模具設(shè)計與制造合理的模具

模具設(shè)計與制造 合理的模具設(shè)計是延長壓鑄模具使用壽命的重要前提。 合理的 壁厚和冷卻水道設(shè)計能保證模具的強(qiáng)度和熱平衡。 模具設(shè)計中要特 別注意工作中產(chǎn)生應(yīng)力集中、 有較大磨蝕的部位。 選配各零件精度 需合理:間隙過大則導(dǎo)熱不佳,導(dǎo)致熱疲勞損傷;間隙過小則產(chǎn)生擠 壓力和拉應(yīng)力。 在模具制造過程中容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,而內(nèi)應(yīng)力對模 具使用壽命有很大影響。 因此,在制造加工模具過程中應(yīng)盡量避免 產(chǎn)生和及時消除內(nèi)應(yīng)力。 如粗加工后及時去應(yīng)力回火,用電脈沖替 代電火花降低模具表面引張力。

一套模具通常包括以下幾個部分的結(jié)構(gòu)單元

一套模具通常包括以下幾個部分的結(jié)構(gòu)單元： （1）成型部分：在定模與動模合攏后，成形一個構(gòu)成鑄件形狀的空腔，稱為型腔。按壓鑄件結(jié)構(gòu)不同，型腔可以全部設(shè)在定模或動模內(nèi)，或定、動模內(nèi)各占一部分，構(gòu)成型腔的零件即為成型零件。成型零件包括固定和活動的鑲塊與型芯，此外，澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)也是型腔的一部分。 （2）模架： 包括各種模板、座、架等構(gòu)架零件。作用是將模具各部分按要求的相互位置裝配和固定，并能使模具安裝到壓鑄機(jī)上，就屬于這類零件。 （3）導(dǎo)向零件：其作用是引導(dǎo)動模和定模合攏或分離，并保證分合模的精度要求。 （4）推出機(jī)構(gòu)：這是將鑄件從模具中推出的機(jī)構(gòu)，包括頂出和復(fù)位零件，還包括機(jī)構(gòu)自身的導(dǎo)向和定位零件。對于重要和易損處（如澆道、澆口）的推桿，應(yīng)采取與成型零件相同的材料來制造。 （5）澆注系統(tǒng)： 它是型腔與壓室或噴嘴相連的通道，引導(dǎo)金屬液按規(guī)定的方向進(jìn)入模具的型腔，且直接影響金屬液進(jìn)入成型部分的速度和壓力，由直澆道，橫澆道和內(nèi)澆道組成。 （6）排溢系統(tǒng)：是指排氣槽和溢流槽系統(tǒng)。排氣槽是排除壓室、澆道和型腔中氣體的通道；而溢流槽是儲存冷金屬盒涂料余燼的小空腔，溢流槽還具有調(diào)節(jié)模具溫度的作用，有時在難以排氣的深腔部位設(shè)置通氣塞，借以改善該處的排氣條件。 （7）抽芯機(jī)構(gòu)：對某些鑄件，當(dāng)型芯抽出方向與開合模方向不一致時，還需要在模具上設(shè)抽芯機(jī)構(gòu)，以便將鑄件從模具中取出，抽芯機(jī)構(gòu)也是壓鑄模具中十分重要的結(jié)構(gòu)單元，其形式是多種多樣的。 （8）冷卻—加熱裝置：為了保持模具溫度場的分布符合工藝的需要，有時模具內(nèi)要設(shè)置冷卻裝置或冷卻—加熱裝置，這對實(shí)現(xiàn)科學(xué)的控制工藝參數(shù)和確保鑄件質(zhì)量尤其重要。具有良好的冷卻（或冷卻—加熱）系統(tǒng)的模具，其壽命可以大大延長。 （9）其它：包括將各結(jié)構(gòu)單元聯(lián)接固定的螺栓以及定位和導(dǎo)銷等。

金屬壓鑄是先進(jìn)的少、無切削工藝

金屬壓鑄是先進(jìn)的少、無切削工藝，具有生產(chǎn)效益高、節(jié)省原材料、降低生產(chǎn)成本、鑄件性能好、精度高等特點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。其中壓鑄鑄件市場是汽車工業(yè)，隨著人類更加關(guān)注可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)，汽車輕量化是實(shí)現(xiàn)、安全、節(jié)能、舒適、環(huán)保的途徑。用鋁合金代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼鐵制造汽車，可使整車重量減輕30％左右。 眾所周知，壓鑄模的使用條件極為惡劣。以鋁壓鑄模為例，鋁的熔點(diǎn)為580-740℃，使用時，鋁液溫度控制在650-720℃。在不對模具預(yù)熱的情況下壓鑄，型腔表面溫度由室溫直升至液溫，型腔表面承受極大的拉應(yīng)力。開模頂件時，型腔表面承受極大的壓應(yīng)力。數(shù)千次的壓鑄后，模具表面便產(chǎn)生龜裂等缺陷。

模具溫度影響 壓鑄時速度很高，壓力很大，模具表面受到很強(qiáng)的沖擊負(fù)載，模具表面接觸高溫熔體，其溫度8700C，在這樣高溫急熱下，模具表面產(chǎn)生壓縮熱應(yīng)力。每次壓鑄前在模具內(nèi)噴潤滑劑進(jìn)行急冷，模具表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，這種交變熱應(yīng)力在超過模面的屈服強(qiáng)度時在表面產(chǎn)生熱疲勞微裂紋，急劇擴(kuò)散，向心部擴(kuò)散形成龜裂。將引起鑄件拉傷及粘模，嚴(yán)重的造成模具早期開裂。