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模具是壓鑄件的主要工具,因此,在(zài)設(shè)計模具時(shí),應盡量注(zhù)意使模具總體結(jié)構及模具零件結構(gòu)合理,便於製(zhì)造,便於使用,安全可靠。要使模具在壓鑄中不變形,金屬液在模內流動穩定,能均勻地使鑄件冷(lěng)卻(què),能(néng)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(dù)的觀點來看,把模具零件設計(jì)成整體的好,堅(jiān)固耐用,在使用中不易(yì)損壞,不易變形。但是(shì),如果壓鑄件形狀複雜,模具零件也複雜,會使模具加工困難,加工的精度(dù)不高。若把模(mó)具零件做成(chéng)組合式,則加工大為簡化(huà),易獲得(dé)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
決定型腔數,要考慮設備(bèi)能力、模具加工的難易、生產批量大小、鑄件的精度要求等。特(tè)別是多型腔模具,由於模具(jù)加工(gōng)難度大,尺寸精度誤差大,流道配置不易取得均衡,各型腔鑄件性能就不一致(zhì)。壓鑄件要求精(jīng)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.澆注係統的設(shè)計
澆注係統不僅是液體金屬充(chōng)填壓鑄型的通道,還對熔體的流動速(sù)度和壓力的傳遞以及排氣條件(jiàn)、壓鑄型熱平穩等因素有調節作用(yòng),所以,設計澆注係統(tǒng)必須分析鑄件的結構特(tè)點、技術要求、合金種類及其特性,還要考慮壓鑄機的類型及特點等,這樣才(cái)能設計合(hé)理的澆注係統。
4.排氣係統(tǒng)設計
模具應設有足夠(gòu)溢流範圍的(de)溢(yì)流槽和排氣通道,這對保證產品質量很重要。人們常常忽視溢流通道(dào)由進來(lái)的金屬液過早堵死(sǐ)的現象。要采用合理的結構,使金屬液先流進溢流(liú)槽的較(jiào)深(shēn)的部位,保(bǎo)證排氣(qì)孔在最長時間(jiān)內(nèi)一直(zhí)是通的。此外,溢流槽應設有頂料杆,以排除溢流槽中(zhōng)的金屬。
5.模具溫(wēn)度
壓鑄模的(de)溫度是影響(xiǎng)鑄件質(zhì)量的一個重要因(yīn)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(lì)粗大等缺陷),還影響鑄件尺寸精度,甚至鑄件(jiàn)變形,使壓鑄模出現(xiàn)龜裂,使(shǐ)鑄件表麵形成難(nán)以清除的網狀毛刺(cì),影響壓鑄件的外觀質量。以(yǐ)鋁合金為例(lì),合金溫度在670-710℃澆入鑄型。在長期生產實踐中,總結得出模具最佳溫度應控製在澆入鑄型溫度的40%。鋁合金壓鑄模溫度(dù)為(wéi)230-280℃,模具溫(wēn)度在這一範圍(wéi)內有利於獲得(dé)優質高產鑄件。模具一般(bān)都不用氣體或電(diàn)加熱,而采用預熱冷卻(què)裝置,這些裝置是按(àn)照要求用(yòng)油作(zuò)介質,對模具進行預熱和冷卻的。
6.成型零件尺(chǐ)寸的決(jué)定
計(jì)算壓鑄零件尺(chǐ)寸時,選用壓鑄材料的收縮率要符合實(shí)際,不然會導致生產的產品不合(hé)格。必要時,通過試(shì)驗模具實測之後,再計算壓鑄件的尺寸。對於高精度的產(chǎn)品,甚(shèn)至要把模具壓鑄零件材(cái)料的熱膨脹以及產(chǎn)品(pǐn)壓鑄後保存、使用環(huán)境對產(chǎn)品尺寸精度的影響考慮在內。
7.分型麵位置的決定
分型(xíng)麵的位置,會影響到模具加工、排氣、產品脫(tuō)模等。通常,分型麵會在(zài)產品上留下一條痕跡線,影響產品的表(biǎo)麵質(zhì)量及(jí)尺(chǐ)寸精度。因此,設計分型(xíng)麵位置時,除考慮到產品脫模、模具加工、排(pái)氣等(děng)問題外,可把(bǎ)分型麵位置放在產品表麵質量要求不高,或尺寸精度不高(gāo)的(de)地方。
8.模具不能變形
往往由於模(mó)具結構不合理或模具材料選用(yòng)不當,造成模具在使(shǐ)用中裂口、變形,進而導(dǎo)致產品不合格,為此,在設計模(mó)具時,必(bì)須采取適(shì)當的措(cuò)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,型腔要充分厚,安裝型芯的板及墊板要充分厚,必(bì)要時(shí)墊板下可以增加(jiā)支墊。型芯與型腔要安裝(zhuāng)可靠,型芯(xīn)與安裝孔側麵粗糙度要合適,粗糙度不能太低,穿通孔型芯應兩邊固(gù)定,以防(fáng)止產品一邊壁厚,一邊壁薄。對產(chǎn)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(zhù)模可對型腔、墊板進行強度(dù)校核(hé)。對型腔壁厚進行強度、剛度校核,對墊板(bǎn)進行剛度校核。除在模具結(jié)構上采取某些保證(zhèng)措施之外,還得選用變形小、強(qiáng)度好的模具材料。另外(wài),模具(jù)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(xiǎng)到產品(pǐn)的(de)質量。特別是尺寸精度(dù)高的產品,為了保證產品精度,可在(zài)分(fèn)型麵上(shàng)設置動、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,起定位及增強作用,以防止動、定模錯位,這對大型、大(dà)批量生產(chǎn)用模更為重要。推出係統應設置導柱,以(yǐ)防止推杆等工作不平(píng)穩,受單側磨損,保證產(chǎn)品受力均勻,頂(dǐng)出時不使產品變形。
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