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模具是壓鑄件的(de)主要工具,因此,在設計模具時,應盡量注意使模具總體結構及模具零件結構合理,便於製造,便於使用,安全可(kě)靠(kào)。要使模具(jù)在(zài)壓鑄中不變形,金屬液在(zài)模內流動穩定,能均勻地使鑄件冷卻,能全自動壓鑄而無故障。此外,要根據生產批量、材質情況等合理地選(xuǎn)用適宜的模具材料。
1.模具及模具零件的結構要合理
從(cóng)強度的觀(guān)點來看,把模(mó)具(jù)零件設計成整體的好,堅固耐用,在使用(yòng)中不易(yì)損壞,不易變形。但是,如(rú)果壓鑄件形狀複雜,模具零件也複雜,會使模具(jù)加工困難,加工的精(jīng)度不高。若把模具(jù)零件做成組合式,則加工大為簡化,易獲得高的加工精度,進而(ér)可獲得高質量的壓鑄件。
2.型腔數的決定(dìng)
決定型腔數,要考慮設備(bèi)能力、模具加(jiā)工的難易、生(shēng)產批(pī)量大小、鑄件的精度要求等。特別是多型腔模具,由於模具加工難度大,尺寸精度誤差大,流道配置不(bú)易取得均衡,各型腔鑄件性(xìng)能就不一(yī)致。壓(yā)鑄件要求精(jīng)度高、幾何形狀複雜(zá)時,最好一模一腔。小型鑄件根據情況而定。
3.澆注係統(tǒng)的設計
澆注係統不僅是液體金屬充填壓鑄型的通道,還對熔體(tǐ)的流動速(sù)度和壓力的傳遞以及排氣條件、壓鑄型熱平穩等因素有調節作用(yòng),所(suǒ)以,設計澆(jiāo)注係統必須分析鑄(zhù)件的結構特點、技術要求、合金種類(lèi)及其(qí)特性,還要考慮壓鑄機的類型及特點等,這樣(yàng)才能設計(jì)合理的澆注係統。
4.排氣係統設計
模具應(yīng)設有足夠溢流範圍的溢流槽(cáo)和排氣通道,這對保證產(chǎn)品質量很重(chóng)要(yào)。人們常常忽視溢流(liú)通道由進來的金屬液過早(zǎo)堵死的現象。要采用合理的結(jié)構,使金屬液(yè)先流進溢流槽的較深的部位,保證排氣孔在最長時間內一直是通的。此外,溢流槽應設有頂料(liào)杆,以排除溢流槽中的金屬。
5.模(mó)具溫度
壓鑄模的溫度是影響鑄件質量的一個重要因素。模溫不當,不但影響壓鑄件的內(nèi)外質量(如鑄件產生氣孔、縮孔(kǒng)、疏鬆、粘膜、晶粒粗大等缺陷(xiàn)),還影響鑄件尺寸精度,甚至鑄件變(biàn)形,使(shǐ)壓鑄模出現龜裂,使鑄件表麵形成難以清除的網狀毛刺,影響壓鑄件的外觀質量。以鋁合金為例,合金溫度在670-710℃澆入鑄型。在長期生產實(shí)踐中,總結得出模具最佳溫度應控製在澆入鑄型溫度(dù)的40%。鋁合金壓鑄模溫度(dù)為230-280℃,模具溫度在這一範圍內有利於獲得優質高產鑄件。模具一(yī)般都不用氣體或電加(jiā)熱,而采用(yòng)預熱冷(lěng)卻裝置,這些裝置(zhì)是按照(zhào)要求用油作介質,對模具進行(háng)預熱和(hé)冷(lěng)卻的。
6.成型零件尺寸的決定
計算壓鑄零件尺寸時,選用壓鑄材料的收縮率要符合實際,不然會導致生產的產(chǎn)品不合格。必要時,通(tōng)過試(shì)驗模具實測之(zhī)後,再計算壓(yā)鑄件的尺寸。對於高精度的產品(pǐn),甚至要(yào)把模具壓鑄零件材料的熱膨脹以及產品壓鑄後保存、使用環境對產品尺寸精度(dù)的影響考(kǎo)慮在內。
7.分型麵位置的決定
分型麵的位置,會(huì)影響到模(mó)具加工、排氣、產品(pǐn)脫模等。通常,分型麵會在產品上留(liú)下(xià)一條痕跡線(xiàn),影響產品的(de)表麵質量及尺寸精度。因此,設計分型麵位置時,除考慮到產品脫模、模具加工、排氣等問題外,可把分型麵位置放在產品表麵質量要求不高,或尺寸精度不高的地(dì)方。
8.模具不能變形
往往由於模具結構不合理或模具材料選用不(bú)當,造成模具在(zài)使用中裂口、變形,進而導致產品不合格,為此,在設計模具時,必(bì)須采取適當的措施來保證產品的質量。通常,壓鑄時,模具內壓力為70-100MPa,為使模具不變形錯位,型腔要(yào)充分厚(hòu),安裝型芯的板及墊(diàn)板要充分厚(hòu),必要時墊板下可以增(zēng)加支墊(diàn)。型(xíng)芯與型腔要安裝可靠,型芯與安裝孔側(cè)麵粗糙度要(yào)合適,粗糙度不能太低,穿通孔型芯應兩邊固定,以防止產品(pǐn)一邊壁厚,一邊壁薄。對產品上盲孔的型芯,也應從進料口部位、數量及型芯加固上想辦法,使型芯受力均衡。
對壓鑄模可對型腔、墊板進行強度校核。對型(xíng)腔壁厚進行(háng)強度、剛度校核,對墊(diàn)板進行剛度校核。除在模具結構上采取某些保證措施之(zhī)外,還得選用變形(xíng)小(xiǎo)、強度好的模具材料。另外,模(mó)具導柱與導套之間存在間隙,或導柱、導套在使用過程中的磨損都會影響到產品的質量。特別是尺寸精度高的產品,為了(le)保證產品精(jīng)度,可在分型麵上設置動、定(dìng)模錐(zhuī)麵配合部分,或者在型腔周圍適當的地方設置2-4個定位杆,起定位及增強作用,以防止動、定模錯位,這對大型、大批量生產用模更為重要。推(tuī)出係統應設置導(dǎo)柱,以防止推杆等工作不(bú)平穩,受單側磨損,保證產品受力均勻,頂出時不(bú)使產品變(biàn)形。
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