本篇文章給大家談?wù)剦鸿T模具分析，以及壓鑄模具的工作過程對應(yīng)的知識點，希望對各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。

本文目錄：

• 1、壓鑄模具的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
• 2、什么是壓鑄模龜裂及其產(chǎn)生的原因和防止方法。
• 3、壓鑄模具掉肉的原因及解決方法
• 4、壓鑄模具設(shè)計要點和注意事項

壓鑄模具的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

國內(nèi)壓鑄模具現(xiàn)狀：

我國壓鑄模具行業(yè)發(fā)展迅速，總產(chǎn)量增長明顯，國產(chǎn)壓鑄模具總產(chǎn)量僅次于美國，已經(jīng)躍居世界第二位，成為名符其實的壓鑄大國。能有如此成就主要源于我國憑借著得天獨厚的廣闊市場以及相對低廉的資源與勞動力優(yōu)勢，已非常明顯的性價比在國際壓鑄件貿(mào)易市場中占據(jù)著較大優(yōu)勢，很據(jù)形勢來看，未來我國壓鑄行業(yè)發(fā)展前景十分廣闊。

雖然我國的壓鑄模具在“十一五”期間有了重大的突破。但是其國際知名度排位仍然靠后，產(chǎn)量也日益攀升但是大多數(shù)壓鑄模具僅供于國內(nèi)的需求。由于技術(shù)的制約使得質(zhì)量難以突破，同時國內(nèi)的一些大型需求企業(yè)也頻頻向國外的壓鑄模具企業(yè)伸出橄欖枝，嚴重的貿(mào)易逆差使得國內(nèi)壓鑄企業(yè)舉步維艱。

國際壓鑄模具現(xiàn)狀

在國際壓鑄模具市場競爭日趨激烈的情境下，日本壓鑄模具業(yè)也在努力降低生產(chǎn)成本。在市場規(guī)模上，不論產(chǎn)值或國內(nèi)需求以日本衰退最為明顯。日本模具廠商在技術(shù)上較重視拋光與研磨加工制程，德國模具廠商則由提高機械加工與放電加工的精度與效率著手，以降低手工加工的時間。日本壓鑄模具業(yè)正逐漸將技術(shù)含量不高的模具轉(zhuǎn)向人力成本低的地區(qū)生產(chǎn)，只在本國生產(chǎn)技術(shù)含量較高的產(chǎn)品，日本這種加快向國外轉(zhuǎn)移的趨勢，這使日本本國壓鑄模具使用量減少。

影響我國壓鑄模具業(yè)發(fā)展的因素分析

制約我國壓鑄模具行業(yè)發(fā)展的主要原因有：第一，國內(nèi)壓鑄模具在原材料的使用上面仍有許多不足之處；第二，技術(shù)的落后，是我國壓鑄模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到了非常大的阻礙；第三，我國壓鑄模具業(yè)的配套體系也不完善。

什么是壓鑄模龜裂及其產(chǎn)生的原因和防止方法。

什么是壓鑄模龜裂:壓鑄模長期受材料高溫高壓的擠壓模具表面分子蠕動產(chǎn)生疲勞發(fā)生形變起皮開裂。這就是壓鑄模龜裂。

其產(chǎn)生的原因:主要是材料疲勞結(jié)構(gòu)改變所造成。

防止方法：

（1）采用高強度合金材料提高使用壽命。

（2）采用熱處理提高材料預(yù)應(yīng)強度。

（3）提高模具表面光潔度，減輕材料對模具的磨損。

（4）壓鑄操作時加脫模劑減輕磨損

（5）壓鑄時不超壓超溫。

（6）提高模具制造精度要高。

（7）從設(shè)計上改進模具的結(jié)構(gòu)，使注射更合理、分型更科學(xué)。

壓鑄模具掉肉的原因及解決方法

建議先從壓鑄工藝和模具結(jié)構(gòu)上做分析。

首先，壓鑄過程中鋁液卷氣，容易導(dǎo)致模具型腔出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象，氣蝕就是鋁液中的氣體在模具型腔內(nèi)低壓區(qū)域爆破，模具表面被炸出許多小坑。如下圖一：

圖一

氣蝕形成的原理：當液體在與固體表面接觸處的壓力低于它的蒸汽壓力時，將在固體表面附近形成氣泡。另外，溶解在液體中的氣體也可能析出而形成氣泡。隨后，當氣泡流動到液體壓力超過氣泡壓力的地方時，氣泡便潰滅，在潰滅瞬時產(chǎn)生極大的沖擊力和高溫。固體表面經(jīng)受這種沖擊力的多次反復(fù)作用，材料發(fā)生疲勞脫落，使表面出現(xiàn)小凹坑，進而發(fā)展成海綿狀。

哪些因素會導(dǎo)致氣蝕？

1、沖頭的推射速度過慢或是過快。

2、型腔內(nèi)形成低壓區(qū)：模具型腔內(nèi)形成卡門渦街，鋁液中的氣體會在低壓區(qū)形成氣泡。

其次，從材料和熱處理的角度分析：

原材料的分析，重點從材料的金相組織、沖擊韌性兩個方面進行檢測和分析，這兩項的檢測結(jié)果可以參考北美壓鑄協(xié)會標準內(nèi)容或是《中國國家標準：熱作模具鋼-壓鑄模具用鋼GB/T 34565.1-2017》中，都有對高性能壓鑄模具鋼的驗收標準。若是熱處理后的金相組織不達標，或是對應(yīng)的隨爐試樣的沖擊無法滿足標準要求，則可以對材料廠及熱處理廠家提起客訴。

壓鑄模具設(shè)計要點和注意事項

壓鑄模具設(shè)計要點和注意事項

壓鑄模要求高可靠性和長壽命，與壓鑄機、壓鑄工藝有機結(jié)合為一個有效的鑄件生產(chǎn)系統(tǒng)，優(yōu)化壓鑄模具設(shè)計、提高工藝水平，為壓鑄生產(chǎn)提供可靠保證，是大型壓鑄模設(shè)計所追求的方向。

壓鑄模具結(jié)構(gòu)

通常壓鑄模具的基本結(jié)構(gòu)包含：融杯、成形鑲塊、模架、導(dǎo)向件、抽芯機構(gòu)、推出機構(gòu)以及熱平衡系統(tǒng)等。

壓鑄模具設(shè)計開發(fā)流程

模具設(shè)計和開發(fā)流程，模具設(shè)計階段需要設(shè)計人員所做的工作及模具設(shè)計的整體思路，其中包含一些與標準認證相關(guān)的設(shè)計和開發(fā)流程，對設(shè)計階段可能產(chǎn)生的缺陷具有一定的預(yù)防作用。

壓鑄模具設(shè)計要點

第一，運用快速原型技術(shù)和三維軟件建立合理的鑄件造型，初步確定分型面、澆注系統(tǒng)位置和模具熱平衡系統(tǒng)。

按照要求把二維鑄件圖轉(zhuǎn)化為三維實體數(shù)據(jù)，根據(jù)鑄件的復(fù)雜程度和壁厚情況確定合理的收縮率(一般取0.05%～0.06%)，確定好分型面的位置和形狀，并根據(jù)壓鑄機的數(shù)據(jù)選定壓射沖頭的位置和直徑以及每模壓鑄的件數(shù)，對壓鑄件進行合理布局，然后對澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)進行三維造型。

第二，進行流場、溫度場模擬，進一步優(yōu)化模具澆注系統(tǒng)和模具熱平衡系統(tǒng)。

把鑄件、澆注系統(tǒng)和排溢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行處理以后，輸入壓鑄工藝參數(shù)、合金的物理參數(shù)等邊界條件數(shù)據(jù)，用模擬軟件可以模擬合金的充型過程及液態(tài)合金在模具型腔內(nèi)部的走向，還可進行凝固模擬及溫度場模擬，進一步優(yōu)化澆注系統(tǒng)并確定模具冷卻點的位置。模擬的結(jié)果以圖片和影像的形式表達整個充型過程中液態(tài)合金的走向、溫度場的分布等信息，通過分析可以找出可能產(chǎn)生缺陷的部位。在后續(xù)的設(shè)計中通過更改內(nèi)澆口的位置、走向及增設(shè)集渣包等措施來改善充填效果，預(yù)防并消除鑄造缺陷的產(chǎn)生。

第三，根據(jù)3D模型進行模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。

模擬過程進行的同時我們可以進行模具總布置設(shè)計，具體包括以下幾個方面：

(1)根據(jù)壓鑄機數(shù)據(jù)進行模具的總布置設(shè)計。

在總布置設(shè)計中確定壓射位置及沖頭直徑是首要任務(wù)。壓射位置的確定要保證壓鑄件位于壓鑄機型板的中心位置，而且壓鑄機的四根拉桿不能與抽芯機構(gòu)互相干涉，壓射位置關(guān)系到壓鑄件能否順利地從型腔中頂出;沖頭直徑則直接影響壓射比的大小，并由此影響到壓鑄模具所需的鎖模力的大小。因此確定好這兩個參數(shù)是我們設(shè)計開始的第一步。

(2)設(shè)計成形鑲塊、型芯。

主要考慮成形鑲塊的強度、剛度，封料面的尺寸、鑲塊之間的拼接、推桿和冷卻點的布置等，這些元素的合理搭配是保證模具壽命的基本要求。對于大型模具來說尤其要考慮易損部位的鑲拼和封料面的配合方式，這是防止模具早期損壞和壓鑄過程中跑鋁的關(guān)鍵，也是大模具排氣及模具加工工藝性的需要。圖4所示模具成形部分采用10塊模塊鑲拼結(jié)構(gòu)。

(3)設(shè)計模架與抽芯機構(gòu)。

中小型壓鑄模具可以直接選用標準模架，大型模具必須對模架的剛度、強度進行計算，防止壓鑄過程中因模架彈性變形而影響壓鑄件的尺寸精度。抽芯機構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵是把握活動元件間的配合間隙和元件間的定位。考慮模架工作過程中受熱膨脹對滑動間隙的影響，大型模具的配合間隙要在0.2～0.3mm之間，成形部分的對接間隙在0.3～0.5mm之間，根據(jù)模具的大小及受熱情況選用。成形滑塊與滑塊座之間采用方鍵定位。抽芯機構(gòu)的潤滑也是設(shè)計的重點，這個因素直接影響壓鑄模具的連續(xù)工作的可靠性，優(yōu)良的潤滑系統(tǒng)是提高壓鑄勞動生產(chǎn)率的重要環(huán)節(jié)。

(4)加熱與冷卻通道的布置及熱平衡元件的選用。

由于高溫液體在高壓下高速進入模具型腔，帶給模具鑲塊大量的熱量，如何帶走這些熱量是設(shè)計模具時必須考慮的問題，特別是大型壓鑄模具，熱平衡系統(tǒng)直接影響著壓鑄件的尺寸和內(nèi)部質(zhì)量?？焖侔惭b及準確控制流量是現(xiàn)代模具熱平衡系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，隨著現(xiàn)代加工業(yè)的發(fā)展，熱平衡元件的選用趨向于直接選用的設(shè)計模式，即元件制造公司直接提供元件的二維和三維數(shù)據(jù)，設(shè)計者隨用隨選，既能保證元件的質(zhì)量還能縮短設(shè)計周期。

(5)設(shè)計推出機構(gòu)。

推出機構(gòu)可分為機械推出和液壓推出兩種形式，機械推出是利用設(shè)備自身的推出機構(gòu)實現(xiàn)推出動作，液壓推出是利用模具自身配備的液壓缸實現(xiàn)推出動作。設(shè)計推出機構(gòu)的關(guān)鍵是盡量使推出合力的中心與脫型合力的中心同心，這就要求推出機構(gòu)要具有良好的推出導(dǎo)向性、剛性及可靠的工作穩(wěn)定性。對于大型模具來說推出機構(gòu)的重量都比較大，推出機構(gòu)的元件與型框間容易因為模具自重而使推桿偏斜，使之出現(xiàn)推出卡滯現(xiàn)象，同時模具受熱膨脹對推出機構(gòu)的影響也特別大，因此推出元件與?？蜷g的定位及推板導(dǎo)柱的固定位置是及其重要的`，這些模具的推板導(dǎo)柱一般要固定在把模板上，把模板、墊鐵及?？蜷g用直徑較大的圓銷或方鍵定位，這樣可以最大限度地消除熱膨脹對推出機構(gòu)的影響，必要時還可以采用滾動軸承和導(dǎo)板來支撐推出元件，同時在設(shè)計推出機構(gòu)時要注意元件間的潤滑。北美地區(qū)模具設(shè)計者通常在動?？虻谋趁嬖黾右粔K專門的潤滑推桿的油脂板，加強對推出元件的潤滑。如圖5所示，動?？虻撞吭黾訚櫥桶澹杏偷琅c推桿過孔相通，工作時加注潤滑油，可以潤滑推出機構(gòu)，防止卡滯。

(6)導(dǎo)向與定位機構(gòu)的設(shè)計。

在整個模具結(jié)構(gòu)中導(dǎo)向與定位機構(gòu)是對模具運行穩(wěn)定性影響最大的因素，也直接影響到壓鑄件的尺寸精度。

模具的導(dǎo)向機構(gòu)主要包括：合模導(dǎo)向、抽芯導(dǎo)向、推出導(dǎo)向，一般導(dǎo)向元件要采用特殊材料的摩擦副，起到減磨和抗磨的作用，同時良好的潤滑也是必不可少的，每個摩擦副間都要設(shè)置必要的潤滑油路。需要特別指出的是特大型滑塊的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)一般采用銅質(zhì)導(dǎo)套和硬質(zhì)導(dǎo)柱的導(dǎo)向形式，配合以良好的定位形式，確?；瑝K運行平穩(wěn)，準確到位。

模具定位機構(gòu)主要包括：動靜型間的定位、推出復(fù)位定位、成形滑塊及滑塊座間的定位、型架推出部分與型框間的定位等。動靜型間的定位是一種活動性質(zhì)的定位，配合的準確性要求更高，小型模具可以直接采用成形鑲塊間的凸凹面定位，大型壓鑄模具必須采用特殊的定位機構(gòu)，以消除熱膨脹對模具定位精度的影響，另外幾種定位結(jié)構(gòu)是元件間的定位，是固定定位，一般采用圓銷和方鍵定位。成形鑲塊間的凸凹面定位，保證動靜型間定位準確，防止模具錯邊。

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