萊州家用五金壓鑄模具參數(shù),五金壓鑄工藝
今天給各位分享萊州家用五金壓鑄模具參數(shù)的知識,其中也會對五金壓鑄工藝進行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關(guān)注本站,現(xiàn)在開始吧!
本文目錄:
- 1、如何使用壓鑄模具-使用壓鑄模具注意事項
- 2、五金壓鑄是什么意思?
- 3、如何選用壓鑄模具用鋼
- 4、壓鑄模具設(shè)計要點和注意事項
- 5、模具設(shè)計技術(shù)參數(shù)有哪些
如何使用壓鑄模具-使用壓鑄模具注意事項
如何使用壓鑄模具-使用壓鑄模具注意事項 壓鑄模具是鑄造液態(tài)模鍛的一種方法, 一種在專用的壓鑄模鍛機上完成的工藝。下面,我為大家分享使用壓鑄模具注意事項,希望對大家有所幫助! 1.預熱時,開始的火力不要太猛,應(yīng)該逐漸加大,且開始要在合模狀態(tài)下加熱;預熱時,拆下或者遮擋模具上不宜烘烤的零件,如滑塊,彈簧等。 2.試模過程中,技術(shù)參數(shù)的改變,盡量不要同時變更幾個參數(shù),否則無法判定是哪個參數(shù)對它有影響。 3.調(diào)試過程中,壓力要逐步增加,一下增加太多,可能會引起粘模,或者得到的'參數(shù)壓力太高。 4.粘膜出現(xiàn),鑄件難以取出時,要用木質(zhì),或鋼棒去清理,嚴禁用鋼材質(zhì)的工具去敲打,否則損壞模。 5.如果粘膜或者其他原因,判定自己無法處理的,要將模具取下,由專業(yè)的模具師傅處理。 6.使用前,即每模壓鑄前,一定要盡量清理干凈模具表面殘留的披鋒,雜物,否則會損壞模具,造成鑄件披鋒,甚至飛料。 7.使用過程中,要定期對各活動部位做潤滑。 8.模具工作一定時間要進行檢修。 9.冷卻水流量要根據(jù)不同位置設(shè)置流量,以調(diào)整整體溫度一致。 10.定時更換易損件,以保證壓鑄件質(zhì)量。 11.模具要定期保養(yǎng)和維護。 ;
五金壓鑄是什么意思?
是鑄造液態(tài)模鍛的一種方法。 壓鑄模鍛工藝是一種在專用的壓鑄模鍛機上完成的工藝。它的基本工藝過程是:金屬液先低速或高速鑄造充型進模具的型腔內(nèi),模具有活動的型腔面,它隨著金屬液的冷卻過程加壓鍛造,既消除毛坯的縮孔縮松缺陷,也使毛坯的內(nèi)部組織達到鍛態(tài)的破碎晶粒。毛坯的綜合機械性能得到顯著的提高。
壓鑄簡介
1. 簡介
壓鑄是一種利用高壓強制將金屬熔液壓入形狀復雜的金屬模內(nèi)的一種精密鑄造法。在1964年,日本壓鑄協(xié)會對于壓鑄定義為“在高溫將熔化合金壓入精密鑄模,在短時間內(nèi)大量生產(chǎn)高精度而鑄面優(yōu)良的鑄造方式”。美國稱壓鑄為Die Casting,英國則稱壓鑄為Pressure Die Casting,而最為國內(nèi)一般業(yè)者所熟悉的是日本的說法,稱為壓鑄。經(jīng)由壓鑄法所制造出來的鑄件,則稱為壓鑄件(Die castings)。
這些材料的抗拉強度,比普通鑄造合金高近一倍,對于鋁合金汽車輪轂、車架等希望用更高強度耐沖擊材料生產(chǎn)的部件,有更積極的意義。
2. 壓鑄特點
壓力鑄造簡稱壓鑄,是一種將熔融合金液倒入壓室內(nèi),以高速充填鋼制模具的型腔,并使合金液在壓力下凝固而形成鑄件的鑄造方法。 壓鑄區(qū)別于其它鑄造方法的主要特點是高壓和高速。
①金屬液是在壓力下填充型腔的,并在更高的壓力下結(jié)晶凝固,常見的壓力為15—100MPa。
②金屬液以高速充填型腔,通常在10—50米/秒,有的還可超過80米/秒,(通過內(nèi)澆口導入型腔的線速度—內(nèi)澆口速度),因此金屬液的充型時間極短,約0.01—0.2秒(須視鑄件的大小而不同)內(nèi)即可填滿型腔。 壓鑄壓鑄機、壓鑄合金與壓鑄模具是壓鑄生產(chǎn)的三大要素,缺一不可。所謂壓鑄工藝就是將這三大要素有機地加以綜合運用,使能穩(wěn)定地有節(jié)奏地和高效地生產(chǎn)出外觀、內(nèi)在質(zhì)量好的、尺寸符合圖樣或協(xié)議規(guī)定要求的合格鑄件,甚至優(yōu)質(zhì)鑄件。
壓鑄是一種精密的鑄造方法,經(jīng)由壓鑄而鑄成的壓鑄件之尺寸公差甚小,表面精度甚高,在大多數(shù)的情況下,壓鑄件不需再車削加工即可裝配應(yīng)用,有螺紋的零件亦可直接鑄出。從一般的照相機件、打字機件、電子計算器件及裝飾品等小零件,以及汽車、機車、飛機等交通工具的復雜零件大多是利用壓鑄法制造的。
壓鑄法也有下列缺點:
(1)壓鑄合金受限制
目前的壓鑄合金只有鋅、錫、鉛、銅、鎂、鋁等六種,其中以銅合金的熔點 最高。最近亦有鑄鐵壓鑄的報告,但為了經(jīng)濟上的因素,仍須研究有關(guān)之材質(zhì),模具材料及作業(yè)方法等。
(2)設(shè)備費用昂貴
壓鑄生產(chǎn)所需之設(shè)備諸如壓鑄機、熔化爐、保溫爐及壓鑄模等費用都相當?shù)陌嘿F。
(3)鑄件之氣密性差
由于熔液經(jīng)高速充填至壓鑄模內(nèi)時,會產(chǎn)生亂流之現(xiàn)象,局部形成氣孔或收 縮孔,影響鑄件之耐氣密性。目前有一種含浸處理的方法,可以用來改善耐 氣密性。
3. 壓鑄機
壓鑄機由于壓鑄合金的不同,在基本上可分成二大類,即冷室機及熱室機。 冷室機適合銅、鎂、鋁等高溫合金之壓鑄,而熱室機則應(yīng)用于鋅、錫、鉛等 低溫合金的壓鑄。鋅合金不但可利用熱室機亦可用冷室機壓鑄。高溫合金何以不用熱室法壓鑄,乃甲熱室機之柱塞(plunger)系浸漬于機械之熔鍋(Machine pot)中,柱塞之鐵元素會污染合金之成份,是故高溫合金皆用冷室機壓鑄。
4. 壓鑄合金
壓鑄件所采用的合金主要是有色合金,至于黑色金屬(鋼、鐵等)由于模具材料等問題,目前較少使用。而有色合金壓鑄件中又以鋁合金使用較廣泛,鋅合金次之。 下面簡單介紹一下壓鑄有色金屬的情況。 壓鑄(1)、壓鑄有色合金的分類 受阻收縮 混合收縮 自由收縮 鉛合金 -----0.2-0.3% 0.3-0.4% 0.4-0.5% 低熔點合金 錫合金 鋅合金--------0.3-0.4% 0.4-0.6% 0.6-0.8% 鋁硅系--0.3-0.5% 0.5-0.7% 0.7-0.9% 壓鑄有色合金 鋁合金 鋁銅系 鋁鎂系---0.5-0.7% 0.7-0.9% 0.9-1.1% 高熔點合金 鋁鋅系 鎂合金----------0.5-0.7% 0.7-0.9% 0.9-1.1% 銅合金
(2)、各類壓鑄合金推薦的澆鑄溫度 合金種類 鑄件平均壁厚≤3mm 鑄件平均壁厚3mm 結(jié)構(gòu)簡單 結(jié)構(gòu)復雜 結(jié)構(gòu)簡單 結(jié)構(gòu)復雜
鋁合金 鋁硅系 610-650℃ 640-680℃ 600-620℃ 610-650℃
鋁銅系 630-660℃ 660-700℃ 600-640℃ 630-660℃
鋁鎂系 640-680℃ 660-700℃ 640-670℃ 650-690℃
鋁鋅系 590-620℃ 620-660℃ 580-620℃ 600-650℃
鋅合金 420-440℃ 430-450℃ 400-420℃ 420-440℃
鎂合金 640-680℃ 660-700℃ 640-670℃ 650-690℃
銅合金 普通黃銅 910-930℃ 940-980℃ 900-930℃ 900-950℃
硅黃銅 900-920℃ 930-970℃ 910-940℃ 910-940℃
* 注:①澆鑄溫度一般以保溫爐的金屬液的溫度來計量。
②鋅合金的澆鑄溫度不能超過450℃,以免晶粒粗大。
4. 壓鑄模
壓鑄模是壓鑄生產(chǎn)三大要素之一,結(jié)構(gòu)正確合理的模具是壓鑄生產(chǎn)能否順利進行的先決條件,并在保證鑄件質(zhì)量方面(下機合格率)起著重要的作用。 由于壓鑄工藝的特點,正確選用各工藝參數(shù)是獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的決定因素,而模具又是能夠正確選擇和調(diào)整各工藝參數(shù)的前提,模具設(shè)計實質(zhì)上就是對壓鑄生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的各種因素預計的綜合反映。如若模具設(shè)計合理,則在實際生產(chǎn)中遇到的問題少,鑄件下機合格率高。反之,模具設(shè)計不合理,例一鑄件設(shè)計時動定模的包裹力基本相同,而澆注系統(tǒng)大多在定模,且放在壓射后沖頭不能送料的灌南壓鑄機上生產(chǎn),無法正常生產(chǎn),鑄件一直粘在定模上。盡管定模型腔的光潔度打得很光,因型腔較深,仍出現(xiàn)粘在定模上的現(xiàn)象。所以在模具設(shè)計時,必須全面分析鑄件的結(jié)構(gòu),熟悉壓鑄機的操作過程,要了解壓鑄機及工藝參數(shù)得以調(diào)整的可能性,掌握在不同情況下的充填特性,并考慮模具加工的方法、鉆眼和固定的形式后,才能設(shè)計出切合實際、滿足生產(chǎn)要求的模具。 剛開始時已講過,金屬液的充型時間極短,金屬液的比壓和流速很高,這對壓鑄模來說工作條件極其惡劣,再加上激冷激熱的交變應(yīng)力的沖擊作用,都對模具的使用壽命有很大影響。 模具的使用壽命通常是指通過精心的設(shè)計和制造,在正常使用的條件下,結(jié)合良好的維護保養(yǎng)下出現(xiàn)的自然損壞,在不能再修復而報廢前,所壓鑄的模數(shù)(包括壓鑄生產(chǎn)中的廢品數(shù))。
實際生產(chǎn)中,
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模具失效主要有三種形式
1. 熱疲勞龜裂損壞失效
模具熱疲勞龜裂失效 壓鑄生產(chǎn)時,模具反復受激冷激熱的作用,成型表面與其內(nèi)部產(chǎn)生變形,相互牽扯而出現(xiàn)反復循環(huán)的熱應(yīng)力,導致組織結(jié)構(gòu)二損傷和喪失韌性,引發(fā)微裂紋的出現(xiàn),并繼續(xù)擴展,一旦裂紋擴大,還有熔融的金屬液擠入,加上反復的機械應(yīng)力都使裂紋加速擴展。 為此,一方面壓鑄起始時模具必須充分預熱。另外,在壓鑄生產(chǎn)過程中模具必須保持在一定的工作溫度范圍中,以免出現(xiàn)早期龜裂失效。同時,要確保模具投產(chǎn)前和制造中的內(nèi)因不發(fā)生問題。因?qū)嶋H生產(chǎn)中,多數(shù)的模具失效是熱疲勞龜裂失效。
2. 碎裂失效
碎裂失效 在壓射力的作用下,模具會在最薄弱處萌生裂紋,尤其是模具成型面上的劃線痕跡或電加工痕跡未被打磨光,或是成型的清角處均會最先出現(xiàn)細微裂紋,當晶界存在脆性相或晶粒粗大時,即容易斷裂。而脆性斷裂時裂紋的擴展很快,這對模具的碎裂失效是很危險的因素。為此,一方面凡模具面上的劃痕、電加工痕跡等必須打磨光,即使它在澆注系統(tǒng)部位,也必須打光。另外要求所使用的模具材料的強度高、塑性好、沖擊韌性和斷裂韌性均好。
3. 溶蝕失效
熔融失效 前面已講過,常用的壓鑄合金有鋅合金、鋁合金、鎂合金和銅合金,也有純鋁壓鑄的,Zn、Al、Mg是較活潑的金屬元素,它們與模具材料有較好的親和力,特別是Al易咬模。當模具硬度較高時,則抗蝕性較好,而成型表面若有軟點,則對抗蝕性不利。
致使模具失效的因素很多,既有外因(例澆鑄溫度高低、模具是否經(jīng)預熱、水劑涂料噴涂量的多少、壓鑄機噸位大小是否匹配、壓鑄壓力過高、內(nèi)澆口速度過快、冷卻水開啟未與壓鑄生產(chǎn)同步、鑄件材料的種類及成分Fe的高低、鑄件尺寸形狀、壁厚大小、涂料類型等等)。也有內(nèi)因(例模具本身材質(zhì)的冶金質(zhì)量、坯料的鍛制工藝、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、澆注系統(tǒng)設(shè)計的合理性、模具機(電加工)加工時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力、模具的熱處理工藝、包括各種配合精度和光潔度要求等)。 模具若出現(xiàn)早期失效,則需找出是哪些內(nèi)因或外因,以便今后改進。 但在實際生產(chǎn)中,溶蝕僅是模具的局部地方,例內(nèi)澆口直接沖刷的部位(型芯、型腔)易出現(xiàn)溶蝕現(xiàn)象,以及硬度偏軟處易出現(xiàn)鋁合金的粘模。
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壓鑄生產(chǎn)中常遇模具存在的問題注意點
1. 澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)
例(1)對于冷室臥式壓鑄機上模具直澆道的要求:
① 壓室內(nèi)徑尺寸應(yīng)根據(jù)所需的比壓與壓室充滿度來選定,同時,澆口套的內(nèi)徑偏差應(yīng)比壓室內(nèi)徑的偏差適當放大幾絲,從而可避免因澆口套與壓室內(nèi)徑不同軸而造成沖頭卡死或磨損嚴重的問題,且澆口套的壁厚不能太薄。澆口套的長度一般應(yīng)小于壓射沖頭的送出引程,以便涂料從壓室中脫出。
② 壓室與澆口套的內(nèi)孔,在熱處理后應(yīng)精磨,再沿軸線方向進行研磨,其表面粗糙≤Ra0.2m。
③ 分流器與形成涂料的凹腔,其凹入深度等于橫澆道深度,其直徑配澆口套內(nèi)徑,沿脫模方向有5斜度。當采用涂導入式直澆道時,因縮短了壓室有效長度的容積,可提高壓室的充滿度。
2. 對于模具橫澆道的要求
① 冷臥式模具橫澆道的入口處一般應(yīng)位于壓室上部內(nèi)徑2/3以上部位,以免壓室中金屬液在重力作用下過早進入橫澆道,提前開始凝固。
② 橫澆道的截面積從直澆道起至內(nèi)澆口應(yīng)逐漸減小,為出現(xiàn)截面擴大,則金屬液流經(jīng)時會出現(xiàn)負壓,易吸入分型面上的氣體,增加金屬液流動中的渦流裹氣。一般出口處截面比進口處小10-30%。
③ 橫澆道應(yīng)有一定的長度和深度。保持一定長度的目的是起穩(wěn)流和導向的作用。若深度不夠,則金屬液降溫快,深度過深,則因冷凝過慢,既影響生產(chǎn)率又增加回爐料用量。
④ 橫澆道的截面積應(yīng)大于內(nèi)澆口的截面積,以保證金屬液入型的速度。主橫澆道的截面積應(yīng)大于各分支橫澆道的截面積。
⑤ 橫澆道的底部兩側(cè)應(yīng)做成圓角,以免出現(xiàn)早期裂紋,二側(cè)面可做出5左右的斜度。橫澆道部位的表面粗糙度≤Ra0.4m。
3. 內(nèi)澆口
① 金屬液入型后不應(yīng)立即封閉分型面,溢流槽和排氣槽不宜正面沖擊型芯。金屬液入型后的流向盡可能沿鑄入的肋筋和散熱片,由厚壁處想薄壁處填充等。
② 選擇內(nèi)澆口位置時,盡可能使金屬液流程最短。采用多股內(nèi)澆口時,要防止入型后幾股金屬液匯合、相互沖擊,從而產(chǎn)生渦流包氣和氧化夾雜等缺陷。
③ 薄壁件的內(nèi)澆口厚件要適當小些,以保證必要的填充速度,內(nèi)澆口的設(shè)置應(yīng)便于切除,且不使鑄件本體有缺損(吃肉)。 (4)溢流槽
① 溢流槽要便于從鑄件上去除,并盡量不損傷鑄件本體。
② 溢流槽上開設(shè)排氣槽時,需注意溢流口的位置,避免過早阻塞排氣槽,使排氣槽不起作用。
③ 不應(yīng)在同一個溢流槽上開設(shè)幾個溢流口或開設(shè)一個很寬很厚的溢流口,以免金屬液中的冷液、渣、氣、涂料等從溢流槽中返回型腔,造成鑄件缺陷。
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壓鑄零件的設(shè)計
在滿足產(chǎn)品功能的前提下,合理設(shè)計壓鑄件,簡化壓鑄模結(jié)構(gòu),降低壓鑄成本,減少壓鑄件缺陷和提高壓鑄件零件質(zhì)量。由于注塑加工工藝來源于鑄造工藝,因此壓鑄件設(shè)計指南在某些方面和塑膠件設(shè)計指南非常相似。詳細的壓鑄零件設(shè)計參考機械工業(yè)出版社出版的《面向制造和裝配產(chǎn)品設(shè)計指南》一書。
1. 鑄造圓角
(包括轉(zhuǎn)角) 鑄件圖上往往注明未注圓角R2等要求,我們在開制模具時切忌忽視這些未注明圓角的作用,決不可做成清角或過小的圓角。鑄造圓角可使金屬液填充順暢,使腔內(nèi)氣體順序排出,并可減少應(yīng)力集中,延長模具使用壽命。(鑄件也不易在該處出現(xiàn)裂紋或因填充不順而出現(xiàn)各種缺陷)。例標準油盤模上清角處較多,相對來說,目前兄弟油盤模開的最好,重機油盤的也較多。
2. 脫模斜度
在脫模方向嚴禁有人為造成的側(cè)凹(往往是試模時鑄件粘在模內(nèi),用不正確的方法處理時,例鉆、硬鑿等使局部凹入)。
3. 表面粗糙度
成型部位、澆注系統(tǒng)均應(yīng)按要求認真打光,應(yīng)順著脫模方向打光。由于金屬液由壓室進入澆注系統(tǒng)并填滿型腔的整個過程僅0.01-0.2秒的時間。為了減少金屬液流動的阻力,盡可能使壓力損失少,都需要流過表面的光潔度高。同時,澆注系統(tǒng)部位的受熱和受沖蝕的條件較惡劣,光潔度越差則模具該處越易損傷。
5、 模具成型部位的硬度 鋁合金:HRC46左右 銅:HRC38左右 加工時,模具應(yīng)盡量留有修復的余量,做尺寸的上限,避免焊接。
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壓鑄模具組裝的技術(shù)要求
1、 模具分型面與模板平面平行度的要求。
2、 導柱、導套與模板垂直度的要求。
3、 分型面上動、定模鑲塊平面與動定模套板高出0.1-0.05mm。
4、推板、復位桿與分型面平齊,一般推桿凹入0.1mm或根據(jù)用戶要求。
5、模具上所有活動部位活動可靠,無呆滯現(xiàn)象pin無串動。
6、滑塊定位可靠,型芯抽出時與鑄件保持距離,滑塊與塊合模后配合部位2/3以上。
7、澆道粗糙度光滑,無縫。
8、合模時鑲塊分型面局部間隙0.05mm。
9、冷卻水道暢通,進出口標志。
10、成型表面粗糙度Rs=0.04,無微傷。
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壓鑄的流動性
流動性是指合金液體充填鑄型的能力。流動性的大小決定合金能否鑄造復雜的鑄件。在鋁合金中共晶合金的流動性最好。
影響流動性的因素很多,主要是成分、溫度以及合金液體中存在金屬氧化物、金屬化合物及其他污染物的固相顆粒,但外在的根本因素為澆注溫度及澆注壓力(俗稱澆注壓頭)的高低。
實際生產(chǎn)中,在合金已確定的情況下,除了強化熔煉工藝(精煉與除渣)外,還必須改善鑄型工藝性(砂模透氣性、金屬型模具排氣及溫度),并在不影響鑄件質(zhì)量的前提下提高澆注溫度,保證合金的流動性。
壓鑄成形條件的注意事項:
壓鑄機、壓鑄合金與壓鑄模具是壓鑄生產(chǎn)的三大要素,缺一不可。所謂壓鑄工藝就是將這三大要素有機地加以綜合運用,使能穩(wěn)定地有節(jié)奏地和高效地生產(chǎn)出外觀、內(nèi)在質(zhì)量好的、尺寸符合圖樣或協(xié)議規(guī)定要求的合格鑄件,甚至優(yōu)質(zhì)鑄件。
材料熔融溫度、壓射時模具溫度及熔液溫度;
壓鑄機的注射壓力、鎖模力、開模力的確定及根據(jù)制件情況所需的壓射比壓、壓射速度大小等。
最后對壓鑄成的制品狀況要進行修整才能獲得完善的制件。壓鑄模工作溫度的選擇原則:
1) 模具溫度過低,鑄件內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松,空氣排出困難,難以成型;
2) 模具溫度過高,鑄件內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密,但鑄件易“焊”附于模腔中,粘模不易卸出鑄件。同時過高的溫度會使模體本身膨脹,影響鑄件尺寸精度。
3) 模具溫度應(yīng)選擇在合適的范圍內(nèi),一般經(jīng)試驗合適后,恒溫控制為好。壓鑄成形條件的注意事項 可以簡單歸納為以下兩方面:
* 材料熔融溫度、壓射時模具溫度及熔液溫度;
* 壓鑄機的注射壓力、鎖模力、開模力的確定及根據(jù)制件情況所需的壓射比壓、壓射速度大小等
如何選用壓鑄模具用鋼
壓鑄模是在高壓下將熔融金屬壓鑄成型的模具。由于磨具與高溫熔融金屬直接接觸,工作條件非常惡劣,它反復與熾熱金屬接觸,其受熱程度比熱鍛模要高,鑄模表面會產(chǎn)生熱疲勞龜裂紋。
一般來說對壓鑄模用鋼的要求有以下幾點:
①壓鑄模用鋼在高溫下應(yīng)具有高的強度和一定的韌性,足夠的硬度和耐磨性;
②具有優(yōu)良的耐熱疲勞性,避免模具出現(xiàn)早期龜裂;
③應(yīng)有良好的導熱性和耐腐蝕性,抗氧化性。
根據(jù)壓鑄模具的用途不同,要求它具有不同的硬度。表面硬度越高,耐磨性就越好,而且不會使液體金屬黏附在模膛上。韌軟的心部和高硬度的表面,使壓鑄模具有良好的工作性能。
生產(chǎn)中用于壓鑄鋁合金的國產(chǎn)鋼號有3Cr2W8V、3Cr3Mo3W2V、4Cr5MoSiV,硬度值42~50HRC;
壓鑄銅合金的國產(chǎn)鋼號有3Cr2W8V、3Cr3Mo3V、3Cr3Mo3Co3V,硬度值42~48HRC;
壓鑄鋅合金的國產(chǎn)鋼號有40CrMo、3Cr2W8V、CrWMn、4Cr5MoSiV,硬度值42~48HRC;
比較好一點的常用壓鑄模具鋼材有:H13840784181.23441.1343等。這幾款模具鋼一定要找可靠、有誠信的材料商才行。
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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??紤]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的定位及推板導柱的固定位置是及其重要的`,這些模具的推板導柱一般要固定在把模板上,把模板、墊鐵及模框間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)導向與定位機構(gòu)的設(shè)計。
在整個模具結(jié)構(gòu)中導向與定位機構(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。
模具的導向機構(gòu)主要包括:合模導向、抽芯導向、推出導向,一般導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向結(jié)構(gòu)一般采用銅質(zhì)導套和硬質(zhì)導柱的導向形式,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。
模具設(shè)計技術(shù)參數(shù)有哪些
模具從產(chǎn)品材質(zhì)上分兩大類,塑膠(含橡膠及電木)和五金。從原理上分就更多了,如注塑(含氣輔成型模、多色、填料、疊層等成型模)、吸塑、吹塑、壓塑、擠塑、沖壓、壓鑄、熱壓、粉末壓鑄、澆鑄(翻砂模、消失模)、等。
雖然模具類型不同模具設(shè)計技術(shù)參數(shù)各有不同,但無論哪種模具都有幾個共用的參數(shù):
1.產(chǎn)品投影面積;
2.產(chǎn)品體積(壁厚、料厚);
3.外形幾何尺寸精度和數(shù)量及表面要求、后續(xù)工藝要求(如上色、噴油等);
4.產(chǎn)品需求數(shù)量;
5.配套成型設(shè)備(如:注塑機型號、沖壓幾型號等) 。
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