壓鑄模具的核心知識(shí)點(diǎn)
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發(fā)表時(shí)間：2020-07-28 16:02:11
一、
優(yōu)秀的模具設(shè)計(jì)方案必須能夠達(dá)到以下指標(biāo)
1. 模具能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的高質(zhì)量要求。
2. 模具能夠?qū)崿F(xiàn)在有效的時(shí)間內(nèi)高成品率要求。
3. 模具能夠?qū)崿F(xiàn)在正常的生產(chǎn)條件下進(jìn)一步提高壽命要求。
二、 要實(shí)現(xiàn)上述指標(biāo)，就具備以下的條件
1. 進(jìn)料位置設(shè)定合理。 計(jì)參數(shù)能滿足壓鑄生產(chǎn)的工藝要求。
2. 進(jìn)料的大小和形式能對(duì)先后、方向，以及后來(lái)的匯交點(diǎn)、填充處都有準(zhǔn)確的把握。
3. 排渣、氣布置的位準(zhǔn)確，順暢和效率高，且能夠起到調(diào)調(diào)節(jié)填充順序的作用。
如果澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)能對(duì)填充流向、態(tài)速有很好的把握。渣包、氣槽的位置都設(shè)在匯交或最后填充地方，排泄順暢 (渣包還能延 緩匯交避免渦流 )。就能夠讓填充時(shí)的阻力降到最低，降低了能耗。一次成型的幾率很高。不用通過(guò)提高壓力和速度來(lái)取得合格的產(chǎn)品 ,成品率高。 同樣，對(duì)模具和壓鑄機(jī)的壽命延長(zhǎng)也很有好處。 所以， 壓鑄模具的核心技術(shù)就是澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)。
三、 要具備以上的條件，設(shè)計(jì)工程師就需要滿足以下要求
1. 熟悉壓鑄工藝及其參數(shù)的確定。
2. 對(duì)各種形式的流道填充效果了然于胸。
3. 掌握流道對(duì)進(jìn)料先后順序的把技巧。
4. 掌握溢流槽（渣包）對(duì)填充匯交位置和順序的把技巧。
5. 能通過(guò)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析，確定填充最佳方案。
進(jìn)料形式?jīng)Q定了填充的狀態(tài)（包括方向、分散或集中等），而橫澆道的形式則是進(jìn)料先后順序的決定因素，只要熟悉進(jìn)料和橫澆道的基本形式，并了解其可能實(shí)現(xiàn)的效果，結(jié)合分析零的件構(gòu)、壁厚變化特點(diǎn)， 確定基本的工藝參數(shù)， 再輔以渣包與排氣的巧妙設(shè)置，就能設(shè)計(jì)出高品質(zhì)的澆注系統(tǒng)。
高水平的模具設(shè)計(jì)，不但能極大地滿足客戶產(chǎn)品生、模具壽命以及成本控制等各方 面的要求。而且，制造企業(yè)本身也會(huì)因?yàn)槌晒β矢叨档土顺杀?，提高效益?/SPAN>
壓鑄生產(chǎn)中常遇模具存在的問(wèn)題注意點(diǎn)：
1、澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)
例
（1）對(duì)于冷室臥式壓鑄機(jī)上模具直澆道的要求：
壓室內(nèi)徑尺寸應(yīng)根據(jù)所需的比壓與壓室充滿度來(lái)選定，同時(shí)，澆口套的內(nèi)徑偏差應(yīng)比壓室內(nèi)徑的偏差適當(dāng)放大幾絲，從而可避免因澆口套與壓室內(nèi)徑不同軸而造成沖頭卡死或磨損嚴(yán)重的問(wèn)題，且澆口套的壁厚不能太薄。澆口套的長(zhǎng)度一般應(yīng)小于壓射沖頭的送出引程，以便涂料從壓室中脫出。
壓室與澆口套的內(nèi)孔，在熱處理后應(yīng)精磨，再沿軸線方向進(jìn)行研磨，其表面粗糙≤Ra0.2μm
分流器與形成涂料的凹腔，其凹入深度等于橫澆道深度，其直徑配澆口套內(nèi)徑，沿脫模方向有5°斜度。當(dāng)采用涂導(dǎo)入式直澆道時(shí)，因縮短了壓室有效長(zhǎng)度的容積，可提高壓室的充滿度。
（2）對(duì)于模具橫澆道的要求
冷臥式模具橫澆道的入口處一般應(yīng)位于壓室上部?jī)?nèi)徑2/3以上部位，以免壓室中金屬液在重力作用下過(guò)早進(jìn)入橫澆道，提前開(kāi)始凝固。
橫澆道的截面積從直澆道起至內(nèi)澆口應(yīng)逐漸減小，為出現(xiàn)截面擴(kuò)大，則金屬液流經(jīng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓，易吸入分型面上的氣體，增加金屬液流動(dòng)中的渦流裹氣。一般出口處截面比進(jìn)口處小10 30%。
橫澆道應(yīng)有一定的長(zhǎng)度和深度。保持一定長(zhǎng)度的目的是起穩(wěn)流和導(dǎo)向的作用。若深度不夠，則金屬液降溫快，深度過(guò)深，則因冷凝過(guò)慢，既影響生產(chǎn)率又增加回爐料用量。
橫澆道的截面積應(yīng)大于內(nèi)澆口的截面積，以保證金屬液入型的速度。主橫澆道的截面積應(yīng)大于各分支橫澆道的截面積。
橫澆道的底部?jī)蓚?cè)應(yīng)做成圓角，以免出現(xiàn)早期裂紋，二側(cè)面可做出5°左右的斜度。橫澆道部位的表面粗糙度≤Ra0.4μm
（3）內(nèi)澆口
金屬液入型后不應(yīng)立即封閉分型面，溢流槽和排氣槽不宜正面沖擊型芯。金屬液入型后的流向盡可能沿鑄入的肋筋和散熱片，由厚壁處想薄壁處填充等。
選擇內(nèi)澆口位置時(shí)，盡可能使金屬液流程最短。采用多股內(nèi)澆口時(shí)，要防止入型后幾股金屬液匯合、相互沖擊，從而產(chǎn)生渦流包氣和氧化夾雜等缺陷。
薄壁件的內(nèi)澆口厚件要適當(dāng)小些，以保證必要的填充速度，內(nèi)澆口的設(shè)置應(yīng)便于切除，且不使鑄件本體有缺損（吃肉）。
（4）溢流槽
溢流槽要便于從鑄件上去除，并盡量不損傷鑄件本體。
溢流槽上開(kāi)設(shè)排氣槽時(shí)，需注意溢流口的位置，避免過(guò)早阻塞排氣槽，使排氣槽不起作用。
不應(yīng)在同一個(gè)溢流槽上開(kāi)設(shè)幾個(gè)溢流口或開(kāi)設(shè)一個(gè)很寬很厚的溢流口，以免金屬液中的冷液、渣、氣、涂料等從溢流槽中返回型腔，造成鑄件缺陷。
2、鑄造圓角（包括轉(zhuǎn)角）
鑄件圖上往往注明未注圓角R2等要求，我們?cè)陂_(kāi)制模具時(shí)切忌忽視這些未注明圓角的作用，決不可做成清角或過(guò)小的圓角。鑄造圓角可使金屬液填充順暢，使腔內(nèi)氣體順序排出，并可減少應(yīng)力集中，延長(zhǎng)模具使用壽命。（鑄件也不易在該處出現(xiàn)裂紋或因填充不順而出現(xiàn)各種缺陷）。例標(biāo)準(zhǔn)油盤(pán)模上清角處較多，相對(duì)來(lái)說(shuō)，目前兄弟油盤(pán)模開(kāi)的最好，重機(jī)油盤(pán)的也較多。
3、 脫模斜度
在脫模方向嚴(yán)禁有人為造成的側(cè)凹（往往是試模時(shí)鑄件粘在模內(nèi)，用不正確的方法處理時(shí)，例鉆、硬鑿等使局部凹入）
4、 表面粗糙度
成型部位、澆注系統(tǒng)均應(yīng)按要求認(rèn)真打光，應(yīng)順著脫模方向打光。由于金屬液由壓室進(jìn)入澆注系統(tǒng)并填滿型腔的整個(gè)過(guò)程僅0.01 0.2秒的時(shí)間。為了減少金屬液流動(dòng)的阻力，盡可能使壓力損失少，都需要流過(guò)表面的光潔度高。同時(shí)，澆注系統(tǒng)部位的受熱和受沖蝕的條件較惡劣，光潔度越差則模具該處越易損傷。
5、模具成型部位的硬度
鋁合金：HRC46°左右
銅：HRC38°左右
加工時(shí)，模具應(yīng)盡量留有修復(fù)的余量，做尺寸的上限，避免焊接。
壓鑄模具組裝的技術(shù)要求：
1、模具分型面與模板平面平行度的要求。
2、導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模板垂直度的要求。
3、分型面上動(dòng)、定模鑲塊平面與動(dòng)定模套板高出0.1 0.05mm
4、推板、復(fù)位桿與分型面平齊，一般推桿凹入0.1mm或根據(jù)用戶要求。
5、模具上所有活動(dòng)部位活動(dòng)可靠，無(wú)呆滯現(xiàn)象pin無(wú)串動(dòng)。
6、滑塊定位可靠，型芯抽出時(shí)與鑄件保持距離，滑塊與塊合模后配合部位2/3以上。
7、澆道粗糙度光滑，無(wú)縫。
8、合模時(shí)鑲塊分型面局部間隙<0.05mm。
9、冷卻水道暢通，進(jìn)出口標(biāo)志。
10、成型表面粗糙度Rs=0.04，無(wú)微傷。
1. 模具能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的高質(zhì)量要求。
2. 模具能夠?qū)崿F(xiàn)在有效的時(shí)間內(nèi)高成品率要求。
3. 模具能夠?qū)崿F(xiàn)在正常的生產(chǎn)條件下進(jìn)一步提高壽命要求。
二、 要實(shí)現(xiàn)上述指標(biāo)，就具備以下的條件
1. 進(jìn)料位置設(shè)定合理。 計(jì)參數(shù)能滿足壓鑄生產(chǎn)的工藝要求。
2. 進(jìn)料的大小和形式能對(duì)先后、方向，以及后來(lái)的匯交點(diǎn)、填充處都有準(zhǔn)確的把握。
3. 排渣、氣布置的位準(zhǔn)確，順暢和效率高，且能夠起到調(diào)調(diào)節(jié)填充順序的作用。
如果澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)能對(duì)填充流向、態(tài)速有很好的把握。渣包、氣槽的位置都設(shè)在匯交或最后填充地方，排泄順暢 (渣包還能延 緩匯交避免渦流 )。就能夠讓填充時(shí)的阻力降到最低，降低了能耗。一次成型的幾率很高。不用通過(guò)提高壓力和速度來(lái)取得合格的產(chǎn)品 ,成品率高。 同樣，對(duì)模具和壓鑄機(jī)的壽命延長(zhǎng)也很有好處。 所以， 壓鑄模具的核心技術(shù)就是澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)。
三、 要具備以上的條件，設(shè)計(jì)工程師就需要滿足以下要求
1. 熟悉壓鑄工藝及其參數(shù)的確定。
2. 對(duì)各種形式的流道填充效果了然于胸。
3. 掌握流道對(duì)進(jìn)料先后順序的把技巧。
4. 掌握溢流槽（渣包）對(duì)填充匯交位置和順序的把技巧。
5. 能通過(guò)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析，確定填充最佳方案。
進(jìn)料形式?jīng)Q定了填充的狀態(tài)（包括方向、分散或集中等），而橫澆道的形式則是進(jìn)料先后順序的決定因素，只要熟悉進(jìn)料和橫澆道的基本形式，并了解其可能實(shí)現(xiàn)的效果，結(jié)合分析零的件構(gòu)、壁厚變化特點(diǎn)， 確定基本的工藝參數(shù)， 再輔以渣包與排氣的巧妙設(shè)置，就能設(shè)計(jì)出高品質(zhì)的澆注系統(tǒng)。
高水平的模具設(shè)計(jì)，不但能極大地滿足客戶產(chǎn)品生、模具壽命以及成本控制等各方 面的要求。而且，制造企業(yè)本身也會(huì)因?yàn)槌晒β矢叨档土顺杀?，提高效益?/SPAN>
壓鑄生產(chǎn)中常遇模具存在的問(wèn)題注意點(diǎn)：
1、澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)
例
（1）對(duì)于冷室臥式壓鑄機(jī)上模具直澆道的要求：
壓室內(nèi)徑尺寸應(yīng)根據(jù)所需的比壓與壓室充滿度來(lái)選定，同時(shí)，澆口套的內(nèi)徑偏差應(yīng)比壓室內(nèi)徑的偏差適當(dāng)放大幾絲，從而可避免因澆口套與壓室內(nèi)徑不同軸而造成沖頭卡死或磨損嚴(yán)重的問(wèn)題，且澆口套的壁厚不能太薄。澆口套的長(zhǎng)度一般應(yīng)小于壓射沖頭的送出引程，以便涂料從壓室中脫出。
壓室與澆口套的內(nèi)孔，在熱處理后應(yīng)精磨，再沿軸線方向進(jìn)行研磨，其表面粗糙≤Ra0.2μm
分流器與形成涂料的凹腔，其凹入深度等于橫澆道深度，其直徑配澆口套內(nèi)徑，沿脫模方向有5°斜度。當(dāng)采用涂導(dǎo)入式直澆道時(shí)，因縮短了壓室有效長(zhǎng)度的容積，可提高壓室的充滿度。
（2）對(duì)于模具橫澆道的要求
冷臥式模具橫澆道的入口處一般應(yīng)位于壓室上部?jī)?nèi)徑2/3以上部位，以免壓室中金屬液在重力作用下過(guò)早進(jìn)入橫澆道，提前開(kāi)始凝固。
橫澆道的截面積從直澆道起至內(nèi)澆口應(yīng)逐漸減小，為出現(xiàn)截面擴(kuò)大，則金屬液流經(jīng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓，易吸入分型面上的氣體，增加金屬液流動(dòng)中的渦流裹氣。一般出口處截面比進(jìn)口處小10 30%。
橫澆道應(yīng)有一定的長(zhǎng)度和深度。保持一定長(zhǎng)度的目的是起穩(wěn)流和導(dǎo)向的作用。若深度不夠，則金屬液降溫快，深度過(guò)深，則因冷凝過(guò)慢，既影響生產(chǎn)率又增加回爐料用量。
橫澆道的截面積應(yīng)大于內(nèi)澆口的截面積，以保證金屬液入型的速度。主橫澆道的截面積應(yīng)大于各分支橫澆道的截面積。
橫澆道的底部?jī)蓚?cè)應(yīng)做成圓角，以免出現(xiàn)早期裂紋，二側(cè)面可做出5°左右的斜度。橫澆道部位的表面粗糙度≤Ra0.4μm
（3）內(nèi)澆口
金屬液入型后不應(yīng)立即封閉分型面，溢流槽和排氣槽不宜正面沖擊型芯。金屬液入型后的流向盡可能沿鑄入的肋筋和散熱片，由厚壁處想薄壁處填充等。
選擇內(nèi)澆口位置時(shí)，盡可能使金屬液流程最短。采用多股內(nèi)澆口時(shí)，要防止入型后幾股金屬液匯合、相互沖擊，從而產(chǎn)生渦流包氣和氧化夾雜等缺陷。
薄壁件的內(nèi)澆口厚件要適當(dāng)小些，以保證必要的填充速度，內(nèi)澆口的設(shè)置應(yīng)便于切除，且不使鑄件本體有缺損（吃肉）。
（4）溢流槽
溢流槽要便于從鑄件上去除，并盡量不損傷鑄件本體。
溢流槽上開(kāi)設(shè)排氣槽時(shí)，需注意溢流口的位置，避免過(guò)早阻塞排氣槽，使排氣槽不起作用。
不應(yīng)在同一個(gè)溢流槽上開(kāi)設(shè)幾個(gè)溢流口或開(kāi)設(shè)一個(gè)很寬很厚的溢流口，以免金屬液中的冷液、渣、氣、涂料等從溢流槽中返回型腔，造成鑄件缺陷。
2、鑄造圓角（包括轉(zhuǎn)角）
鑄件圖上往往注明未注圓角R2等要求，我們?cè)陂_(kāi)制模具時(shí)切忌忽視這些未注明圓角的作用，決不可做成清角或過(guò)小的圓角。鑄造圓角可使金屬液填充順暢，使腔內(nèi)氣體順序排出，并可減少應(yīng)力集中，延長(zhǎng)模具使用壽命。（鑄件也不易在該處出現(xiàn)裂紋或因填充不順而出現(xiàn)各種缺陷）。例標(biāo)準(zhǔn)油盤(pán)模上清角處較多，相對(duì)來(lái)說(shuō)，目前兄弟油盤(pán)模開(kāi)的最好，重機(jī)油盤(pán)的也較多。
3、 脫模斜度
在脫模方向嚴(yán)禁有人為造成的側(cè)凹（往往是試模時(shí)鑄件粘在模內(nèi)，用不正確的方法處理時(shí)，例鉆、硬鑿等使局部凹入）
4、 表面粗糙度
成型部位、澆注系統(tǒng)均應(yīng)按要求認(rèn)真打光，應(yīng)順著脫模方向打光。由于金屬液由壓室進(jìn)入澆注系統(tǒng)并填滿型腔的整個(gè)過(guò)程僅0.01 0.2秒的時(shí)間。為了減少金屬液流動(dòng)的阻力，盡可能使壓力損失少，都需要流過(guò)表面的光潔度高。同時(shí)，澆注系統(tǒng)部位的受熱和受沖蝕的條件較惡劣，光潔度越差則模具該處越易損傷。
5、模具成型部位的硬度
鋁合金：HRC46°左右
銅：HRC38°左右
加工時(shí)，模具應(yīng)盡量留有修復(fù)的余量，做尺寸的上限，避免焊接。
壓鑄模具組裝的技術(shù)要求：
1、模具分型面與模板平面平行度的要求。
2、導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模板垂直度的要求。
3、分型面上動(dòng)、定模鑲塊平面與動(dòng)定模套板高出0.1 0.05mm
4、推板、復(fù)位桿與分型面平齊，一般推桿凹入0.1mm或根據(jù)用戶要求。
5、模具上所有活動(dòng)部位活動(dòng)可靠，無(wú)呆滯現(xiàn)象pin無(wú)串動(dòng)。
6、滑塊定位可靠，型芯抽出時(shí)與鑄件保持距離，滑塊與塊合模后配合部位2/3以上。
7、澆道粗糙度光滑，無(wú)縫。
8、合模時(shí)鑲塊分型面局部間隙<0.05mm。
9、冷卻水道暢通，進(jìn)出口標(biāo)志。
10、成型表面粗糙度Rs=0.04，無(wú)微傷。
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