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模具设计影响铝压铸件的质量中磊教育

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  • 更新时间:2017-07-26 20:14:06
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基本简介

学技术的发展,对压铸件产品的安全性和造型美观的要求不断提高。根据使用的不同,对零件的质量的评价有所不同。今天小编来给大家讲讲模具设计是怎么影响铝压铸件质量的。如何生产出高质量的零件,对节约材料、能源和缩短制造工时,提高经济效益都有很大的意义。

 一.影响压铸件质量的因素

 影响压铸件质量的因素很多,如压铸机类型及质量、压铸件几何结构及技术要求的合理性、模具的结构及操作人员的技术水平等。

压铸工艺.jpg

 1.压铸件的设计

设计者应首先充分了解用户的使用要求及工作条件,压铸件的受力情况,然后根据使用要求及工作环境选择适当的材质,了解其材质压铸性能等。在设计时,要特别注意在满足使用要求的前提下,尽量使压铸件结构简单。壁厚适当均匀,且留有必要的出模斜度,否则会导致压铸件上出现凹坑、气孔、缩松、欠铸、拉痕、裂纹、变形等缺陷。

压铸件尺寸精度的要求应合理,否则会对模具设计、模具加工、工艺条件的制定和管理造成不必要的麻烦,又会造成大量的不合格产品。

2.模具结构、加工精度及模具材料的选择

压铸件是由模具压铸的,无疑模具的设计、加工、模具材料的选择等与产品质量有密切关系。模具结构不合理,无论从工艺上采取何种措施,都很难使产品合格。

 此外,模具材料、模具的加工精度、表面粗糙度、加工痕迹、热处理的微小裂口、氮化层厚度以及模具装配不当等,都会影响产品的质量及模具寿命。

 3.件材料的收缩率

 铸件材料的收缩率,一般以平均百分率或以有一定变化范围的百分率形式给出时,通常选用材料的平均收缩率。对于高精度的压铸件,设计模具时,选用材料收缩率应特别注意,必要时,可以先作试验模具,在试验模具上取得需要的数据之后,再着手设计和制造用于大量生产的模具。

4.压铸工艺的制定和执行

压铸工艺的制定和执行,与模具、压铸设备的质量、操作人员的技术水平有关。在国内现有压铸设备条件下,对压铸工艺参数还难于实现稳定、可靠、精确的控制。实现基本控制压铸工艺是将压铸设备、压铸材料和模具等要素组合并加以运用的过程。对工艺及主要参数不严执行,会使压铸件发生缩松、变形、欠铸、尺寸不合格等。

二.压铸件质量与模具的关系

模具是压铸件的主要工具,因此,在设计模具时,应尽量注意使模具总体结构及模具零件结构合理,便于制造,便于使用,安全可靠。要使模具在压铸中不变形,金属液在模内流动稳定,能均匀地使铸件冷却,能全自动压铸而无故障。此外,要根据生产批量、材质情况等合理地选用适宜的模具材料。

 1.模具及模具零件的结构要合理

从强度的观点来看,把模具零件设计成整体的好,坚固耐用,在使用中不易损坏,不易变形。但是,如果压铸件形状复杂,模具零件也复杂,会使模具加工困难,加工的精度不高。若把模具零件做成组合式,则加工大为简化,易获得高的加工精度,进而可获得高质量的压铸件。

2型腔数的决定

决定型腔数,要考虑设备能力、模具加工的难易、生产批量大小、铸件的精度要求等。特别是多型腔模具,由于模具加工难度大,尺寸精度误差大,流道配置不易取得均衡,各型腔铸件性能就不一致。压铸件要求精度高、几何形状复杂时,最好一模一腔。小型铸件根据情况而定。

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 3.浇注系统的设计

 浇注系统不仅是液体金属充填压铸型的通道,还对熔体的流动速度和压力的传递以及排气条件、压铸型热平稳等因素有调节作用,所以,设计浇注系统必须分析铸件的结构特点、技术要求、合金种类及其特性,还要考虑压铸机的类型及特点等,这样才能设计合理的浇注系统。

4.排气系统设计

模具应设有足够溢流范围的溢流槽和排气通道,这对保证产品质量很重要。人们常常忽视溢流通道由进来的金属液过早堵死的现象。要采用合理的结构,使金属液先流进溢流槽的较深的部位,保证排气孔在最长时间内一直是通的。此外,溢流槽应设有顶料杆,以排除溢流槽中的金属。

5.模具温度

压铸模的温度是影响铸件质量的一个重要因素。模温不当,不但影响压铸件的内外质量(如铸件产生气孔、缩孔、疏松、粘膜、晶粒粗大等缺陷),还影响铸件尺寸精度,甚至铸件变形,使压铸模出现龟裂,使铸件表面形成难以清除的网状毛刺,影响压铸件的外观质量。以铝合金为例,合金温度在670-710℃浇入铸型。在长期生产实践中,总结得出模具最佳温度应控制在浇入铸型温度的40%。铝合金压铸模温度为230-280℃,模具温度在这一范围内有利于获得优质高产铸件。

模具一般都不用气体或电加热,而采用预热冷却装置,这些装置是按照要求用油作介质,对模具进行预热和冷却的。

6.成型零件尺寸的决定

 计算压铸零件尺寸时,选用压铸材料的收缩率要符合实际,不然会导致生产的产品不合格。必要时,通过试验模具实测之后,再计算压铸件的尺寸。对于高精度的产品,甚至要把模具压铸零件材料的热膨胀以及产品压铸后保存、使用环境对产品尺寸精度的影响考虑在内。

7.分型面位置的决定

分型面的位置,会影响到模具加工、排气、产品脱模等。通常,分型面会在产品上留下一条痕迹线,影响产品的表面质量及尺寸精度。因此,设计分型面位置时,除考虑到产品脱模、模具加工、排气等问题外,可把分型面位置放在产品表面质量要求不高,或尺寸精度不高的地方。

8.模具不能变形

往往由于模具结构不合理或模具材料选用不当,造成模具在使用中裂口、变形,进而导致产品不合格,为此,在设计模具时,必须采取适当的措施来保证产品的质量。

通常,压铸时,模具内压力为70-100MPa,为使模具不变形错位,型腔要充分厚,安装型芯的板及垫板要充分厚,必要时垫板下可以增加支垫。型芯与型腔要安装可靠,型芯与安装孔侧面粗糙度要合适,粗糙度不能太低,穿通孔型芯应两边固定,以防止产品一边壁厚,一边壁薄。对产品上盲孔的型芯,也应从进料口部位、数量及型芯加固上想办法,使型芯受力均衡。

对压铸模可对型腔、垫板进行强度校核。对型腔壁厚进行强度、刚度校核,对垫板进行刚度校核。除在模具结构上采取某些保证措施之外,还得选用变形小、强度好的模具材料。另外,模具导柱与导套之间存在间隙,或导柱、导套在使用过程中的磨损都会影响到产品的质量。特别是尺寸精度高的产品,为了保证产品精度,可在分型面上设置动、定模锥面配合部分,或者在型腔周围适当的地方设置2-4个定位杆,起定位及增强作用,以防止动、定模错位,这对大型、大批量生产用模更为重要。

推出系统应设置导柱,以防止推杆等工作不平稳,受单侧磨损,保证产品受力均匀,顶出时不使产品变形。

 

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