第5章压铸模的基本结构及分型面设计

第五章压铸模的基本结构及分型面设计（P67）

概述：压铸模的设计原则

一、压铸模设计依据1）产品图纸和生产纲领；2）产品技术要求和压铸合金；3）压铸机规格；4）绘制压铸件毛坯图（包括分型面位置、浇注系统、溢流和排气系统、推出元件位置和尺寸、机加工余量、加工基准等）。分型面位置、浇注系统等未标示出。二、压铸模设计前的准备工作

1）根据产品图，对所选用的压铸合金、压铸件的形状、结构、精度、和技术要求进行工艺性分析；确定机械加工部位、加工余量和机械加工时所要采取的工艺措施以及定位基准。2）根据产品图和生产纲领确定压铸比压；计算锁型力；估算压铸件所需要的开模力和推出力以及所需开模距离；初步选定压铸机的型号和规格。3）根据产品图和压铸机的型号及规格，对压铸模具结构进行初步分析a．选择分型面和确定型腔的数量；b．选择内浇口位置，确定浇注系统、溢流槽和排气槽的布置方案；c．确定抽芯数量，选用合理的抽芯方案；d．确定推出元件的位置，选择合理的推出方案；e．确定动模与定模外形尺寸，以及导柱导套的位置与尺寸；f．对带嵌件的铸件要考虑嵌件的装夹和固定；g．计算模具的热平衡温度以确定冷却与加热管道的位置和尺寸，控制和调节压铸过程的热平衡。4）绘制压铸工艺图：绘出铸件图形；标注机械加工余量，加工基准，脱模斜度及其它工艺方案；定出铸件的各项技术指标。三、设计压铸模的基本要求设计模具从使用性能、工艺性能和经济性方面考虑。基本要求如下：1）能获得符合图样要求的压铸件；2）能适应压铸生产的工艺要求，并在保证铸件质量和安全生产的前提下，尽量采用合理、先进简单的模型结构，减小操作程序，使动作准确可靠；3）模具构件的刚性良好，模具零件间的配合精度选用合理，易损件拆换方便，便于维修；4）模具上各种零件应满足各自的机械加工工艺和热处理工艺的要求，根据零件的使用条件合理选择模具材料，以保证模具寿命；5）掌握压铸机的技术规范，充分发挥压铸机的生产能力，准确选定安装尺寸；6）在满足压铸生产要求和模具加工工艺要求的前提下，尽可能降低压铸模的成本；7）在条件许可下，压铸模应尽可能实现标准化、通用化，以缩短设计和制造周期，方便管理。四、压铸模总体设计的主要内容1）按初步分析方案，布置分型面、型腔位置及浇注系统，并相应考虑溢流槽和排气槽的布置方案。2）确定型芯的分割位置、尺寸和固定方法。3）确定成型部分结构及固定方式。4）确定推出元件的位置和尺寸。5）计算抽芯力，确定抽芯机构结构和尺寸。6）计算模型的热平衡，确定冷却和加热通道的位置和尺寸。7）确定动模、定模、镶块和和定模套板的外形尺寸，以及导柱、导套的位置和尺寸。8）确定核算推出行程、复位、预复位机构和尺寸。9）确定嵌块的装夹、固定方法和尺寸。10）计算模具的总厚度，核对压铸机的最大和最小开模距离。11）按模具的外形轮廓尺寸，核对压铸机拉杠间距。12）按模具动模和定模板尺寸，核对压铸机安装槽和孔的位置。13）根据选用的压射比压，复核压铸机的锁模力。§1.压铸模的基本结构压铸模由定模和动模两大部分组成。（1）成型零件（部分）-----决定压铸件几何形状和尺寸精度的零件。型芯----形成压铸件内表面的零件；型腔----形成压铸件外表面的零件。（2）浇注系统-----连接压室与模具型腔，引导金属液进入型腔的通道（由直浇道、横浇道、内浇道组成）。（3）溢流、排气系统-----排除压室、浇道和型腔中的气体，储存前流冷金属液和涂料残渣的处所。一般开设在成型零件上。（4）模架----将压铸模各部分按一定规律和位置加以组合和固定，组成完整的压铸模具，并使之能安装到压铸机上进行工作的构架。它通常可分为三个部分：①支承与固定零件；②导向零件；③推出机构。（5）抽芯机构（6）加热与冷却系统。其他零件，如螺栓、销钉等。大型压铸模具成形部分（零件）模架抽芯机构推出机构§2.分型面设计分型面-----压铸模的动模与定模的接触表面。一、分型面的类型按其形状，一般分为：平直分型面；倾斜分型面；阶梯分型面；曲面分型面。如下图:压铸模通常只有一个分型面，称为“单分型面”。有时为满足工艺要求，需增加一个或两辅助分型面，称为“多分型面”。①双分型面由一个主分型面和一个辅助分型面构成。如下图a。

先从Ⅰ-Ⅰ处分型，拉断并推出直浇道余料后，才再从Ⅱ-Ⅱ处分型。

Ⅱ-Ⅱ为主分型面，Ⅰ-Ⅰ为辅助分型面。①双分型面如下图b。

先从Ⅰ-Ⅰ处分型，待定模型芯脱出后，再从主分型面Ⅱ-Ⅱ处型，使压铸件顺利脱离型腔。②三分型面由一个主分型面和两个辅助分型面构成。如下图c。Ⅰ-Ⅰ处分型，脱出定模型芯，并拉断和推出浇注余料再从Ⅱ-Ⅱ处分型，使压铸件的小端脱出型腔。最后从主分型面Ⅲ-Ⅲ处分型，使压铸件脱离动模型芯，推杆把包在型腔中的压铸件脱出模体。注塑三板模注塑三板模动作动画③组合分型面

由一个主分型面和一个或数个不同方向的分型面构成。§2.分型面设计二、分型面的选择

同一个压铸件，分型面选择得不同，就可以设计出不同结构的压铸模，得到不同质量的压铸件。如下图所示的压铸件可以作出几个不同的分型面，现就以下四种分型加以说明:1、第一种分型分型面在对称面上，型腔处于动模和定模之间。压铸件圆柱部分难以保证不错位，另外还必须设置抽芯机构，使得压铸模结构比较复杂。2、第二种分型分型面如图所示，型腔处于动模和定模之间。压铸件尺寸ｄ与ｄ2能达到同轴，但它们与ｄ1不易保证同轴；尺寸Ｈ精度偏低。

3、第三种分型

分型面如图所示，型腔处于定模内。压铸件尺寸ｄ1与ｄ2能达到同轴，但尺寸d在动模型芯上形成，与ｄ1、d２不易保证同轴；尺寸ｈ和Ｈ基准都在分型面上，精度较高。4、第四种分型

分型面如图所示，型腔、型芯都处在动模内。压铸件尺寸ｄ、ｄ1与ｄ2都能达到同轴；尺寸ｈ和Ｈ基准都在分型面上，精度较高。但压铸件脱模较为复杂。可见，分型面的选择对压铸模结构和压铸件尺寸精度具有决定性的影响。分型面的选择对压铸模结构和压铸件质量的影响是多方面的，必须根据具体情况合理选择。2、分型面选择的基本原则（１）尽可能地使压铸件在开模后留在动模部分。

由于压铸机动模部分设有顶出装置，因此，必须保证压铸件在开模时随着动模移动而脱出定模。设计时应考虑压铸件对动模型芯的包紧力大于对定模型芯的包紧力。例如，下图，利用压铸件对型芯Ａ的包紧力略大于对型芯Ｂ的包紧力，中间型芯及四角小型芯与型芯Ａ设在一起。压铸件可有Ⅰ－Ⅰ和Ⅱ－Ⅱ两个分型面供选择，考虑到压铸机和生产操作等因素有可能增加定模脱模阻力，采用Ⅱ－Ⅱ分型面较能保证开模时压铸件随动模移动而脱出定模。2、分型面选择的基本原则（2）有利于浇注系统、溢流排气系统的布置。

如下图所示，压铸件适合于设置环形或半环形浇口的浇注系统，Ⅰ－Ⅰ分型面比Ⅱ－Ⅱ分型面更能满足压铸件的压铸工艺要求。

如图所示，分型面应使压铸模型腔具有良好的溢流排气条件，使先进入型腔的前流冷金属液和型腔内的气体进入排溢系统排出。Ⅰ－Ⅰ分型面比Ⅱ－Ⅱ分型面有利于溢流槽和排气槽的设置。

2、分型面选择的基本原则(3)保证压铸件的尺寸精度和表面质量。分型面应避免与压铸件基准面相重合，尺寸精度要求高的部位和同轴度要求高的外形或内孔，应尽可能设置在同一半模（动模或定模）内。如图所示，Ａ为压铸件基准面，应选Ⅰ－Ⅰ作为分型面，这样即使分型面上有毛刺、飞边，也不会影响基准面的精度。

如下图所示，若压铸件外表面不允许留脱模斜度，为减少机加工量应选Ⅱ－Ⅱ作为分型面；若压铸件外表面不允许有分型面痕迹，则应选Ⅰ－Ⅰ作为分型面。（4）简化模具结构、便于模具加工。分型面选择应考虑型腔的构成方案，尽量简化模具结构、便于成型零件和模具的加工。

如图所示，压铸件若选择Ⅰ－Ⅰ分型面，则需要设置两个侧向插芯机构；而选择Ⅱ－Ⅱ分型面，就不必设置侧向插芯机构，模具结构简单。如图所示，若选择Ⅰ－Ⅰ分型面，压铸模的型腔较深，机械加工较为复杂；而选择Ⅱ－Ⅱ分型面，型腔的机械加工就比较方便。

2、分型面选择的基本原则（5）避免压铸机承受临界载荷。

压铸件的两个面积Ａ＞Ｂ，若面积Ａ接近压铸机所允许的最大投影面积时，应选择Ⅰ－Ⅰ作为分型面。如图所示:2、分型面选择的基本原则（6）考虑压铸合金的性能。压铸合金的性能影响压铸工艺性。同一几何尺寸的压铸件，压铸合金不同，分型面位置也不同。

如图所示，细长管状压铸件，Ⅰ－Ⅰ分型面适用于锌合金；Ⅱ－Ⅱ分型面则适用于铝合金或铜合金。2、分型面选择的基本原则（7）嵌件和活动型芯应便于安装。

图(a)：压铸件两端设有嵌件。为了安装方便，将分型面设在嵌件的轴心处。合模前，将嵌件装在分型面上，定位后合模。开模时，嵌件随压铸件推出。

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