压铸工艺与模具设计_影响压铸件质量的因素 全球百事通

压铸工艺与模具设计(铝合金压铸件质量与模具设计的关系)

(资料图)

随着科学技术的发展，对压铸产品的安全性和美观性的要求也在不断提高。根据用途的不同，对零件质量的评价也不同。具体来说，如果零件在机械性能、几何形状、尺寸精度、缩孔、气孔、粗糙度等方面满足使用要求，则为合格品；这部分质量比图纸要求稍差，但勉强能用。这部分有缺陷。如果完全不符合使用要求，该零件就是废品。如何生产出高质量的零件，对节约材料和能源，缩短制造时间，提高经济效益具有重要意义。

1.影响压铸件质量的因素

影响压铸件质量的因素很多，如压铸机的类型和质量、压铸件几何结构和技术要求的合理性、模具结构和操作人员的技术水平等。

1.1压铸设计

设计人员首先要充分了解用户的要求和工作条件，以及压铸件的受力情况，然后根据要求和工作环境选择合适的材料，了解材料的压铸性能。在设计时，要特别注意在满足使用要求的前提下，尽量使压铸件结构简单。壁厚适宜且均匀，并预留必要的拔模斜度，否则会出现凹坑、气孔、缩孔、浇不足疤、裂纹、变形等缺陷。会出现在压铸件上。

压铸件尺寸精度的要求要合理，否则会对模具的设计、模具加工、工艺条件的制定和管理造成不必要的麻烦，而且优优资源网会造成大量的不合格品。

1.2模具结构、加工精度和模具材料的选择

压铸件由模具压铸而成。毫无疑问，模具的设计、加工精度和模具材料的选择与产品质量密切相关。模具结构不合理，无论在工艺上采取什么措施，都难以使产品合格。此外，模具材料、模具加工精度、表面粗糙度、加工痕迹、热处理微小裂纹、氮化层厚度、模具装配不当都会影响产品质量和模具寿命。

1.3铸造材料的收缩

当铸件的收缩率一般以平均百分数或有一定变化范围的百分数的形式给出时，通常选用材料的平均收缩率。用于高精度压铸件。设计模具时要特别注意材料的收缩。如有必要，可先对模具进行测试。从试模中获得所需数据后，我们就可以设计和制造用于大规模生产的模具。计算不同收缩率的压铸件各部分的工作尺寸，基本计算公式为:

空腔尺寸Y+=(YO+KYO-n△)+

维度Y+=(YO+KYO-n△)+

距离维度Y=(YO+KYO)

其中y是计算的模型尺寸，mm。

Yo——铸件该部分的最终尺寸(更大或最小), mm

K——综合计算收缩率。

N——模具修整系统

△——压铸件公称尺寸公差，mm

——模具的制造公差，mm

1.4压铸工艺的制定和实施

压铸工艺的制定和实施与压铸设备的质量和操作人员的技术水平有关。在国内现有压铸设备条件下，很难稳定、可靠、准确地控制压铸工艺参数。压铸过程的基本控制是对压铸设备、压铸材料和模具进行组合和应用的过程。不严格执行工艺和主要参数会造成缩孔、变形、欠铸、尺寸不合格等。

2.压铸质量与模具的关系。

模具是压铸的主要工具，应尽量使模具整体结构和模具零件结构合理，易于制造，使用方便，安全可靠。必须保证压铸时模具不变形，金属液在模具中稳定流动，铸件能均匀冷却，压铸能全自动无故障。另外，要根据生产批次和材料情况，合理选择合适的模具材料。

2.1模具结构要合理，模具零件结构也要合理。

从强度的角度来看，模具零件设计得整体良好，坚固耐用，使用中不易损坏或变形。但如果压铸件形状复杂，模具零件复杂，就会造成模具加工困难，加工精度不高。如果把模具零件组合起来，加工就大大简化了，也容易获得高的加工精度，进而可以获得高质量的压铸件。

2.2空腔数量的确定

确定型腔数量要考虑设备能力、模具加工难度、生产批量、铸件精度要求等因素。尤其是多腔模具，由于模具加工难度大，尺寸精度误差大，很难达到流道配置的平衡。每个型腔铸件的性能不一致。压铸精度要求高，几何形状复杂时更好一模一腔。小铸件看情况。

2.3浇注系统的设计

浇注系统不仅是液态金属充填压铸模具的通道，而且还起着调节熔融液体的流速和压力传递、排气条件、压铸模具的热稳定性等因素的作用。因此，浇注系统的设计必须分析铸件的结构特点、技术要求、合金类型和特点，还要考虑压铸机的类型和特点，从而设计出合理的浇注系统。

目前，对于流道系统还没有统一的计算方法。采用更多的经验来推进优优资源网的设计，尝试和调整模型。经验是:

流道尺寸是根据内浇口截面积来确定的，即内浇口截面积:流道截面积= 1: 3-1: 4。内浇口厚度:流道厚度= 1: 5-1: 8。

2.4排气系统设计

模具要有足够溢流范围的溢流槽和排气道，这对保证产品质量非常重要。人们常常忽略溢流通道被进来的熔融金属过早堵塞的现象。利用图1所示的结构，熔融金属可以首先流入溢流槽的较深部分，并且排气孔可以保持最长时间的打开。此外，溢流槽应配有顶杆，以清除溢流槽中的金属。

2.5模具温度

压铸模具的温度是影响铸件质量的重要因素。模具温度不当不仅影响压铸件的内部和外部质量(如气孔、缩孔、疏松、粘膜、晶粒粗大等缺陷)，还会影响铸件的尺寸精度，甚至造成铸件变形，导致压铸模产生裂纹，铸件表面形成难以去除的网状毛刺，影响压铸件的外观质量。以铝合金为例，合金在670-710℃浇注入模具。在长期的生产实践中，总结出模具的更佳温度应控制在浇注温度的40%，铝合金压铸模具的温度应为230 ~ 280℃。在这个范围内的铸型温度有利于获得高质量和高产量的铸件。

一般模具不使用气体或电加热，而是使用预热和冷却装置。这些设备使用油作为介质，根据需要预热和冷却模具。

2.6确定模制零件的尺寸

在计算压铸件尺寸时，压铸材料的收缩率要符合实际，否则生产出来的产品不合格。必要时，用试模实测后计算压铸件的尺寸。对于高精度的产品，甚至要考虑到压铸零件材料的热膨胀、压铸后产品的保存、使用环境对产品尺寸精度的影响。

2.7分型面位置的确定

分型面的位置会影响模具加工、排气、产品脱模等。通常分型面会在产品上留下痕迹，影响产品的表面质量和尺寸精度。所以在设计分型面位置时，除了产品脱模、模具加工、排气等问题外，分型面位置可以放在产品表面质量要求不高或尺寸精度不高的地方。

2.8模具不能变形。

往往是因为模具结构不合理或者模具材料选择不当。模具在使用中开裂变形，进而产品不合格。因此，在设计模具时，必须采取适当的措施来保证产品的质量。通常在压铸的时候。模具的内压为70-100兆帕。为了防止模具变形错位，型腔要足够厚，安装型芯的板和垫板也要足够厚。如有必要，可在垫板下增加支撑垫。型芯和型腔应安装可靠，型芯和安装孔的侧面粗糙度要合适。粗糙度不能太低，通孔芯要两边固定。防止产品一边厚一边薄。对于产品的盲孔型芯，也要从进料口的位置、数量、型芯加强等方面想办法，以平衡型芯受力。对于压铸模，可以校核型腔和垫板的强度，也可以校核型腔壁厚的强度和刚度。检查垫板的刚度。除了采取一些措施保证模具结构外，还应选择变形小、强度好的模具材料。另外，模具的导柱和导套之间有间隙，或者体外储存时导柱和导套的磨损会影响产品质量。特别是对尺寸精度要求高的产品，为了保证产品精度，可以在分型面上设置动、定模锥面的配合部位，或者在型腔周围的适当位置设置24个定位杆，起到定位和加强的作用，防止动、定模错位。这对于模具的大规模、批量生产更为重要。

推出系统中应设置导柱，以防止推杆等工作不稳定和单边磨损，保证产品受力均匀，顶出时不使产品变形。

3.压铸模具常见故障的原因及排除方法

压铸模具常见故障原因及排除方法见表1。

4.结束语

目前模具设计基本采用类比法，依靠经验、直觉和试凑法。今后要在生产中积累经验，特别是根据材料压铸的特点进行模具设计的经验，然后输入电脑，应用到模具设计中。将模具分类，并标准化；计算机设计、自由曲面设计、流程设计、温度确定和强度计算。用电子计算机进行CAE分析，从而加快模具设计，使模具结构更加合理。

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关键词： 模具设计