鋁合金壓鑄模具設(shè)計,鋁合金壓鑄模具設(shè)計實(shí)例
今天給各位分享鋁合金壓鑄模具設(shè)計的知識,其中也會對鋁合金壓鑄模具設(shè)計實(shí)例進(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、壓鑄模具設(shè)計的模具要點(diǎn)有那些?
- 2、鋅合金壓鑄模具可以用鋁合金壓鑄模具代替嗎
- 3、鋁合金壓鑄模具的結(jié)構(gòu)組成有哪些
- 4、鋁合金壓鑄模具排氣道的厚度一般是多少mm
- 5、鎂合金壓鑄模和鋁合金壓鑄模設(shè)計區(qū)別在哪里?
壓鑄模具設(shè)計的模具要點(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)計實(shí)質(zhì)上就是對壓鑄生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的各種因素預(yù)計的綜合反映。如若模具設(shè)計合理,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(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)計時,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)計出切合實(shí)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(hù)保養(yǎng)下出現(xiàn)的自然損壞,在不能再修復(fù)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(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)計的合理性、澆注系統(tǒng)設(shè)計的合理性、模具機(jī)(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(jìn)。 ① 模具熱疲勞龜裂失效 壓鑄生產(chǎn)時,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,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(xì)微裂紋,當(dāng)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(kuò)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(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,則抗蝕性較好,而成型表面若有軟點(diǎn),則對抗蝕性不利。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,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,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(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)時會出現(xiàn)負(fù)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(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,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(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,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。 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(biāo)準(zhǔn)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(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)。 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(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、定模鑲塊平面與動定模套板高出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(jìn)出口標(biāo)志。 10、成型表面粗糙度Rs=0.04,無微傷。
鋅合金壓鑄模具可以用鋁合金壓鑄模具代替嗎
鋅合金與鋁合金的壓鑄模具不一樣。
(鋁合金模具)鋁合金熔點(diǎn)650材料的耐高溫要求較高。一般都用8407材料。生產(chǎn)時會有料沖,因此鋁合金模具設(shè)計時必須注意盡量不考慮設(shè)計菱角。生產(chǎn)1w模要求模具回火(降低模具內(nèi)應(yīng)力)以提高模具壽命。因?yàn)殇X合金的流動性比鋅合金差所以設(shè)計時排氣有要求。
(鋅合金模具)由于鋅合金熔點(diǎn)385。用skd61材料。鋅合金模具的冷清系統(tǒng)要求較高,否則會引起產(chǎn)品高溫起泡。模具可以不用回火直接生產(chǎn)。鋅合金模具生產(chǎn)時有的產(chǎn)品會有較大水紋表面不光,因此渣包設(shè)計有要求。
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(jī)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(jìn)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(dá)到鍛態(tài)的破碎晶粒。毛坯的綜合機(jī)械性能得到顯著的提高。
鋁合金壓鑄模具的結(jié)構(gòu)組成有哪些
壓鑄模具由兩部分組成,分別是覆蓋部分與活動部分,它們結(jié)合的部分則被稱為分型線。在熱室壓鑄中,覆蓋部分擁有澆口,而在冷室壓鑄中則為注射口。熔融金屬可以從這里進(jìn)入模具,這個部位的形狀同熱室壓鑄中的注射嘴或是冷室壓鑄中的注射室相匹配。活動部分通常包括推桿以及流道,所謂流道是澆口和模腔之間的通道,熔化的金屬通過這個通道進(jìn)入模腔。覆蓋部分通常連接在固定壓板或前壓板上,而活動部分則連接在可動壓板上。模腔被分成了兩個模腔鑲塊,它們是獨(dú)立的部件,可以通過螺栓相對容易地從模具上拆下或安裝。
模具是經(jīng)過特別設(shè)計的,當(dāng)打開模具后鑄件會留在活動部分內(nèi)。這樣活動部分的推桿就會把鑄件給推出去,推桿通常是通過壓板驅(qū)動的,它會準(zhǔn)確地用同樣大小的力量同時驅(qū)動所有的推桿,這樣才能保證鑄件不被損壞。當(dāng)鑄件被推出后,壓板收縮把所有的推桿收回,為下一次壓鑄做好準(zhǔn)備。由于鑄件脫模時仍然處于高溫狀態(tài),只有推桿的數(shù)量足夠多,才能保證平均到每根推桿上的壓力足夠小,不至于損壞鑄件。不過推桿仍然會留下痕跡,因此必須仔細(xì)設(shè)計,讓推桿的位置不會對鑄件的運(yùn)作造成過多影響。
模具中的其它部件包括型芯滑板等。型芯是用來在鑄件上開孔或開口的部件,它們也能用來增加鑄件的細(xì)節(jié)。型芯主要有三種:固定、活動以及松散型。固定型芯的方向同鑄件脫出模具的方向平行,它們要么是固定的,要么永久性地連接在模具上??蓜有托究梢圆贾迷诔嗣摮龇较蛞酝獾娜魏畏较蛏?,鑄件凝固后打開模具之前,必須利用分離裝置把活動型芯從模腔內(nèi)拿出?;瑝K和活動型芯很接近,最大的區(qū)別在于滑塊可以用來制造倒凹表面。在壓鑄中使用型芯和滑塊會大幅增加成本。松散型芯也被稱作取出塊,可以用來制造復(fù)雜的表面,例如螺紋孔。在每個循環(huán)開始之前,需要先手動安裝滑塊,最后再同鑄件一起被推出。然后再取出松散型芯。松散型芯是價格最昂貴的型芯,因?yàn)橹圃焖枰罅縿趧樱宜鼤黾友h(huán)時間。
排出口通常又細(xì)又長(大約0.13毫米),因此熔融金屬可以很快冷卻減少廢棄物。在壓鑄工藝中不需要使用冒口,因?yàn)槿廴诘慕饘賶毫芨?,可以保證從澆口源源不斷地流入模具內(nèi)。
由于溫度的關(guān)系,對于模具來說最重要的材料特性在于抗熱振性以及柔軟性,其它的特征包括淬透性、切削性、抗熱裂性、焊接性、可用性(特別是對于大型模具)以及成本。模具壽命直接取決于熔融金屬的溫度以及每個循環(huán)的時間。用于壓鑄的模具通常是使用堅硬的工具鋼制造而成的,因?yàn)殍T鐵無法承受巨大的內(nèi)部壓力,所以模具價格昂貴,這也導(dǎo)致開模成本很高。在更高溫度下壓鑄的金屬需用使用更加堅硬的合金鋼。
壓鑄過程中會出現(xiàn)的主要缺陷包括磨損和侵蝕。其它缺陷包括熱裂以及熱疲勞。當(dāng)模具表面由于溫度變化太大出現(xiàn)缺陷時,就會產(chǎn)生熱裂。而使用次數(shù)太多后,模具表面出現(xiàn)的缺陷則會產(chǎn)生熱疲勞。
鋁合金壓鑄模具排氣道的厚度一般是多少mm
一般來講這樣來設(shè)計:
排氣槽的厚度一般給0.5mm,0.3mm,0.1mm分三級,開太厚會導(dǎo)致鋁料直接飛出
排氣槽不能直接開一條直線,應(yīng)該開Z字形,避免鋁料直接飛出
渣包入口和排氣槽出口盡可能錯開分布,不然名鋁料入渣包后易直接封死排氣槽出口
鎂合金壓鑄模和鋁合金壓鑄模設(shè)計區(qū)別在哪里?
鎂合金的流動性好于鋁合金,它的比熱低,較鋁合金更快凝固。鎂合金要求壓射時間比鋁合金要短,澆口速度比鋁合金要高。所以,鎂合金模具的澆口在產(chǎn)品外觀尺寸相同的情況下,截面積要比鋁合金壓鑄模具小,另外鎂合金模具的排氣一定要比鋁合金做的更細(xì)致,絕對不能飛料,容易發(fā)生安全事故。機(jī)器的壓射速度要求也應(yīng)該比鋁合金要高,現(xiàn)在國產(chǎn)的一流壓鑄機(jī)基本可以滿足要求。另外,鎂合金與模具不容易發(fā)生粘合,所以,在設(shè)計模具時可以少考慮粘模的可能,而且拔模斜度也可以比鋁合金要小。產(chǎn)品可以比鋁合金做的更薄。
提問人的追問2012-3-7 1:34:58
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