压铸模具设计要点和注意事项
压铸模有着非常高的可靠性要求以及长寿命要求,它要与压铸机、压铸工艺有机地结合起来,从而形成一个有效的铸件生产系统,要对压铸模具设计进行优化,还要提高工艺水平,以此为压铸生产提供可靠保证,这是大型压铸模设计所追求的方向,下面是小编整理的压铸模具设计要点以及注意事项,欢迎阅读!
压铸模具结构
正常情况下,压铸模具的基础结构涵盖,融杯,成形镶块,模架,导向件,抽芯结构,推出装置,还有热平衡体系等 。
压铸模具设计开发流程
模具设计以及开发的流程,在从模具设计阶段开始时,其中有设计工程师所要去做的工作,还有模具设计时的整体思路,这里面涵盖了一些和标准认证相关联的设计与开发流程,对于设计阶段有可能会产生的缺陷起着一定的预防作用 。
压铸模具设计要点
先要运用快速原型技术建立合理的铸件造型 并且三维软件也得使用 以此初步确定分型面 还要确定浇注系统位置 以及模具热平衡系统 。
把二维铸件图依照要求转化成三维实体数据,依据铸件复杂程度与壁厚状况确定合理收缩率,一般取0.05%~0.06%,确定好分型面位置与形状,根据压铸机数据选定压射冲头位置、直径以及每模压铸件数,对压铸件进行合理布局,之后对浇注系统、排溢系统进行三维造型。
首先,开展流场以及温度场的模拟工作,接着,对模具浇注系统予以进一步的优化,最后,对模具热平衡系统进行优化 。
铸件、浇注系统以及排溢系统的数据被作了处理后,压铸工艺参数、合金的物理参数等边界条件数据被输入进去,借助模拟软件能够模拟合金的充型过程,以及液态合金于模具型腔内部的走向,还能够开展凝固模拟以及温度场模拟,进而对浇注系统予以进一步优化,并且确定模具冷却点的位置。模拟的结果以图片与影像的形式呈现整个充型过程里液态合金的走向、温度场的分布等信息,经由分析能够找出有可能产生缺陷的部位。于后续设计期间,借助更改内浇口位置之举,通过调整内浇口走向之措,运用增设集渣包之法,多方举措来改良充填效果,以此预防铸造缺陷产生,进而消除铸造缺陷出现 。
第三,根据3D模型进行模具总体结构设计。
在模拟过程开展的与此同时,我们能够开展模具总布置设计,具体涵盖好几方面,如下所示:
(1)根据压铸机数据进行模具的总布置设计。
在总布置设计里头,确定压射位置是首要任务之一,确定冲头直径也是首要任务之一。压射位置的确定,得保证压铸件处在压铸机型板的中心位置上,并且压铸机的四根拉杆不能跟抽芯机构相互干涉,它还关系到压铸件能不能顺利地从型腔里顶出。冲头直径直接对压射比的大小产生影响,进而影响到压铸模具所需要的锁模力的大小。所以确定好这两个参数,是我们设计开始的第一步。
(2)设计成形镶块、型芯。
重点考量成形镶块的强度与刚度,封料面的尺寸大小,镶块之间的拼接情况,推杆以及冷却点的布置等等,这些元素进行合理搭配,乃是保证模具寿命的基本要求。对于大型模具而言,特别要考虑易损部位的镶拼以及封料面的配合方式,这是防止模具提前损坏以及压铸进程中跑铝的关键所在,也是大模具排气以及模具加工工艺性的必要条件。图4所展示的模具成形部分运用了10块模块进行镶拼的结构。
(3)设计模架与抽芯机构。
可直接选用标准模架的有着中小型压铸模具,大型模具得对模架的刚度、强度开展计算,以此防止压铸进程里因模架弹性变形而对压铸件的尺寸精度造成影响。抽芯机构设计的要点在于把控活动元件间的配合间隙以及元件间的定位。鉴于要考虑模架工作期间受热膨胀对滑动间隙产生的影响,大型模具的配合间隙处于0.2~0.3mm之间;成形部分的对接间隙处于0.3~0.5mm之间,需依照模具的大小以及受热状况来选用。成形滑块与滑块座之间借助方键进行定位。涉及抽芯的那件器械的润滑同样算作设计里的关键要点,此一因素能够对压铸模具的持续工作的可靠性质产生直接的作用,具备优良性状的润滑系统属于提升压铸劳动生产率的重要部分。
(4)加热与冷却通道的布置及热平衡元件的选用。
高温液体在高压状态下,高速进入模具型腔,会给模具镶块带来大量热量,怎样带走这些热量,这是设计模具时必须要考虑的问题,尤其是大型压铸模具,热平衡系统对压铸件的尺寸以及内部质量有着直接影响。快速安装以及准确控制流量,是现代模具热平衡系统的发展趋向,伴随现代加工业的发展,热平衡元件的选用倾向于直接选用这种设计模式,也就是元件制造公司直接提供元件的二维及三维数据,设计者按需选用,既能保障元件质量,又能缩短设计周期。
(5)设计推出机构。
推出机构存在机械推出与液压推出这两种不同形式,机械推出借助设备自身所具备的推出机构达成推出动作,液压推出凭借模具自身专门配备的液压缸达成推出动作。设计推出机构的关键要点在于尽可能让推出合力的中心跟脱型合力的中心保持同心,这便要求推出机构拥有良好的推出导向性、刚性以及可靠的工作稳定性。大型模具,推出机构重量大,其元件与型框间,因模具自重易使推杆偏斜,致推出卡滞,模具受热膨胀对推出机构影响大,推出元件与模框间定位及推板导柱固定位置极重要,这些模具推板导柱一般固定在把模板上,把模板、垫铁及模框间用直径较大圆销或方键定位,最大限度消除热膨胀对推出机构影响,必要时采用滚动轴承和导板支撑推出元件,设计推出机构要注意元件间润滑,。北美地区,模具设计者,通常会在动模框的背面,增添一块专门用于润滑推杆的油脂板,以此来加强对推出元件的润滑。如同图5展示那样,动模框底部增添了润滑油板,其设有油道,该油道与推杆过孔相通,在工作的时候加注润滑油,能够润滑推出机构,进而防止出现卡滞现象。
(6)导向与定位机构的设计。

导向机构,在整个模具结构里,对于模具运行稳定性,有着极大影响,是对此影响最大的因素之一,定位机构同样如此,也会直接影响到压铸件的尺寸精度。
模具的导向机构主要有这几种,合模导向,抽芯导向,推出导向,通常导向元件得采用特殊材料的摩擦副,其作用是减磨以及抗磨,与此同时良好的润滑也是绝对不能少的,每个摩擦副之间都要设置需要的润滑油路。特别需要指出的是,特大型滑块的导向结构一般采用那种铜质导套和硬质导柱的导向形式,还要配合良好的定位形式,以此确保滑块能够运行平稳,准确到位。
模具定位机构包含多种,有动静型间的定位,这是一种活动性质的定位因配合准确性要求更高而存在特殊情况,小型模具可直接采用成形镶块间的凸凹面定位来实现,大型压铸模具则必须采用特殊的定位机构以便消除热膨胀对模具定位精度的影响;还有推出复位定位;以及成形滑块及滑块座间的定位;另外型架推出部分与型框间的定位也在范畴之内。而另外几种定位结构属元件间的定位,是固定定位,一般采用圆销和方键定位作为方式。通过成形镶块彼此之间的凸面与凹面来进行定位,以此确保动型和静型之间的定位能够精准无误,进而避免模具出现错边这种情况,。
(7)真空、挤压、排气机构等其他设计。
于除上述结构外,存在部分模具具备真空系统、挤压机构、波板排气等特别要求,模具的真空系统设计主要为密封形式设计,需让模具成形部分于正常模具工作温度之际维持优良密封性,通常采用硅橡胶密封,挤压机构设计的关键在于挤压时机以及挤压量的把控,以此确保挤压效果。波板排气属于一种集中排气形式,波板排气的方式较为常用,尤其是在壁厚较薄的铝合金压铸件上应用广泛,在致密性要求较高的耐压件上应用广泛,在镁合金压铸件上也应用广泛;波板间隙得足够大,然而又不能让合金液体在压铸过程当中产生飞溅,波板间隙一般被控制在0.3~0.6mm,。
第四,组织专家评审并修正后设计模具2D总装图。
模具三维设计完成之际,需组织专家开展设计以及加工工艺性的评审工作,借助评审来改进并完善设计里不合理的结构,评审主要涵盖这些内容:有浇注系统评审,还有热平衡系统评审,包括抽芯结构评审,以及导向机构评审,再有推出机构评审和加工工艺性评审等,凭借大家的智慧完善整个模具设计进程。
第五,晒制模具零件蓝图及加工制造。
设计开发结束予以完成的模具蓝图呀,把它晒制而成,接着下发至各个工序那里,去进行模具的加工制造工作 。
压铸模具加工工艺流程
能够有效提高加工效率的合理加工工序,可大幅度提高模具寿命,还能保证压铸件的尺寸精度。
1.加工工艺流程
2.合理选择成形镶块
通常情况下所言的成形镶块的命数在很大程度上映射着整个模具的命数,所以呢,合乎情理的挑选材料以至于热处理的方式是极为重要的,成形镶块一般会选用像1.2343、Dievar、ADC3、PH13这类的耐热模具钢。
3.选择合适的热处理方式
材料热处理的方式呢,一般是这样子的,会由材料销售厂家来搞技术指导,或者呢指定热处理厂去做,其主要体现为,先在粗加工之后进行真空淬火,然后呢在精加工之后再去做应力处理 。
4.表面热处理方式
铝合金压铸模,其工作条件很苛刻呀。它要求拥有较高的耐热疲劳强度,还要有良好的导热性。另外也需要具备耐磨性,以及耐蚀性。同时冲击韧性也不能少,红硬性同样得有。并且还要有出色的脱模性哩。可是呢,仅仅依靠新型模具材料的运用,以及必要的热处理工艺,是很难满足模具使用要求的哟。必须得把各种表面处理技术应用到它的表面处理当中,才能够达到模具高效率、高精度还有高寿命的要求呢。近年来,各种压铸模表面处理新技术不断地涌现出来,但是总的来讲 。
可以分为三类:
(1)传统热处理工艺的改进技术。
(2)表面改性技术,涵盖表面热扩渗处理,包含表面相变强化,还有电火花强化技术等等 。
(3)涂镀技术。