压铸模具资料

1、第一讲 压铸 新工艺压铸简介压力铸造的定义：熔融金属在压射冲头作用下，高压高速充填型腔，并且在高压下凝固形成铸件的铸造工 艺。热压室压铸机（Hot Chamber Die Casting Machine）热压室压铸机压铸工艺简图冷压室压铸机（Cold Chamber Die Casting Machine）冷压室压铸机压铸工艺简图压铸工艺的优点1、可以制造形状复杂、轮廓清晰的铸件。2、压铸件表层组织致密，使压铸件具有较高的硬度和强度。压铸工艺的缺点：1、复杂的浇注系统导致材料的利用率不高。2、压铸件中经常有气孔和夹杂存在。最新的压铸工艺为了克服传统压铸工艺的缺点，发展出了新的压铸工艺，如热流道

2、技术（Hot SprueTechnology）、半固态压铸（Semi-solid Casting）、射铸成形（Injection Molding）等。一、热流道技术（Hot Sprue Technology）（一）侧浇口的热流道技术1、热流道工艺（1）热流道组件热流道的组件包括：bush、electric heat element、guide、thermocouples、fix ring、ring 等。热流道组件图热流道组合示意图安装在模具上的热流道（2）压铸过程（3）标准化设计1）可以使用不同的热流杯长度配合模具设计。2）又单流、双流、管状的导流块。3）配合温控仪，可控制热流温度、水冷、加热

3、及显示温度。2、热流道工艺的特点（1）避免铸件产生冷纹、冷隔等缺陷，提高铸件表面质量。热流道与普通流道长度比较热流道生产的锌合金压铸件（2）流道剖面全程为圆形，散热损失、表面阻力小，有利于金属液填充型腔。侧浇口热流道浇 注系统（3）大大减少铸件浇注系统的金属重量，节约能源及成本，同时大大减少回炉料。热流道与普通流道实物对比（二）点浇口的热流道技术普通浇口、热流道侧浇口、热流道点浇口二、半固态压铸（Semi-Solid Casting）原理：在合金液冷却过程中施加剧烈的搅拌，使枝晶破碎，得到一种悬浮一定量球状固相 的浆料，进行成形。（一）流变压铸（Rheocasting）金属锭f液态f制备浆料（

4、搅拌f冷却）半固态浆料压铸（二）触变压铸（Thixocasting）金属锭f液态f制备浆料（搅拌f冷却）f半固态浆料f淬冷f铸锭f切割胚料f重新加热f触变压铸半固态压铸工艺过程优点：充型平稳，铸件尺寸精度高，表面质量优良，气孔、缩孔、缩松缺陷少，组织致密。可以热处理、可以焊接。压铸模寿命长。三、射铸成形（Injection Molding）原理：把镁合金颗粒投入料斗，原料经过加热到高温的筒，螺杆的转动对镁合金产生剪切作 用，使其成为具有触变物理性能的半固态浆料，快速注射到模具内成形。成形原理射铸成形过程（1）射铸成形过程（2）射铸成形机射铸成形产品图第二讲:压铸基本概念铸造工艺砂型铸造金属型铸

5、造特种铸造压铸概论.：.压力铸造概念：（铝，锡，锌，镁，铅，铜,合金）即将溶融合金在高压、高速条件下充型并在高压下冷却成型的一种精密铸造方法，简称压铸，其最终产品是压铸件。.：.压力铸造特性：. 高速充填:通常浇口速度在3060m/s之间.：.充填时间很短:中小型件通常为0.020.2s之间.：.高压充填:热室机压力通常为70350kg/ctf. 铸件冷却速度快压铸概论：压铸设备热室压铸机冷室立式（全）卧式.：热室压铸机的压室通常浸入坩埚的金属液中，如图示：压铸过程中溶液的流动方式（一）喷射及喷射流压力动能（碰壁）热能和压力压铸过程中溶液的流动方式（二）压力流因冲撞，磨擦和气体阻力等（抽象），

6、运动能量耗尽（常发生在加强筋，凸台，远离浇口之部位），具 有接受后继金属液中供给的压力能,从而使金属液沿着型腔内壁前进的特性.利用这特性，可 便以型腔排气.在压力流充填的部位，汇集着由喷射和喷射流所充填部分的气体，必须开设 排气槽.（三）再喷射（四）补缩金属流（保压时间）成型工艺（一）壁厚锌合金：0.3MM （最小）铝：0.5MM最小孔径：0.7MM螺纹螺距：0.75MM最大壁厚与最小壁厚之比不要大于3 ： 1 （应设计壁厚均匀，保证足够强度与刚度的前提）成型工艺（二）加强肋：大于或等于2.5MM，会降低抗拉强度，易产生气孔，缩孔。设计原则：1，受力大，减小壁厚，改善强度.2，对称布置，壁厚均

7、匀，避免缩孔气孔.3，与料流方向一致，避免乱流.4，避免在肋上设置任何零部件.成型工艺（三）脱模斜度四.成型工艺（四）圆角四.成型工艺（五）孔锌：0.81.5 （最小直径）铝：2.02.5 （最小直径）（六）文字：凸凹纹，直纹例:平行纹（直纹）高0.7MM，间距1MM，角度60.5。外径由34.5mm共104牙成型工艺（七）螺纹，齿轮压铸合金及其性能（一）压铸合金铝（Al）,锌（Zn）,镁（Mg）,铅（Pb）,锡（Sn）,铜（Gu）（二）压铸合金之锌合金热室压铸用锌合金中有效合金元素:铝（Al），铜（Gu）,镁（Mg）有害杂质元素:铁（Fe），硅（Si），铅（Pb）,镉（Gd）,锡（Sn）来源

8、于铝来源于锌七.特殊压铸工艺产生气孔疏松的原因:高速充模气体末完全排出及凝固收缩得不到充分补缩。（一）真空压铸特点：1.显著减少气孔，组织更致密，提高了力学性能；减小充型反压力，成型好,表面质量得到改善；可减小或不用排气系统；结构复杂，成本高.一般只适用于薄壁，流程较长的铸件,而对壁厚不均，较厚凸台的铸件,则加重缩松.（二）充氧压铸（P.F法压铸）又称无气孔压铸（既气孔无氧气）特点：1.消除气孔，提高力学性能；可对充氧压铸件进行热处理，强度增高30%,屈服强度增强100%;充氧压铸可在200300。C环境工作，可焊接；与真空相比，结构简单,投资少，操作方便；操作时应注意安全.特殊压铸工艺（三）

9、精.速.密压铸（ACURAD）特点：1.双冲头压铸；克服卷气，收缩产生针孔；内浇口采取定向凝固（下方），便于补缩.（四）半固态压铸合金所呈现状态：树枝状晶体网状打碎呈球形团块后压铸黑色金属压铸灰铸铁，可锻铸铁，球墨铸铁，碳钢，不锈钢，合金钢都属于黑色金属特点：熔点高，寿命短.要求：1.模温:250300。C；浇铸温度:铸铁 13001350。C中碳 14401460。C合金 15501560。C；内浇口厚度为35mm，环形浇口多.第二讲完第三讲压铸模具设计压铸模技术条件 GB/T 8844-2003范围本标准规定了压铸模的要求、验收规则、标志、包装、运输、贮存等。本标准适用于有色金属压铸模的设

10、计、制造和验收。规范性引用文件GB/1961981普通螺纹基本尺寸GB/1971981普通螺纹公差与配合GB/1184一 1996形状和位置公差未注公差值GB/18042000 一般公差未注公差的线性尺寸和角度尺寸的公差GB/ 4678.14678.19-2003 压铸模零件零件技术要求设计压铸模宜选用GB/ 4678.14678. 19规定的压铸模零件。模具成型零件和浇注系统零件所选用的材料应符合相应牌号的技术标准。模具成型零件和浇注系统零件的推荐材料和热处理硬度见表l。压铸锌、镁、铝合金的成型零件经淬火工艺处理后，成型面如果需要进行渗氮处理，渗氮层 深度应为0.080.15 mm。硬度36

11、00HV。模具零件的几何形状、尺寸和表面粗糙度应符合图样要求。模具零件不允许有裂纹,成型零件表面不允许有划痕、压伤和锈蚀等缺陷。成型部位未注公差尺寸的极限偏差应符合表2的规定。成型部位转接圆弧未注公差尺寸的极限偏差应符合表3的规定。成型部位未注角度和锥度公差应符合表4的规定。锥度公差按锥体母线长度决定，角度公差 按角度短边长度决定。成型部位未注脱模斜度时。形成铸件内侧壁的脱模斜度应不大于表5的规定值，对构成铸件 外侧壁的脱模斜度应不大于表5规定值的1/2。圆型芯的脱模斜度应不大于表6的规定值。文字符号的脱模斜度在10-15度为宜。当图样中未注脱模斜度方向时，应按减小铸件壁厚方向制造。A非成型部

12、位未注公差尺寸的极限偏差应符合GB/T 1804-m的规定。螺钉安装孔、推杆孔、复位杆孔等未注孔距公差的极限偏差应符合GB/T1804-f的规定。模具零件图中螺纹的基本尺寸应符合GB/T 196的规定，选用的公差与配合应符合GB/T197的 规定。模具零件图中未注形位公差应符合GB/T1184-H的规定。模具零件非工作部位棱边均应倒角或倒圆。成型部位未注明的圆角半径按0.5mm制造。型面 与分型面或与型芯、推杆等相配合的交接边缘不允许倒角或倒圆。总装技术要求模具分型面对定、动模座板安装平面的平行度应符合表7的规定。导柱、导套对动定模座板安装面的垂直度应符合表8的规定。在合模位置，复位杆端面应与

13、其接触面贴合，允许有不大于0.05mm的间隙。模具所有活动部分应保证位置准确，动作可靠，不得有歪斜和卡滞现象。要求固定的零件不得 相对窜动。浇道转接处应光滑连接，镶拼处应密合，未注脱模斜度应不小于5度，表面粗糙度R0W0.4|jm。滑块运动应平稳，合模后滑块与楔紧块应压紧，接触面积应不小于3/4,开模后限位应准确 可靠。合模后分型面应紧密贴合，如有局部间隙，其间隙应不大于0.5 mm（排气槽除外）。.冷却水路应畅通，不允许有渗漏现象，进水口和出水口应有明显标记。模具应设吊环螺钉，确保安全吊装。起吊时模具应平稳，便于装模。.验收验收应包括以下内容：a）外观检查；b）尺寸检查；c）模具材质和热处理

14、要求检查；d）试模和压铸件检查；e）质量稳定性检查。模具供方应按模具图和本技术条件对模具零件和整套模具进行外观与尺寸检查。模具供方应对模具零件进行热处理要求检查。A完成5. 2和5. 3项目检查并确认合格后，可进行试模。试模用压铸机应符合要求。试模所用铸件材料应与铸件图要求相符。试模应严格遵 守压铸工艺规程。模具活动部分动作应灵活、稳定、准确、可靠。冷却水路及液压油路应畅 通，不渗漏。模具排气良好。金属液没有飞溅现象。试模工艺稳定后，应连续提取5-10模压铸件进行检验。模具供方和顾客确认铸件合格后，由 模具供方开具合格证并随模具交付顾客。模具质量稳定性检验的生产批量：锌合金为3000模；铝、镁

15、合金为1500模；铜合金为150模。除模具供方和顾客约定外，上述工作应在接到被检模具后一个月内完成，期满未 达到稳定性检验批量时，即视为此项检验工作完成。A模具顾客在稳定性检验期间，应按图样和本技术条件对模具主要零件的材质、热处理和表面 处理情况进行检查或抽查，发现的质量问题应由制造方解决。标志、包装、运输、贮存在模具非工作面的明显处应做出标志。标志一般包含以下内容：模具号、出厂日期、供方名 称。模具交付前应擦洗干净，所有零件的表面应涂覆防锈剂。出厂模具根据运输要求进行包装，应防潮、防止磕碰，保证在正常运输中模具完好无损。压铸模零件技术条件GB/T 4679-2003范围本标准规定了压铸模零件

16、的要求、检验规则及标志、包装、运输、贮存等。本标准适用于GB / 4678.14678.19-2003所规定的压铸模零件。下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后 所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成 协议的各方研究是否可使用这些文件的最新牌本。凡是不注日期的引用文件，其最新牌本适 用于本标准。GB/T145-2001 中心孔GB/1184-1996形状和位置公差未注公差值GB/1804-2000一般公差、未注公差的线性和角度尺寸的公差GB/4678.1，4678.19-2003压铸模零件GB/T6403.5

17、-1986砂轮越程槽图样中未注公差尺寸的极限偏差应符GB/T 1804-m的规定。图样中未注的形状和位置公差应符合GB/T 1184-H的规定。零件不允许有锈斑、碰伤和凹痕等缺陷，保持无脏物和油污。模具零件所选用的材料应符合相应牌号的技术标准。零件经热处理后硬度应均匀，不允许有裂纹、脱碳、氧化斑点。图样中未注尺寸的砂轮越程槽应符合GB/T 6403.5的规定。图样中未注尺寸的中心孔应符合GB/T 145的规定。制造方应在模板的侧向基准面上设中6 mm、深0.5 mm的涂色平底坑作为标记，其位置离各基 准面的边距为8 mm。当模具零件质量超过25 kg时，应设起吊螺孔。零件均应去毛刺，图样中未注

18、尺寸的倒角为0.5 mmX45度。检验规则零件按GB/T 4676.14678.19和本标准的规定进行检验。零件批量供货时，由定货方按零件数量的10%抽检，但抽样数不得少于5件，其中1件不合格 时，加倍抽样复检，若仍不合格，即判定该批零件为不合格。标志、包装、运输、贮存检验合格的零件，若有标记部位应作出标记，无标记部位的小型零件需附有合格标签。零件在入库前应擦洗干净，并在所有表面涂覆防锈剂。零件包装应防潮，防止磕碰，保证在运输中零件完整无损。压铸模零件GB/T 4678.1-4678.19-2003第l部分：模板第2部分：圆形镶块第3部分：矩形镶块第4部分：带肩导柱第5部分：带头导柱第6部分：

19、带头导套第7部分：直导套第8部分：推板第9部分：推板导柱第10部分：推板导套模板GB/T 4678.1-2003尺寸规格见图1、表1。材料和硬度材料由制造者选定，推荐采用45钢。套板和支承板硬度25 HRC32 HRC。技术要求模板尺寸公差等级应符合GB/T 1801-1999中js 10级的规定。用作套板时，基准面的形位公差应符合GB/T 1184-1196的规定，tl、t3为5级精度，t2为7 级精度。用作座板、支承板时，形位公差均应符合GB/T 1184-H的规定。其余应符合GB/T 4679-2003的规定。标记示例：Ll=200 mm,L2=200 mm,H=20 mm的模板标记如下

20、-模板200X 200X20 GB/T 4678.1-2003圆形镶块GB/T 4678.1-2003尺寸规格见图1、表l。材料和硬度材料由制造者选定，推荐采用4CrSMoSiVl、 3Cr2W8V。硬度4448HRC。技术要求锻造后完全退火。基准面的形位公差应符合GB/T1184-1996的规定，t1、t2为5级精度。其余应符合GB/T 4679-2003的规定。标记示例：D=63mm、H=32mm的圆形镶块标记如下圆形镶块63X32 GB/T 4678.2-2003。矩形镶块GB/T 4678.3-2003尺寸规格见图1、表1。材料和硬度材料由制造者选定，推荐采用4CrSMoSiVl、3C

21、r2W8V。硬度44 -48 HRC。技术要求锻造后完全退火。基准面的形位公差应符合GB/T1184-1996的规定，t1、t3为5级精度，t2为7级精度。其余应符合GB/T 4679-2003的规定。标记示例:Ll=100mm、L2=80mm、H=32mm的矩形镶块标记如下：矩形镶块 100X80X32 GB/T4678.3-2003。带肩导柱GB/T 3678.4-2003尺寸规格见图1、表l。材料和硬度推荐采用T10A、GCrl5。硬度 50-55 HRC。技术要求应符合 GB/T4679-2003的规定标记示例：D=16mm、L=63mm、L1=25mm的带肩导柱标记如下带肩导柱 16

22、X63x25 GB/T 4678.4-2003。带头导柱GB/T 4678.5-2003尺寸规格见图l、表l。材料和硬度推荐采用T/10A、GCrl5。硬度50 -55 HRC。技术要求应符合 GB/T 4679-2003的规定。标记示例：D=16mm、L=63mm、 Ll=25mm的带头导柱标记如下带头导柱 16X63X25 GB/T 3678-2003。带头导套GB/T 4678.6-2003尺寸规格见图1、表1。材料和硬度材料由制造者选定推荐采用T10A、GCrl5。硬度50 -55 HRC。技术要求应符合 GB/T 4679-2003的规定。标记示例：D=16mm、L=20mm的带头导

23、套标记如下：带头导套 16X20 GB/T 4678.6-2003。直导套GB/4678.7-2003尺寸规格见图1、表1。材料和硬度材料由制造者选定，推荐采用T10A、 GCrl5。硬度 50-55 HRC。技术要求应符合GB/T 4679-2003的规定。标记示例：D=16mm, L=25mm的直导套标记如下：直导套16 X 25 GB/T 4678.7-2003。推板GB/T 4678.8-2003尺寸规格见图1、表1。材料和硬度推荐采用45钢。硬度28-32HRC。技术要求基准面的形位公差应符合GB/T 1184-1996的规定，七为6级精度。其余应符合GB/T 4679-2003的规

24、定。标记示例：L1=100 mm, L2=125mm, H=16mm的推板标记如下： 推板 100X 125X16 GB/T 4678.8-2003。推板导柱GB/T 4678.9-2003尺寸规格见图1、图2、表1。材料和硬度材料由制造者选定，推荐采用T10A、GCrl5。硬度5055 HRC。技术要求应符合GB/T 4679-2003的规定。标记示例：D=20mm、L1=80mm的B型推板导柱标记如下：推板导柱 B 20X80 GB/T 4678.9-2003。推板导套GB/T 4678.10-2003尺寸规格见图1、表1。材料和硬度材料由制造者选定，推荐采用。T10A、GCr15。硬度

25、50-55HRC。技术要求应符合GB/T 4679-2003的规定。标记示例：D=20mm、L=40mm、h=5mm的推板导套标记如下推板导套20X40X5 GB/T 4678.10-2003推杆GB/T 4678.1l-2003尺寸规格见图1、表1;图2、表2。材料和硬度推荐采用4CrSMoSiVl、3Cr2WSV。硬度45-50 HRC。淬火后表面可进行渗氮处理，渗氮层深度为0.08-0.15 mm,M部硬度 40-44HRC，表面硬度900HV。技术要求应符合GB/T4679-2003的规定。标记示例：D=3mm、L=80mm、h=5mm的B型推杆标记如下推杆 B 3X80X5GB/T

26、4678.11-2003。复位杆GB/T 4678.12-2003尺寸规格见图1、表1。材料和硬度材料由制造者选定，推荐采用T8A、T10A。硬度50 55 HRC。技术要求应符合GB/T 4679-2003的规定。标记示例：D=10mm, L=80mm, h=5mm复位杆标记如下复位杆 10X80X5 GB/T 4678.12-2003。推板垫圈GB/T 4678.13-2003尺寸规格见图1、表1。材料和硬度推荐采用45钢。硬度40-45HRC。技术要求应符合GB/T 4679-2003的规定。标记示例:D=9mm,h=5mm的推板垫圈标记如下推板垫圈 9X5 GB/T 4678.13-2

27、003限位钉GB/T 4678.14-2003尺寸规格见图1、表1。材料和硬度材料由制造者自行选定，推荐采用45钢。硬度40-45HRC。技术要求应符合GB/T 4679-2003的规定。标记示例：D=12mm、h=5mm的限位钉标记如下：限位钉 12x5 GB/T 4678.14-2003。垫块GB/T 4678.15-2003尺寸规格见图1、表1。材料和硬度材料由制造者自行选定，推荐采用45钢。技术要求基准面的形位公差应符合GB/T 1184-1996的规定，七为5级精度。其余应符合GB/T 4679-2003的规定。标记示例：L1=200mm,L2=80mm,H=32mm的垫块标记如下：

28、垫块200 x80 x32 GB/T 4678.15-2003。扁推杆GB/T 4678.16-2003尺寸规格见图1、表1。材料和硬度材料由制造者选定，推荐采用4Cr5MoSiVl、3Cr2W8V。硬度45-50 HRC。淬火后表面可进行渗氮处理，渗氮层深度为0.08 -0.15mm，心部硬度40-44HRC，表面硬度900 HV。技术要求应符合GB/T 4678-2003的规定。标记示例：D=0.8mm,b=3.5mm,L=80mm，h=5mm的扁推杆标记如下：扁推杆 0.8 X 3.5 X80X 5 GB/T 4678.16-2003。推管GB/T 4678.1-2003尺寸规格见图1、

29、表1。材料和硬度材料由制造者选定，推荐采用4Cr5MoSiVl、3Cr2W8V。硬度45-50 HRC。淬火后表面可进行渗氮处理，渗氮层深度为0.08 -0.15mm，心部硬度40-44HRC，表面硬度900 HV。技术要求应符合GB/T4679-2003的规定。标记示例：D=2mm、L=80mm、h=5 mm的推管标记如下： 推管 2X80X5 GB/T4678.17-2003。支承柱GB/T 4678.18-2003尺寸规格见图1、表l;图2、表2。材料和硬度推荐采用45钢。硬度28-32 HRC。技术要求应符合GB/T 4679-2003的规定。标记示例：D=40mm、L=80mm的B型

30、支承柱标记如下支承柱 B 40X80 GB/T 4678.18-2003。定位元件GB/T 4678.19-2003尺寸规格见图1、表1。材料和硬度材料由制造者选定，推荐采用T10A、GCrl5。硬度 50-55HRC。技术要求应符合GB/T 4679-2003的规定。（4）标记示例：D=12mm的定位元件标记如下：定位元件 12 GB/T 4678.19-2003。第三讲 完第四讲压铸模设计一、压铸模的设计过程一）设计前的基础性准备 研究产品对象熟悉压铸机 模具制造知识 现场压铸工艺知识二）压铸模设计的工艺准备 对零件图进行工艺性分析 对模具结构的初步分析 选定压铸机 绘制压铸毛胚图零件工艺

31、性分析三）设计压铸模的基本要求符合压铸毛胚技术要求适合压铸生产工艺要求满足模具加工工艺要求,结构简单合理，标准通用四）设计压铸模 模具结构的拟定与比较 绘制模具总装图及零件图 模具图样的修正与定型压铸模的结构组成一）.压铸模结构组成定模:固定在压铸机定模安装板上，有直浇道与喷嘴或压室联接动模:固定在压铸机动模安装板上，并随动模安装板作开合模移动 合模时，闭合构成型腔与浇铸系统，液体金属在高压下充满型 腔;开模时，动模与定模分开，借助于设在动模上的推出机构将铸件 推出.二. 压铸模的结构组成二）压铸模结构根据作用分类二.压铸模的结构组成二）.压铸模结构根据作用分类二. 压铸模的结构组成压铸模的结

32、构组成压铸模零部件设计定义：成型零部件:构成模腔的所有零部件的统称.结构零部件:保证模具有足够的刚度,强度及正确安装和模具正常工作.一、分型面的类型（一）分型面型腔的相对位置分类三.压铸模零部件设计（二）按分型面的形状分类1平直分型2倾斜分型 3阶梯分型 4曲面分型三.压铸模零部件设计注意事项（分型面选择的原则）：分型后压铸件能从模具型腔内取出来开模后压铸件应留在动模上分型面选择应保证压铸件的尺寸精度和表面质量（产品的要求）有利于浇注系统和排气系统的布置应便于模具加工，模具加工工艺的可行性，可靠性及方便性三.压铸模零部件设计成型零部件的结构设计与尺寸计算压铸模零部件设计（二）成型零部件结构形式

33、凹模凹模常用的结构形式有整体式，整体镶入式，镶拼组合式，瓣合式。凹模镶拼的例子：（1）便于机械加工的镶拼压铸模零部件设计（2）有利于脱模的镶拼A处横向毛边，不利脱模，且产生飞边后型腔很难清理.B处形成的飞边与脱模方向一致有利于脱模.三.压铸模零部件设计（3）避免锐角的镶拼三.压铸模零部件设计（4）防止热处理变形的镶拼（5）便于更换维修的镶拼三.压铸模零部件设计2 .凸模和型芯（1）凸模是成型压件整体内形的零部件，所以也称为主型芯.主型芯的结构形式有：整体式，通孔台肩式，通孔无台肩（螺丝固定）式及非通孔.三.压铸模零部件设计（2）小型芯的结构形式小型芯要有起导流作用的圆角弧或倒角过渡，如图a）所

34、示。通常 台阶c的大小为1-2mm，最小0.3mm。如果制成直通式，如图B）所示，则金属易进入配合间隙，常期使用会侵蚀该处 （图中A处），严重时影响脱模。如果型芯虽有台阶但制成清角而不是圆弧过渡，过小的型芯在热处理时会产生应力集中而折断。三.压铸模零部件设计圆形小型芯的固定形式如图所示：a） 一般式通孔台肩b）阶梯式（固定长）c）压块式 d）螺塞固定 e）螺柱联接3凹模镶块和型芯的止转形式有：（1）圆柱销 （2）平键（3）平面式三.压铸模零部件设计（三）成型零部件工作尺寸计算定义:成型零部件中直接决定压铸件几何形状的尺寸称为工作尺寸.分为：型腔尺寸，型芯尺寸，中心距尺寸.径向尺寸型腔尺寸包容尺

35、寸，磨损变大深度尺寸径向尺寸型芯尺寸被包容尺寸，磨损变小高度尺寸三.压铸模零部件设计尺寸标注规定：压铸件上的外形尺寸采用单向负偏差，基本尺寸为最大值，与压铸件外形尺寸相应的模 具上型腔类尺寸采用单向正偏差，基本尺寸为最小值.压铸件上的内形尺寸采用单向正偏差，基本尺寸为最小值，与压铸件内形尺寸相应的模 具上型芯类尺寸采用单向负偏差，基本尺寸为最大值.压铸件上和模具上的中心距尺寸均采用双向等值正负偏差，它们的基本尺寸为平均值.三.压铸模零部件设计影响压铸件尺寸精度的因素：压铸件的收缩率的影响L -L计算收缩率：K=x100%LK计算收缩率L常温下模具成型零件的尺寸L常温下压铸件的尺寸大收缩率不准确

36、而产生的压铸件尺寸偏差一般需要控制在该产品尺寸公差的1/5以内.(锌合金一般取千分之五为压铸件的收缩率)三.压铸模零部件设计成型零部件制造偏差的影响(包括加工偏差，装配偏差)6 Z=1/4-1/5磨损的影响6 C= 1/6三.压铸模零部件设计模具结构及压铸工艺的影响尺寸计算:LM+6 Z/2=(LZ-/2 )+ (LZ-/2)Kj-6 C/2a型腔径向尺寸：_LM=(1+K)LZ-X = (1+Kj-) LZ-1/2(+6 Z+6 C )K预定收缩率的平均值LM 模具型腔的径向尺寸LZ 压铸件的径向尺寸X修正数，0.50.7一般X=0.5+6 ZLM=(1+Kj-)LZ-X:三.压铸模零部件设

37、计b型芯的径向尺寸：LM= (1+Kj-) LZ+X0_LM=(1+Ki ) LZ+XA -6 ZC型腔深度和型芯高度尺寸：+6 Z_HM=(1+Ki ) HZ-XA 0 0HM=(1+Ki ) HZ+XA -6 Z 三.压铸模零部件设计在计算型腔型芯成尺寸时，规定如下：三.压铸模零部件设计d中心距尺寸：CM=(1+K)CZ(CM) 6 Z/2 =(1+K)CZ6 Z/2-中心距尺寸在加工制造和磨损过程中不受影响及上下偏差对称分布.三.压铸模零部件设计e成型中心边距尺寸：. _磨损后增大的成型中心边距(CM)6 Z/2=(1+K)CZ-A/246 Z/2._磨损后减小的成型中心边距(CM )6

38、 Z/2=(1+K)CZ+A/246 Z/2压铸机选用确定压实压力铸件特征铸件要求 合金种类压铸机选用计算胀型力计算主胀型力F=Ap/10F为主胀型力(kN)；A为铸件在分型面上的投影面积，多腔模时，则为各腔投影面积之和，一般另加30%作为浇注系 统与溢流排气系统的面积(cm2)；p为压实压力(MPa)计算分胀型力斜销抽芯、斜滑块抽芯及液压抽芯三种情况。斜销抽芯与斜滑块抽芯的分胀型力-F1为由法向分力引起的胀型力，为各个型芯所产生的法向分力之和(kN)；. A1为侧向活动型芯成形端面投影面积(cm2)；. P为压实压力(MPa)；a为楔紧块的楔紧角液压抽芯器的分胀型力F2为液压抽芯器的插芯力(

39、kN)。如果抽芯器未标明抽芯力，则式中，D为液压抽芯器液压缸的直径(cm)； P1为压铸机管道压力(MPa)。计算锁模力一般情况下的锁模力根据铸件结构特征、技术要求和合金种类选用合适的比压，结合模具结构的考虑，估算投影 面积，便可得到压铸该压铸件所需的压铸机锁模力为F3K(F1+F2)式中，F为压铸机应有的锁模力(kN)； K为安全系数(一般K-1.25)； F1为主胀型力，即作用在 分型面上的投影面积(包括浇注系统、溢流排气系统的面积)的力(kN),F2为分胀型力，作用 在滑块楔紧块上的法向分力所引起的胀型力之和(kN)实际压力中心偏离锁模力中心时的锁模力用取面积矩的方法计算锁模力式中，F3

40、为实际压力中心偏离锁模力中心时的锁模力(kN)； e为型腔投影面积重心最大偏移 率(水平或垂直)，A为余料、浇道与铸件的投影面积(mm2);L为拉杠中心距(mm);B为底部拉杠中心到各面积A 的重心的距离;C是各面积A对底部拉杠中心的面积矩，C-AiOB(mms)。以压射能量优选压铸机压铸机如同一台液态金属泵，虽然迄今为止仍沿用锁模力标志压铸机型号，但这不足以说明 压铸机的特性。压射系统的最大金属静压与流量的关系？。2图表明了压铸机的特性，说 明了压铸机所能提供的压射能量。根据铸件工艺的要求，需要一定的压射能量。因此，可以 根据这两种能量供需关系的比较来选择合适的压铸机。该能量与模具结合，形成

41、一个压铸机 一压铸模系统，这个系统得到匹配后，可以得到有充分裕度的工艺范围(工艺灵活性)。压铸机的特性一PQ2图每一台压铸机的压射系统都有其自身的特性曲线，压铸机制造厂很少提供这方面的资料， 主要是由使用者对压铸机进行测定和绘制。压铸机pQ2图的绘制。最大金属静压发生在压射终了冲头速度为零时，冲头施加在金属上的压 力(未加增压)。P0为最大金属静压(MPa)；p1为压射缸B侧测得的压力(MPa)；p2为压射缸C侧测得的压力(MPa)；A1为B侧压射活塞面积(m2)；A2为C侧压射活塞面积(m2)；A为压射冲头面积(m2)。最大金属流量指速度阀门全开空压射时(压力等于零时)的金属流量，即式中，Q

42、0为最大金属流量(L/s)；V0为空压射时冲头最大速度(m/s)；A为压射冲头面积(mm2)。绘制pQ2图的步骤和实例见表3-2, pQ2图如图3-11所示。管道压力的变化，会引起最大金属流量Q的变化。同一压铸机在不同管道压力时的心图为 互相平行的删线，如图3-12所示为管道压力增减10% (即p010%)时的pQ2图。速度调节阀开启度可以调节流向压射缸内的工作液的流量，从而控制压射速度，但不能影响 最终静压，因此反映在PQ2图上，是一组最终静压相等，流量Q在变化的线段压铸机的驱动功率浇注时，作用在液态金属上的压力与金属静压(浇注过程终了)和金属液流动速度有关压射冲头上的驱动功率为P=Avp连

43、接坐标上的Q0和P0匚完成工艺需要的PQ2图，并与机器的PQ2图进行比较。一般说来，只要工艺需要的Q0P0连线位于机器P0Q0连线的下方，就表明机器能满足压铸该零件 的需要，至于供需之间的最佳匹配，则与模具特性有关。如果工艺需要Q0P0连线不能或不能完全位于机器P0Q0连线的下方，则可以用适当提高管 道压力(在允许范围内)、改变冲头直径、改变调速阀门的开度，或者改变内浇口截面积亦即 改变DL的斜率等方法，以使供需平衡，否则，应另选合适的压铸机。从能量的方面进行比较与选择压铸所需的压射能量为压铸机所能提供的压射能量为式中，P2为压铸机能提供的压射能量(kw) ； P1为蓄能器的压力(MPa)(供

44、充型用蓄能器设定压力)； V0为空压射速度(cm/s) ； A0为压射缸的面积(cm2)。若满足P23P1，说明所选压铸机满足该压铸件的工艺要求。优选压铸机一模具合金系统在压铸机模具合金系统中，通过调整工艺参数，可以改善压铸件的质量和性能。这些工艺参 数用一个工作窗口 (Ow)加以限定。这说明。可是这些工艺参数的极限图。在压铸工艺中，充型 时间、内浇口速度和最终金属静压用以限定，这些参数与充型现象有关，依赖于模具设计 和压铸机。在模具设计时，OW内的所有点被认为都是相等的，并无优先权，可以认为最佳工 作点存在于OW内的未知点上，在压铸模做好后，装在压铸机上试模之前是无法找到它的，在 模具设计阶

45、段保证易于找到良好工作点是基于灵活性的考虑。灵活性是在OW内通过调节获得 的工艺参数分成软参数和硬参数两种，软参数是指通过操作者或一个控制装置进行调节的参数，如功率水平、金属压力、熔体 温度、模具温度和循环时间等参数。硬参数是指一种需修正的模具或同时需修正的压铸机，像冲头直径、内浇口面积、排气 槽等。软参数在试模时容易更改并获得成功，硬参数更改起来则既困难又费钱、费时，常常需要拆卸模具以便重新修正。因此，优化手段是基于软参数并扩大OW内调整点的灵活性，从而为模具试验提供较大的 范围，避免费时费钱的模具更改。压铸机包容线(MPE)这是一条与压铸机所有的特性线相切的双曲线，MPE线是压射时用蓄能器

46、压力P1、最大空 压射速度V0和压射活塞面积A0的函数。式中，a为压射系统所能提供的压射能量(kW)。显然，它与冲头直径无关，是压铸机压射终了的通用特性。它表示储存于充型的蓄 能器内的能量，在压射阶段通过液压系统施加于金属熔体上，位于MPE下面的面积(见图32。)包括在机器的特性之内。压铸机压室容量的估算压铸机初步选定后，压射比压和压室的尺寸也相应初定，核算其容量能否满足每次金属浇注量的要求，即：G 室 G式中G室压室容量(kg);G浇一一每次浇注重量(kg);应为铸件重量，浇注系统重量，溢排系统重量之和G室=(n /4D2XLXp XK)/1000式中 D压室直径(cm)；L 压室长度包括浇

47、口套长度(cm)；p 液态合金密度（g/cm3 ）；K 压室充满度一般为60%80%动模底板行程核算选用推杆推出机构，动模座板行程就是压铸机开模后，模具分型面之间最大距 离，根据铸件形状、浇注系统和模具结构核算是否满足取出铸件的要求。L取WL行式中L取一一开模后分型面之间能取出铸件的最小距离（mm）;L行一一动模座板行程（mm）;L取3L芯+L件+K式中L取-开模后分型面之间能取出铸件的最小距离（mm）;L芯-型芯高出分型面尺寸；L件-铸件高度（包括浇注系统）；K-安全值（取10mm）浇注系统的布置方案采用厚的内浇口有利于静压力传递，消除缩孔，采用多个浇口即梳状内浇道更好的解决问题。满足充填，

48、排气条件下，选择了最短流程。不应设内侧浇道，因为壁薄，冲击型芯严重。内浇口设在此，金属液成长条缝顺序充填排气口。直浇道的布置将压室与浇口套制成一体，并采用深导入室直浇道，利于压室的充满度，见效深型腔压 铸模的体积，还有利于采用标准压室，横浇道的入口开设在压室上部内部三分之二以上 部位，以免金属液在重力作用下进入横浇道提前凝固。横浇道布置采用“T”形横浇道，内浇口附近采用与铸件形状相同的半环形，金属液在浇道内得 到稳定流动，内浇口正对着主横浇道的部位金属液流量很大，和上面布置梳形内浇口吻 合。浇注系统的设计计算1）内浇口的尺寸的确定内浇口截面积的计算一一流量计算法Ag=G/ （p u gt）式中

49、 Ag内浇口截面积（mm2）;G 一一通过内浇口的金属液质量（g）;p 液态金属的密度（g/cm2）;u g内浇口处金属液的流速（m/s）;t一一型腔的充填时间（t）;内浇口厚度内浇口宽度溢流槽的设计方案在金属液最先冲击的部位和内浇口的两侧设置溢流槽，排除金属液流前头的气体，冷污 金属液，稳定流态，减少涡流，并将折回浇口两侧的气体夹渣排除。在压铸过程中，由于铸件结构和工艺条件有限，不易完全达到理想的流态，积股液流的汇合处，也是气体，冷污金属液，涂料残渣最集中的区域，设置溢流槽改善充填排气。在金属也最后充填的部位，合金温度和模具温度比较低，气体，夹渣较集中，设置溢流 槽改善模具热平衡状态，改善充

50、填和排气条件。在铸件的厚壁处设置溢流槽，改善铸件内部质量，采用大容量溢流槽和较厚溢流口充分 排气和夹渣，转移缩松部位，改善内部质量。但将溢流槽设在动模上，可增大对动模的包紧力，使铸件在开模时，随动模带出。溢流槽尺寸的确定溢流槽的容积：按照充填型腔时金属液的流动方向和路径，将型腔划分为若干个区，每个区一端为金属液的入口，另一端设置溢流槽。在理想状态下，流入一个区的金属液仅 停留在这个区内，各个区无明显的金属流动。A溢流槽的容积不少于铸件体积的20%排气槽设计排气槽用于从型腔内排出空气及分型剂挥发出来的气体，为使型腔内的气体在压射时尽 可能被压铸金属液排出，将排气槽金属液最后充填的部位。排气槽一般

51、射在溢流槽后面， 与溢流槽配合，加强溢流和排气的效果。在溢流槽后端布置排气槽，排气槽与溢流槽错开布置，防止金属液过早堵塞排气槽。在靠近溢流槽部位的排气槽深度较大，有利于排气及溢流槽的填充。对于表盖压铸件，其分型面为平面，故选择由分型面上直接从型腔中引出的排气槽，排 气槽呈曲折形状，有利于防止金属液从排气槽中喷射出来。结构零件的设计I动、定模导柱和导套的设计导柱和导套的设计要求应具有一定的刚度引导动模按照一定方向移动，保证动、定模在安装和合模时的正确位 置，在合模过程中保持导柱、导套首先起定向作用，防止型腔、型芯错位。导柱高出型芯高度，以免模具搬运时型芯受到损坏。为了便于取出铸件，导柱一般设在定

52、模上。在卧室压铸机上采用中心浇口的模具，则导柱必须安在定模座板上。(三)导柱、导套在模板中的位置导柱、导套一般布置在模板的四个角上，保持导柱之间有最大开档尺寸，便于取出铸件，为防止动、定模在装配时错位，可将其中一根导柱，取不等分分布。抽芯机构的设计与计算侧向抽芯机构室压铸模具中常用的机构。当铸件上具有与开模方向不同的内侧凹或 侧孔的阻碍压铸件直接脱模时，必须将成型件侧孔或侧凹的零件做成活动的型芯。常用的侧向抽芯机构大致分为以下几类：机动抽芯 利用开合模具时的，压铸机的开模力和模具动、定模之间的相对运动，通过 抽芯机构改变运动的方向，将侧型芯抽出。其具有机构复杂但抽芯力大、精度较高、生产效 率高

53、、易实现自动操作，因此应用广泛。液压抽芯 以压力油为抽芯动力，在模具上设置专门的液压缸，通过活塞的往复运动实现 抽芯与复位其他抽芯机构如手动抽芯机构、活动镶块模外抽芯机构等抽芯力和抽芯距离的确定在压铸时，金属液填满型腔，冷却并收缩，对活动型芯的成型部分产生的包紧力，在抽芯机 构开始工作的瞬间，须克服由压铸件收缩产生的包紧力和抽芯机构运动时的各种阻力，这两 者的合力即为抽芯力。A抽芯距离是指型芯从成型位置抽至不妨碍铸件脱模的位置时型芯和滑块在抽芯方向上所移 动的距离。抽芯力的影响因素如下：型芯部分的表面积越大，所需的抽芯力也越大，型芯的断面的几何形状越复杂抽芯力越 大铸件的成型部分壁较厚，金属冷

54、却变形收缩越大，抽芯力越大加大活动型新的脱模斜度可以减少抽芯力，并且可以减少成型表面的擦伤。推出机构的设计与计算压铸模具中将铸件从型腔推出的机构叫推出机构。推出机构一般设置在动模上。推出机构一般有推出元件、复位元件、限位元件、导向元件、 结构元件组成。推出机构的基本形式：机动推出、液压推出和手动推出等三种。推杆推出部位设置要点：推杆应合理分布，是铸件各部位受推力均衡压铸件有深型腔和包紧力大的部位，要选择推杆的直径和数量，同时推杆兼排气、溢流作用。避免在铸件的重要表面和基准表面设置推杆，可以在溢流槽上设置推杆。第四讲:压铸模设计用于压铸的合金应具有以下性质：具有足够的高温强度和可塑性，热脆性要小

55、压铸时，金属在模具内凝固成形的温度仍 然较高，在冷凝收缩的过程中，必然有应力产生而引起铸件的热裂，当合金在高温又有较大的 脆性时，则热裂更为严重。所以要求合金在高温下应具备足够的强度和可塑性以及热脆性小的 性质。结晶温度范围小，流动性好，产生气孔、缩松的倾向小结晶温度范围大的合金，会产 生细分叉的树枝状结晶，增加了流动阻力，对填充过程有着一定的影响。结晶温度范围大时， 会使凝固过程在较长时间地处于半液体状态，阻碍了内部收缩，容易形成缩孔而使铸件组织不 致密，甚至在收缩过程中，可能使铸件的表面形成裂纹。当结晶温度范围小时，可以使金属在模具型腔内尽量能接近于同时凝固。因此，具有小的 结晶间隔和含有

56、大量共晶体的合金是最理想的压铸合金。尽可能小的收缩率，产生热裂、冷裂和变形的倾向小合金在模具内冷却凝固，产生体 积收缩。由于模具型腔的形状(铸件的形状)是复杂的，截面又是变化的，所以，收缩时，常常 引起缩孔、缩松和产生应力。收缩程度愈大，这种现象愈严重。.压铸锌合金中各种元素的作用(1)铝 压铸锌合金中，铝含量一般在3.54.5%范围内。铝可以减少熔融的锌对黑色金 属的侵蚀，当在这个含量范围内时，铁在430r仍不溶于锌溶液中。同时，铝又能细化晶粒， 强化合金，随着铝含量的提高，合金的强度及冲击值均有显著提高。但当铝含量超过4.5%时， 对机械性能的增加不再有显著的作用，而冲击韧性却反而降低很多

57、。铝含量大于5%时，合金 变脆；而小于3.5%时，则填充性能和机械性能均有所降低，增加了热裂性和收缩量。铜压铸锌合金中，加入铜这一元素，能显著地阻遏了晶间腐蚀，并且合金的强度和硬 度都有所提高。当铜的含量超过1.5%时，其抗蚀性就不再继续提高。铜含量达到4%以上时， 冲击强度将降低。镁 压铸锌合金中，镁的含量很少，但对晶间腐蚀现象有显著的降低。其含量至少为 0.03%，一般以0.04%为宜。但当铅、锡、镉等杂质含量较多时，镁的作用也就不太显著了。 镁含量超过0.08%，会使合金有热脆性，并降低冲击强度和填充性能。此外，镁还略有细化晶 粒和提高硬度的作用。铅、锡、镉等杂质 这些杂质除了引起的晶间

58、腐蚀现象之外，微量的锡、镉的存在， 还会显著增加合金的热裂性。铁、硅等杂质 铁杂质会产生硬质的铁铝化合物。铁含量过多时，对机械加工性能、 电镀前的抛光和填充性能都有影响。硅杂质是随着铝的加入而带入的，硅不溶解于锌中，而以 结晶硅出现。故硅含量即使很少，对机械加工性能也是不利的。镁合金的熔炼熔炼工具与金属液接触时，其上粘有很多熔渣和氧化物，必须经常用熔剂进行清洗， 为此要在熔炉旁边另设置一个熔剂熔化坩埚，将熔剂熔化并加热至。760800C，以便熔炼工 具在使用之前，浸入其内洗涤干净，经过洗净的工具再预热到暗红色后才能使用。洗涤坩埚中 的熔剂，在每一工作班中，应清理12次，以除去其中的脏物，并根据

59、熔剂的消耗量和洗涤能 力的减弱，往洗涤坩埚中添加新的熔剂。洗涤剂应定期更换。将坩埚预热到400450C，撒上炉料重0.1%0.5%的熔剂，随后加入预热的镁锭、 铝镁中间合金和回炉料，迅速升温熔化，待全部炉料熔化后，于温度690720C加入锌锭，每 次加料后应在金属液面暴露部分添加新的熔剂。为清除混入金属中的氧化夹杂物，提高金属的纯度，压铸镁合金要进行精炼。合金液 温度至700730C时，用搅拌勺激烈地由上而下搅拌合金液58min，直至合金液呈现镜面光泽 时为止。在搅拌过程中，应向合金液面均匀地不断地撒上熔剂，其消耗量为炉料总重量的0.8% 1%。除去合金液面的熔渣及熔剂，并撒上一层新熔剂，然后

60、升温至780 C，在此温度下使金属 液静置不少于15min。镁合金在整个熔炼和保温过程中，如发现在液面上有燃烧时，应立即撒 以熔剂。撒上新熔剂后应停留23min才能压铸，否则容易将熔剂夹杂带入压铸件中。为了减少和完全消除浇道相连处的涡流，必须采取下列措施：1避免从小截面突然过渡到大截面，为此，压室、浇口杯以及浇道内径不应有很大的差别；2应有足够大的分流器，使浇口处内外两侧都生成初生晶层，这样，金属液就能以层状流入型 腔；3为了保证金属液从直浇道平滑地过渡到横浇道，必须是两者之间有大的转接圆弧半径，这样 就消除了金属液的急剧转弯，使它很平缓地从小截面过渡到大截面。在压铸生产中，压铸机、压铸合金和