壓鑄模具的質量,壓鑄模具分為幾種,各有什么特點?
本篇文章給大家談談壓鑄模具的質量,以及壓鑄模具分為幾種,各有什么特點?對應的知識點,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。
本文目錄:
- 1、鋁合金壓鑄件質量與模具設計的關系
- 2、壓鑄鑄造模具生產期間有水分殘留的影響
- 3、壓鑄模具的制作流程與澆排系統(tǒng)設計
- 4、鋁合金壓鑄模具壽命有多長
- 5、壓鑄模具設計注意哪些
鋁合金壓鑄件質量與模具設計的關系
壓鑄模具設計是否良好,很大程度上決定了壓鑄件的最終質量。
壓鑄模具對壓鑄件的影響主要如下:
1、影響壓鑄件的尺寸合格
1.1、如果壓鑄件造型尺寸出錯,那么模具尺寸也會出錯,最終的壓鑄件尺寸也就不合格;
1.2、厚壁壓鑄件,壓鑄模的收縮率設置不合理,最終的壓鑄件尺寸也就不合格;
1.3、壓鑄模的拔模斜度設計不合理,壓鑄件就容易粘模變形,最終的壓鑄件尺寸也就不合格;
1.4、壓鑄模的頂出系統(tǒng)設計不合理,壓鑄件就容易頂變形,最終的壓鑄件尺寸也就不合格;
1.5、壓鑄模的滑塊鍥緊塊設計不合理,壓鑄件滑塊就容易后退,最終的壓鑄件尺寸也就不合格;
1.6、壓鑄模的滑塊導軌系統(tǒng)設計不合理,壓鑄件滑塊就容易搖擺,最終的壓鑄件尺寸也就不合格;
1.7、壓鑄模滑塊的受力情況如果設計錯誤(金屬液作用力不是把滑塊壓?。敲催@幅模具就報廢了。
2、影響壓鑄件的內在質量
如果壓鑄模的排氣和溢流系統(tǒng)設計不合理,不完善,壓鑄件的內在氣孔質量就會很差。
3、影響壓鑄件的外觀質量
如果壓鑄件的冷卻水或電加熱系統(tǒng),渣包溢流系統(tǒng)設計不合理,不完善,那么一些特殊的壓鑄件,如薄壁件,就很難得到良好的外觀質量,不是冷隔留痕多,就是發(fā)黑。
壓鑄鑄造模具生產期間有水分殘留的影響
1、壓鑄模具漏水會導致模芯產生裂紋。
2、壓鑄材料、壓鑄機、模具是壓鑄生產的三大要素,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)奏地和高效地生產出外觀、內在質量好的、尺寸符合圖樣或協議規(guī)定要求的合格鑄件,甚至優(yōu)質鑄件的過程。
3、壓鑄模具表面溫度的控制對生產高質量的壓鑄件來說,是非常重要的。不平均或不適當的壓鑄模具溫度亦會導致鑄件尺寸不穩(wěn)定,在生產過程中頂出鑄件變形,產生熱壓力、粘模、表面凹陷、內縮孔及熱泡等缺陷。模溫差異較大時,對生產周期中的變量,如填充時間、冷卻時間及噴涂時間等產生不同程度的影響。
4、模具(m j),工業(yè)生產上用以注塑、吹塑、擠出、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓等方法得到所需產品的各種模子和工具。 簡而言之,模具是用來成型物品的工具,這種工具由各種零件構成,不同的模具由不同的零件構成。它主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實現物品外形的加工。素有"工業(yè)之母"的稱號。
壓鑄模具的制作流程與澆排系統(tǒng)設計
壓鑄是有色金屬成型的一個重要方法之一。壓鑄件的質量好壞80%取決于壓鑄模具。制作好壓鑄模具是產品開發(fā)的關鍵所在。在壓鑄過程中,由于型腔內的金屬液流動狀態(tài)不同,可能產生冷隔、花紋、氣孔、偏析等不良現象。所以控制型腔內的金屬液流動狀態(tài)是相當必要的,而控制型腔內的金屬液流動狀態(tài),關鍵在于壓鑄模具澆排系統(tǒng)的設計。
1 壓鑄模具的制作流程
上述流程是壓鑄模具制作的大致流程,但并非一成不變。應在整個制作過程中前后協調,不斷反饋與調整各階段的信息,根據分析結果,修改設計方案,以期取得實效。筆者從事壓鑄模具開發(fā)多年,就模具制作流程中的相關注意事項總結如下,供同行參考。
(1)要對客戶來圖應進行檢證
根據壓鑄工藝的特性結合有色金屬的牌號,先進行毛坯方案設計,然后開始模具設計。對有些不符合壓鑄工藝的結構,應及時與客戶溝通,在征求客戶同意的基礎上再行修改。日本三大著名摩托車品牌的研發(fā)部門都是在開發(fā)之初就重點把握圖面檢證這一關,這樣可避免開發(fā)損失、減少開發(fā)時間。
壓鑄模具的設計與有色金屬的牌號有關。特別是ADC6(JIS標準)鋁合金,其澆排系統(tǒng)結構及其拔模斜度與普通鋁合金有所不同,應根據其流動性差、壓鑄溫度較高等特點適當應對。日本在高強度的零件上已大量應用ADC6鋁合金,而國內應用的較少。ADC6鋁合金壓鑄模具常見的問題有:模具壽命短;脫模阻力大,易變形、拉模,工件頂出易產生裂紋;流動性差,易產生花紋、冷隔;模具突出部位易產生裂紋等,在設計過程中應提前應對。
(2)做好模具的檢測
在模具檢測階段,不應單純檢測模具尺寸,更重要的是應檢測壓鑄產品質量。壓鑄產品質量檢測可分外觀檢測、內部品質檢測及機械性能檢測。檢測的數據應符合壓鑄產品的合格率要求、內部品質標準及機械性能指標。
(3)做好試模
試模階段是驗證模具的關鍵階段,通常初次試模后還要進行修模,修模時針對不良項目逐二進行改善,直至符合客戶要求。
2 壓鑄模具澆排系統(tǒng)的設計
在壓鑄模具澆排系統(tǒng)中,澆口位置、澆道形狀是控制溶液的流動狀態(tài)和填充方向的重要因素。首先應著眼于澆口位置、澆道形狀,合理設計澆口、澆道、集渣包、溢流槽及排氣道;然后使用CAE軟件對型腔內部的溶液流動狀態(tài)進行解析。
2.1澆口設計步驟
內澆道及內澆口的位置與尺寸,對于填充方式有決定性的影響。內澆口設計方法很關鍵。成品設置澆口時,通常按下列步驟進行:
(1)計算內澆口截面積。澆口斷面積計算公式:
(2)根據內澆口截面積,設定澆口形狀,然后設置澆口位置,初步設計溢流槽及集渣包位置。
(3)制作不同的澆口方案(通常先使內澆道截面積小一些,試驗后根據需要可再擴大),并制成3D數據。
(4)根據制成的3D數據進行CAE分析(即流態(tài)解析、溫度場分析)。
(5)對解析結果進行評價。
(6)對不同澆排系統(tǒng)所產生的方案結果進行比較、評價,擇優(yōu)選用。若存在不良現象,應進行方案改進,然后再進行CAE分析,直到取得較滿意的方案。
2.2澆道、排氣系統(tǒng)的設計注意事項
(1)內澆口及排氣槽應設置在使金屬液在形
腔里流動狀態(tài)最好,并能充滿型腔內各個角落的位置上。設置時盡可能采用一個內澆口。如果設計條件不允許,應注意使金屬液的流動相互不受干擾或在型腔內不分散地相遇(即引導金屬流順一個方向流動),避免型腔內各股金屬液匯合時出現渦流。例如,當壓鑄件尺寸較大時,有時不可能僅從一個內澆道獲得所需的內澆道截面積,因此必須采用多個內澆道。但是應注意到內澆道的設置應保證引導金屬液只沿著一個方向流動,以避免型腔內各股金屬液匯合而出現渦流。
(2)金屬液流柬應盡可能少地在型腔內轉彎,以便使金屬液能達到壓鑄件的厚壁部位。
(3)金屬液流程應盡可能短而均勻。
(4)內澆道截面積向著內澆道方向逐漸縮小,以減少氣體卷入,有利于提高壓鑄件的致密性。
(5)內澆道在流動過程中應圓滑過渡,盡可能避免急轉與流動沖擊。
(6)多腔時對澆道截面積應按各腔容積比進
行分段減少。
(7)型腔中的空氣和潤滑劑揮發(fā)的氣體,應由流入的金屬液推到排氣槽處,然后從排氣槽處逸出型腔。特別是金屬液的流動不應將氣體留在盲孔內或過早地堵塞排氣槽。
(8)金屬流束不應在散熱不良處形成熱沖擊。
(9)對帶有筋的壓鑄件,應盡可能地讓金屬流順筋的方向流動。
(10)應避免金屬液直接沖刷容易損壞的模具部分和型芯。不可避免時,應在內澆道上設置隔離帶,避免熱沖擊。
(11)通常內澆道愈寬愈厚,非均勻流動的危險也愈大。應盡量不要采用過厚的內澆口,避免切除內澆道時產生變形。
(12)型腔的排氣
溢流槽是為了排除鑄造時最初噴入的金屬液,并且使模具的溫度一致。溢流槽設在鑄型容易存氣的位置,作為排出氣體用,改善金屬液的流動狀態(tài),將金屬液導向型腔的各個角落,以得到良好的鑄造表面。排氣槽有連接在溢流槽與集渣包前面的,也有與型腔直接連接的。設計時應注意:
①排氣槽的總截面積應大致相當于內澆道截面積。
②分型面上的排氣槽的位置是根據型腔內金屬液流動狀態(tài)而確定的。排氣槽最好設計成彎曲狀,而不是直通狀,以防止金屬液外噴傷人。分型面上的排氣槽的深度通常為0.05~0.15mm;位于型腔內的排氣槽深度通常為0.3~0.5mm;位于模具邊緣的排氣槽深度通常為0.1~0.15mm。排氣槽的寬度一般為5~20mm。
③頂針與推桿的排氣間隙對于型腔的排氣是非常重要的。通常控制在0.0l~0.02mm,或放大到不產生毛刺為止。
④固定式型芯的排氣也是一有效的排氣方法,案例如圖2所示。通常在型芯周邊單邊控制有0.05~0.10mm的間隙,并在型芯定位頸部開出寬、厚各l~1.5mm的排氣槽,這樣型腔內的氣體可順頸部開出的排氣槽由型腔底部排出。
⑤排氣槽的粗糙度也不應忽視,應保持較高的光潔度,避免在使用過程中被涂料粘連臟物而造成堵塞,影響排氣。
(13)壓鑄熔杯的`填充率盡可能選高些。對壓鑄件氣孔度要求高的場合,通常選定在70%左右,這樣帶入壓鑄件的氣體就會大幅度減少,對系統(tǒng)排氣也是有利的。
2.3流動解析評價與對策
(1)模具設計過程中,應盡可能讓金屬流順一個方向流動,流動解析后,發(fā)現型腔中出現渦流時,應當改變內澆口導入角或改變尺寸,以排除渦流現象。
(2)金屬液交匯時,在停止流動前還要讓金屬液繼續(xù)流動一段距離。所以在交匯處的型腔外應增設溢流槽和集渣包,以使過冷的金屬液及空氣化合物流入溢流槽和集渣包,讓后續(xù)金屬液清潔、常溫。
(3)針對不同部位填充速度不一時,應調整內澆口的厚度或寬度(必要時逐漸加大),達到填充速度基本一致的目的,但應盡可能通過加寬內澆道來實現。
(4)流動解析后發(fā)現填充滯后的部位,也可增設內澆道。
(5)對于薄壁壓鑄件,必須選用較短的填充時間進行壓鑄。所以應通過加大內澆道的截面積來減少填充時間,以達到較好的表面質量。
(6)對于致密性要求高的厚壁壓鑄件,必須保證有效地進行排氣。應選用中等的填充時間進行壓鑄。故應對內澆道的截面進行調整,以取得相應的填充時間,獲得較好的表面質量和內部質量。
3 結 論
壓鑄模具的制作流程是一個CAD/CAE/CAM/CAT融合的過程,其間融合得越好,壓鑄件產品的品質越高、制造成本就越低。壓鑄模具澆排系統(tǒng)設計應遵循上述設計步驟和注意事項,并進行分析和評價,將避免許多不良現象產生。在當今具備CAE分析手段的時代,在內澆道設計初期,將總結出的經驗先行考慮進澆排系統(tǒng),結合CAE手段,通過分析、改善、提升,勢必起到事半功倍的作用。
鋁合金壓鑄模具壽命有多長
鋁合金壓鑄模具壽命跟模具的材質以及熱處理的質量有很大的關系。
國產H13,一般的壽命是3-5萬件;
進口的H13,一般的壽命是10萬件左右。
另外,鋁合金壓鑄模具的壽命與鑄件的壁厚關系也比較大,壁厚的鑄件,模具壽命相對短些。
壓鑄模具設計注意哪些
在使用壓鑄模時,需要引起注意的有:
(1)壓鑄模的使用特點;
(2)合金熔液的溫度;
(3)模具工作的溫度;
(4)壓鑄模的潤滑;
(5)壓鑄模的調整內容。
壓力鑄造是目前有色金屬鑄件的重要成形工藝方法。壓鑄不僅具有生產流程短,工序簡單而集中,以及鑄件強度和硬度較高的特點,且具有節(jié)省能源、原材料等優(yōu)點,是一種高效的鑄造方法。壓鑄模具是壓力鑄造生產的關鍵,其質量決定著壓鑄件的質量和精度,而模具設計直接影響著壓鑄模的質量和壽命。因此,模具設計是模具技術進步的關鍵,也是模具發(fā)展的重要影響因素。
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