常见的压铸模具结构及设计
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压铸模具设计范文压铸模具设计是指为了生产压铸件而设计的模具,其主要任务是将液态金属注入模具中,并在模具中冷却、凝固,最终得到所需形状的金属零件。
压铸模具设计的主要工作包括设计模具的结构、选材、计算模具的合理尺寸和形状等。
一、压铸模具结构设计1.模具整体结构设计:根据压铸件的形状和尺寸,确定模具的整体结构。
一般情况下,压铸模具采用上下模结构,上模为固定模,下模为活动模。
针对复杂形状的压铸件,可能需要设计多个滑模和拉杆。
2.模腔设计:根据压铸件的形状和尺寸,确定模腔的几何形状和尺寸。
模腔的设计应保证在模具关闭时,模腔中的液态金属能够充满整个腔体,并且在冷却凝固过程中,金属能够均匀收缩,避免产生缩孔和其他缺陷。
3.浇口和导流系统设计:浇口和导流系统的设计对于压铸件的质量和生产效率有着重要的影响。
浇口的设计应尽量避免金属的湍流流动,避免气泡的产生。
导流系统的设计应考虑金属的顺序填充和排气,以及冷却和凝固过程中的温度控制。
二、压铸模具选材压铸模具的选材应根据金属的性能和压铸工艺的要求来确定。
通常情况下,模具会选用高强度和耐磨损的合金钢作为材料,以保证模具的使用寿命和精度。
同时,还需要考虑模具的热传导性能,以确保压铸件能够快速冷却、凝固。
三、压铸模具尺寸和形状计算1.模具尺寸计算:模具尺寸的计算包括模腔尺寸、模板尺寸、滑模尺寸、导流系统尺寸等。
模具尺寸的计算需要考虑压铸件的最终尺寸、缩孔和收缩率等因素。
2.模具形状计算:模具的形状计算主要是指模腔内部的曲面和棱角的设计。
对于复杂形状的压铸件,需要使用CAD软件进行三维建模和形状优化,以确保模具的制造精度和压铸件的质量。
压铸模具设计需要充分考虑压铸件的形状和尺寸、材料的性能、压铸工艺要求等因素,通过合理的结构设计、选材和计算,能够提升压铸件的质量和生产效率。
在设计过程中,还需要考虑模具的制造难度和制造成本,以确保模具的可行性和经济性。
压铸模具材料与结构设计压铸模具材料与结构设计目录1 压铸模具的结构压铸模具一般的结构如图1.导柱2.固定外模(母模) 3分流子镶套 4.分流子5固定内模6角销7滑块挡片8滑块9.可动内模10.可动外模(公模) 11.模脚12.顶出板13.顶出销承板14.回位销15.导套2.压铸模具结构设计应注意事项(1)模具应有足够的刚性,在承受压铸机锁模力的情况下不会变形。
(2)模具不宜过于笨重,以方便装卸修理和搬运,并减轻压铸机负荷。
(3)模穴的压力中心应尽可能接近压铸机合模力的中心,以防压铸机受力不均,造成锁模不密,铸件产生毛边。
(4)模具的外形要考虑到与压铸机的规格的配合:(a)模具的长度不要与系杆干涉。
(b)模具的总厚度不要太厚或太薄,超出压铸机可夹持的范围。
(c)注意与料管(冷室机)或喷嘴(热室机)之配合。
(d)当使用拉回杆拉回顶出出机构时,注意拉回杆之尺寸与位置之配合。
(5)为便于模具的搬运和装配,在固定模和可动模上方及两侧应钻螺孔,以便可旋入环首螺栓。
3 内模(母模模仁)(1)内模壁厚内模壁厚基本上不必计算其强度,起壁厚大小决定于是否可容纳冷却水管通过,安排溢流井,及是否有足够的深度可攻螺纹,以便将内模固定于外模。
由于冷却水管一般直径约10mm,距离模穴约25mm,因此内模壁厚至少要50mm。
内模壁厚的参考值如下表。
(2)内模与外模的配合内模的高度应该比外模高出0.05-0.1mm,以便模面可确实密合,并使空气可顺利排出。
其与外模的配合精度可用H8配h7,如下图所示。
(3)内模与分流子的配合分流子的功用是将熔汤由压铸机导至模穴内,因此其高度视固定模的厚度而定。
分流子的底部与内模相接,使流道不会接触外模,如下图,内模与分流子的配合可用H7配h6。
4外模(1)固定外模固定外模一般不计算强度,但设计时要注意留出锁固定压板或模器的空间。
(2)可动外模可动外模的底部厚度可用下面的公式计算:其中:h:外模底部之厚度(mm)p:铸造压力(kg/cm2)L:模脚之间距(mm)a:成品之长度(mm)b:成品之宽度(mm)B:外模之宽度(mm)E:钢的杨氏模数=2.1×106kg/cm2d:外模在开模方向的最大变形量(mm),一般取d≤0.05mm.例:某铸件长300mm,宽250mm,铸造压力选定280(kg/cm2),外模之宽度560(mm),模脚之间距360(mm),最大变形量取0.05(mm)。
压铸模具设计方案压铸模具设计方案一、设计方案概述本设计方案旨在设计一种用于压铸工艺的模具,以满足工件的外观质量和尺寸精度要求。
本设计方案采用CAD软件进行设计,并结合模具设计的基本原理和经验进行设计。
二、模具结构设计1. 模具整体结构设计模具采用分离式结构设计,包括上模和下模。
上模为固定模,下模为活动模。
其中,上模包括模座、顶针、顶杆等部件,下模包括模座、导柱、导套等部件。
模具座采用刚性结构,以确保模具的稳定性和刚度。
2. 模具中心距设计模具中心距的确定是保证工件尺寸精度的关键之一。
根据工件的尺寸和结构特点,设计合理的模具中心距,以确保模具能够精确复制工件的尺寸。
3. 模具冷却系统设计为了提高生产效率、减少模具磨损和延长模具寿命,设计冷却系统对模具进行冷却。
冷却系统包括冷却孔和进水口,通过冷却水的流动,迅速冷却模具,以提高生产效率和模具寿命。
4. 模具材料选择模具的材料选择是保证模具寿命和使用效果的重要因素。
根据工件的材料和要求,选择适当的模具材料,保证模具具有良好的硬度和耐磨性。
三、模具生产工艺1. 加工工艺规程模具的加工工艺包括数控加工、外圆磨削等。
根据模具的具体结构和工艺要求,制定合理的加工工艺规程,以确保模具的加工质量。
2. 检测工艺模具加工完成后,进行检测以验证模具的质量。
检测工艺包括模具尺寸检测、表面质量检测等,通过合适的检测工艺,确保模具符合设计要求。
四、模具的维护、维修和更换为了保证模具的正常使用和延长其寿命,进行模具的定期维护、维修和更换。
维护工作包括清洁模具、添加润滑剂等,维修工作包括修复模具损伤、更换模具部件等,更换工作包括根据模具磨损程度,定期更换模具部件。
五、结论本设计方案是一种用于压铸工艺的模具设计方案,通过合理的结构设计、材料选择和加工工艺,可以满足工件的外观质量和尺寸精度要求。
同时,通过模具的定期维护、维修和更换,可以保证模具的正常使用和延长其寿命。
常见的压铸模具结构及设计压铸模具是利用压力将熔融金属注入模具腔中,通过冷却固化后得到所需形状的金属制品。
它由模具座、模具芯、模具板等组成,其结构设计直接影响到压铸产品的质量和生产效率,因此压铸模具的结构设计是相当关键的。
1.单向模具结构:即模具腔和模具芯的投入方向相同,熔融金属由一边流入模具腔,另一边流出。
这种结构适用于形状简单的压铸产品,生产效率较高。
但由于金属在流动过程中存在进气孔和气泡的产生,容易影响产品质量。
2.双向模具结构:即模具腔和模具芯的投入方向相反,熔融金属同时从两个方向流入模具腔,避免了进气孔和气泡的产生,使产品质量更加稳定。
但此种结构制造难度较大,因此适用于形状复杂的产品。
3.多向模具结构:即模具腔和模具芯的投入方向可以有多个选择,根据具体产品的形状和要求来设计。
这种结构适用于有多个几何孔形和复杂造型的产品。
4.滑动式模具结构:适用于有突出部分或凹陷部分的产品,模具芯和模具腔可以相对滑动,来实现产品形状的复杂性。
滑动式模具结构使得产品成型更加容易,同时也增加了模具制造的难度。
5.注射式模具结构:适用于较大规模的压铸产品生产,通过在模具腔中注入压力来驱动熔融金属充满整个模具腔,从而制造大型、复杂的产品。
在压铸模具的设计中,需要考虑以下几个方面:1.模具材料的选择:通常采用高速钢、合金钢或特殊合金作为模具材料,以保证模具的耐磨性和耐蚀性。
2.模具结构的合理性:要满足产品的形状和要求,保证产品质量和生产效率。
通过模具芯、模具腔和模具座的设计,确定模具的结构。
3.模具冷却系统的设计:合理的冷却系统设计可以缩短模具的冷却时间,提高生产效率。
同时可以有效控制模具温度,避免模具受热膨胀。
4.维修和更换模具的方便性:设计模具时要考虑到日常维修和更换部件的便利性,提高模具的使用寿命。
总结起来,压铸模具的结构设计需要根据产品形状和要求来确定,考虑到产品质量和生产效率。
同时还要合理选择模具材料,设计冷却系统,并考虑维修和更换模具的方便性。
压铸工艺流程中的模具设计要点压铸是一种常用的金属加工工艺,通过将熔融金属注入模具中,并在固化后取出成型件。
模具设计是整个压铸工艺中的关键环节,决定了成型件的质量和生产效率。
本文将从模具结构设计、材料选择和加工工艺三个方面讨论压铸工艺流程中的模具设计要点。
一、模具结构设计要点1. 合理选择模具结构模具结构的设计应根据产品的形状、尺寸和压铸工艺要求进行合理选择。
一般常见的模具结构包括单腔、多腔、合模和分模等。
对于形状复杂的产品,可以采用多腔结构来提高生产效率。
对于尺寸较大的产品,可以考虑采用合模结构来减少模具成本。
2. 考虑产品的冷却和顶针装置在模具设计中,需要考虑产品的冷却和顶针装置。
冷却系统的设计应能够有效地排除熔融金属的热量,以确保成型件的质量。
顶针装置的设计应满足产品的要求,并保证顶针在压铸过程中的精确位置。
3. 设计合理的浇口和溢流槽浇口和溢流槽是模具设计中的重要组成部分。
设计浇口时应考虑熔融金属的流动性和冷却速度,并确保浇口与产品的结合处处于合适的位置。
溢流槽的设计应考虑金属液体的顺利流动,以避免产生气体和杂质。
二、材料选择要点1. 选择耐磨耐热的材料模具在压铸过程中需要承受高温和高压的作用,因此材料的选择至关重要。
一般采用耐磨耐热的工具钢或合金钢作为模具材料,以保证模具的使用寿命和成型件的质量。
此外,还应考虑材料的加工性能和可靠性。
2. 考虑材料的强度和刚性模具的结构设计需要兼顾材料的强度和刚性。
材料的强度直接影响到模具的承载能力,而刚性则影响到模具的稳定性和精度。
因此,在模具设计中应根据产品的要求选择合适的材料,并进行合理的加工和热处理,以提高模具的性能。
三、加工工艺要点1. 精确计算和控制成型参数在压铸工艺中,成型参数的精确计算和控制是保证成型件质量和加工效率的关键。
成型参数包括注射速度、压力、温度和冷却时间等。
合理选择和控制这些参数,可以避免产生缺陷和变形,提高成型件的精度和表面质量。
铝合金压铸模具结构
铝合金压铸模具结构:
1、模具结构:铝合金压铸模具由芯模、型腔等构成,其采用先进的模块组装技术,将模块连接在一起,实现流体、能量转化等功能。
2、模具理化加工:为了保证模具的准确和稳定,对铝合金压铸模具一般进行理化
加工,使其表面平滑、光洁、较大形状稳定性高。
3、模具表面处理:铝合金压铸模具表面要求质量良好,若需要刻字及特殊符号时,一般采用电镀、硬质氧化等方法进行处理,更好地满足模具使用要求。
4、模具尺寸公差:铝合金压铸模具的尺寸公差一般按照GB/T2086的要求进行控制,并且严格检查模具的尺寸大小,以确保其良好的商品率和产品质量。
5、模具强度要求:为了满足模具工作时的安全、稳定及使用寿命长等要求,一般
要求铝合金压铸模具的强度达到国家规定的标准,并进行拉伸及抗压等试验,以确保模具的高强度及质量。
6、模具温度管理:考虑到压铸模具工作过程中的温度不同,一般会在模具内部加
装温度调节装置,这可以有效地控制模具的工作温度,防止模具产生过高的温度变形。
7、硬度要求:铝合金压铸模具的硬度要求也是非常重要的,要求模具比较硬,以
保证其使用寿命、强度及耐磨性等方面的要求,一般要求其硬度满足GB5911、10
级HRC,而且不容易受损。
总之,铝合金压铸模具结构应当具有良好的理化性能、准确的尺寸、高度的强度、硬度保持稳定及精致的表面处理,以满足客户的需求并提高压铸的效率及质量。
压铸模具材料与结构设计压铸模具材料与结构设计目录1 压铸模具的结构 压铸模具一般的结构如图1. 导柱2.固定外模 (母模) 3分流子镶套 4.分流子 5 固定内模8 滑块 9.可动内模 10. 可动外模 (公模 ) 11.模脚 12.顶出板 13.顶出销承板 15.导套2.压铸模具结构设计应注意事项(1)模具应有足够的刚性,在承受压铸机锁模力的情况下不会变形。
( 2)模具不宜过于笨重,以方便装卸修理和搬运,并减轻压铸机负荷。
(3)模穴的压力中心应尽可能接近压铸机合模力的中心,以防压铸机受力不均,造成锁模不密,铸件产生毛7 滑块挡片 14.回位销6 角销边。
(4)模具的外形要考虑到与压铸机的规格的配合:(a)模具的长度不要与系杆干涉。
(b)模具的总厚度不要太厚或太薄,超出压铸机可夹持的范围。
(c)注意与料管(冷室机)或喷嘴(热室机)之配合。
(d)当使用拉回杆拉回顶出出机构时,注意拉回杆之尺寸与位置之配合。
(5)为便于模具的搬运和装配,在固定模和可动模上方及两侧应钻螺孔,以便可旋入环首螺栓。
3 内模(母模模仁)(1)内模壁厚内模壁厚基本上不必计算其强度,起壁厚大小决定于是否可容纳冷却水管通过,安排溢流井,及是否有足够的深度可攻螺纹,以便将内模固定于外模。
由于冷却水管一般直径约10mm,距离模穴约25mm ,因此内模壁厚至少要50mm 。
内模壁厚的参考值如下表。
(2)内模与外模的配合内模的高度应该比外模高出0.05-0.1mm ,以便模面可确实密合,并使空气可顺利排出。
其与外模的配合精度可用H8 配h7,如下图所示。
电动球阀:(3)内模与分流子的配合分流子的功用是将熔汤由压铸机导至模穴内,因此其高度视固定模的厚度而定。
分流子的底部与内模相接,使流道不会接触外模,如下图,内模与分流子的配合可用H7 配h6。
4 外模(1)固定外模固定外模一般不计算强度,但设计时要注意留出锁固定压板或模器的空间。
(2)可动外模可动外模的底部厚度可用下面的公式计算:其中:h:外模底部之厚度(mm)p:铸造压力(kg/cm 2)L:模脚之间距(mm )a:成品之长度(mm )b:成品之宽度(mm )B:外模之宽度(mm)E:钢的杨氏模数=2.1 ×106kg/cm 2 d:外模在开模方向的最大变形量(mm ),一般取d≤0.05mm. 例:某铸件长300mm,宽250mm,铸造压力选定280(kg/cm 2), 外模之宽度560(mm)模脚之间距360(mm), 最大变形量取0.05 (mm)。
所以2P=280(kg/cm 2)L=360(mm)a=300(mm)b=250(mm)B=560(mm)62E=2.1× 106kg/cm2 d=0.05(mm)计算得h=138mm 5.模脚(1)模脚变形量模脚主要的功能在提供模具之顶出空间,其强度计算公式为其中:d:变形量(mm),通常要小于0.05mm.W: 锁模力/2(kg)H :模脚高度(mm)=顶出距离+顶出板厚度+顶出销承板厚度+前进止动距离(防止顶出板撞到外模)+后退止动距离(防止顶出板撞到压铸机)42E:钢的杨氏模数=2.1×104(kg/mm 2)a: 模脚长度(mm)b: 模脚宽度(mm)例:压铸机锁模力315 吨,模脚高度130(mm),模脚长度560(mm),模脚宽度80(mm)。
则W=/2=(kg)H=130(mm)a=560(mm)b=60(mm)此时变形量=(×130)/(2.1×104×560×80)=0.021(mm)﹤0.05当模脚的高度H 愈大时其变形量愈大。
因此高度愈小愈好,只要足够顶出就行了。
对于较大的模具,通常在两只模脚中间会再加上支柱补强。
(2)固定模脚用螺栓模脚要用螺栓固定于可动外模上,所使用的螺栓大小及数量,可参考下表。
锁模脚螺栓建议值电动球阀: 数量6.导柱与导套CNSB3370“压铸模用导柱” 中规定了导柱的材料 形状与尺寸。
CNSB3373“压铸模用导套” 则规定了导套的材料 形状与尺寸。
设计时可直接选用标准规格。
导柱直径的选择可使用下 面的经验公式:其中 d :导柱直径( mm )F: 模具分模面上的表面积( mm 2)K:比例系数, 一般为 0.07~0.09 。
当 F >时, K 取 0.07 。
F=40000~时 ,K 取 0.08. 当 F <40000 时.K 取 0.09.用此公式计算出来的值 , 会与 CNSB3369“压铸模用主模板”中各个模具尺寸所使用的导柱 尺寸接近 .导滑段的最小长度为直径的 1.5-2 倍, 一般按高出分模面的型心长度加上12-20mm.7. 回位销 (1) 回位销直径回位销的功用是当顶出机构顶出铸件后 , 靠着合模的力量将顶出机构回复到原位. 此外(3)回位销的长度回位销的长度则可用下面公式计算回位销的长度L=可动外模高度+模脚高度-顶出板厚度- 后退止块高度8.拔模力的计算抽芯时型芯受力的状况见下图。
型芯受力图拔模力的大小可由下式计算:P=P1cos а+P2sin а=Alp(μ cos а -sin а )其中P:拔模力(kg)P1: 抽芯阻力(kg)P2:铸件冷却收缩后对型芯的抱紧力(kg)μ: 压铸合金对型芯的摩擦系数,一般取0.2-0.5а:型芯成形部分的拔模角。
例:铝合金压铸件型芯直径40mm,长度60mm拔, 模角1°,如下图,9。
顶出销CNSB3371中规定了顶出销的形状与尺寸,设计时可选用标准的尺寸。
顶出销的直径的选择需考虑两件事:A:被铸件抱紧的型芯成形部分断面周长L:被铸件抱紧的型芯成形部分之长度P: 单位面积的抱紧力。
对锌合金一般取 2 对铜合金一般取1.2-1.6kg/mm2.(mm)(mm)20.6-0.8kg/mm 2 , 对铝合金一般取1.0-1.2kg/mm摩擦系数取0.25 ,则拔模力P=电动球阀:(1)顶出时是否会在铸件表面留下痕迹,(2)顶出销是否会发生挫曲。
(1)顶出时是否会在铸件表面留下痕迹容许的顶出销前端最小截面积为:其中A=顶出销前端截面积(mm2)P= 顶出销承受的总推力(kg )n= 顶出销数量2 2 2 2s= 铸件的容许应力(kg/mm2). 铜铝合金取5kg/mm2, 锌合金取4kg/mm2, 合金取3kg/mm2.顶出销承受的总推力P 相当于铸件的抱紧力,此一力量大小的计算可参考前述之拔模力计例:某镁合金铸件所需之总推力为5000(kg),使用10 根顶出销则:P=5000n=10s=3所以顶出销前端截面积A=5000/ (10×3)=167(mm2)故顶出销直径至少为8(mm).(2)顶出销是否会发生挫曲(buckling )将顶出销视为一端固定,另一端可滑动的柱,则其稳定性的大小可用下式来计算:其中K:稳定安全倍数,钢取1.5-3 。
n:稳定系数,其值取20.19 。
E:杨氏模数,钢取2×106(kg/cm 2)I: 顶出销最小截面积处之惯性矩(cm4), 对于圆形截面(d=顶出销直径)P:顶出销承受之实际推力(kg)L: 顶出销之长度(mm)10. 角销(1)角销斜角的选择斜角а 值一般在10°~25°间,а 值愈小,所需要的开模力愈小,而可产生较大的拔模力,而角销所受的弯曲力也较小,开模行程长。
所以小а值用于短型芯,而长型芯为了缩短开模距离用较大的а 值。
(2)角销直径的估算角销直径可使用下式估算角销受力简图其中d: 角销直径(mm)h :滑块端面至受力点的垂直距离(mm)p: 拔模力(kg)例:P=1300(kg). а =18,h=38(mm), 则d=26.3(mm),取27(mm).( 4) 角销长度角销长度建议用作图法来决定。
(参见下图)a.取滑块端面斜孔与角销外侧斜面接触外为A 点。
b.自A 点作与分模面相平行的直线AC,使AC=S (抽芯距离)。
c.自C 点任垂直于AC 线的BC 线,交角销处侧面于B 点。
d.A B 线段的长度L ′为角销有效工作段长度,e.BC 线段长度加上角销导引实部高度I,为角销抽芯结束时所需的最小开模距离电动球阀:作图法求角销长度11.压铸模具材料压铸模具材料依使用地方大致可分为三类:(1)与熔汤接触处之零件:为此构成模具之主要零部件,因应压铸制程之严苛环境及生产条件,用于此之材料需具备有:·良好之切削性·良好之高温强度高温硬度高温韧性抗回火稳定性高温耐磨性抗热疲劳性·良好淬硬性热处理尺寸安定性·良好之导热性·热膨胀系数小(2)滑动配合零件:·良好之耐磨性和适当的强度·适当之淬硬透性和较小之热处理变形率(3)结构零件·外模和紧固零件需有足够强度工具钢种类很多,价格又贵,刚才的选择需考虑使用环境及经济因素。
下表为参考资料所列常用的材料。
预硬钢(FDAC ,P20)只使用于量少的低温合金(锌,锡,铝)之压铸。
热作工具钢(SKD61,H13)粗加工需在退火状态下为之,调质(淬火回火)后再做细加工。
放电加工所产生之白层需磨除以避免模具寿命减短。
优质热作工具钢(premium grade H13 or SKD61 )因其均质性有姣好之寿命。
压铸模具零件常用材料表a,b注:a.以上皆为节录自各参考资料,所列材料可以相似或更佳之材料替代。
b.-:表参考资料无特别列明。
c.硬度为HRC 。
d.锌合金量少时可使用预硬钢。
d.永茂工业。
e.瑞典Assab 公司编号。
电动球阀:压铸模具零件常用材料各国对照表注:CNS 钢材81 年后符号改与JIS 同,请参较CNS G3059 。
压铸模具配合公差。