压铸模具设计

一、压铸模的设计过程

一）．　设计前的基础性准备

研究产品对象

熟悉压铸机

模具制造知识

现场压铸工艺知识

二）．压铸模设计的工艺准备

对零件图进行工艺性分析

对模具结构的初步分析

选定压铸机

绘制压铸毛胚图

三）．　设计压铸模的基本要求

符合压铸毛胚技术要求

适合压铸生产工艺要求

满足模具加工工艺要求，结构简单合理，标准通用

四）．　设计压铸模

模具结构的拟定与比较

绘制模具总装图及零件图

模具图样的修正与定型

二．　压铸模的结构组成

一）．　压铸模结构组成

定模：固定在压铸机定模安装板上，有直浇道与喷嘴或压室联接

动模：固定在压铸机动模安装板上，并随动模安装板作开合l移动合模时，闭合构成型腔与浇铸系统，液体金属在高压下充满型腔；开模时，动模与定模分开，借助于设在动模上的推出机构将铸件推出．

二）．　压铸模结构根据作用分类

（一）成型零件

型腔：外表面

型芯：内表面

（二）浇注l统

直浇道（浇口套）

模浇道（镶块）

内浇口

余料

（三）导准零件：　导柱；导套

（四）推出机构：推杆（顶针），复位杆，推杆固定板，推板，推板导柱，推板导套．

（五）侧向抽芯机构：凸台＆孔穴（侧面），锲紧块，限位弹簧，螺杆．

（六）排溢系统：溢浇槽，排气槽．

（七）冷却系统

（八）支承零件：定模＆动模座板﹐垫块（装配，定位，安装作用）

三．压铸模零部件设计

定义：

１．成型零部件：构成模腔的所有零部件的统称．

２．结构零部件：保证模具有足够的刚度，强度及正确安装和模具正常工作．

一、分型面的类型

（一）分型面型腔的相对位置分类

（二）按分型面的形状分类

１、平直分型       ２、倾斜分型       ３、阶梯分型       ４、曲面分型

注意事项（分型面选择的原则）﹕

分型后压铸件能从模具型腔内取出来

开模后压铸件应留在动模上

分型面选择应保证压铸件的尺寸精度和表面质量（产品的要求）

有利于浇注系统和排气系统的布置

应便于模具加工，模具加工工艺的可行性，可靠性及方便性

二．成型零部件的结构设计与尺寸计算

（一）热交变应力

除承受金属液的高速冲刷外，还吸收金属凝固过程中的热量，产生热量交换，表面高温膨胀，其它相对较小激冷产生拉应力，　交变应力增强，超过疲劳极限，产生塑性变形，在晶界处产生裂纹．

（二）成型零部件结构形式

１．凹模

凹模常用的结构形式有整体式﹐整体镶入式﹐镶拼组合式﹐瓣合式。

凹模镶拼的例子：

（１）便于机械加工的镶拼

（２）有利于脱模的镶拼

Ａ处横向毛边，不利脱模，且产生飞边后型腔很难清理．

Ｂ处形成的飞边与脱模方向一致有利于脱模．

（３）避免锐角的镶拼

（４）防止热处理变形的镶拼

（５）便于更换维修的镶拼

２．　凸模和型芯

（１）凸模是成型压件整体内形的零部件，所以也称为主型芯．

主型芯的结构形式有：整体式，通孔台肩式，通孔无台肩（螺丝固定）式及非通孔．

（２）小型芯的结构形式

ａ．=型芯要有起导流作用的圆角弧或倒角过渡，如图ａ）所示。通常　台阶ｃ的大小为１～２ｍｍ，最小０．３ｍｍ。如果制成直通式﹐如图Ｂ）所示﹐则金属易进入配合间隙﹐常期使用会侵蚀该处（图中Ａ处）﹐严重时影响脱模。

ｂ．　如果型芯虽有台阶但制成清角而不是圆弧过渡﹐过小的型芯在热处理时会产生应力集中而折断。

圆形小型芯的固定形式如图所示：

ａ）一般式通孔台肩

ｂ）阶梯式（固定长）

ｃ）压块式

ｄ）螺塞固定

ｅ）螺柱联接

３　凹模镶块和型芯的止转

形式有﹕（１）圆柱销（２）平键（３）平面式

（三）成型零部件工作尺寸计算

１．　定义：成型零部件中直接决定压铸件几何形状的尺寸称为工作尺寸．

分为：型腔尺寸，型芯尺寸，中心距尺寸．

型腔尺寸——包容尺寸，磨损变大

径向尺寸

深度尺寸

型芯尺寸——被包容尺寸，磨损变小

径向尺寸

高度尺寸

２．尺寸标注规定：

１）压铸件上的外形尺寸采用单向负偏差，基本尺寸为最大值，与压铸件外形尺寸相应的模具上型腔类尺寸采用单向正偏差，基本尺寸为最值．

２）压铸件上的内形尺寸采用单向正偏差，基本尺寸为最小值，与压铸件内形尺寸相应的模具上型芯类尺寸采用单向负偏差，基本尺寸为最大值．

３）压铸件上和模具上的中心距尺寸均采用双向等值正负偏差，它们的基本尺寸为平均值．

３．　影响压铸件尺寸精度的因素：

１）压铸件的收缩率的影响

计算收缩率：Ｋ＝（Ｌ＇－Ｌ）/Ｌ*１００％

Ｋ－－－－－－计算收缩率

Ｌ＇　－－－－－－常温下模具成型零件的尺寸

Ｌ　－－－－－－常温下压铸件的尺寸

＊收缩率不准确而产生压铸件尺寸偏差一般需要控制在该产品尺寸公差△的１／５以内．（锌合金一般取千分之五为压铸件的收缩率）

２）成型零部件制造偏差的影响（包括加工偏差，装配偏差）

δＺ＝  1/4 ~1/5 △

３）磨损的影响

δC＝  1/6 △

４）模具结构及压铸工艺的影响

尺寸计算：

L_M+ δ_Ｚ/2=(L_Z -△/2 )+ (L_Z - △/2)K’ -δ_C/2

ａ　型腔径向尺寸：

L_M=[(1+K’) L_Z-X△]=(1+K’) L_Z-1/2(△ +δ_Ｚ+δ_C )

K’------預定收縮率的平均值

L_M ------模具型腔的徑向尺寸

L_Z ------壓鑄件的徑向尺寸

X-------修正數，0.5～0.7　　一般Ｘ＝0.5

LM=[(1+K’) LZ-X△]【＋δＺ/０】

ｂ　型芯的径向尺寸：

L_M= (1+K’) L_Z+X△

L_M=[(1+K’) L_Z+X△]【０/－δＺ】

ｃ　型腔深度和型芯高度尺寸：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　           H_M=[(1+K’) H_Z-X△] 【＋δＺ/０】

H_M=[(1+K’) H_Z+X△] 【０/－δＺ】

在计算型腔、型芯成尺寸时，规定如下：

无加工余量的压铸件尺寸，型腔尺寸以大端为基准，另一端按脱模斜度相应减小，型芯尺寸以小端为基准，另一端按脱模斜度相应增大；两面留有加工余量的压铸件H寸，型腔尺寸以小端为基准，型芯尺寸以大端为基准；单面留有加工余量的压铸件尺寸，型腔尺寸以非加工面大端为基准，加上斜度值及加工余量，另一端按脱模斜度相应减小，型芯尺寸以非加工面小端为基准，减去斜度值及加工余量，另一端按脱模斜度相应增大．

ｄ　中心距尺寸：

C_M=(1+K’) C_Z

 (C_M )_{± δＺ/2} =[(1+K’) C_Z] _{± δＺ/2}

　中心距尺寸在加工制造和磨损过程中不受影响及上下偏差对称分布．

ｅ　成型中心边距尺寸：

１）．　磨损后增大的成型中心边距

(C’_M )_{± δＺ/2} =[(1+K’) C’_Z -△/24 ] _{± δＺ/2}

２）．　磨损后减小的成型中心边距

(C’_M )_{± δＺ/2} =[(1+K’) C’_Z +△/24 ] _{± δＺ/2}