压铸模设计13

1、（）工藝准備 對零件圖進行工藝分析一般要注意以下問題 1.合金種類及要求的技朮性能 2.尺寸精度及形狀精度 3.壁厚壁的連接筋和圓角 4.分型出模方向與出模斜度 5.抽芯部位有無型芯交叉和內側凹 6.推出方向推杆位置 7.小孔深孔齒的壓鑄 8.鑄入鑲嵌件的裝夾定位及金屬的包覆 9.圖案文字符號和凸紋 10.基准面和機械加工的部位 11.表面外觀 12.特殊質量要求。 （2）繪制壓鑄毛坯圖 對產品零件圖的工藝分析對模具型腔結構的分析對壓鑄設備配置的選擇這些方面的綜合考慮及供需各方的協商結果都反應在壓鑄毛坯圖的圖形數字壓鑄模設計過程准備模具設計基準2 文字和符號的表述中經需方會簽后壓鑄毛坯圖就是進

2、行生產技朮准備工作的主要依據生產制造過程質量合格判定的依據需方對質量認可性復查檢驗的依據后續工序如機加工注塑表面處理冷作成型等進行工藝工裝准備的依據技朮經濟分析及估價的依據。 繪制毛坯圖需要表述如下內容壓鑄件的形狀尺寸及精度指明留有加工余糧的表面機械加工時定位用的基准表面可用網狀細實線表示范圍和用特定的符號指明位置鑲嵌件的圖號及鑲鑄的位置和尺寸主要分型面位置動定模的開模方向推杆位置坐標及其頂端尺寸余留澆口集渣包的位置及大小壓鑄工藝附加物形狀及尺寸(如筋凸台等)壓鑄件上圖案文字制造標准廠家代號生產年月等的形狀尺寸及位置未注明出模斜度的數值及其取值方向未注明圓角半徑的數值未注明尺寸公差所案標准代號

3、及所屬公差級別壓鑄件需進行特殊檢驗的內容如力學性能承壓致密性試驗等合金種類牌號及其技朮標准代號壓鑄毛坯重量所屬產品零件圖號及名稱a)訂貨單位的名稱或代號。（3）設計壓鑄模的基本要求 所生產的壓鑄件應符合壓鑄毛坯圖上規定的形狀尺寸及各項技朮要求特別是要設法保証高精度和高質量部位達到要求模具應適合壓鑄生產工藝的要求并且技朮經濟性合理在保証壓鑄件質量和安全生產的前提下應采用合理先進簡單 的結構使動作准確可靠構件剛性良好易損件拆換方便并有利于延長模具工作壽命模具 上各種零件應滿足機械加工工藝和熱處理工藝要求掌握壓鑄機的技朮特性充分發揮設備的技朮功能和生產能力模具 與壓鑄機的連接安裝方便准確可靠選用模具

4、 零部件時盡量推廣標准化通用化系列化。壓鑄件的結構要素v壁厚 壓鑄件的合理壁厚取決于鑄件的具體結構合金性能和壓鑄工藝等許多因素為了滿足各方面的要求以正常均勻壁厚未佳大面積的薄壁成型比較困難壁厚過大或者嚴重不均勻則易產生縮陷及裂紋。采用正常的壁厚及最小壁厚見下表對大型鋁合金壓鑄件壁厚也不宜超過6mm. 表1 壓鑄件的最小壁厚和正常壁厚壁的單面面積AxB(cm)鋅合金鋁合金鎂合金壁 厚 H (mm)最小正常最小正常最小正常 25 0.5 1.5 0.8 2.0 0.8 2.0251001.01.81.22.51.22.51005001.52.21.83.01.83.05002.02.52.54.0

5、2.54.0v 筋 設計筋來增加零件的強度和剛性同時也了壓鑄的工藝性使金屬的流通順暢消除單純依靠加大壁厚而過分聚集金屬引起的氣孔裂紋和收縮缺陷。一般采用的筋結構和鑄件壁厚的關系如下表2有 關 數 據說 明b=t-1.4hh1 5th23r1=(0.5bcosa-hsina) (1-sina)r2=1 3(t+b)b筋的根部寬度h鑄件壁厚h1筋的高度h2筋端距離壁端高度a-斜度r1外圓角半徑r2內圓角半徑h1 mmar1 mmh1 mmar1 mmh1 203 0.527b-0.055h30h 4020.518b-0.036h20h 302 300.522b-0.046h405d5d1.5336

6、6合金種類復雜件簡單件復雜件簡單件復雜件簡單件為鑄件壁厚%內 澆 口 厚 度（mm)Zn合金0.40.80.41.00.61.20.81.51.02.01.52.02040Al合金0.61.00.61.20.81.51.01.81.52.51.83.04060Mg合金0.61.00.61.20.81.51.01.81.52.51.83.04060l澆口尺寸和沖頭大小（）澆口尺寸于鑄造,根據模具方案決定采用壓鑄方法時因為必須滿 足壓射速度和澆口速度的一定值所以在模具設計階段就要考慮（）基本條件在模具設計階段探討上述公式然后確定澆口截面和沖頭直徑一般來說因澆口在鑄造試模后多數需要擴大所以滿足在壓射

7、速度2m/S時澆口速度為40m/S的關系方案比較好 （）必須注意在方案設計初期不能采用壓射速度不足3m/s,澆口速度達不到40m/s的方案（4）因為高速填充時間與鑄件熔湯流動性(冷隔、起皺)有關所以需要進行凝固計算檢查。定數AL:0.01 Mg:0.005 t=0.01X(平均壁厚) 例0.01X3mm =0.09S(AL) 檢查設計大體上是否滿足上式(1)和本項凝固時間l模具溫度和精度（例)L=型腔厚度t =50mm13106(200150) =0.0325mm 見下圖所示澆口速度壓射速度（式） 澆口速度（） 壓射速度（）沖頭截面積澆口截面積(A)關于模具的精度一般討論常溫下的精度毛刺的產生

8、及粘模全部受鑄造條件中的模具溫度影響離澆口遠的冷却（水量少）離澆口近的冷却（水量大）分流子冷却集渣包(橫澆道澆口部冷却)根據集渣包的配置來控制對產品部位主模的熱傳導（基本條件）壓射速度 1.52.5m/s澆口速度 薄壁 4050m/s 厚壁 3545m/s壓射速度 1.56.0m/s澆口速度 60130m/s 根據模具溫度型腔熱膨脹平面度的變化 當型腔厚度為50mm型腔上部與下部的平均溫度差為50時就會產生0.0325mm的平面變化。如果定模和動模為同一條件則就會是0.0325X2=0.065mml加熱與冷卻系統的設計加熱與冷卻的作用 模具在壓鑄生產前應該進行充分的預熱并在壓鑄過程中保持在一定

9、溫度范圍內。壓鑄生產中模具的溫度由加熱與冷卻系統進行控制和調節。其作用如下使模具達到較好的熱平衡和改善鑄件順序凝固條件使鑄件凝固速度均勻并有利于壓力傳遞提高鑄件的內部質量保持壓鑄合金充填的流動性具有良好的成型性和提高鑄件表面質量穩定鑄件尺寸精度改善鑄件機械性能提高壓鑄生產率降低模具熱交變應力提高模具使用壽命。加熱方法 加熱系統主要用于預熱模具加熱方法有用燃氣加熱用模具溫度控制裝置加熱（可以用于加熱同時在壓鑄過程中也可以起冷卻作用);用電加熱棒加熱。模具的預熱規范見下表8 入子主型表8 模具的預熱規范合金種類鋅合金鋁合金鎂合金預熱溫度(C)150200180300200250模具的冷卻設計 壓鑄

10、過程中金屬液在壓鑄模中凝固并冷卻到頂出溫度釋放的熱量被模具吸收同時模具通過輻射導熱和對流將熱量傳出在模具分型劑揮發時帶走部分熱量正常生產過程中中傳入模具的熱量和從模具中傳出的熱量應達到平衡。在高效生產及大型厚壁鑄件壓鑄時往往要用強制冷卻來保持模具的熱平衡。合理的設計冷卻系統對提高壓鑄生產率改善鑄件質量及延長模具使用壽命是十分重要的一般模具冷卻方法有水冷 水冷是在模具內設置冷卻水道使冷卻水通入模具 帶走熱量。水冷的效率高易控制是最常用的壓鑄莫冷卻方法風冷 對于壓鑄模中難以用水冷的部位可采用風冷的方式在模具 形成熱節的部位用傳熱系數高的合金間接冷卻。用模具溫度控制裝置對模具進行冷卻。冷卻水道設計注

11、意事項 同一模具盡量采用較少的冷卻水道和水嘴的規格以免增加設計和制造的復雜性冷卻水道的直徑一般為614mm。采用數條直徑小的水道冷卻效果要比采用一條大直徑的水道好水道之間的距離為(12)A水道與型腔之間距離的關系為A,鋅合金A取1520mm,鋁合金和鎂合金A取2030mm;如下圖所示水道與模具其他結構之間的距離應大于表9所列的最小距離表9 項 目最 小 距 離1/8/in管1/4/in管3/8/in管水道直徑D/mm7.911.114.7堵頭螺紋長度L/mm8.012.015.0水嘴過孔直徑C/mm12.015.018.0水道中心距X/mm14.017.022.0水道與型腔表面的距離S/mm鋅

12、合金15.015.015.0鋁合金19.019.019.0鎂合金19.019.019.0水道與分型面的距離P/mm16.016.016.0水道與鑲塊的邊緣距離R/mm鋅合金壓鑄模6.56.56.5鋁鎂合金壓鑄模13.013.013.0水道與推杆孔的距離E/mm鋅合金壓鑄模6.56.56.5鋁鎂合金壓鑄模13.013.013.0水 道 堵 頭 2 - - - - 管 螺 紋 3 - - - - 推 杆模具冷卻孔的設計應該組合考慮線式冷卻和點式冷卻。線式冷卻是從模具后部出去因此只能在必要的地方考慮這種方式。線式冷卻以最小壁厚20mm為基准。點式冷卻以最小壁厚10mm為基准。 MIN10MIN202

13、6SUS10以上10以上3鋳造品的收縮量即使是同一套模具一旦變化鑄造條件的話鑄造品的尺寸（收縮量）就會發生變化。（室温）（室温）；收縮量；材料的熱膨脹係数 ADC10,12 2110/ Mg材料的熱膨脹係数 AZ91Z2610 /；模具型腔的熱膨脹係数SKD6113106/ ；從模具頂出時的產品温度 ；模具平均温度(例)L=21106(35040)1310(20040) =6.51102.0810 =4.4310 一般數據根據鑄造品的不同應該變化產品X,Y,Z軸的收縮量來制作模具。合金5/10008/1000 (ADC10,12 厚壁件5.56.0/1000) (ADC10,12 薄壁件5.0

14、5.5/1000)YXZ4u壓鑄件的收縮率設計模具時計算成型零件所采用的收縮率為計算收縮率按下式確定 =(A-A)/AX100% A-通過計算模具成型零件的尺寸(mm) A-鑄件的基本尺寸(mm). 合金的收縮率 鋅合金0.3%0.8%; 鋁合金0.3%0.9%; 鎂合金0.4%1.0%.集渣包的設計集渣包的作用排除型腔中的氣體儲存混有氣體和殘渣的冷污金屬液與排氣槽配合迅速引出型腔內的氣體增強排氣效果控制金屬液充填流態防止局部產生渦流轉移縮孔縮松渦流裹氣和產生冷隔的部位調節模具各部分的溫度改善模具熱平衡狀態減少鑄件流痕冷隔和澆不足的現象當鑄件再動定模型腔的包緊力接近相等時為了防止鑄件再開模時留

15、在定模內在動模上布置集渣包增大對動模的包緊力使鑄件在開模時隨動模脫出采用大容量的集渣包置換先期進入型腔的冷污金屬液以提高鑄件的內部質量對于真空壓鑄和定向抽氣壓鑄集渣包處常作為引出氣體的起始點。集渣包的設計要點如下設計集渣包時要注意便于從壓鑄件上去除在去除后盡量不損壞鑄件的外觀在集渣包開設排氣槽時應合理設計集渣包避免過早堵塞排氣槽注意避免在集渣包和鑄件之間產生熱節不應在同一集渣包上開几個集渣口或一個很寬的集渣口以免金屬液產生倒流部分金屬液從集渣包流回型腔。集渣口的截面積應大于連接集渣包后的排氣槽面積否則排氣槽的截面積將被削減集渣包的布置應有利于排除型腔中的氣體排除混有氣體氧化物分型劑殘渣的金屬液

16、改善模具的熱平衡狀態。集渣包及排氣集渣包的目的為了模具溫度分布的均勻而配置的。（對提高模溫有效果）要配置在產品有可能出現熔湯流動不良的部位。 高速充填進產品部的鋁合金向集渣包側部分移動可以改善熔 湯流動不良起皺等現象。“停滯熔湯”把前端熔湯（先進入產品的鋁合金）趕進集渣包。 前端熔湯里含有大量氧化物沖頭潤滑劑以及破斷激冷層容 易引起產品部的出現不良。集渣包的大小和排氣集渣包的容量沒有特別的規定。根據上述三項內容決定其大小。 因此要考慮留出試模后追加和變更大小的余地這是很重要 的。形状和尺寸基準 0.120.14t35L的 排氣塊在模芯內處理。（型）基本的63515以上15以上1.01.5(入子

17、)0.12t5基準：集渣包的頂出銷 原則上在6上。基準： 集渣包澆口在鑄造品 澆口截面積的60100%范圍里設計。（型）（型）（型）（注記）當鋁銷粘模或殘留在排氣塊上時要進行鎢 涂層處理。1.0基本的653515以上15以上(入子)1.01.5351.2t0.120.14t0.3t(入子)1.00.120.15t0.50.8t6型的形狀經常出現在壓鑄模具的文獻資料里是一般來說排氣 塊有0.10.15mm左右要進入主模部分鑄造作業時的傷痕以 及模芯部的沉陷都對排氣塊的厚度有影響因此沒有長期的可 靠性在全自動鑄造（無人化）中不應采用。的模具是禁用這種類型的。排氣槽的采用在的模具里排氣部分的設計原則

18、是安裝排氣里槽。（可動）（固定） （可動）（固定） 排氣槽的牙（槽）數是9個（両端密封）線切割加工（別紙部品作成図参照）7導銷（可動型）（固定型）以上要根據模具的大小來選定導銷的尺寸。基本尺寸如下 銷 （外形帶油槽） 套筒 4158回位銷和頂出導板 復位杆是以兼顧頂出板的回位和導向為目的的應該在考慮頂出板的重量的基礎上決定其大小尺寸。 原則上是500t以上的壓鑄機模具除了回位銷以外還應該設置承受頂出板導銷和導筒或頂出板重量和滑板。復位杆的基本尺寸。（根）（） 工業RPH 材質SCM415硬度HRC5860頂出板的基本厚度 t 材質（調質）頂出板導套用于其他作用（）（）（）（）9穴長（加工）主型押出板3.復位杆 :材質 硬度4.頂出銷5.復位杆的安裝尺寸的公差由于主模的熱膨脹和頂出板的熱膨脹不同所以必須考慮復位杆的安裝和復位杆直徑之間的間隙。（例）主模溫度頂出溫度復位杆間距復位杆和復位杆孔的公差是（）。穴押出板主型入子長106.頂出銷的安裝尺寸公差 鑄造品型腔的熱膨脹與頂出板的熱膨脹不同因此必須考慮頂出銷安裝尺寸的間隙。（例）型腔温度頂出板溫度頂出銷的間隙距頂出銷和頂出銷孔的公差（）。（注記）但是在產品是（）等的大小尺寸時頂出銷孔的公