深度过深,则因冷凝过慢,既影响生产率又增加回炉料用量。

④横浇道的截面积应大于内浇口的截面积,以保证金属液入型的速度。

主横浇道的截面积应大于各分支横浇道的截面积。

⑤横浇道的底部两侧应做成圆角,以免出现早期裂纹,二侧面可做出5°左右的斜度。

横浇道部位的表面粗糙度≤Ra0.4μm。

(3)内浇口
①金属液入型后不应立即封闭分型面,溢流槽和排气槽不宜正面冲击型芯。

金属液入型后的流向尽可能沿铸入的肋筋和散热片,由厚壁处想薄壁处填充等。

②选择内浇口位置时,尽可能使金属液流程最短。

采用多股内浇口时,要防止入型后几股金属液汇合、相互冲击,从而产生涡流包气和氧化夹杂等缺陷。

③薄壁件的内浇口厚件要适当小些,以保证必要的填充速度,内浇口的设置应便于切除,且不使铸件本体有缺损(吃肉)。

(4)溢流槽
①溢流槽要便于从铸件上去除,并尽量不损伤铸件本体。

②溢流槽上开设排气槽时,需注意溢流口的位置,避免过早阻塞排气槽,使排气槽不起作用。

③不应在同一个溢流槽上开设几个溢流口或开设一个很宽很厚的溢流口,以免金属液中的冷液、渣、气、涂料等从溢流槽中返回型腔,造成铸件缺陷。

2、铸造圆角(包括转角)铸件图上往往注明未注圆角R2等要求,我们在开制模具时切忌忽视这些未注明圆角的作用,决不可做成清角或过小的圆角。

铸造圆角可使金属液填充顺畅,使腔内气体顺序排出,并可减少应力集中,延长模具使用寿命。

(铸件也不易在该处出现裂纹或因填充不顺而出现各种缺陷)。

例标准油盘模上清角处较多,相对来说,目前兄弟油盘模开的最好,重机油盘的也较多。

3、脱模斜度在脱模方向严禁有人为造成的侧凹(往往是试模时铸件粘在模内,用不正确的方法处理时,例钻、硬凿等使局部凹入)。

4、表面粗糙度成型部位、浇注系统均应按要求认真打光,应顺着脱模方向打光。

由于金属液由压室进入浇注系统并填满型腔的整个过程仅0.01-0.2秒的时间。

为了减少金属液流动的阻力,尽可能使压力损失少,都需要流过表面的光洁度高。

同时,浇注系统部位的受热和受冲蚀的条件较恶劣,光洁度越差则模具该处越易损伤。

5、模具成型部位的硬度铝合金:HRC46°左右铜:HRC38°左右加工时,模具应尽量留有修复的余量,做尺寸的上限,避免焊接。

压铸模具组装的技术要求:
1、模具分型面与模板平面平行度的要求。

2、导柱、导套与模板垂直度的要求。

3、分型面上动、定模镶块平面与动定模套板高出0.1-0.05mm。

4、推板、复位杆与分型面平齐,一般推杆凹入0.1mm或根据用户要求。

5、模具上所有活动部位活动可靠,无呆滞现象pin无串动。

6、滑块定位可靠,型芯抽出时与铸件保持距离,滑块与块合模后配合部位2/3以上。

7、浇道粗糙度光滑,无缝。

8、合模时镶块分型面局部间隙<0.05mm。

9、冷却水道畅通,进出口标志。

10、成型表面粗糙度Rs=0.04,无微伤。

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