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模具是壓鑄件的主(zhǔ)要工具,因此,在(zài)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(zhì)造,便於使用,安全可靠。要使模具在壓(yā)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,能全自動壓鑄而無故障(zhàng)。此外,要根據(jù)生產批量、材質情況等合(hé)理(lǐ)地選用適(shì)宜的模具材料。
1.模具及模(mó)具零件的結構要合理
從強度的觀點來看(kàn),把模具零件設計成(chéng)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(mó)具零件做成組合式,則加工(gōng)大為簡化,易獲得(dé)高的加工精(jīng)度,進而可獲得高質量的壓鑄(zhù)件。
2.型腔數的決定
決定型腔數,要考慮設備能力、模具加工的難易、生產批量大小、鑄(zhù)件的精度要求等。特別是多型腔模具,由於(yú)模具加工難(nán)度大,尺寸精度誤差大(dà),流道配置不易取(qǔ)得均衡,各(gè)型腔鑄件性能就不一致(zhì)。壓鑄件要求精度高(gāo)、幾何形狀複雜時,最好(hǎo)一模一腔。小(xiǎo)型(xíng)鑄件(jiàn)根據情況而定。
3.澆注係統的設計
澆注係統不僅是(shì)液體金屬充填(tián)壓鑄型(xíng)的通道,還對熔體的流動(dòng)速度和壓力(lì)的傳遞以及排氣條件、壓鑄型熱平穩等因素有調節作用,所(suǒ)以,設計澆注係統必須分(fèn)析鑄件的(de)結構特點(diǎn)、技術要求、合(hé)金種(zhǒng)類及其特性,還要考慮壓鑄機的類型及特點等,這(zhè)樣(yàng)才能設計合理的澆注(zhù)係統。
4.排氣係統設(shè)計
模具應設有足夠溢流範圍的溢流槽和排(pái)氣通道,這(zhè)對保證產品質量很重要。人們(men)常常(cháng)忽視溢流通道(dào)由(yóu)進(jìn)來的金屬液過早堵死的現象。要采用(yòng)合理的結(jié)構,使金屬液先流進溢流槽的較深(shēn)的部(bù)位,保證排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(yǐ)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個重要因素。模溫不當,不但影響壓鑄件的內外質量(如鑄件(jiàn)產生氣孔(kǒng)、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,使鑄件表麵形成難以清除的網狀毛(máo)刺,影響壓鑄件(jiàn)的外觀質量。以鋁合金為例,合金溫度在670-710℃澆入(rù)鑄型。在(zài)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(dù)的40%。鋁合(hé)金壓鑄(zhù)模(mó)溫度為230-280℃,模具溫度在這一範(fàn)圍內有利於獲得優質高產(chǎn)鑄件。模具一般都不用氣體或電加熱,而采用預熱冷卻裝置,這些裝置(zhì)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(suàn)壓鑄零件尺寸(cùn)時,選用壓(yā)鑄材料的收縮率要符合實際(jì),不然會(huì)導致生產(chǎn)的產品(pǐn)不合格。必要時(shí),通過試驗模具實測之後,再計(jì)算壓鑄件的尺寸。對於高精度的產品,甚至要把模具壓鑄零(líng)件材料的熱膨脹以及產品壓(yā)鑄後保存、使用環境對(duì)產品尺寸精度的影響(xiǎng)考慮在內。
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,分型麵會在產品上留下一條痕(hén)跡線,影響產(chǎn)品的表麵質量及尺寸精(jīng)度。因此(cǐ),設計分型麵位置時,除考慮到產品脫模、模具加工、排氣等問題外,可把(bǎ)分型(xíng)麵位置放在產品表麵質量(liàng)要求不(bú)高(gāo),或尺寸精度不高的地方。
8.模具不能變形
往往由於模具(jù)結構不合理或模具材料選用不當,造成模具在使用中裂口、變形,進而導致(zhì)產品不合格,為此,在設計模具時(shí),必(bì)須采取適當(dāng)的措施來保證產品(pǐn)的(de)質量。通常,壓(yā)鑄時,模具內壓(yā)力(lì)為70-100MPa,為使模具不變(biàn)形(xíng)錯位(wèi),型腔要充分厚,安(ān)裝(zhuāng)型芯的板及墊(diàn)板(bǎn)要充分厚,必要時墊板下可以增加支墊。型芯與(yǔ)型(xíng)腔要安裝可靠,型(xíng)芯與安裝孔側(cè)麵粗糙度要合(hé)適,粗糙度不能太低,穿通孔型芯應兩(liǎng)邊固定,以防止(zhǐ)產品一邊(biān)壁厚,一邊壁(bì)薄。對產品上盲孔(kǒng)的(de)型芯,也應從進料口部位、數量及型(xíng)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(háng)強度校核。對型腔壁厚進行強度、剛度校核,對墊(diàn)板進行剛度校核。除在模具結構上采取某些保證措施之外,還(hái)得(dé)選用變(biàn)形小、強度好(hǎo)的模具材(cái)料。另外,模具導柱與導套(tào)之間存在間隙,或導(dǎo)柱、導套在使用過程中的磨損都會影響到產品(pǐn)的質量。特別是尺寸精度高(gāo)的產品,為了保(bǎo)證產(chǎn)品精度,可在分(fèn)型麵上設置(zhì)動、定模(mó)錐麵配合部分,或者在型腔周圍(wéi)適當(dāng)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(wèi),這(zhè)對(duì)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,受單側磨損,保(bǎo)證(zhèng)產品受力均勻,頂出時不使產(chǎn)品(pǐn)變形。
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