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模(mó)具是壓(yā)鑄件的主要工具,因此,在設計模具(jù)時,應盡量(liàng)注意使(shǐ)模具總體結構(gòu)及模具零件結(jié)構(gòu)合理,便於製造,便於(yú)使用,安(ān)全可靠。要使模具在壓鑄中不變形,金屬液在模(mó)內流動穩定,能均勻地使鑄件冷卻,能全自動壓鑄(zhù)而(ér)無故(gù)障。此外,要根(gēn)據生產批量、材質情況等合理地選(xuǎn)用適宜(yí)的模具材料。
1.模具及模具零件的結構要合理(lǐ)
從強度的觀點來看,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(jù)零(líng)件也(yě)複雜,會使模(mó)具加工困難,加工的精度(dù)不高。若把模(mó)具零件做成組合式,則(zé)加工大為簡化,易獲得高(gāo)的加工(gōng)精度,進而(ér)可獲得(dé)高質量的壓鑄件。
2.型腔數的決定(dìng)
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、鑄件的精度要求等。特別是多型腔模(mó)具,由於模具加工難度大(dà),尺寸精度誤差大,流道(dào)配置不易取得均衡(héng),各型腔鑄件性能就不一致。壓鑄(zhù)件要(yào)求精度高、幾何形(xíng)狀複雜(zá)時,最好一模一(yī)腔。小型鑄件根據情況而定。
3.澆注係統的設計
澆注係統不僅是液體金(jīn)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條件、壓(yā)鑄型熱平穩等因素有調節作用,所以,設計澆注係統必須分析鑄件的結構特點、技術要求、合金種類及其(qí)特性,還要考慮壓鑄機的(de)類(lèi)型及特點等,這(zhè)樣(yàng)才能設計合理的澆注係統(tǒng)。
4.排氣係統設計
模具應設有足夠溢流範圍的溢流槽和(hé)排氣通道,這對保證產品質量很(hěn)重要。人們(men)常常忽視溢流通道由進來的金屬液(yè)過早堵死的現(xiàn)象。要采用合(hé)理的結構,使金屬液先流進溢流槽的較深的(de)部(bù)位,保證排氣孔在最長時間內(nèi)一直是通的(de)。此外,溢流槽應設有頂料杆,以排除溢流槽中的金屬。
5.模具溫度(dù)
壓(yā)鑄模的溫度(dù)是(shì)影響鑄件質量的一個重要因素。模溫不當,不但影響壓鑄(zhù)件的內外質量(如鑄(zhù)件產生氣孔、縮孔、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(shǐ)鑄件(jiàn)表(biǎo)麵形成難(nán)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(zhǎng)期生產實踐中,總(zǒng)結得出模具(jù)最佳溫度應控製在澆入鑄型溫度的40%。鋁合金壓鑄模溫度為230-280℃,模具溫度在這一範圍內有利於獲得優質高產鑄件。模具一般都不用氣體或電加熱,而采用預熱冷卻裝置,這些裝置是按照要求用油作介質,對模(mó)具(jù)進行預熱和冷(lěng)卻的。
6.成型零件尺寸的決定
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。必要時,通過試驗模具實測之後,再計算壓鑄件的尺寸。對於(yú)高精度的產品,甚至要把(bǎ)模具壓(yā)鑄零(líng)件材料的熱膨脹(zhàng)以及產品壓鑄後保存、使用環境對產品尺寸精度的影響考慮在內。
7.分型麵位置的(de)決定
分型麵的位置,會影響到模具加(jiā)工、排氣、產品脫模等。通常,分型(xíng)麵會在(zài)產品上留下一條痕跡線,影響產品的表(biǎo)麵質量及(jí)尺寸精度(dù)。因此,設計分型麵位置時,除(chú)考慮到產品脫模、模具加工、排氣等問題外,可把分(fèn)型麵位置放在產品表麵質量(liàng)要求不高,或尺(chǐ)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具材(cái)料選用不當,造成模具(jù)在使用中裂口、變(biàn)形,進而導致產品不合格(gé),為此,在(zài)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,模具內壓(yā)力為70-100MPa,為使模具不變形錯位,型(xíng)腔要充分厚,安裝型芯的板及墊板要(yào)充(chōng)分(fèn)厚,必要時墊板下可以(yǐ)增加支墊。型芯與型腔要安裝可靠,型芯與安裝孔(kǒng)側麵粗(cū)糙度要合適,粗糙度不能太低,穿通孔型芯應兩邊固定,以防止產品一邊壁厚,一邊壁薄。對產品上盲孔的型芯,也應從進料口部位、數量及(jí)型芯加固上想辦(bàn)法,使型芯受力均衡。
對壓鑄模可對(duì)型腔(qiāng)、墊板進行強度校核。對型腔壁厚進行強(qiáng)度、剛度校核,對墊板進行剛度校核。除在模具結構上(shàng)采(cǎi)取某些保證措施之(zhī)外,還(hái)得選用變形小、強度(dù)好的模具(jù)材(cái)料。另外,模具導柱與導套之(zhī)間存在間隙,或導柱、導套在使用過程中的磨損都會影響到產品的質量。特別是尺寸(cùn)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,或者在型腔周圍適當的地方設(shè)置2-4個定位杆,起定位及增(zēng)強作用,以防止動、定模錯位,這(zhè)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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