壓鑄模具的核心知識點
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發(fā)表時間：2020-07-28 16:02:11
一、
優(yōu)秀的模具設計方案必須能夠達到以下指標
1. 模具能夠實現(xiàn)產品的高質量要求。
2. 模具能夠實現(xiàn)在有效的時間內高成品率要求。
3. 模具能夠實現(xiàn)在正常的生產條件下進一步提高壽命要求。
二、 要實現(xiàn)上述指標，就具備以下的條件
1. 進料位置設定合理。 計參數能滿足壓鑄生產的工藝要求。
2. 進料的大小和形式能對先后、方向，以及后來的匯交點、填充處都有準確的把握。
3. 排渣、氣布置的位準確，順暢和效率高，且能夠起到調調節(jié)填充順序的作用。
如果澆注系統(tǒng)設計能對填充流向、態(tài)速有很好的把握。渣包、氣槽的位置都設在匯交或最后填充地方，排泄順暢 (渣包還能延 緩匯交避免渦流 )。就能夠讓填充時的阻力降到最低，降低了能耗。一次成型的幾率很高。不用通過提高壓力和速度來取得合格的產品 ,成品率高。 同樣，對模具和壓鑄機的壽命延長也很有好處。 所以， 壓鑄模具的核心技術就是澆注系統(tǒng)的設計技術。
三、 要具備以上的條件，設計工程師就需要滿足以下要求
1. 熟悉壓鑄工藝及其參數的確定。
2. 對各種形式的流道填充效果了然于胸。
3. 掌握流道對進料先后順序的把技巧。
4. 掌握溢流槽（渣包）對填充匯交位置和順序的把技巧。
5. 能通過對產品結構特點的分析，確定填充最佳方案。
進料形式決定了填充的狀態(tài)（包括方向、分散或集中等），而橫澆道的形式則是進料先后順序的決定因素，只要熟悉進料和橫澆道的基本形式，并了解其可能實現(xiàn)的效果，結合分析零的件構、壁厚變化特點， 確定基本的工藝參數， 再輔以渣包與排氣的巧妙設置，就能設計出高品質的澆注系統(tǒng)。
高水平的模具設計，不但能極大地滿足客戶產品生、模具壽命以及成本控制等各方 面的要求。而且，制造企業(yè)本身也會因為成功率高而降低了成本，提高效益。
壓鑄生產中常遇模具存在的問題注意點：
1、澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)
例
（1）對于冷室臥式壓鑄機上模具直澆道的要求：
壓室內徑尺寸應根據所需的比壓與壓室充滿度來選定，同時，澆口套的內徑偏差應比壓室內徑的偏差適當放大幾絲，從而可避免因澆口套與壓室內徑不同軸而造成沖頭卡死或磨損嚴重的問題，且澆口套的壁厚不能太薄。澆口套的長度一般應小于壓射沖頭的送出引程，以便涂料從壓室中脫出。
壓室與澆口套的內孔，在熱處理后應精磨，再沿軸線方向進行研磨，其表面粗糙≤Ra0.2μm
分流器與形成涂料的凹腔，其凹入深度等于橫澆道深度，其直徑配澆口套內徑，沿脫模方向有5°斜度。當采用涂導入式直澆道時，因縮短了壓室有效長度的容積，可提高壓室的充滿度。
（2）對于模具橫澆道的要求
冷臥式模具橫澆道的入口處一般應位于壓室上部內徑2/3以上部位，以免壓室中金屬液在重力作用下過早進入橫澆道，提前開始凝固。
橫澆道的截面積從直澆道起至內澆口應逐漸減小，為出現(xiàn)截面擴大，則金屬液流經時會出現(xiàn)負壓，易吸入分型面上的氣體，增加金屬液流動中的渦流裹氣。一般出口處截面比進口處小10 30%。
橫澆道應有一定的長度和深度。保持一定長度的目的是起穩(wěn)流和導向的作用。若深度不夠，則金屬液降溫快，深度過深，則因冷凝過慢，既影響生產率又增加回爐料用量。
橫澆道的截面積應大于內澆口的截面積，以保證金屬液入型的速度。主橫澆道的截面積應大于各分支橫澆道的截面積。
橫澆道的底部兩側應做成圓角，以免出現(xiàn)早期裂紋，二側面可做出5°左右的斜度。橫澆道部位的表面粗糙度≤Ra0.4μm
（3）內澆口
金屬液入型后不應立即封閉分型面，溢流槽和排氣槽不宜正面沖擊型芯。金屬液入型后的流向盡可能沿鑄入的肋筋和散熱片，由厚壁處想薄壁處填充等。
選擇內澆口位置時，盡可能使金屬液流程最短。采用多股內澆口時，要防止入型后幾股金屬液匯合、相互沖擊，從而產生渦流包氣和氧化夾雜等缺陷。
薄壁件的內澆口厚件要適當小些，以保證必要的填充速度，內澆口的設置應便于切除，且不使鑄件本體有缺損（吃肉）。
（4）溢流槽
溢流槽要便于從鑄件上去除，并盡量不損傷鑄件本體。
溢流槽上開設排氣槽時，需注意溢流口的位置，避免過早阻塞排氣槽，使排氣槽不起作用。
不應在同一個溢流槽上開設幾個溢流口或開設一個很寬很厚的溢流口，以免金屬液中的冷液、渣、氣、涂料等從溢流槽中返回型腔，造成鑄件缺陷。
2、鑄造圓角（包括轉角）
鑄件圖上往往注明未注圓角R2等要求，我們在開制模具時切忌忽視這些未注明圓角的作用，決不可做成清角或過小的圓角。鑄造圓角可使金屬液填充順暢，使腔內氣體順序排出，并可減少應力集中，延長模具使用壽命。（鑄件也不易在該處出現(xiàn)裂紋或因填充不順而出現(xiàn)各種缺陷）。例標準油盤模上清角處較多，相對來說，目前兄弟油盤模開的最好，重機油盤的也較多。
3、 脫模斜度
在脫模方向嚴禁有人為造成的側凹（往往是試模時鑄件粘在模內，用不正確的方法處理時，例鉆、硬鑿等使局部凹入）
4、 表面粗糙度
成型部位、澆注系統(tǒng)均應按要求認真打光，應順著脫模方向打光。由于金屬液由壓室進入澆注系統(tǒng)并填滿型腔的整個過程僅0.01 0.2秒的時間。為了減少金屬液流動的阻力，盡可能使壓力損失少，都需要流過表面的光潔度高。同時，澆注系統(tǒng)部位的受熱和受沖蝕的條件較惡劣，光潔度越差則模具該處越易損傷。
5、模具成型部位的硬度
鋁合金：HRC46°左右
銅：HRC38°左右
加工時，模具應盡量留有修復的余量，做尺寸的上限，避免焊接。
壓鑄模具組裝的技術要求：
1、模具分型面與模板平面平行度的要求。
2、導柱、導套與模板垂直度的要求。
3、分型面上動、定模鑲塊平面與動定模套板高出0.1 0.05mm
4、推板、復位桿與分型面平齊，一般推桿凹入0.1mm或根據用戶要求。
5、模具上所有活動部位活動可靠，無呆滯現(xiàn)象pin無串動。
6、滑塊定位可靠，型芯抽出時與鑄件保持距離，滑塊與塊合模后配合部位2/3以上。
7、澆道粗糙度光滑，無縫。
8、合模時鑲塊分型面局部間隙<0.05mm。
9、冷卻水道暢通，進出口標志。
10、成型表面粗糙度Rs=0.04，無微傷。
1. 模具能夠實現(xiàn)產品的高質量要求。
2. 模具能夠實現(xiàn)在有效的時間內高成品率要求。
3. 模具能夠實現(xiàn)在正常的生產條件下進一步提高壽命要求。
二、 要實現(xiàn)上述指標，就具備以下的條件
1. 進料位置設定合理。 計參數能滿足壓鑄生產的工藝要求。
2. 進料的大小和形式能對先后、方向，以及后來的匯交點、填充處都有準確的把握。
3. 排渣、氣布置的位準確，順暢和效率高，且能夠起到調調節(jié)填充順序的作用。
如果澆注系統(tǒng)設計能對填充流向、態(tài)速有很好的把握。渣包、氣槽的位置都設在匯交或最后填充地方，排泄順暢 (渣包還能延 緩匯交避免渦流 )。就能夠讓填充時的阻力降到最低，降低了能耗。一次成型的幾率很高。不用通過提高壓力和速度來取得合格的產品 ,成品率高。 同樣，對模具和壓鑄機的壽命延長也很有好處。 所以， 壓鑄模具的核心技術就是澆注系統(tǒng)的設計技術。
三、 要具備以上的條件，設計工程師就需要滿足以下要求
1. 熟悉壓鑄工藝及其參數的確定。
2. 對各種形式的流道填充效果了然于胸。
3. 掌握流道對進料先后順序的把技巧。
4. 掌握溢流槽（渣包）對填充匯交位置和順序的把技巧。
5. 能通過對產品結構特點的分析，確定填充最佳方案。
進料形式決定了填充的狀態(tài)（包括方向、分散或集中等），而橫澆道的形式則是進料先后順序的決定因素，只要熟悉進料和橫澆道的基本形式，并了解其可能實現(xiàn)的效果，結合分析零的件構、壁厚變化特點， 確定基本的工藝參數， 再輔以渣包與排氣的巧妙設置，就能設計出高品質的澆注系統(tǒng)。
高水平的模具設計，不但能極大地滿足客戶產品生、模具壽命以及成本控制等各方 面的要求。而且，制造企業(yè)本身也會因為成功率高而降低了成本，提高效益。
壓鑄生產中常遇模具存在的問題注意點：
1、澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)
例
（1）對于冷室臥式壓鑄機上模具直澆道的要求：
壓室內徑尺寸應根據所需的比壓與壓室充滿度來選定，同時，澆口套的內徑偏差應比壓室內徑的偏差適當放大幾絲，從而可避免因澆口套與壓室內徑不同軸而造成沖頭卡死或磨損嚴重的問題，且澆口套的壁厚不能太薄。澆口套的長度一般應小于壓射沖頭的送出引程，以便涂料從壓室中脫出。
壓室與澆口套的內孔，在熱處理后應精磨，再沿軸線方向進行研磨，其表面粗糙≤Ra0.2μm
分流器與形成涂料的凹腔，其凹入深度等于橫澆道深度，其直徑配澆口套內徑，沿脫模方向有5°斜度。當采用涂導入式直澆道時，因縮短了壓室有效長度的容積，可提高壓室的充滿度。
（2）對于模具橫澆道的要求
冷臥式模具橫澆道的入口處一般應位于壓室上部內徑2/3以上部位，以免壓室中金屬液在重力作用下過早進入橫澆道，提前開始凝固。
橫澆道的截面積從直澆道起至內澆口應逐漸減小，為出現(xiàn)截面擴大，則金屬液流經時會出現(xiàn)負壓，易吸入分型面上的氣體，增加金屬液流動中的渦流裹氣。一般出口處截面比進口處小10 30%。
橫澆道應有一定的長度和深度。保持一定長度的目的是起穩(wěn)流和導向的作用。若深度不夠，則金屬液降溫快，深度過深，則因冷凝過慢，既影響生產率又增加回爐料用量。
橫澆道的截面積應大于內澆口的截面積，以保證金屬液入型的速度。主橫澆道的截面積應大于各分支橫澆道的截面積。
橫澆道的底部兩側應做成圓角，以免出現(xiàn)早期裂紋，二側面可做出5°左右的斜度。橫澆道部位的表面粗糙度≤Ra0.4μm
（3）內澆口
金屬液入型后不應立即封閉分型面，溢流槽和排氣槽不宜正面沖擊型芯。金屬液入型后的流向盡可能沿鑄入的肋筋和散熱片，由厚壁處想薄壁處填充等。
選擇內澆口位置時，盡可能使金屬液流程最短。采用多股內澆口時，要防止入型后幾股金屬液匯合、相互沖擊，從而產生渦流包氣和氧化夾雜等缺陷。
薄壁件的內澆口厚件要適當小些，以保證必要的填充速度，內澆口的設置應便于切除，且不使鑄件本體有缺損（吃肉）。
（4）溢流槽
溢流槽要便于從鑄件上去除，并盡量不損傷鑄件本體。
溢流槽上開設排氣槽時，需注意溢流口的位置，避免過早阻塞排氣槽，使排氣槽不起作用。
不應在同一個溢流槽上開設幾個溢流口或開設一個很寬很厚的溢流口，以免金屬液中的冷液、渣、氣、涂料等從溢流槽中返回型腔，造成鑄件缺陷。
2、鑄造圓角（包括轉角）
鑄件圖上往往注明未注圓角R2等要求，我們在開制模具時切忌忽視這些未注明圓角的作用，決不可做成清角或過小的圓角。鑄造圓角可使金屬液填充順暢，使腔內氣體順序排出，并可減少應力集中，延長模具使用壽命。（鑄件也不易在該處出現(xiàn)裂紋或因填充不順而出現(xiàn)各種缺陷）。例標準油盤模上清角處較多，相對來說，目前兄弟油盤模開的最好，重機油盤的也較多。
3、 脫模斜度
在脫模方向嚴禁有人為造成的側凹（往往是試模時鑄件粘在模內，用不正確的方法處理時，例鉆、硬鑿等使局部凹入）
4、 表面粗糙度
成型部位、澆注系統(tǒng)均應按要求認真打光，應順著脫模方向打光。由于金屬液由壓室進入澆注系統(tǒng)并填滿型腔的整個過程僅0.01 0.2秒的時間。為了減少金屬液流動的阻力，盡可能使壓力損失少，都需要流過表面的光潔度高。同時，澆注系統(tǒng)部位的受熱和受沖蝕的條件較惡劣，光潔度越差則模具該處越易損傷。
5、模具成型部位的硬度
鋁合金：HRC46°左右
銅：HRC38°左右
加工時，模具應盡量留有修復的余量，做尺寸的上限，避免焊接。
壓鑄模具組裝的技術要求：
1、模具分型面與模板平面平行度的要求。
2、導柱、導套與模板垂直度的要求。
3、分型面上動、定模鑲塊平面與動定模套板高出0.1 0.05mm
4、推板、復位桿與分型面平齊，一般推桿凹入0.1mm或根據用戶要求。
5、模具上所有活動部位活動可靠，無呆滯現(xiàn)象pin無串動。
6、滑塊定位可靠，型芯抽出時與鑄件保持距離，滑塊與塊合模后配合部位2/3以上。
7、澆道粗糙度光滑，無縫。
8、合模時鑲塊分型面局部間隙<0.05mm。
9、冷卻水道暢通，進出口標志。
10、成型表面粗糙度Rs=0.04，無微傷。
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