压铸模具制造流程是怎(zěn)样的?压铸模具要求高可靠性和长寿命,与压铸机、压铸工艺(yì)有机结合为一个有效的铸件生产系统,优(yōu)化压铸模具设计、提高工艺水平,为压铸生产提供可靠(kào)保证(zhèng),是压铸模具设(shè)计所追求的方向。
压铸模具结构通常压铸模具的基本结构包含(hán):融杯、成形镶块、模架、导向件、抽芯机构、推出机构以及热平衡系统等。
压(yā)铸模具设计开发制作流(liú)程:
1、运用快速原型技术和(hé)三(sān)维软件建立合理(lǐ)的铸件造型,初步确定(dìng)分型(xíng)面(miàn)、浇(jiāo)注系统(tǒng)位置和(hé)模具热平衡系统。 按照要求把二维(wéi)铸件图(tú)转化为三维实体数据(jù),根据铸件(jiàn)的复杂程度和壁厚情况确定合理的(de)收缩率(一般取0.05%~0.06%),确定(dìng)好分型面的位置 和形(xíng)状,并根据压铸机的数据选定压射冲头的(de)位置和直径以及每模压铸的件数,对压铸件进(jìn)行合理布局,然(rán)后对浇注系统、排溢(yì)系统进行三维造(zào)型。
2、进行流场、温(wēn)度场模拟,进一步优化模具浇注系(xì)统和(hé)模具热平衡系统。把铸件、浇注系统和排溢系统的数据进行处理以后(hòu),输入压铸工艺参数、合金的(de)物理参数等边界条件数据,用模拟(nǐ)软件可以模拟(nǐ)合金的充型过(guò)程及液态(tài)合金 在模具型腔内部的走向,还(hái)可进行凝固模拟及(jí)温度场模(mó)拟,进一步优化浇(jiāo)注系统并确定模具冷却点的位置。
模拟的结果以图片和影像的形式表达整个充型过 程中液态合金的走向、温度场的分布等信息,通过分析可以找(zhǎo)出可能产生(shēng)缺陷的部位。在后续的设(shè)计中通过更改内浇口的位置、走(zǒu)向及增设集渣包等措施(shī)来改善充填 效果,预(yù)防并消除(chú)铸造缺陷的产生。
3、根据3D模型进行模具总体结构设计。模拟过程进行的同时我们可以进行模具总布置设计,具体包括以下几(jǐ)个方面:
(1)根据压铸(zhù)机数(shù)据进行模具的总布置设(shè)计。
在总布置(zhì)设计中确定压射位置及冲头直径是首要(yào)任务(wù)。压射位置的确定要保证压铸件位于压铸机型板的中心位置,而且压铸机的四根(gēn)拉(lā)杆不能与抽芯机构互 相干涉(shè),压射位置关系到压铸件能否(fǒu)顺利地从型腔中顶出;冲(chōng)头直径则直接影响压射比的大小,并由此影响到压铸模具(jù)所需的锁模力的大小。因此确定好这两个参(cān)数 是我们(men)设计(jì)开始的第一步。
(2)设计成(chéng)形镶块(kuài)、型芯。
主要考虑成形镶块的(de)强度、刚度,封料面的尺寸、镶块之间的拼接、推杆和冷(lěng)却(què)点的布置等,这些元素的合理搭配(pèi)是(shì)保证模具寿命的基本要求。对于大型模 具来说尤其要考虑易(yì)损部(bù)位的镶拼和封料面(miàn)的配合方式,这是防止模具早期损(sǔn)坏和(hé)压铸过程(chéng)中跑铝的关键,也(yě)是大(dà)模具排(pái)气及模具加(jiā)工工艺(yì)性的需(xū)要。图4所示模具 成形部(bù)分采用10块模块镶拼结构。
(3)设计模架与抽芯机构。
中小(xiǎo)型压(yā)铸模具(jù)可以直接(jiē)选用标准模架,大型模具必须对模架的刚度、强度进行计算,防止(zhǐ)压铸(zhù)过程中因模架弹性变形而影响压铸件的尺寸精度(dù)。抽芯机构 设计的关键是把握活动元件间的配(pèi)合间隙和(hé)元件间的定位。考虑模架工(gōng)作过程中受热膨胀对滑动间隙(xì)的影响(xiǎng),大型模具的配合间隙要(yào)在0.2~0.3mm之间,成 形部分的对接间隙在0.3~0.5mm之间,根据模具的大小及受热情况选用。成形滑块与滑(huá)块座之间采用方键定位。抽芯机构的润滑也是设计的重(chóng)点,这个因素 直接影响压(yā)铸模具的连续工作的可靠性,优良的润滑系统是(shì)提高压铸劳(láo)动生产率的重要环节。
(4)加热与冷却通道的布置及热平衡元件的选用(yòng)。
由于(yú)高温液体在(zài)高压下高速进入模具型腔,带给模具镶块大量的热量,如何带走这些热量是设计模具时必(bì)须考虑的问题,特别(bié)是大型压铸模具,热平衡系(xì)统 直(zhí)接影响着压铸件的尺寸和内部质量。快速安装及准确控制流量是现代模具热平衡系统的发展趋势,随着现代加工业的发展,热平衡元件的选用趋向(xiàng)于直接选用的设(shè) 计模式,即元件制(zhì)造公司直接提供(gòng)元件的二(èr)维和三维数据,设计者随用随选,既能保证元件的质量(liàng)还能缩短(duǎn)设计周期。
(5)设计推出机构。
推出机构可分为机械推出和液压推出两种形式,机械推出是利用(yòng)设备自身(shēn)的推出机构实现推出(chū)动作,液压推出是利(lì)用模具自身配备的液压(yā)缸实现推出动(dòng)作。 设计推出机构的关键是尽量(liàng)使推出合力的中心与脱型合(hé)力的中心同(tóng)心,这就(jiù)要求推出机构要具有良好的推(tuī)出导向性、刚性及可靠的工作稳(wěn)定性。对于大型模具来说推 出机构(gòu)的(de)重量都比较大,推(tuī)出机构的元件与型框间容易因为模(mó)具自重而使推杆偏斜(xié),使之出现推出卡滞现象,同时模具受热膨胀对推出(chū)机构的影响也特别大,因此推 出元件与模框间的定位及(jí)推板导柱的固定(dìng)位置(zhì)是及其重要(yào)的,这些模具的推板导(dǎo)柱一般要固(gù)定(dìng)在把模板(bǎn)上,把模板(bǎn)、垫铁及模框(kuàng)间用直径较(jiào)大的圆销或(huò)方键(jiàn)定位,这 样可以最大限度地消除热膨胀(zhàng)对推出机构的影响,必要时还可以采用(yòng)滚动轴承和导板来支(zhī)撑推出元件(jiàn),同时在设计推出机构时要注意元件间的润滑。北美地区模具设 计者通(tōng)常(cháng)在动模框(kuàng)的背面增加一块专门的润滑推杆的油脂板,加强对推(tuī)出元件的润滑(huá)。动模(mó)框底部增(zēng)加润滑(huá)油板,有(yǒu)油道与推杆过孔相通(tōng),工作时加注 润滑油,可以润滑推(tuī)出机(jī)构,防止卡滞。