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模具是壓鑄件的主要工具,因此,在設計模具(jù)時(shí),應盡量注意使模(mó)具總體結構及模具零件結構合理,便於製(zhì)造,便於使用,安全可靠。要使模(mó)具在壓鑄中不變形,金屬液在模(mó)內流動穩定,能均勻地使鑄件冷卻,能全(quán)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用適宜的模具材料。
1.模具及模具零(líng)件的結構要合理
從強度的觀點來看,把模具零件設計成整體(tǐ)的好,堅固耐用,在(zài)使用中不易(yì)損壞,不易變形。但是,如果壓鑄件(jiàn)形狀複雜,模具零件也複雜,會使模具加工困難,加工的精度不高。若把模具零件做成組合式,則加工大為簡化(huà),易獲得高的加工精度,進而可獲得高質量的壓鑄件。
2.型腔數的決定
決定型(xíng)腔數,要考慮設備能力、模具(jù)加工的難(nán)易、生產批(pī)量大小、鑄件的精(jīng)度要求等。特別是多型腔模具,由於模具加工難度大,尺(chǐ)寸精度誤差大,流道配置不易取得均衡,各型腔鑄件性能就不一致。壓鑄件要求精度高、幾何形狀複雜時,最好一模一腔。小型鑄件根據情況而定。
3.澆注係統的設計(jì)
澆注係統不僅是液體金屬充填壓鑄型的(de)通道,還對熔體的流動速度和壓力(lì)的傳遞以及排氣條件、壓鑄型熱平穩等因(yīn)素(sù)有調節作用,所以,設計澆(jiāo)注係(xì)統必須分析(xī)鑄件(jiàn)的(de)結構特點、技術要求、合金種類(lèi)及其特性,還要考慮壓鑄機的類型及特(tè)點等(děng),這樣才能設計合理的澆注(zhù)係統。
4.排氣係統(tǒng)設計(jì)
模具應設有足夠溢流範圍的溢流槽和排氣通道,這對保(bǎo)證產品質量很重要。人們常常忽視溢流通道由進來的金屬液過早堵死的現象。要采用合(hé)理的結構,使金屬液先流進溢流槽的較深的部位,保(bǎo)證排氣孔在最長時間(jiān)內一直是通的。此外,溢流槽應設有頂料杆,以(yǐ)排除溢流槽中(zhōng)的金屬。
5.模具溫度
壓鑄模的溫度是影響鑄件質量的一個重要因素。模(mó)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(děng)缺陷(xiàn)),還影響鑄件尺寸精度,甚至鑄件變形,使壓(yā)鑄模出(chū)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。以鋁合金為(wéi)例,合金溫度在670-710℃澆入鑄型。在長期生產實踐中,總(zǒng)結得出模具最佳溫(wēn)度應控製在澆入鑄(zhù)型溫度的40%。鋁合金壓鑄模溫度為230-280℃,模具溫度在這一(yī)範圍內有(yǒu)利於獲得優質高產(chǎn)鑄件。模具一般都不用氣體或電加熱,而采用預熱冷(lěng)卻(què)裝置,這些裝置是(shì)按照要求用油(yóu)作介質,對模具進行預熱(rè)和冷卻的(de)。
6.成型零件尺寸(cùn)的決定
計(jì)算(suàn)壓鑄零件尺寸(cùn)時,選用壓鑄(zhù)材料的收縮率要符合(hé)實際,不然會導致生產的產品不合(hé)格。必(bì)要時,通過試驗模具實測之後,再計算壓鑄件的尺寸。對於高精度的產品,甚至要把模具壓鑄零件材料(liào)的熱膨脹以及產品壓鑄後保存、使用環境對產(chǎn)品尺(chǐ)寸精度的影響考慮在內。
7.分型麵(miàn)位置的決定
分(fèn)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(huì)在產品上留下一條痕跡線(xiàn),影響(xiǎng)產品(pǐn)的表麵(miàn)質量及尺寸精度。因此,設計分型麵位置(zhì)時,除考慮到產品脫模、模具加工、排氣等問題外,可把分(fèn)型(xíng)麵位置放在產品表麵質量(liàng)要求不高,或尺寸精度不(bú)高的地方。
8.模具不能(néng)變形
往往由於模具結構(gòu)不合理或模具材料選用不(bú)當,造成(chéng)模(mó)具在使用中裂口、變形,進(jìn)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,模具內壓力(lì)為70-100MPa,為使模(mó)具不變形錯位,型腔要充分(fèn)厚,安裝型芯的板(bǎn)及墊板要充分厚,必要時墊板下可以增加支(zhī)墊。型芯與型腔要安裝可靠(kào),型芯與安裝孔側麵(miàn)粗糙度要合適,粗(cū)糙度不能太低,穿通孔型芯應(yīng)兩(liǎng)邊固定,以防(fáng)止產品一邊壁厚(hòu),一邊壁薄。對產品上盲孔的(de)型芯,也應從進料口部位、數量及型芯加固上想辦法(fǎ),使型芯受力均衡。
對壓鑄(zhù)模可對型腔、墊板進行強度校(xiào)核。對型腔壁厚進行強度、剛度校核(hé),對墊板進行剛度校核。除在(zài)模具(jù)結構上采取某些保證措施之外,還得(dé)選(xuǎn)用變形小、強度好的模具材料。另外,模具導柱與導套之間存在間隙,或導柱、導(dǎo)套(tào)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(de)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(zhōu)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(liàng)生產用模更為重要。推出(chū)係統應(yīng)設置導柱,以防止推杆(gǎn)等工作不平穩,受單側磨損,保證產(chǎn)品(pǐn)受力均勻,頂出時不使產(chǎn)品變形。
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