日本壓鑄模具設(shè)計(jì),日本壓鑄模具設(shè)計(jì)師工資
今天給各位分享日本壓鑄模具設(shè)計(jì)的知識(shí),其中也會(huì)對(duì)日本壓鑄模具設(shè)計(jì)師工資進(jìn)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、壓鑄模具的制作流程與澆排系統(tǒng)設(shè)計(jì)
- 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、提高壓鑄模具壽命的措施
- 4、壓鑄模具設(shè)計(jì)的模具要點(diǎn)有那些?
- 5、壓鑄模具設(shè)計(jì)流程主要有哪些要求?需要畫圖嗎?
- 6、各位在設(shè)計(jì)壓鑄模流道時(shí)是如何計(jì)算截面積的。
壓鑄模具的制作流程與澆排系統(tǒng)設(shè)計(jì)
壓鑄是有色金屬成型的一個(gè)重要方法之一。壓鑄件的質(zhì)量好壞80%取決于壓鑄模具。制作好壓鑄模具是產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵所在。在壓鑄過程中,由于型腔內(nèi)的金屬液流動(dòng)狀態(tài)不同,可能產(chǎn)生冷隔、花紋、氣孔、偏析等不良現(xiàn)象。所以控制型腔內(nèi)的金屬液流動(dòng)狀態(tài)是相當(dāng)必要的,而控制型腔內(nèi)的金屬液流動(dòng)狀態(tài),關(guān)鍵在于壓鑄模具澆排系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
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(yīng)在整個(gè)制作過程中前后協(xié)調(diào),不斷反饋與調(diào)整各階段的信息,根據(jù)分析結(jié)果,修改設(shè)計(jì)方案,以期取得實(shí)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(guān)注意事項(xiàng)總結(jié)如下,供同行參考。
(1)要對(duì)客戶來圖應(yīng)進(jìn)行檢證
根據(jù)壓鑄工藝的特性結(jié)合有色金屬的牌號(hào),先進(jìn)行毛坯方案設(shè)計(jì),然后開始模具設(shè)計(jì)。對(duì)有些不符合壓鑄工藝的結(jié)構(gòu),應(yīng)及時(shí)與客戶溝通,在征求客戶同意的基礎(chǔ)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(diǎn)把握?qǐng)D面檢證這一關(guān),這樣可避免開發(fā)損失、減少開發(fā)時(shí)間。
壓鑄模具的設(shè)計(jì)與有色金屬的牌號(hào)有關(guān)。特別是ADC6(JIS標(biāo)準(zhǔn))鋁合金,其澆排系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其拔模斜度與普通鋁合金有所不同,應(yīng)根據(jù)其流動(dòng)性差、壓鑄溫度較高等特點(diǎn)適當(dāng)應(yīng)對(duì)。日本在高強(qiáng)度的零件上已大量應(yīng)用ADC6鋁合金,而國內(nèi)應(yīng)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(chǎn)生裂紋;流動(dòng)性差,易產(chǎn)生花紋、冷隔;模具突出部位易產(chǎn)生裂紋等,在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)提前應(yīng)對(duì)。
(2)做好模具的檢測
在模具檢測階段,不應(yīng)單純檢測模具尺寸,更重要的是應(yīng)檢測壓鑄產(chǎn)品質(zhì)量。壓鑄產(chǎn)品質(zhì)量檢測可分外觀檢測、內(nèi)部品質(zhì)檢測及機(jī)械性能檢測。檢測的數(shù)據(jù)應(yīng)符合壓鑄產(chǎn)品的合格率要求、內(nèi)部品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及機(jī)械性能指標(biāo)。
(3)做好試模
試模階段是驗(yàn)證模具的關(guān)鍵階段,通常初次試模后還要進(jìn)行修模,修模時(shí)針對(duì)不良項(xiàng)目逐二進(jìn)行改善,直至符合客戶要求。
2 壓鑄模具澆排系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
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(dòng)狀態(tài)和填充方向的重要因素。首先應(yīng)著眼于澆口位置、澆道形狀,合理設(shè)計(jì)澆口、澆道、集渣包、溢流槽及排氣道;然后使用CAE軟件對(duì)型腔內(nèi)部的溶液流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行解析。
2.1澆口設(shè)計(jì)步驟
內(nèi)澆道及內(nèi)澆口的位置與尺寸,對(duì)于填充方式有決定性的影響。內(nèi)澆口設(shè)計(jì)方法很關(guān)鍵。成品設(shè)置澆口時(shí),通常按下列步驟進(jìn)行:
(1)計(jì)算內(nèi)澆口截面積。澆口斷面積計(jì)算公式:
(2)根據(jù)內(nèi)澆口截面積,設(shè)定澆口形狀,然后設(shè)置澆口位置,初步設(shè)計(jì)溢流槽及集渣包位置。
(3)制作不同的澆口方案(通常先使內(nèi)澆道截面積小一些,試驗(yàn)后根據(jù)需要可再擴(kuò)大),并制成3D數(shù)據(jù)。
(4)根據(jù)制成的3D數(shù)據(jù)進(jìn)行CAE分析(即流態(tài)解析、溫度場分析)。
(5)對(duì)解析結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(6)對(duì)不同澆排系統(tǒng)所產(chǎn)生的方案結(jié)果進(jìn)行比較、評(píng)價(jià),擇優(yōu)選用。若存在不良現(xiàn)象,應(yīng)進(jìn)行方案改進(jìn),然后再進(jìn)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(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
(1)內(nèi)澆口及排氣槽應(yīng)設(shè)置在使金屬液在形
腔里流動(dòng)狀態(tài)最好,并能充滿型腔內(nèi)各個(gè)角落的位置上。設(shè)置時(shí)盡可能采用一個(gè)內(nèi)澆口。如果設(shè)計(jì)條件不允許,應(yīng)注意使金屬液的流動(dòng)相互不受干擾或在型腔內(nèi)不分散地相遇(即引導(dǎo)金屬流順一個(gè)方向流動(dòng)),避免型腔內(nèi)各股金屬液匯合時(shí)出現(xiàn)渦流。例如,當(dāng)壓鑄件尺寸較大時(shí),有時(shí)不可能僅從一個(gè)內(nèi)澆道獲得所需的內(nèi)澆道截面積,因此必須采用多個(gè)內(nèi)澆道。但是應(yīng)注意到內(nèi)澆道的設(shè)置應(yīng)保證引導(dǎo)金屬液只沿著一個(gè)方向流動(dòng),以避免型腔內(nèi)各股金屬液匯合而出現(xiàn)渦流。
(2)金屬液流柬應(yīng)盡可能少地在型腔內(nèi)轉(zhuǎn)彎,以便使金屬液能達(dá)到壓鑄件的厚壁部位。
(3)金屬液流程應(yīng)盡可能短而均勻。
(4)內(nèi)澆道截面積向著內(nèi)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(nèi)澆道在流動(dòng)過程中應(yīng)圓滑過渡,盡可能避免急轉(zhuǎn)與流動(dòng)沖擊。
(6)多腔時(shí)對(duì)澆道截面積應(yīng)按各腔容積比進(jìn)
行分段減少。
(7)型腔中的空氣和潤滑劑揮發(fā)的氣體,應(yīng)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(dòng)不應(yīng)將氣體留在盲孔內(nèi)或過早地堵塞排氣槽。
(8)金屬流束不應(yīng)在散熱不良處形成熱沖擊。
(9)對(duì)帶有筋的壓鑄件,應(yīng)盡可能地讓金屬流順筋的方向流動(dòng)。
(10)應(yīng)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(shí),應(yīng)在內(nèi)澆道上設(shè)置隔離帶,避免熱沖擊。
(11)通常內(nèi)澆道愈寬愈厚,非均勻流動(dòng)的危險(xiǎn)也愈大。應(yīng)盡量不要采用過厚的內(nèi)澆口,避免切除內(nèi)澆道時(shí)產(chǎn)生變形。
(12)型腔的排氣
溢流槽是為了排除鑄造時(shí)最初噴入的金屬液,并且使模具的溫度一致。溢流槽設(shè)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(dòng)狀態(tài),將金屬液導(dǎo)向型腔的各個(gè)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(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意:
①排氣槽的總截面積應(yīng)大致相當(dāng)于內(nèi)澆道截面積。
②分型面上的排氣槽的位置是根據(jù)型腔內(nèi)金屬液流動(dòng)狀態(tài)而確定的。排氣槽最好設(shè)計(jì)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(nèi)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(duì)于型腔的排氣是非常重要的。通??刂圃?.0l~0.02mm,或放大到不產(chǎn)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(nèi)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(yīng)忽視,應(yīng)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(duì)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(huì)大幅度減少,對(duì)系統(tǒng)排氣也是有利的。
2.3流動(dòng)解析評(píng)價(jià)與對(duì)策
(1)模具設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)盡可能讓金屬流順一個(gè)方向流動(dòng),流動(dòng)解析后,發(fā)現(xiàn)型腔中出現(xiàn)渦流時(shí),應(yīng)當(dāng)改變內(nèi)澆口導(dǎo)入角或改變尺寸,以排除渦流現(xiàn)象。
(2)金屬液交匯時(shí),在停止流動(dòng)前還要讓金屬液繼續(xù)流動(dòng)一段距離。所以在交匯處的型腔外應(yīng)增設(shè)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(duì)不同部位填充速度不一時(shí),應(yīng)調(diào)整內(nèi)澆口的厚度或?qū)挾?必要時(shí)逐漸加大),達(dá)到填充速度基本一致的目的,但應(yīng)盡可能通過加寬內(nèi)澆道來實(shí)現(xiàn)。
(4)流動(dòng)解析后發(fā)現(xiàn)填充滯后的部位,也可增設(shè)內(nèi)澆道。
(5)對(duì)于薄壁壓鑄件,必須選用較短的填充時(shí)間進(jìn)行壓鑄。所以應(yīng)通過加大內(nèi)澆道的截面積來減少填充時(shí)間,以達(dá)到較好的表面質(zhì)量。
(6)對(duì)于致密性要求高的厚壁壓鑄件,必須保證有效地進(jìn)行排氣。應(yīng)選用中等的填充時(shí)間進(jìn)行壓鑄。故應(yīng)對(duì)內(nèi)澆道的截面進(jìn)行調(diào)整,以取得相應(yīng)的填充時(shí)間,獲得較好的表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量。
3 結(jié) 論
壓鑄模具的制作流程是一個(gè)CAD/CAE/CAM/CAT融合的過程,其間融合得越好,壓鑄件產(chǎn)品的品質(zhì)越高、制造成本就越低。壓鑄模具澆排系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循上述設(shè)計(jì)步驟和注意事項(xiàng),并進(jìn)行分析和評(píng)價(jià),將避免許多不良現(xiàn)象產(chǎn)生。在當(dāng)今具備CAE分析手段的時(shí)代,在內(nèi)澆道設(shè)計(jì)初期,將總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)先行考慮進(jìn)澆排系統(tǒng),結(jié)合CAE手段,通過分析、改善、提升,勢必起到事半功倍的作用。
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%
提高壓鑄模具壽命的措施
提高壓鑄模具壽命的措施
致使壓鑄模失效的主要原因是:①熱脹冷縮的交變應(yīng)力,長期頻繁的反復(fù)循環(huán),在模具表面出現(xiàn)熱疲勞龜裂紋;②由于熱應(yīng)力及機(jī)械應(yīng)力引起的模具整體開裂、破損;③在壓射力和熱應(yīng)力的作用下,模具會(huì)在強(qiáng)度最薄弱處萌生裂紋,使型腔碎裂;④化學(xué)腐蝕、機(jī)械磨損、沖刷侵蝕、熔損侵蝕造成的模具侵蝕;⑤受到鎖模、插芯壓力和充填壓力作用使模具產(chǎn)生的塑性變形。這些模具失效缺陷出現(xiàn)的原因是復(fù)雜多樣的,下邊從實(shí)際應(yīng)用方面探討一些提高壓鑄模具壽命的措施。
1 壓鑄模具材料的選用
為提高熱沖擊韌度,目前常用的H13鋼的化學(xué)成分純凈度要求為:優(yōu)級(jí)鋼S 含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)要小于0.005%;超級(jí)H13 鋼要求S 含量小于0.003%;P含量小于0.015%。鋼的晶界無共晶碳化物夾雜,大塊狀的共晶碳化物和雜質(zhì)強(qiáng)度極小,不能抵抗熱疲勞,降低了鋼材的塑性,是龜裂發(fā)生的起源點(diǎn)。要使用電渣重熔爐的精煉鋼,它不僅純凈度高,還具有組織致密、優(yōu)良的熱疲勞抗力、抗熱裂性好、優(yōu)良的韌性及塑性,優(yōu)良的拋光性、較好的異向同性等性能。鋼材的均一性要求材料的組織要均勻,鋼坯具備任意方向力學(xué)性能同性,不要有縱、橫、深方向的性能差異。
正確選用模具材料,采用高強(qiáng)度合金材料可以提高模具使用壽命。優(yōu)選用瑞典8407、德國2344、美國H13 (4Gr5MoVlSi)、日本SKD61 材料。日本日立的DAC55、ZHD435 在高硬度時(shí)有很好的韌性及抗高溫強(qiáng)度,模具壽命也很高。
2 壓鑄模具的熱處理
采用不同的熱處理工藝會(huì)使壓鑄模品質(zhì)性能不一樣。H13 模具鋼的熱處理工藝和熱處理后的金相組織應(yīng)參照北美壓鑄學(xué)會(huì)(NADCA 207—2003)的規(guī)定。建議由模具鋼材生產(chǎn)商負(fù)責(zé)模具的熱處理,避免因?yàn)椴牧虾蜔崽幚淼膹S家不同而引起品質(zhì)不同。
H13 鋼采用高壓液氮?dú)饫涓哒婵諣t淬火為好,可以有效防止模具表面的脫碳、氧化、變形和開裂。把淬火溫度升高到1020~1050℃,根據(jù)模塊材料的尺寸大小,和各個(gè)零部件要求的強(qiáng)度和韌性,適當(dāng)控制溫度和保溫時(shí)間,使合金碳化物充分溶人奧氏體,這樣可以減少模具因熱處理碳化物溶解不充分,殘留在晶界之間而造成的模具龜裂。但要注意鋼的臨界點(diǎn)Acl和Ac3及保溫時(shí)間,防止奧氏體粗化。淬火后用不同溫度分3 次回火,特別注意回火的效果,如果還要進(jìn)行氮化處理,可以減少一次回火處理。
模具加工時(shí)產(chǎn)生的切削應(yīng)力、電火花放電變質(zhì)層的應(yīng)力、和壓鑄時(shí)產(chǎn)生的熱疲勞應(yīng)力,可以通過退火來減輕或消除。模具應(yīng)定期退火處理消除應(yīng)力:第一次去應(yīng)力退火應(yīng)安排在淬火之前(退火溫度700~750℃),第二次去應(yīng)力退火應(yīng)安排在試模合格后的量產(chǎn)之前,再在壓鑄1 萬模、3 萬模時(shí)各退火處理一次,氮化一次可以代替一次退火處理。對(duì)H13 鋼退火消除應(yīng)力的溫度比淬火時(shí)最后一次回火的溫度低20~40℃,保溫時(shí)間為1.0~1.5 h。
合理選擇模具的硬度(HRC),美國AISI H13 ESR類材料用于壓鑄模具,如果硬度偏低,易出現(xiàn)粘模和早期龜裂,如果硬度太高又可能開裂,所以一般建議:鋅合金壓鑄模硬度(HRC)為47~52;中、小型的鋁、鎂合金壓鑄模為46~48;尺寸大的鋁、鎂合金鑄件和比較厚或形狀復(fù)雜件的模具,應(yīng)適當(dāng)降低硬度(HRC)為44~46。日立的DAC55、ZHD435 及一勝百的DIEVAR鋼在高硬度時(shí)有很好的韌性及高溫強(qiáng)度,應(yīng)用時(shí)硬度(HRC)可以比H13 提高2~4。
對(duì)壓鑄模的型腔表面容易出現(xiàn)粘模的部位和所有的型芯,應(yīng)選用氮化、碳氮共滲等表面強(qiáng)化處理,以減少粘?;蚯治g。目前使用日本的KANUC 處理的比較多。如需氮化,型面的氮化層總深度應(yīng)低于0.2~0.3mm,應(yīng)根據(jù)鑄件壁厚由厚到薄控制在0.04~0.08mm,且應(yīng)無化合物白亮層,防止過厚的白亮層碎裂后引起模具龜裂。對(duì)容易粘模部位的零件,可以每壓鑄1~2 萬模進(jìn)行一次氮化等表面處理。當(dāng)模具壓鑄8~10 萬模次之后,由于硬度降低容易出現(xiàn)粘模時(shí),也可以進(jìn)行氮化處理。每次退火和氮化之前、后都要對(duì)模具表面進(jìn)行拋光處理。為防止模具型腔在量產(chǎn)之前出現(xiàn)氧化銹蝕,在試模合格后,應(yīng)對(duì)模具進(jìn)行530~560℃保溫1.5~2.0 h 的`預(yù)氧化熱處理。
3 壓鑄模具的設(shè)計(jì)
壓鑄件壁厚應(yīng)盡量均勻(一般小件厚度為2.51mm,中件厚度為3.01 mm,大件厚度為4.01mm),棱角過渡要有圓角或斜坡以減小應(yīng)力集中,可使用筋條結(jié)構(gòu)消除鑄件形成的熱節(jié)。過厚的壓鑄件內(nèi)部組織晶粒粗大,會(huì)形成氣孔、縮松、氧化、內(nèi)部裂紋,并伴隨有應(yīng)力源產(chǎn)生,以致其強(qiáng)度和耐用性能會(huì)低于加強(qiáng)筋輔助結(jié)構(gòu)形成的產(chǎn)品。
模具的易龜裂部位和易損傷部位盡量采取鑲件結(jié)構(gòu),損壞后便于維修和更換。但成型零件上的鑲拼孔,包括型芯孔至模具的邊緣或附近的另一孔的距離不要太小,并且鑲拼孔的內(nèi)角要有較大的圓倒角,以免成為模具早期龜裂的薄弱部位。
提高模具設(shè)計(jì)剛性,要分析模具型腔各個(gè)部位的受力情況。型腔受到的力有合金液充填時(shí)的壓力、脹型力、沖擊力,還有脫模時(shí)的拉力、摩擦力,溫度高低變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力,開合模、抽插芯時(shí)受到的壓力、拉力、預(yù)緊力等。設(shè)計(jì)時(shí)要使模具中各組件、各部位都具有足夠的厚度、寬度,使模具有足夠的剛性以承受各種應(yīng)力。還要使這些受力達(dá)到適當(dāng)?shù)钠胶?這一點(diǎn)很重要),以防止模具變形、開裂。制造時(shí)注意模具的細(xì)薄截面、模塊的凹角根部是模具出現(xiàn)斷裂的敏感部位,要保證其配合精度,如果模塊配合的預(yù)緊力過大,它會(huì)把合模力集中到一點(diǎn)上,這是模具出現(xiàn)大面積斷裂的主要因素。
為了較好的預(yù)防模具出現(xiàn)整體變形。正確設(shè)計(jì)模具型腔的受力中心位置,使其盡量靠近壓鑄機(jī)的受力中心。動(dòng)模背后的兩個(gè)墊塊要盡量支撐在模具的型腔鑲塊上,不要只支撐在型腔鑲塊外的套板上;動(dòng)模背后中間的支撐柱或支撐塊的支撐面積要足夠大,否則會(huì)使支撐塊的端面(甚至使壓鑄機(jī)的模具安裝板面),容易被壓變形而失去支撐的效果。
模具上有凹角的部位容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。產(chǎn)品轉(zhuǎn)角處盡量要有較大的過渡圓角,避免出現(xiàn)窄而深的凹角、凹槽。鋁、鎂合金壓鑄模具的型腔轉(zhuǎn)角半徑應(yīng)大于1.0 mm,表面粗糙度要小,避免圓角處早期開裂。在內(nèi)澆口附近,盡量加大圓角半徑,能夠較好的延緩模具早期龜裂紋的出現(xiàn)。合理選用鑲塊、活動(dòng)滑塊組合結(jié)構(gòu),避免模塊上出現(xiàn)較銳的尖角;并使鑲拼接觸密封面的結(jié)合面積要比較大,要使滑塊出現(xiàn)退讓時(shí),也不會(huì)出現(xiàn)鋁水從密封面竄入到滑塊的導(dǎo)滑槽里;為防止運(yùn)動(dòng)卡滯,滑塊的側(cè)面使用斜面配合。
正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng),設(shè)計(jì)內(nèi)澆口的位置和充填流向時(shí),盡量防止高速充填的鋁水正面噴射沖擊到型壁或型芯。設(shè)計(jì)內(nèi)澆口截面大小時(shí),如果選用的壓射充填速度太高,有大量的動(dòng)能減速后轉(zhuǎn)變成熱能傳遞到模具上,使模具溫度升高,促使模具出現(xiàn)粘模、龜裂、沖蝕缺陷。壓鑄鋁水的最大充填速度不應(yīng)超過56m/s,充填速度以≤46 m/s 為好。設(shè)計(jì)內(nèi)澆口的厚度時(shí),在保證產(chǎn)品表面品質(zhì)的情況下,還是選用厚而大一點(diǎn)的內(nèi)澆口為好,這樣可以增加流量,又不增加對(duì)模具的沖擊力。
要正確選擇各組件的配合公差和表面粗糙度,因模具受熱不均勻和膨脹不均勻,會(huì)使配合公差產(chǎn)生變化,會(huì)使部件運(yùn)動(dòng)失靈而導(dǎo)致模具表面損傷,也會(huì)使動(dòng)、定模套板之間的合模間隙增加,引起飛邊和飛料。為防止飛料,在分型面上,動(dòng)、定模型腔鑲塊平面應(yīng)比動(dòng)定模套板平面略高,一般在0~0.080 mm 范圍內(nèi),特別要求緊密合模后,動(dòng)、定模套板的間隙要在0.030~0.100mm 范圍內(nèi)。在套板上的排氣道最淺處的深度為0.12~0.15 mm,它一定要包括合模后動(dòng)、定模套板的間隙。只有這樣才能防止飛邊、飛料和粘模。盡量讓套板各部位的分型面與模塊的分型面一致,從模塊到套板一樣平齊,減少分型面的臺(tái)階,便于排氣和防止飛邊粘模。
盡量不要在內(nèi)澆口附近的型腔平面上設(shè)置產(chǎn)品的字樣、標(biāo)記和頂桿。這些都會(huì)引起模具過早的龜裂,也會(huì)使字樣標(biāo)記過早的變得不清晰。
盡量利用-Q2圖,使模具能夠很好的與壓鑄機(jī)進(jìn)行匹配,提高產(chǎn)品的合格率和生產(chǎn)效率,延長模具的使用壽命。
4 壓鑄模具的冷卻和加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
為了能夠調(diào)控模具溫度,防止模具變形和龜裂,一定要給模具設(shè)計(jì)冷卻、加熱溫控系統(tǒng)。通常在模具模塊的內(nèi)部開設(shè)(6~12)mm孔徑的管道,在型芯和模塊中開設(shè)(3~12)mm 冷卻孔,通水進(jìn)行冷卻,通熱油進(jìn)行加熱。在沒有模溫機(jī)的壓鑄廠,也可以使用電加熱管(要控制發(fā)熱溫度≤400℃) 和測溫儀置模具,進(jìn)行自動(dòng)加熱來預(yù)熱模具。
在型腔模塊的背面,加工出(6~8)mm 的孔,此孔要距離型腔表面(255)mm,要距離冷卻水或加熱油通道在50 mm 以上,插入熱電偶連接在壓鑄機(jī)的測溫儀器上。
在模具的橫澆道、分支澆道、內(nèi)澆口附近,在鑄件厚壁處的型腔、型芯等模具吸收熱量比較多的部位要通水冷卻。對(duì)薄壁處的型腔,對(duì)遠(yuǎn)離內(nèi)澆口的滑塊抽芯,和模具型腔的一些吸收熱量少、散熱快的部位,要設(shè)計(jì)用熱油或用電加熱管加熱模具。一般通入的熱油溫度為200~350℃。注意模具的冷卻水通道距離模具表面或模具轉(zhuǎn)角要有足夠的距離,以避免這些部位的型面出現(xiàn)早期龜裂或開裂。
模具每個(gè)進(jìn)水管接頭要有開關(guān),能控制冷卻水的流量,以便調(diào)節(jié)模具各部位的溫度。冷卻水管道里出現(xiàn)的銹蝕和集垢,會(huì)影響模具的冷卻效果,要及時(shí)清除。模具外接的管道和接頭建議使用銅材和不銹鋼材質(zhì),以防生銹后堵塞管道。
5 壓鑄模具的制造加工對(duì)模具壽命的影響
模具制造的尺寸精度和配合精度要高,密封接觸的配合面,必須密封配合,密封接觸的面積要大,防止鋁液鉆入。盡量避免人為因素造成的燒焊修補(bǔ)處理,因模具燒焊修補(bǔ)過的部位,很容易出現(xiàn)龜裂。
電脈沖放電加工后的型腔表面會(huì)產(chǎn)生出一個(gè)變質(zhì)層,這一層的化學(xué)成分、金相組織、力學(xué)性能( 強(qiáng)度、硬度、韌性) 等都發(fā)生了改變,變質(zhì)層又硬又脆,并有應(yīng)力和大量的微裂紋,會(huì)引起模具早期龜裂;電脈沖或線切割放電精細(xì)加工時(shí),應(yīng)盡量采用低的電流及高的頻率,以減小模具表面的過燒深度。使用好的電火花專用油液,可以起到?jīng)_洗、冷卻、潤滑、絕緣、防電離和減輕變質(zhì)層的作用。放電時(shí)浸油比沖油能更好地減輕變質(zhì)層。無論變質(zhì)層深淺,它在模具表面均有極大的應(yīng)力,若不消除其白亮層和殘余應(yīng)力,在使用過程中,模具表面就會(huì)較早的產(chǎn)生龜裂、沖蝕和開裂。
模具型腔精加工時(shí),走刀量要小,不要留下刀痕,必要時(shí)需留下打磨拋光的余量。模具型腔的所有表面,即使沒有留下加工刀痕的表面,都要進(jìn)行一次打磨拋光,用以消除刀具加工或放電加工產(chǎn)生的硬化層和白亮層。但要注意,打磨時(shí)不要讓模具局部過熱,以防燒傷模具表面和降低模具的硬度。消除硬化層、白亮層和去除應(yīng)力的方法有:①用油石打磨、研磨拋光、化學(xué)溶蝕去除;②噴 玻 璃丸的方法既可以去除表面熔化凝固層,消除殘余拉應(yīng)力,還可以形成壓應(yīng)力,是目前延緩龜裂的好方法;③在不降低硬度的情況下,低溫回火也可大幅度降低模具的表面應(yīng)力。模具型腔表面拋光時(shí),粗糙度要以產(chǎn)品而定:①薄壁、表面要求光亮的產(chǎn)品表面位置,型腔表面要適當(dāng)拋光,表面粗糙度Ra 為0.2~0.4m;②厚壁、表面要求一般的產(chǎn)品表面處,型腔表面可拋光,表面粗糙度Ra 為0.4~0.8m;③一般不要求拋光為鏡面,要使脫模劑能在模具表面均勻附著,但刀痕一定要拋光,以免模具過早的出現(xiàn)龜裂;④要注意交叉打磨,模具表面打磨過的痕跡,不要有明顯的打磨方向。
6 壓鑄工藝和生產(chǎn)操作對(duì)壓鑄模具壽命的影響
增加壓鑄鋁合金中的鐵含量,可以有效地減輕粘模程度,一般要求鋁合金的鐵含量≤1.5%,實(shí)際生產(chǎn)中鋁水的鐵含量控制在0.65%~0.90%范圍內(nèi)為好。在壓鑄過程中鋁液溫度波動(dòng)應(yīng)在10℃之內(nèi),ADCl2鋁合金春、秋季澆注溫度建議小于660℃,冬、夏季溫度可以上下變化10℃,這樣可以消除季節(jié)性的缺陷。模具內(nèi)澆口附近容易龜裂、侵蝕,遠(yuǎn)離內(nèi)澆口的部位不容易龜裂、侵蝕,這主要是因?yàn)樵趦?nèi)澆口附近,高溫的鋁水傳遞給模具的熱量比較多,致使模具溫度比較高。所以在不影響產(chǎn)品品質(zhì)的前提下,應(yīng)盡量降低鋁水的澆注溫度。
在滿足成形情形下,盡量使用比較低的低速壓射速度和高速壓射速度。充填速度過高會(huì)造成粘模、沖蝕、龜裂;當(dāng)?shù)退賶荷渌俣容^高使金屬液包裹較多的氣體時(shí),氣體在高速壓射進(jìn)入型腔中的低壓區(qū)會(huì)膨脹,氣體膨脹產(chǎn)生爆破,氣體帶動(dòng)鋁液以很高的速度沖擊、侵蝕型腔表面,造成型腔表面氣蝕缺損(這種氣蝕在溢流槽澆口處也會(huì)出現(xiàn)),被氣蝕的表面也會(huì)有裂紋產(chǎn)生。
在滿足成形良好的條件下,盡可能選用較小的壓力。可以觀察殼形和圓形產(chǎn)品,在模具壓鑄幾萬模之后,在產(chǎn)品同一部位的外表面比內(nèi)表面龜裂紋大出很多,這說明在相同的條件之下,模具受到鋁液包裹擠壓與膨脹拉伸的力量方向不同,致使模具出現(xiàn)龜裂的缺陷大小相差很大;特別是在模具型腔的凹角處,拉伸和熱應(yīng)力都會(huì)集中在這里,凹角處會(huì)過早的出現(xiàn)龜裂和開裂裂紋;而在模具的凸角和型芯表面受到擠壓和熱沖擊力,雖然會(huì)出現(xiàn)粘模,但出現(xiàn)應(yīng)力集中情況很小,模具不容易出現(xiàn)龜裂??梢婁X液壓力的大小和受力方向?qū)δ>啐斄训挠绊懯呛艽蟮?,有時(shí)為了配套不容易出現(xiàn)龜裂模塊的壽命,可以采用比較好的模具材料或熱處理的方法,來提高容易龜裂模塊的壽命。
壓鑄時(shí)模具表面溫度由100℃上升到610℃,比200℃上升到610℃容易引起龜裂,表面溫度由200℃上升到680℃,比200℃上升到610℃更容易引起龜裂;模具在500℃以上保持6 s比保持3 s也是更容易引起龜裂,所以一定要使模具承受的溫度低、溫差變化量比較小、處于高溫的時(shí)間短。一般產(chǎn)品壓鑄開模后的2~3 s時(shí)測量模具表面的溫度(或用熱電偶測量模具內(nèi)部溫度) 應(yīng)不高于澆注的合金液溫度的40%~45%,即鋁合金模具溫度應(yīng)小于320℃,以200~280℃為好。合模時(shí)模具表面的溫度應(yīng)不低于合金澆注溫度的20%,一般以130~210℃為好。
壓鑄鋁合金模具預(yù)熱至180~300℃再澆注壓射,比用鋁液直接澆注壓射來預(yù)熱模具,能延緩模具表面龜裂紋的出現(xiàn)。因?yàn)橛娩X液直接澆注壓射來預(yù)熱模具,模具表面承受到的溫度差比較大。模具預(yù)熱后壓鑄的前10~20 模鑄件,要使用低速壓射,以減小鋁液與模具接觸的緊密程度,降低熱量傳遞給模具的速度,達(dá)到緩慢加熱的目的。
壓鑄操作時(shí)均勻噴涂脫模劑,可以減輕鋁液對(duì)模具的粘模和磨損。為了防止脫模劑對(duì)模具激冷,冬天對(duì)水基脫模劑要預(yù)熱到20~30℃為好。噴脫模劑要形成霧狀,噴嘴應(yīng)距型面(2010)cm,斜向模面角度155的效果最好。不可噴涂過多脫模劑,噴涂時(shí)間控制在0.5~2.5 s 之間;禁止噴灑、澆灌式的噴涂,以防對(duì)模具表面急速的激冷??梢圆捎脛?dòng)、定模多次交換噴涂的方法,以減小激冷的速度。另外,鑄件頂出后,要在頂桿頭部噴涂上涂料得到潤滑之后再退回,以防頂桿運(yùn)動(dòng)卡滯。
對(duì)許多模具,常用噴 玻 璃丸、陶瓷丸或用微電脈沖打磨加粗模具某些部位的粗糙度,甚至在模具表面修出間隔在0.5~1.5 mm細(xì)小的網(wǎng)狀筋條。這樣不僅能防止龜裂延長模具壽命,還能減小鋁液的流動(dòng)速度,消除產(chǎn)品表面的冷隔和花紋;能提高模具表面的吸熱速度,使產(chǎn)品表面急速凝固,又因模具表面快速吸熱增加了模具表面的溫度,加快涂料和水的揮發(fā),消除水的殘留,能防止鑄件出現(xiàn)氣泡和發(fā)黑。
7 壓鑄模的使用和維護(hù)保養(yǎng)
模具在安裝時(shí),動(dòng)、定模每半模至少要安裝6 個(gè)壓板螺栓,如果每半模只安裝4 個(gè)壓板螺栓,只要有一個(gè)螺栓松動(dòng),其他3 個(gè)螺栓受力嚴(yán)重失衡,螺栓就會(huì)很快被拉變形或拉斷,甚至?xí)霈F(xiàn)模具被拉而掉下來的事故。
壓鑄過程中,要及時(shí)打磨拋光模具型腔的粘模痕跡,但要注意不要用硬的工具鑿傷或敲傷模具。當(dāng)模具型腔表面粗糙度變大后,要進(jìn)行很好的拋光處理。當(dāng)產(chǎn)品全部或部分粘模在模具型腔里時(shí),要由有經(jīng)驗(yàn)的模具修理人員來處理,以防壓鑄工處理時(shí)損壞模具。
每班給模具滑塊、導(dǎo)柱、頂桿涂一次潤滑油,每班檢查疏通模具的冷卻水通道,使其暢通和密封。每班觀察模具的分型面和滑塊的密封配合情況,對(duì)模具的飛邊和披縫一定要早發(fā)現(xiàn)、早修理,以防其致使模具出現(xiàn)嚴(yán)重的壓傷、凹陷、變形及飛料的缺陷。
當(dāng)模具停產(chǎn)不使用時(shí),最好在壓鑄最后一模之后,不要給模具再噴刷涂料,如果已經(jīng)噴涂了涂料,也要用壓縮空氣吹干凈模具表面和深腔里的殘留水分,以防模具生銹。每批生產(chǎn)完成后,或在每生產(chǎn)一萬模時(shí),要對(duì)模具進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。每次保養(yǎng)時(shí),需涂紅丹粉檢查模具的變形和密封配合情況,消除間隙防止飛料,消除模塊或滑塊受力不均衡,防止模塊壓壞、爆裂。保養(yǎng)后要給模具型腔、抽芯滑塊、頂桿、導(dǎo)柱,分型面等涂防銹油。
模具已經(jīng)出現(xiàn)小范圍的沖蝕、掉塊、缺損、裂紋缺陷后,在不能做成鑲件更換時(shí),只有給模具用氬弧焊修補(bǔ)。為有效地防止壓鑄模具焊補(bǔ)后容易出現(xiàn)龜裂,焊補(bǔ)時(shí)首先要選用模具鋼材制造廠家指定使用的氬弧焊焊條,并注意區(qū)分在模具淬火處理前后使用的焊條規(guī)格有可能不一樣。對(duì)模具進(jìn)行氬弧焊之前,先要把模具龜裂等缺陷修磨掉呈現(xiàn)出金屬基體,使用電熱爐預(yù)熱模塊達(dá)到300~450℃(若使用乙 炔 氧焊的火焰慢慢烘烤預(yù)熱模具,由于預(yù)熱的范圍小,不一定達(dá)到要求的溫度范圍,溫度也不均勻,對(duì)防止焊補(bǔ)后出現(xiàn)龜裂沒有明顯的效果。)并把表面清理干凈之后再進(jìn)行氬弧焊,防止焊補(bǔ)時(shí)出現(xiàn)氣孔;當(dāng)模具溫度高于475℃時(shí)要停止焊補(bǔ),讓模具降溫后再焊;焊接時(shí)注意,一定要隔行焊補(bǔ),不要一行挨一行焊補(bǔ),這樣可以較好的降低焊接時(shí)產(chǎn)生的升溫和應(yīng)力。淬火之后的焊補(bǔ),再在低于淬火回火溫度以下20~50℃,保溫2~3h 去應(yīng)力退火(淬火之前的焊補(bǔ),退火溫度是750℃)這樣可以很好的消除焊接時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力。
對(duì)于模具表面粘附的涂料燒結(jié)集碳,除用油石和砂紙拋光外,用氣動(dòng)噴投 玻 璃丸或噴陶瓷丸的方法,不僅能均勻有效的清除掉集碳,還不影響模具的尺寸精度。
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壓鑄模具設(shè)計(jì)的模具要點(diǎn)有那些?
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(jìn)行的先決條件,并在保證鑄件質(zhì)量方面(下機(jī)合格率)起著重要的作用。 由于壓鑄工藝的特點(diǎn),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(jì)實(shí)質(zhì)上就是對(duì)壓鑄生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的各種因素預(yù)計(jì)的綜合反映。如若模具設(shè)計(jì)合理,則在實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問題少,鑄件下機(jī)合格率高。反之,模具設(shè)計(jì)不合理,例一鑄件設(shè)計(jì)時(shí)動(dòng)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(jī)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(jì)時(shí),必須全面分析鑄件的結(jié)構(gòu),熟悉壓鑄機(jī)的操作過程,要了解壓鑄機(jī)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(jì)出切合實(shí)際、滿足生產(chǎn)要求的模具。 剛開始時(shí)已講過,金屬液的充型時(shí)間極短,金屬液的比壓和流速很高,這對(duì)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(duì)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(jì)和制造,在正常使用的條件下,結(jié)合良好的維護(hù)保養(yǎng)下出現(xiàn)的自然損壞,在不能再修復(fù)而報(bào)廢前,所壓鑄的模數(shù)(包括壓鑄生產(chǎn)中的廢品數(shù))。 實(shí)際生產(chǎn)中,模具失效主要有三種形式:①熱疲勞龜裂損壞失效;②碎裂失效;③溶蝕失效。 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(yù)熱、水劑涂料噴涂量的多少、壓鑄機(jī)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(jì)的合理性、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性、模具機(jī)(電加工)加工時(shí)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(jìn)。 ① 模具熱疲勞龜裂失效 壓鑄生產(chǎn)時(shí),模具反復(fù)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(fù)循環(huán)的熱應(yīng)力,導(dǎo)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(kuò)展,一旦裂紋擴(kuò)大,還有熔融的金屬液擠入,加上反復(fù)的機(jī)械應(yīng)力都使裂紋加速擴(kuò)展。 為此,一方面壓鑄起始時(shí)模具必須充分預(yù)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(shí),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 在壓射力的作用下,模具會(huì)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(huì)最先出現(xiàn)細(xì)微裂紋,當(dāng)晶界存在脆性相或晶粒粗大時(shí),即容易斷裂。而脆性斷裂時(shí)裂紋的擴(kuò)展很快,這對(duì)模具的碎裂失效是很危險(xiǎn)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(qiáng)度高、塑性好、沖擊韌性和斷裂韌性均好。③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(dāng)模具硬度較高時(shí),則抗蝕性較好,而成型表面若有軟點(diǎn),則對(duì)抗蝕性不利。但在實(shí)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。 壓鑄生產(chǎn)中常遇模具存在的問題注意點(diǎn): 1、 澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng) 例(1)對(duì)于冷室臥式壓鑄機(jī)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(shí),澆口套的內(nèi)徑偏差應(yīng)比壓室內(nèi)徑的偏差適當(dāng)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(yán)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(jìn)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(dāng)采用涂導(dǎo)入式直澆道時(shí),因縮短了壓室有效長度的容積,可提高壓室的充滿度。 (2)對(duì)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(jìn)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(kuò)大,則金屬液流經(jīng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓,易吸入分型面上的氣體,增加金屬液流動(dòng)中的渦流裹氣。一般出口處截面比進(jìn)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(dǎo)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(shí),盡可能使金屬液流程最短。采用多股內(nèi)澆口時(shí),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(dāng)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(shí),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(gè)溢流槽上開設(shè)幾個(gè)溢流口或開設(shè)一個(gè)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。 2、 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?cè)陂_制模具時(shí)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(biāo)準(zhǔn)油盤模上清角處較多,相對(duì)來說,目前兄弟油盤模開的最好,重機(jī)油盤的也較多。 3、 脫模斜度 在脫模方向嚴(yán)禁有人為造成的側(cè)凹(往往是試模時(shí)鑄件粘在模內(nèi),用不正確的方法處理時(shí),例鉆、硬鑿等使局部凹入)。 4、 表面粗糙度 成型部位、澆注系統(tǒng)均應(yīng)按要求認(rèn)真打光,應(yīng)順著脫模方向打光。由于金屬液由壓室進(jìn)入澆注系統(tǒng)并填滿型腔的整個(gè)過程僅0.01-0.2秒的時(shí)間。為了減少金屬液流動(dòng)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(shí),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(shí),模具應(yīng)盡量留有修復(fù)的余量,做尺寸的上限,避免焊接。 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(dǎo)柱、導(dǎo)套與模板垂直度的要求。 3、 分型面上動(dòng)、定模鑲塊平面與動(dòng)定模套板高出0.1-0.05mm。 4、推板、復(fù)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(dòng)部位活動(dòng)可靠,無呆滯現(xiàn)象pin無串動(dòng)。 6、滑塊定位可靠,型芯抽出時(shí)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(shí)鑲塊分型面局部間隙0.05mm。 9、冷卻水道暢通,進(jìn)出口標(biāo)志。 10、成型表面粗糙度Rs=0.04,無微傷。
壓鑄模具設(shè)計(jì)流程主要有哪些要求?需要畫圖嗎?
設(shè)計(jì)流程指的是你按這樣的管理步驟來做事,在這個(gè)管理流程中肯定要做事的。
要設(shè)計(jì)模具圖的。簡單流程如下:
.審來圖--改圖--客人確認(rèn)圖---設(shè)計(jì)排位圖---客人確認(rèn)排位圖---開始設(shè)計(jì)詳細(xì)排位和出3D--出散件圖--出銅公圖、出線割圖---發(fā)出加工壓鑄模具和模架、訂購鋼材和銅料、訂頂針和螺絲等標(biāo)準(zhǔn)件等等。
如果是一個(gè)很全面的工程師的話(一般工程師不具備這種能力),流程就是這樣:
1.審來圖--報(bào)價(jià)并改圖--客人確認(rèn)圖---設(shè)計(jì)排位圖---客人確認(rèn)排位圖---開始設(shè)計(jì)詳細(xì)排位和出3D--出散件圖--出銅公圖、出線割圖---發(fā)出加工壓鑄模具和模架、訂購鋼材和銅料、訂頂針和螺絲等標(biāo)準(zhǔn)件等等。
2.接著來:設(shè)計(jì)沖水口夾具并報(bào)價(jià)---設(shè)計(jì)機(jī)加工夾具并報(bào)價(jià)---設(shè)計(jì)CNC加工夾具并報(bào)價(jià)--將以上夾具盡力設(shè)計(jì)并安排為流水線形式---出工藝流程文件---IE現(xiàn)場改善--修改設(shè)計(jì)并修改工藝----IE現(xiàn)場改善,盡量自動(dòng)化與高效化
3.接著來:生產(chǎn)一段時(shí)間后,重新改進(jìn)工藝、重新改進(jìn)工裝夾具并最大化自動(dòng)化,推出第二、第三代機(jī)器,符合廠情并最高效化。
能做到這一步的人,薪水都很高。
給個(gè)分吧,小兄弟!祝你成功。
各位在設(shè)計(jì)壓鑄模流道時(shí)是如何計(jì)算截面積的。
壓鑄模澆道的設(shè)計(jì)是整個(gè)壓鑄模成功與否的關(guān)鍵,流道分為直澆道、橫澆道、內(nèi)澆口等幾個(gè)部分。以冷室壓鑄機(jī)的鋁合金壓鑄模具為例,直澆道的選擇與生產(chǎn)的鑄造壓力選擇有關(guān)、與壓室的充滿度有關(guān),充滿度通常選擇在30%~70%之間,而沖頭的直徑則要看鑄件的總的投影面積及現(xiàn)有壓鑄機(jī)的鎖模力大小而定,直澆道的厚度經(jīng)驗(yàn)選1/3~1/2沖頭直徑,當(dāng)然也有例外的時(shí)候,根據(jù)鑄件的不同而形式也不同。橫澆道的截面積設(shè)計(jì)原則是根據(jù)從直澆道至內(nèi)澆口逐步縮小的原則,也就是通常所說的增速澆道設(shè)計(jì)原則。對(duì)于特殊壁厚零件,也有選擇減速澆道設(shè)計(jì)原則的,但這是特例。計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式為A1=(3~4)A2;D=(5~8)T;W=A1/D+tg@D;其中A1為橫澆道面積;A2為內(nèi)澆口面積;D為橫澆道厚度;T為內(nèi)澆口厚度;W為內(nèi)澆口寬度;@取10~15;內(nèi)澆口的面積設(shè)計(jì)公式有很多,較常用的是A2=Q/vt;其中Q為通過內(nèi)澆口的金屬液的質(zhì)量(g);為金屬液的密度(g/cm3);v為內(nèi)澆口處金屬液的速度(m/s);t為型腔的充填時(shí)間(s);內(nèi)澆口的速度選擇原則為:鋁合金20~60;鋅合金30~50;鎂合金40~90;銅合金20~50;充填時(shí)間的選擇是根據(jù)壓鑄件的平均壁厚來選擇,這個(gè)要靠經(jīng)驗(yàn),一般在0.01~0.3s不等。由于充填速度及充填時(shí)間都要根據(jù)鑄件的特性及經(jīng)驗(yàn)去選擇,往往設(shè)計(jì)選擇不準(zhǔn)確,這樣的話很多場合就會(huì)用到另一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式,即日本的尾關(guān)公式:A2=(3~5)倍√總重量(g);這里的總重量為通過內(nèi)澆口的金屬液的總質(zhì)量。為了保證模具不會(huì)因?yàn)閮?nèi)澆口因過大而要燒焊處理,一般情況都會(huì)采用可修原則,及內(nèi)澆口先小后大。總之澆道的設(shè)計(jì)不是一成不變的,需要理論及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合才能設(shè)計(jì)好,當(dāng)然現(xiàn)在有很多模擬軟件,可以在設(shè)計(jì)好之后進(jìn)行模擬充填以判斷澆道設(shè)計(jì)的合理性。
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