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模具是壓鑄件的主要工具,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,安全可靠(kào)。要使模具在壓鑄中不變形,金屬液在模(mó)內(nèi)流動穩定(dìng),能均勻地使鑄件冷卻,能全自動(dòng)壓鑄而(ér)無故障。此(cǐ)外,要(yào)根據生產批量、材質情況等合(hé)理地選用適宜的模具材料。
1.模具及模具零件的結構要合理
從強度的觀點來看,把模具零件設計成(chéng)整體的好(hǎo),堅固耐用,在使(shǐ)用中(zhōng)不易損壞,不易變形。但是,如果壓鑄件形(xíng)狀複雜,模具零件也複雜,會使模具加工困難,加工的精(jīng)度不高。若把模具零件做成組合式,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
決定型(xíng)腔數,要考慮設備(bèi)能力、模具加工的難易、生產批(pī)量大小、鑄件的精度要(yào)求等。特(tè)別是多型腔模具(jù),由於模具加工難度大,尺寸精(jīng)度誤差大(dà),流道配置不(bú)易取得均衡,各型腔鑄件性能就不一致。壓(yā)鑄件要求精度高、幾何形狀複雜時,最好一模(mó)一腔。小型鑄件根據情況而定。
3.澆注係統的(de)設計
澆注係統不僅是(shì)液體金屬充填壓鑄型的通道,還對熔體的流動速度和壓力的傳遞以及排氣(qì)條件、壓鑄型熱(rè)平穩等(děng)因素有調節作用,所以,設(shè)計澆注係統必須分析鑄件的結(jié)構特點、技術要求、合金種(zhǒng)類及其特性(xìng),還要考(kǎo)慮壓鑄機的類型及特點等,這樣才能設計合理的澆注係統。
4.排氣係統設計
模具應設有足夠溢流(liú)範圍的溢流(liú)槽和排氣通(tōng)道,這對保證產品質量很重要。人們常常(cháng)忽視溢流通道(dào)由進來的金屬液過早堵死的現(xiàn)象。要采(cǎi)用合理(lǐ)的結(jié)構,使金屬液先流進溢流槽的較(jiào)深的部(bù)位,保證排氣(qì)孔在最長時間內一直是通的。此外,溢(yì)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(zhù)模的溫度是影響(xiǎng)鑄(zhù)件質(zhì)量的(de)一個重要因素。模溫不當,不但影響壓鑄件的內外質量(如鑄件產生氣(qì)孔、縮孔、疏鬆、粘膜、晶粒粗大等缺(quē)陷),還影響鑄件尺寸精度,甚至鑄(zhù)件變形,使壓鑄模出現龜裂,使鑄件表麵形(xíng)成難以清除的網狀毛刺,影響壓鑄件的外觀質量。以(yǐ)鋁合金為例,合金溫度在670-710℃澆(jiāo)入鑄(zhù)型。在長期生產實踐中,總結得出模具最佳溫度應控(kòng)製在澆入鑄型溫度的40%。鋁合金壓鑄(zhù)模溫度為230-280℃,模具溫度在這一範圍內有(yǒu)利於獲得(dé)優(yōu)質高產鑄件。模具一般都不用氣體(tǐ)或電加熱,而采用預熱冷卻裝置,這些裝置是按照要求用油作介質,對模具進行(háng)預熱和冷卻的。
6.成型零件尺寸的決定
計算壓鑄零件尺寸時,選用壓(yā)鑄材料(liào)的收縮率要符合實際,不然會導(dǎo)致生產(chǎn)的(de)產品不合格。必要時,通過試驗模(mó)具實測之後,再計算壓鑄件的(de)尺寸。對於(yú)高精度的產品(pǐn),甚至要把模(mó)具(jù)壓鑄零件材料的熱膨脹以及(jí)產品壓鑄(zhù)後保存、使用環(huán)境對產品尺寸精度(dù)的影響考慮在內。
7.分型麵位置的決定
分(fèn)型麵的位置,會(huì)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(shàng)留下一(yī)條痕跡線,影響產品的表麵質量及尺(chǐ)寸精度。因此,設計分(fèn)型麵位置時,除考慮到產品脫模、模具加工、排氣等問題(tí)外(wài),可把分型麵位置放在產品(pǐn)表麵質(zhì)量要求不高,或尺寸精度不高的地方。
8.模(mó)具不能(néng)變形
往往由於模具結構(gòu)不合理或模具材料選用不當,造成模具在使(shǐ)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(shì)當的措(cuò)施來保證產品的質量。通常,壓鑄時(shí),模具(jù)內壓力為70-100MPa,為使模具不變(biàn)形錯位,型腔要充分厚,安裝型芯的板及墊板要充分厚,必要時墊板(bǎn)下可以(yǐ)增加支墊。型芯與(yǔ)型腔要安裝可靠,型芯與安裝孔(kǒng)側麵粗糙度要合適,粗糙度不能太低,穿通孔型芯應兩邊固定,以防(fáng)止產品一邊壁厚,一邊壁(bì)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(kě)對型腔、墊板進行強(qiáng)度校核。對型腔壁(bì)厚進行強度、剛度校核,對墊(diàn)板進行剛度校核。除在模具結構上(shàng)采取某些保證措施之(zhī)外,還得選用變形小、強度好的(de)模(mó)具材料。另外,模具導(dǎo)柱與導套之(zhī)間存在間隙,或導柱、導套(tào)在使用過程(chéng)中的(de)磨(mó)損都會影響到產品的質量。特別是(shì)尺寸精度高的產品,為(wéi)了(le)保證產品(pǐn)精度,可在分型麵上設置動(dòng)、定模錐麵配合部分,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(zuò)用,以防止動、定模錯位,這對大型、大批量生產用(yòng)模更為重要。推出係統應設置導柱,以防止(zhǐ)推杆等(děng)工作不平穩,受(shòu)單側磨損,保證產品受力均勻,頂出時不使產品變形(xíng)。
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