多腔壓鑄模具澆口設(shè)計(jì),多腔壓鑄模具澆口設(shè)計(jì)圖
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本文目錄:
- 1、壓鑄模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)和注意事項(xiàng)
- 2、壓鑄模具內(nèi)澆口設(shè)計(jì)以及料筒的大小是怎么定的
- 3、壓鑄工藝及壓鑄模設(shè)計(jì)要點(diǎn)
- 4、模具設(shè)計(jì)中,什么是澆口?設(shè)置澆口的目的是什么
壓鑄模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)和注意事項(xiàng)
壓鑄模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)和注意事項(xiàng)
壓鑄模要求高可靠性和長(zhǎng)壽命,與壓鑄機(jī)、壓鑄工藝有機(jī)結(jié)合為一個(gè)有效的鑄件生產(chǎn)系統(tǒng),優(yōu)化壓鑄模具設(shè)計(jì)、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(jì)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(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)以及熱平衡系統(tǒng)等。
壓鑄模具設(shè)計(jì)開發(fā)流程
模具設(shè)計(jì)和開發(fā)流程,模具設(shè)計(jì)階段需要設(shè)計(jì)人員所做的工作及模具設(shè)計(jì)的整體思路,其中包含一些與標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證相關(guān)的設(shè)計(jì)和開發(fā)流程,對(duì)設(shè)計(jì)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(jì)要點(diǎn)
第一,運(yùn)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(shí)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(jī)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(duì)壓鑄件進(jìn)行合理布局,然后對(duì)澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)進(jìn)行三維造型。
第二,進(jìn)行流場(chǎng)、溫度場(chǎng)模擬,進(jìn)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(jìn)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(jìn)行凝固模擬及溫度場(chǎng)模擬,進(jìn)一步優(yōu)化澆注系統(tǒng)并確定模具冷卻點(diǎn)的位置。模擬的結(jié)果以圖片和影像的形式表達(dá)整個(gè)充型過程中液態(tài)合金的走向、溫度場(chǎng)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(jì)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(jìn)行模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
模擬過程進(jìn)行的同時(shí)我們可以進(jìn)行模具總布置設(shè)計(jì),具體包括以下幾個(gè)方面:
(1)根據(jù)壓鑄機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行模具的總布置設(shè)計(jì)。
在總布置設(shè)計(jì)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(jī)型板的中心位置,而且壓鑄機(jī)的四根拉桿不能與抽芯機(jī)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(gè)參數(shù)是我們?cè)O(shè)計(jì)開始的第一步。
(2)設(shè)計(jì)成形鑲塊、型芯。
主要考慮成形鑲塊的強(qiáng)度、剛度,封料面的尺寸、鑲塊之間的拼接、推桿和冷卻點(diǎn)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(duì)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(jì)模架與抽芯機(jī)構(gòu)。
中小型壓鑄模具可以直接選用標(biāo)準(zhǔn)模架,大型模具必須對(duì)模架的剛度、強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)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(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是把握活動(dòng)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(duì)滑動(dòng)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(duì)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(jī)構(gòu)的潤(rùn)滑也是設(shè)計(jì)的重點(diǎn),這個(gè)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(rùn)滑系統(tǒng)是提高壓鑄勞動(dòng)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(jìn)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(jì)模具時(shí)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(zhǔn)確控制流量是現(xiàn)代模具熱平衡系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì),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(jì)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(jì)者隨用隨選,既能保證元件的質(zhì)量還能縮短設(shè)計(jì)周期。
(5)設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)。
推出機(jī)構(gòu)可分為機(jī)械推出和液壓推出兩種形式,機(jī)械推出是利用設(shè)備自身的推出機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)推出動(dòng)作,液壓推出是利用模具自身配備的液壓缸實(shí)現(xiàn)推出動(dòng)作。設(shè)計(jì)推出機(jī)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(jī)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(duì)于大型模具來說推出機(jī)構(gòu)的重量都比較大,推出機(jī)構(gòu)的元件與型框間容易因?yàn)槟>咦灾囟雇茥U偏斜,使之出現(xiàn)推出卡滯現(xiàn)象,同時(shí)模具受熱膨脹對(duì)推出機(jī)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(duì)推出機(jī)構(gòu)的影響,必要時(shí)還可以采用滾動(dòng)軸承和導(dǎo)板來支撐推出元件,同時(shí)在設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)時(shí)要注意元件間的潤(rùn)滑。北美地區(qū)模具設(shè)計(jì)者通常在動(dòng)模框的背面增加一塊專門的潤(rùn)滑推桿的油脂板,加強(qiáng)對(duì)推出元件的潤(rùn)滑。如圖5所示,動(dòng)模框底部增加潤(rùn)滑油板,有油道與推桿過孔相通,工作時(shí)加注潤(rùn)滑油,可以潤(rùn)滑推出機(jī)構(gòu),防止卡滯。
(6)導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
在整個(gè)模具結(jié)構(gòu)中導(dǎo)向與定位機(jī)構(gòu)是對(duì)模具運(yùn)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(jī)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(shí)良好的潤(rùn)滑也是必不可少的,每個(gè)摩擦副間都要設(shè)置必要的潤(rùn)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(yùn)行平穩(wěn),準(zhǔn)確到位。
模具定位機(jī)構(gòu)主要包括:動(dòng)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(dòng)靜型間的定位是一種活動(dòng)性質(zhì)的定位,配合的準(zhǔn)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(jī)構(gòu),以消除熱膨脹對(duì)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(dòng)靜型間定位準(zhǔn)確,防止模具錯(cuò)邊。
壓鑄模具內(nèi)澆口設(shè)計(jì)以及料筒的大小是怎么定的
1、壓鑄澆口面積可以采用日本的尾關(guān)公式:A=5√G
2、料筒的大小取決于充滿度。一般充滿度取65%
壓鑄工藝及壓鑄模設(shè)計(jì)要點(diǎn)
金屬液在通過澆口時(shí),其填充方式可分為層流式填充、噴射流填充、霧化流填充三種方式。當(dāng)澆口速度較低時(shí),填充方式顯層流的狀態(tài);當(dāng)速度增加,金屬液不再是連續(xù)流出,而是呈粗顆粒狀噴出;當(dāng)速度更高時(shí),水則會(huì)呈霧狀的細(xì)微顆粒噴出。采用層流填充或霧狀流填充均可產(chǎn)生令人滿意的鑄件,粗顆粒流填充因在填充過程中熱量損失多而填充不好。一般而言,澆口愈薄,澆口速度愈高才能達(dá)到霧化流的狀態(tài)
金屬液進(jìn)入型腔的流動(dòng)狀態(tài)是由流道和內(nèi)澆口的形式?jīng)Q定的。目前使用較多的流道形式有扇形流道和錐形流道兩種。澆注系統(tǒng)由直澆道,橫澆道和內(nèi)澆道等三部份組成。扇形流道較適合于內(nèi)澆口長(zhǎng)度較短的產(chǎn)品,錐形流道適合于內(nèi)澆口長(zhǎng)度較長(zhǎng)的產(chǎn)品。不管是扇形流道還是錐形流道,從流道開始到內(nèi)澆口其截面積應(yīng)該逐漸縮小,才能保證控制合金液的流態(tài),并防止氣體卷入澆注系統(tǒng);橫澆道應(yīng)具有一定的長(zhǎng)度,可對(duì)金屬液起到穩(wěn)流和導(dǎo)向作用
設(shè)計(jì)澆口與流道一般要遵守如下原則: 1).充填最困難的地方優(yōu)先考慮 2). 各澆口大小應(yīng)按其主要充填部份的鑄件體積依比例分配 3). 澆口位置應(yīng)避免設(shè)在液流容易受阻的地方或直接沖擊型芯 4).流道截面積與澆口截面積必須維持平衡 5).流道轉(zhuǎn)彎處或尾部應(yīng)設(shè)突出部位或緩沖包,以起到緩沖及吸收雜質(zhì)的作用 6).避免流道急轉(zhuǎn)彎及截面積突然改變,以免造成亂流卷入空氣 7).流道轉(zhuǎn)彎時(shí),截面積應(yīng)該適度減小,才不會(huì)卷入空氣
為了提高壓鑄件質(zhì)量,在金屬液充填型腔的過程中應(yīng)盡量排除型腔中的氣體,排除混有氣體和被涂料殘余物污染的前流冷的金屬液,這就需要設(shè)置溢流、排氣系統(tǒng),包括溢流槽和排氣槽。 溢流槽有如下作用: a、起排出雜物,排出氣體作用; b、保持模具溫度平衡作用; c、改善流動(dòng)方向(引流)作用; d、起頂出平臺(tái)的作用; e、接納第一份冷的金屬流(集渣)作用。
鋅合金溢流槽排渣口深度一般取0.2-0.3mm,溢流槽后部的排氣道深度一般取0.05-0.12mm。 v為了充分排出型腔內(nèi)的氣體,排氣槽的截面積一般為內(nèi)澆口截面積的20%-50%。
模具設(shè)計(jì)中,什么是澆口?設(shè)置澆口的目的是什么
澆口:可以理解成熔融塑料通過澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔的最后一道“門”,是連接分流道和型腔的進(jìn)料通道。它具有兩個(gè)功能:第一,對(duì)塑料熔體流入型腔起著控制作用;第二,當(dāng)注塑壓力撤銷后,封鎖型腔,使型腔中尚未冷卻固化的塑料不會(huì)倒流。澆口類型的選擇取決于制品外觀的要求、尺寸和形狀的制約以及所使用的塑料種類等因素。澆口形狀和尺寸對(duì)塑件質(zhì)量影響很大,澆口在多數(shù)情況下是流道中截面尺寸最小的部分(除主流道型的澆口外),其截面積與分流道的截面積之比約為0.03-0.09,截面形狀多為矩形或圓形,澆口臺(tái)階長(zhǎng)1-1.5mm左右。一般采用小澆口,因?yàn)樗幸韵聝?yōu)點(diǎn):
第一,小澆口可以增加物料通過時(shí)的流速。小澆口兩端有較大的壓差,這樣可以降低熔融塑料的表觀粘度,使充模容易。
第二,小澆口可以提高熔融塑料的溫度,增加流動(dòng)性。小澆口處的摩擦阻力大,熔融塑料通過澆口時(shí),一部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)槟Σ翢岫郎?,這對(duì)提高薄壁塑件或帶有精細(xì)花紋的塑件質(zhì)量很有好處。
第三,小澆口可以控制和縮短補(bǔ)料的時(shí)間,降低塑件的內(nèi)應(yīng)力,縮短模塑周期。在注射中,保壓階段一直要延續(xù)到澆口處凝結(jié)為止,小澆口凝結(jié)快,補(bǔ)料時(shí)間短,減小了大分子的凝結(jié)取向和凝結(jié)應(yīng)變,大大減小了補(bǔ)料內(nèi)應(yīng)力。小澆口的適應(yīng)封閉也能正確地控制補(bǔ)料時(shí)間,提高塑件的質(zhì)量。
第四,小澆口可以平衡各型腔的進(jìn)料速度。小澆口出阻力大得多,只有流道充滿并具有足夠的壓力后,各型腔才能以相近的時(shí)間充模,這樣可以改善各型腔進(jìn)料速度的不平衡性。
第五,便于塑件修整。小澆口可以用手工快速切除。小澆口切除后的痕跡小,減少了修磨時(shí)間。但是,過小的澆口會(huì)大大增加流動(dòng)阻力,延長(zhǎng)充模時(shí)間,高黏度的熔融塑料和剪切速率對(duì)表觀黏度影響小的熔融塑料,不宜采用小澆口
澆口又稱進(jìn)料口,它是分流道與型腔之間的狹小通口,也是最短小部分,其作用使熔融塑料在進(jìn)型腔時(shí)產(chǎn)生加速度,有利于迅速充滿型腔,成型后澆口塑料先冷凝,以封閉型腔,防止熔融塑料倒流,避免型腔壓力下降過快,以至在制品上產(chǎn)生縮孔或凹陷,成型后便于使?jié)沧⒛吓c制品分離
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