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模具是壓鑄件的主要工具,因此,在設(shè)計模(mó)具時,應盡量注意使模具總體結構及模具(jù)零件結構合理,便於製造,便於使用,安全(quán)可靠。要使模具(jù)在壓鑄中不變(biàn)形,金屬(shǔ)液在模內流動穩定,能均勻地使鑄件冷卻,能全自動壓(yā)鑄而無故障。此外,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(jí)模具零件的結構要合理
從強度的觀點來看,把模(mó)具零件設計(jì)成整體(tǐ)的好,堅固耐用,在使(shǐ)用中不易損壞(huài),不(bú)易變形。但是,如果(guǒ)壓鑄件形狀複雜,模具零件也複雜,會使(shǐ)模具加工困難,加工的精度不高。若把模具零件(jiàn)做成組合式,則(zé)加工大為簡化,易獲得高的加工(gōng)精度,進而(ér)可獲得高質量的壓鑄件。
2.型腔數的決定
決定(dìng)型腔數,要考慮(lǜ)設備能力、模具加工的難易、生(shēng)產批量大小、鑄件的(de)精度要求等。特別是多(duō)型腔模具,由於模具加工難度大,尺寸精度誤差大,流道配置(zhì)不(bú)易取(qǔ)得均衡,各型腔鑄件性能就不一(yī)致。壓鑄(zhù)件要求精度(dù)高、幾何形(xíng)狀複雜時,最好一(yī)模一腔。小型鑄件根據情況而定。
3.澆注係統(tǒng)的設計
澆注係統不僅是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(yǐ)及排氣條件、壓鑄型熱平穩等因素有調節(jiē)作用,所以(yǐ),設計澆注係統(tǒng)必須分析鑄(zhù)件的結構特(tè)點、技術要(yào)求、合金種類及其特性,還要考慮壓鑄機的類(lèi)型(xíng)及特點等,這樣才能設(shè)計(jì)合理的澆(jiāo)注係統。
4.排氣係統設計
模具應設有足夠溢流範圍的溢流槽和(hé)排(pái)氣通道(dào),這對保證產品(pǐn)質量很重要。人們常常忽視溢(yì)流通道由進來的金屬液過早堵死的現象(xiàng)。要(yào)采用合理的結構,使金屬液先流進溢流槽的較深的部位,保證排(pái)氣孔在最長時間內一直是通的。此外,溢流槽應設有頂料杆,以排除溢流槽中(zhōng)的金屬。
5.模具溫度
壓(yā)鑄模的溫度是影響鑄(zhù)件質量的一個重要因素。模溫不當,不但影響壓鑄件的內外質(zhì)量(如鑄件(jiàn)產生氣孔、縮孔(kǒng)、疏鬆、粘膜、晶粒粗大等缺陷),還影響鑄件尺寸精度,甚至鑄件變形,使壓鑄模出現龜裂,使鑄件表麵形成難以清除的網狀毛刺,影響壓鑄件的外觀質量。以鋁合金為例,合金溫度在670-710℃澆入鑄型。在長期生產實踐中(zhōng),總結得出模具(jù)最(zuì)佳溫度應(yīng)控製在澆入鑄型溫度(dù)的(de)40%。鋁合金壓(yā)鑄模溫度為230-280℃,模具溫度在這一範(fàn)圍內(nèi)有利(lì)於獲得優質高產鑄件。模具一般都不用氣體或電加熱,而采用預熱冷卻(què)裝置,這些裝置是按(àn)照要求(qiú)用油作介質,對(duì)模具進行預熱和冷卻的。
6.成(chéng)型零件(jiàn)尺寸的決定
計算壓鑄零件尺寸時,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格(gé)。必要時(shí),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(shèn)至要把模具壓鑄零件材料的熱(rè)膨脹以及產品壓鑄後保存(cún)、使用(yòng)環境對產品尺寸精度的影響考慮在(zài)內。
7.分型麵位置的決定
分(fèn)型麵的位置,會影響到模具(jù)加工、排氣、產品脫模等。通常,分型麵會在產品上留下一條痕跡線,影響產品的表麵質量及尺寸精度。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,可把分型(xíng)麵位置放在產品表(biǎo)麵質量要(yào)求不高,或尺寸精度不高的地方。
8.模具不能變形
往往由於(yú)模具結構不合理或模(mó)具材料選用不當,造成模具在(zài)使用中裂口、變形,進而導致產(chǎn)品不合格,為此(cǐ),在設計模具時,必須采(cǎi)取適當的措施來保證產品的質(zhì)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(xíng)芯的(de)板及(jí)墊板要充分厚,必要時墊板下可以(yǐ)增加支墊(diàn)。型芯與型腔要安裝可靠,型芯與安裝孔側(cè)麵粗糙度要合適,粗糙度不能太低,穿通孔型(xíng)芯應兩邊固定,以防止產品一邊壁厚,一邊壁薄。對產品上(shàng)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。
對壓鑄模可對型腔、墊板進行強度校核。對型腔壁(bì)厚進行強度、剛度校核,對墊板進行剛度校核。除在模(mó)具結構上采(cǎi)取某些保證(zhèng)措施之外(wài),還得選用變形小、強度好的模具材料。另外,模具導柱與導套之間存在間隙,或(huò)導柱、導(dǎo)套在使用(yòng)過程中(zhōng)的磨損都會影響(xiǎng)到產品的質量。特別是尺寸精度高的產(chǎn)品,為了保證產品精度,可在(zài)分型麵上設置動、定模錐麵配合(hé)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(dòng)、定模(mó)錯位,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(zhǐ)推杆等工作不平穩,受單側磨損,保證產品受力均勻,頂出時不使產品變形。
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