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模具是壓鑄件的主要工(gōng)具,因此,在設計模具時,應盡量注(zhù)意使模具總(zǒng)體(tǐ)結構及模具零件結構合理(lǐ),便於(yú)製造,便於使用,安全(quán)可(kě)靠(kào)。要使模具(jù)在(zài)壓鑄(zhù)中不變形(xíng),金屬液在模內流動穩定,能均勻地使鑄件冷卻,能(néng)全自(zì)動壓鑄而無故障。此外(wài),要根據生產批量(liàng)、材質情況等合(hé)理地選用適宜的模具材料。
1.模(mó)具及模具零(líng)件的結構要合(hé)理
從強(qiáng)度的觀點來看,把模(mó)具(jù)零件設計成整體的好,堅固耐用,在使用中不易損壞,不易變形。但是,如果壓(yā)鑄件形(xíng)狀複雜,模(mó)具零(líng)件也(yě)複雜,會使模具加工困難,加工的精度(dù)不高。若把模具零件做成組合式,則加工大(dà)為簡化,易(yì)獲得高的加(jiā)工精度,進而可獲得高質量的壓(yā)鑄件。
2.型腔數的決定
決定型腔數,要考慮設(shè)備能力、模具加工的難易、生產批量大小、鑄件(jiàn)的精度要求等。特別是多型腔模具,由於模具加工(gōng)難度大,尺寸精(jīng)度誤(wù)差大,流道配置不易取得均衡,各型腔鑄件性能就不一致。壓鑄件(jiàn)要求精度高、幾何形狀複雜時,最好一模一腔。小(xiǎo)型鑄件根據情況而定。
3.澆注(zhù)係統的設計
澆注係統不僅是液體金(jīn)屬充(chōng)填壓鑄型的通(tōng)道,還對熔體的流動速度和壓力的(de)傳遞以及排氣條件(jiàn)、壓鑄型(xíng)熱平穩等因素(sù)有調節作(zuò)用,所以,設計澆注係統必須分析鑄件的結構特點、技術要求(qiú)、合金種類及其特性,還要考慮壓鑄機的類(lèi)型及特點等,這樣才能(néng)設計合理的澆(jiāo)注係統。
4.排氣係統(tǒng)設計
模具應設(shè)有足夠溢流範圍的溢(yì)流槽和(hé)排(pái)氣通道,這(zhè)對保證產品質量很重要(yào)。人(rén)們常常忽視溢流通道由進來的金屬液過早堵死的現象。要采(cǎi)用合理的結構(gòu),使金屬液先流進(jìn)溢流槽的較深的部位,保(bǎo)證排氣孔在最長時間內一直是通的。此外(wài),溢流槽應設有頂料杆,以排除溢流槽中的金屬。
5.模具溫度
壓鑄模的溫度是影響鑄件質量的一(yī)個重要因素。模溫不當,不但影響壓鑄件的內外質量(如鑄件產生氣孔、縮孔、疏鬆、粘膜、晶粒粗大等缺陷),還影(yǐng)響鑄件尺寸精度,甚至鑄件變形,使壓鑄模出現龜裂,使鑄(zhù)件表麵形成難(nán)以清除的網狀毛刺,影(yǐng)響壓鑄(zhù)件的(de)外觀質(zhì)量(liàng)。以鋁(lǚ)合金為例,合金溫度在670-710℃澆入鑄型。在長期生產實踐中,總結得出模(mó)具最佳溫度應控製在澆(jiāo)入鑄型溫度的(de)40%。鋁合金壓鑄模溫度為230-280℃,模具溫度在這一範圍(wéi)內有利於獲得優質高產鑄件。模具一般都不用氣(qì)體或電加熱,而采用預熱冷卻裝置,這些裝置是(shì)按照要求用油作介質,對模具進行預熱和冷卻的。
6.成型零件尺寸的決定
計算壓鑄零件尺(chǐ)寸(cùn)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品不合格。必要時,通過(guò)試驗模(mó)具實測之後,再計算壓鑄(zhù)件(jiàn)的尺寸。對於高精度的產品,甚至要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(chǎn)品尺寸精度的影響考(kǎo)慮在內。
7.分型麵位置的決定
分型麵的位置,會影響到模具加工、排氣、產品脫模等。通常,分型麵會在產品(pǐn)上留下(xià)一條痕(hén)跡線,影響產(chǎn)品的表麵質量及(jí)尺寸(cùn)精度。因此,設計分型麵位置時,除考慮到產品脫模、模具(jù)加(jiā)工、排氣(qì)等問題外,可把分型麵位置放在產品表(biǎo)麵質量要求不高,或(huò)尺寸精度不高的地方。
8.模具不能變形
往往由於模具(jù)結構不合理(lǐ)或模具材料選用(yòng)不(bú)當,造成模具在使用中裂口、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(yā)力為70-100MPa,為使模具不變形錯位,型腔要充分(fèn)厚,安裝型(xíng)芯的板及墊板要充分厚,必要(yào)時墊板(bǎn)下可以增加支(zhī)墊。型芯(xīn)與型腔要安裝可靠,型芯與安裝孔側麵粗糙度(dù)要合適(shì),粗糙度不(bú)能太低,穿通孔型(xíng)芯應兩邊固定,以防止產品(pǐn)一(yī)邊壁厚,一邊壁薄。對產(chǎn)品上盲孔的型芯,也(yě)應(yīng)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。對型腔壁厚進(jìn)行強(qiáng)度、剛度校核,對墊板進行剛(gāng)度校核。除在模具結構上采取某些保證措(cuò)施之(zhī)外,還得選用變形小、強度好的模具材料。另外,模(mó)具導柱與導套之(zhī)間存在間(jiān)隙,或導柱、導套在使用過程中的磨損都會影響到產品(pǐn)的質量。特(tè)別(bié)是尺寸精度高的產品,為了保證產品精度,可在分型麵上設置動、定模錐麵配合部分,或者在型腔周圍適當的(de)地方設(shè)置2-4個定位(wèi)杆,起定位及增強作用,以防止動、定模錯位(wèi),這對大型、大批量生產用模更為重要。推出係統應設置導柱,以防止推杆等工作不平穩,受單(dān)側(cè)磨損,保證產品受力均勻,頂出時不使產品變形。
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