压铸模具设计中的留意要点

大老虎 · 发表于 2012-12-29 17:08

压铸模具设计中的留意要点
压铸模是压铸消费三大要素之一，构造正确合理的模具是压铸消费能否顺利停止的先决条件，并在保证铸件质量方面(下机合格率)起着重要的作用。由于压铸工艺的特性，正确选用各工艺参数是获得优质铸件的决议要素，而模具又是可以正确选择和调整各工艺参数的前提，模具设计本质上就是对压铸消费中可能呈现的各种要素估计的综合反映。如若模具设计合理，则在理论消费中遇到的问题少，铸件下机合格率高。反之，模具设计不合理，例一铸件设计时动定模的包裹力根本相同，而浇注系统大多在定模，且放在压射后冲头不能送料的灌南压铸机上消费，无法正常消费，铸件不断粘在定模上。虽然定模型腔的光亮度打得很光，因型腔较深，仍呈现粘在定模上的现象。所以在模具设计时，必需全面分析铸件的构造，熟习压铸机的操作过程，要理解压铸机及工艺参数得以调整的可能性，控制在不同情况下的充填特性，并思索模具加工的方法、钻眼和固定的方式后，才干设计出切合理论、满足消费请求的模具。刚开端时已讲过，金属液的充型时间极短，金属液的比压和流速很高，这对压铸模来说工作条件极端恶劣，再加上激冷激热的交变应力的冲击作用，都对模具的运用寿命有很大影响。模具的运用寿命通常是指经过精心的设计和制造，在正常运用的条件下，别离良好的维护颐养下呈现的自然损坏，在不能再修复而报废前，所压铸的模数(包括压铸消费中的废品数)。
　　理论消费中，模具失效主要有三种方式：
　　①热疲倦龟裂损坏失效;
　　②碎裂失效;
　　③溶蚀失效。
　　致使模具失效的要素很多，既有外因(例浇铸温度上下、模具能否经预热、水剂涂料喷涂量的多少、压铸机吨位大小能否匹配、压铸压力过高、内浇口速渡过快、冷却水开启未与压铸消费同步、铸件材料的品种及成分Fe的上下、铸件尺寸外形、壁厚大小、涂料类型等等)。也有内因(例模具本身体质的冶金质量、坯料的锻制工艺、模具构造设计的合理性、浇注系统设计的合理性、模具机(电加工)加工时产生的内应力、模具的热处置工艺、包括各种配合精度和光亮度请求等)。模具若呈现早期失效，则需找出是哪些内因或外因，以便今后改良。
　　①模具热疲倦龟裂失效压铸消费时，模具反复受激冷激热的作用，成型外表与其内部产生变形，互相牵扯而呈现反复循环的热应力，招致组织构造二损伤和丧失韧性，引发微裂纹的呈现，并继续扩展，一旦裂纹扩展，还有熔融的金属液挤入，加上反复的机械应力都使裂纹加速扩展。为此，一方面压铸起始时模具必需充分预热。另外，在压铸消费过程中模具必需坚持在一定的工作温度范围中，以免呈现早期龟裂失效。同时，要确保模具投产前和制造中的内因不发作问题。因理论消费中，多数的模具失效是热疲倦龟裂失效。
　　②碎裂失效在压射力的作用下，模具会在最薄弱处萌生裂纹，特别是模具成型面上的划线痕迹或电加工痕迹未被打磨光，或是成型的清角处均会最先呈现细微裂纹，当晶界存在脆性相或晶粒粗大时，即容易断裂。而脆性断裂时裂纹的扩展很快，这对模具的碎裂失效是很风险的要素。为此，一方面凡模具面上的划痕、电加工痕迹等必需打磨光，即使它在浇注系统部位，也必需打光。另外请求所运用的模具材料的强度高、塑性好、冲击韧性和断裂韧性均好。
　　③熔融失效前面已讲过，常用的压铸合金有锌合金、铝合金、镁合金和铜合金，也有纯铝压铸的，Zn、Al、Mg是较生动的金属元素，它们与模具材料有较好的亲和力，特别是Al易咬模。当模具硬度较高时，则抗蚀性较好，而成型外表若有软点，则对立蚀性不利。但在理论消费中，溶蚀仅是模具的局部中央，例内浇口直接冲刷的部位(型芯、型腔)易呈现溶蚀现象，以及硬度偏软处易呈现铝合金的粘模。压铸消费中常遇
　　模具存在的问题留意点：
　　1、浇注系统、排溢系统例
　　(1)关于冷室卧式压铸机上模具直浇道的请求：
　　①压室内径尺寸应根据所需的比压与压室充溢度来选定，同时，浇口套的内径偏向应比压室内径的偏向恰当放大几丝，从而可防止因浇口套与压室内径不同轴而构成冲头卡死或磨损严重的问题，且浇口套的壁厚不能太薄。浇口套的长度普通应小于压射冲头的送出引程，以便涂料从压室中脱出。
　　②压室与浇口套的内孔，在热处置后应精磨，再沿轴线方向停止研磨，其外表粗糙≤Ra0.2μm。
　　③分流器与构成涂料的凹腔，其凹入深度等于横浇道深度，其直径配浇口套内径，沿脱模方向有5°斜度。当采用涂导入式直浇道时，因缩短了压室有效长度的容积，可进步压室的充溢度。
　　(2)关于模具横浇道的请求
　　①冷卧式模具横浇道的入口处普通应位于压室上部内径2/3以上部位，以免压室中金属液在重力作用下过早进入横浇道，提早开端凝固。
　　②横浇道的截面积从直浇道起至内浇口应逐渐减小，为呈现截面扩展，则金属液流经时会呈现负压，易吸入分型面上的气体，增加金属液活动中的涡流裹气。普通出口处截面比进口处小10-30%。
　　③横浇道应有一定的长度和深度。坚持一定长度的目的是起稳流和导向的作用。若深度不够，则金属液降温快，深渡过深，则因冷凝过慢，既影响消费率又增加回炉料用量。
　　④横浇道的截面积应大于内浇口的截面积，以保证金属液入型的速度。主横浇道的截面积应大于各分支横浇道的截面积。
　　⑤横浇道的底部两侧应做成圆角，以免呈现早期裂纹，二侧面可做出5°左右的斜度。横浇道部位的外表粗糙度≤Ra0.4μm。
　　(3)内浇口
　　①金属液入型后不应立即封锁分型面，溢流槽和排气槽不宜正面冲击型芯。金属液入型后的流向尽可能沿铸入的肋筋和散热片，由厚壁处想薄壁处填充等。
　　②选择内浇口位置时，尽可能使金属液流程最短。采用多股内浇口时，要防止入型后几股金属液集合、互相冲击，从而产生涡流包气和氧
　　化夹杂等缺陷。
　　③薄壁件的内浇口厚件要恰当小些，以保证必要的填充速度，内浇口的设置应便于切除，且不使铸件本体有缺损(吃肉)。
　　(4)溢流槽
　　①溢流槽要便于从铸件上去除，并尽量不损伤铸件本体。
　　②溢流槽上开设排气槽时，需留意溢流口的位置，防止过早阻塞排气槽，使排气槽不起作用。
　　③不应在同一个溢流槽上开设几个溢流口或开设一个很宽很厚的溢流口，以免金属液中的冷液、渣、气、涂料等从溢流槽中返回型腔，构成铸件缺陷。
　　2、铸造圆角(包括转角)铸件图上常常注明未注圆角R2等请求，我们在开制模具时切忌忽视这些未注明圆角的作用，决不可做成清角或过小的圆角。铸造圆角可使金属液填充顺畅，使腔内气体次第排出，并可减少应力集中，延长模具运用寿命。(铸件也不易在该处呈现裂纹或因填充不顺而呈现各种缺陷)。例标准油盘模上清角处较多，相对来说，目前兄弟油盘模开的最好，重机油盘的也较多。
　　3、脱模斜度在脱模方向严禁有人为构成的侧凹(常常是试模时铸件粘在模内，用不正确的方法处置时，例钻、硬凿等使局部凹入)。
　　4、外表粗糙度成型部位、浇注系统均应按请求认真打光，应顺着脱模方向打光。由于金属液由压室进入浇注系统并填满型腔的整个过程仅0.01-0.2秒的时间。为了减少金属液活动的阻力，尽可能使压力损失少，都需求流过外表的光亮度高。同时，浇注系统部位的受热和受冲蚀的条件较恶劣，光亮度越差则模具该处越易损伤。
　　5、模具成型部位的硬度铝合金：HRC46°左右铜：HRC38°左右加工时，模具应尽量留有修复的余量，做尺寸的上限，防止焊接。
　　压铸模具组装的技术请求：
　　1、模具分型面与模板平面平行度的请求。
　　2、导柱、导套与模板垂直度的请求。
　　3、分型面上动、定模镶块平面与动定模套板高出0.1-0.05mm。
　　4、推板、复位杆与分型面平齐，普通推杆凹入0.1mm或根据用户请求。
　　5、模具上一切活动部位活动可靠，无凝滞现象pin无串动。
　　6、滑块定位可靠，型芯抽出时与铸件坚持间隔，滑块与块合模后配合部位2/3以上。
　　7、浇道粗糙度光滑，无缝。
　　8、合模时镶块分型面局部间隙<0.05mm。
　　9、冷却水道畅通，进出口标志。
　　10、成型外表粗糙度Rs=0.04，无微伤。

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