什么是压铸模具设计的设计要点
引导语:压铸模要求高可靠性和长寿命,与压铸机、压铸工艺有机 结合为一个有效的铸件生产系统,优化压铸模具设计、提高工艺水平, 为压铸生产提供可靠保证,是大型压铸模设计所追求的方向。下面就让 小编带着大家去了解一下什么是压铸模具设计的设计要点吧! 压铸模具结构
通常压铸模具的基本结构包含:融杯、成形镶块、模架、导向 件、抽芯机构、推出机构以及热平衡系统等。 压铸模具设计开发流程
模具设计和开发流程如图 1 所示,从该图中可以清晰地看出模具 设计阶段需要设计人员所做的工作及模具设计的整体思路,其中包含一 些与标准认证相关的设计和开发流程,对设计阶段可能产生的缺陷具有 一定的预防作用。 压铸模具设计要点
第一,运用快速原型技术和三维软件建立合理的铸件造型,初步 确定分型面、浇注系统位置和模具热平衡系统。
按照要求把二维铸件图转化为三维实体数据,根据铸件的复杂程 度和壁厚情况确定合理的收缩率(一般取 0.05%~0.06%),确定好分型面 的位置和形状,并根据压铸机的数据选定压射冲头的位置和直径以及每 模压铸的件数,对压铸件进行合理布局,然后对浇注系统、排溢系统进 行三维造型。
第二,进行流场、温度场模拟,进一步优化模具浇注系统和模具 热平衡系统。
把铸件、浇注系统和排溢系统的数据进行处理以后,输入压铸工 艺参数、合金的物理参数等边界条件数据,用模拟软件可以模拟合金的
充型过程及液态合金在模具型腔内部的走向,还可进行凝固模拟及温度 场模拟,进一步优化浇注系统并确定模具冷却点的位置。模拟的结果以 图片和影像的形式表达整个充型过程中液态合金的走向、温度场的分布 等信息,通过分析可以找出可能产生缺陷的部位。在后续的设计中通过 更改内浇口的位置、走向及增设集渣包等措施来改善充填效果,预防并 消除铸造缺陷的产生。
第三,根据 3D 模型进行模具总体结构设计。
模拟过程进行的同时我们可以进行模具总布置设计,具体包括以 下几个方面:
(1)根据压铸机数据进行模具的总布置设计。
在总布置设计中确定压射位置及冲头直径是首要任务。压射位置 的确定要保证压铸件位于压铸机型板的中心位置,而且压铸机的四根拉 杆不能与抽芯机构互相干涉,压射位置关系到压铸件能否顺利地从型腔 中顶出;冲头直径则直接影响压射比的大小,并由此影响到压铸模具所 需的锁模力的大小。因此确定好这两个参数是我们设计开始的第一步。 (2)设计成形镶块、型芯。
主要考虑成形镶块的强度、刚度,封料面的尺寸、镶块之间的拼 接、推杆和冷却点的布置等,这些元素的合理搭配是保证模具寿命的基 本要求。对于大型模具来说尤其要考虑易损部位的镶拼和封料面的配合 方式,这是防止模具早期损坏和压铸过程中跑铝的关键,也是大模具排 气及模具加工工艺性的需要。图 4 所示模具成形部分采用 10 块模块镶 拼结构。
(3)设计模架与抽芯机构。
中小型压铸模具可以直接选用标准模架,大型模具必须对模架的 刚度、强度进行计算,防止压铸过程中因模架弹性变形而影响压铸件的
尺寸精度。抽芯机构设计的关键是把握活动元件间的配合间隙和元件间 的定位。考虑模架工作过程中受热膨胀对滑动间隙的影响,大型模具的 配合间隙要在 0.2~0.3mm 之间,成形部分的对接间隙在 0.3~0.5mm 之 间,根据模具的大小及受热情况选用。成形滑块与滑块座之间采用方键 定位。抽芯机构的润滑也是设计的重点,这个因素直接影响压铸模具的 连续工作的可靠性,优良的润滑系统是提高压铸劳动生产率的重要环 节。
(4)加热与冷却通道的布置及热平衡元件的选用。
由于高温液体在高压下高速进入模具型腔,带给模具镶块大量的 热量,如何带走这些热量是设计模具时必须考虑的问题,特别是大型压 铸模具,热平衡系统直接影响着压铸件的尺寸和内部质量。快速安装及 准确控制流量是现代模具热平衡系统的发展趋势,随着现代加工业的发 展,热平衡元件的选用趋向于直接选用的设计模式,即元件制造 GS 直 接提供元件的二维和三维数据,设计者随用随选,既能保证元件的质量 还能缩短设计周期。 (5)设计推出机构。
推出机构可分为机械推出和液压推出两种形式,机械推出是利用 设备自身的推出机构实现推出动作,液压推出是利用模具自身配备的液 压缸实现推出动作。设计推出机构的关键是尽量使推出合力的中心与脱 型合力的中心同心,这就要求推出机构要具有良好的推出导向性、刚性 及可靠的工作稳定性。对于大型模具来说推出机构的重量都比较大,推 出机构的元件与型框间容易因为模具自重而使推杆偏斜,使之出现推出 卡滞现象,同时模具受热膨胀对推出机构的影响也特别大,因此推出元 件与模框间的定位及推板导柱的固定位置是及其重要的,这些模具的推 板导柱一般要固定在把模板上,把模板、垫铁及模框间用直径较大的圆