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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;内模最小壁厚参考表2内模与外模的配合内模的高度应该比外模高出-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mmp：铸造压力kg/cm2L：模脚之间距mma：成品之长度mmb：成品之宽度mmB：外模之宽度mmE：钢的杨氏模数=×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280kg/cm2,外模之宽度560mm,模脚之间距360mm,最大变形量取mm;所以P=280kg/cm2L=360mma=300mmb=250mmB=560mmE=×106kg/cm2d=mm计算得h=138mm5.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.W: 锁模力/2kgH：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E：钢的杨氏模数=×104kg/mm2a: 模脚长度mmb: 模脚宽度mm例：压铸机锁模力315吨,模脚高度130mm,模脚长度560mm,模脚宽度80mm;则W=315000/2=157500kgH=130mma=560mmb=60mm此时变形量=157500×130/×104×560×80=mm﹤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mmF: 模具分模面上的表面积mm2K: 比例系数,一般为～;当F＞200000时,K取;F=40000～200000时,K取.当F＜40000时.K取.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.此外也有导引及支撑顶出板的功能.CNSB3372规定了回位销的形状与尺寸.回位销直径的选择可参考下表.（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=P1cosа+P2sinа=Alpμcosа-sinа其中P：拔模力kgP1: 抽芯阻力kgP2：铸件冷却收缩后对型芯的抱紧力kgA：被铸件抱紧的型芯成形部分断面周长mmL：被铸件抱紧的型芯成形部分之长度mmP:单位面积的抱紧力;对锌合金一般取-0.8kgmm2 ,对铝合金一般取-1.2kgmm2,对铜合金一般取-1.6kgmm2.μ:压铸合金对型芯的摩擦系数,一般取;а：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,摩擦系数取,则拔模力P=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：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mm2P=顶出销承受的总推力kgn=顶出销数量s=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算;例：某镁合金铸件所需之总推力为5000kg,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=167mm2故顶出销直径至少为8mm.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;n：稳定系数,其值取;E：杨氏模数,钢取2×106kg/cm2I: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kgL:顶出销之长度mm10.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mmh：滑块端面至受力点的垂直距离mmp:拔模力kg例：P=1300kg.а=18,h=38mm,则d=mm,取27mm.（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;线段的长度L′为角销有效工作段长度,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;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;：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;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;压铸模具配合公差固定零件配合公差滑动零件配合公差。
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。
压铸模设计规范1.模具设计图面制作2.模具等级&钢材之选用3.模座4.公模与母模5.灌点及流道系统6.排气7.滑块8.顶出系统9.控温系统10.模具设计检查项目模具设计图面制作1.所有模具组立图需能完整表示出模具结构, 其图面应含一公,母模平面图, 纵向与横向剖视图, 和其他足以清楚表示模具结构之详细及剖视图.2.每张图面需有图框, 右下角要有标签栏.3.每张模具组立图需有材料栏, 其内容应含零件名称, 材料尺寸, 硬度, 零件在图面的编号及所需之数量.4.标示出所有模板, 镶块尺寸及模座的长, 宽, 高.5.标示”天侧”(TOP OF MOLD)于模具天侧及”基”(OFFSET)于偏移之导柱.6.画出完整之水路于平面及剖视图上, 至少标示一个不同水路的尺寸及水管接头,并标示”IN”,”OUT”及编号于水路进出侧. 水管应制成沉头型式.7.每个进料点需以详图标示.8.为易于辩认各零部件, 可使用下列代号:(1) GB---导套 (2) GP---导柱 (3) RP---回位销(4) ST---停止销 (5) SP---支撑柱9.标示锁模块, 吊模孔位置与尺寸.10. 标示主流道及分流道尺寸.模具等级&钢材之选用模具等级1.CLASS A1.1 要求寿命: 100万模次1.2说明: 用于要求快速生产或非常高之生产量, 产品尺寸要求严格, 模具以最高品质之钢材制造而成. 模具费用高昂.1.3钢材:A)模座: RAMAX 不锈钢材料, HRC34~38°.B)模仁: ELMAX, STAVAX或CORAX不锈钢材料,需热处理至HRC54°以上.C)滑动件: 须与模仁不同材料(整面滑块可使用与模仁相同的钢材),硬度相差4°以上,并作氮化处理. 耐磨块,压块须与滑块不同材料, 可与模仁材料相同. 所有滑动件必须开油沟.D)附要求: 钢材于EDM加工或焊补后, 需再行热处理以消除应力及与始钢材硬度均一.2.CLASS B2.1 要求寿命: 50万模次3.2说明: 用于中高产量, 及精密的公差要求. 这是高品质,高价格的模具.2.3 钢材:A)模座: P-20或AISI-4130, 硬度为HRC28~32°.B)模仁: SKD61, S136. 硬度为HRC50°以上.C)滑动件: TDAC,NAK80,DH2F或H-13, 热处理+氮化处理, 硬度为HRC48~52°, 需使用耐磨块时,材质为SK3-SK5(HRC52~56°), 所有滑动件必须开油沟. 整面滑块可使用与模仁相同的钢材.D)附要求: 钢材于焊补后, 需再行热处理以消除应力及与始钢材硬度均一.3.CLASS C3.1 要求寿命: 30万模次3.2 说明: 用于中低产量.3.3 钢材:A)模座: S50C或S55C, 硬度为HRB85~90°.B)模仁: NAK80, TDAC, P20. 硬度为HRC38~42°.C)滑动件:所有滑动件必须开油沟. 整体滑块可使用与模仁相同的钢材.模座1.模板需加装4支导柱及导套, 超过2.5吨的模具加装黄油嘴.2.支撑柱使用螺丝固定于公模板, 其数量及位置需足以抵挡射出压力而不致造成公模板变形, 尤其灌嘴附近.3.导柱直径在合理范围内尽可能加大并且长度至少为模座厚度约减5mm.4.导柱伸出模座部分不可超出总长的3/4.5.当需要微动开关控制模具动作顺序, 以保护模具时, 必须确实将其安装妥当.6.导套底部要有良好之排气槽.8.模板之间连接至少需要3~4个沉头螺丝, 并且超过50磅的结合力.9.每块模板四周边缘需加上C2倒角.10.模具装置有油压缸, 冷却水路接头, 电子接头等时, 如妨碍模具安置则需有垫脚,以确保模具正确放置方向.11.开模行程必须容许成品可落下及机械手臂操作.12.模脚于操作员侧面, 必须加工模具标签凹槽, 以便装置财产标签.13.模具无论大小组, 公母模分模面处制作锁模块(1~4个), 以防止模具吊运过程中模具开启.14.锁模槽直接开在母模板和模脚上. 模具大小必须符合相应机台规格.公模与母模4.公模仁与母模仁须刻字表示出基准边.5.公母模仁硬度必须高于HRC50, 易断裂的局部或较厚除外.7.模仁尽可能不分割镶块, 以防止毛边过多.但一些RIB较深/较多的可以考虑加.8.公母模仁固定螺丝至少需有50磅的结合力. 螺丝从反向固定.9.所有拔模方向的产品侧壁均需加拔模角, 母模方向大于公模方向0.5~2°, 所有拔模均需减肉加铁, 以便后续修模.10.模具不可含有斜顶出结构, 对倒勾部分可另外加工. 可以含有滑块结构.11.公模仁分模面处比模座表面高0.5mm, 母模仁分模面处与模座表面相平.12.所有靠破面侧壁需有至少5°拔模角度.13.公母模仁精加工前要测试硬度是否符合要求.14.最后抛光方向须与脱模方向相同, 公模表面粗糙度比母模表面粗糙度至少低一级,以便成品不黏母模.15.BOSS孔底部可做成圆入子, 入子尺寸取整数遵循内大外小的原则. 入子与模仁间隙不超过0.013~0.025mm.16.重量超过20Kg 的模仁要做至少2个工艺螺丝孔, 模仁四周倒C2角, 以便加工搬运.17.产品肉厚尽可能均匀. 产品肉厚比超过1.2时, 不可直角转折, 须用R,角度或曲面过渡, 以利淌流.产品肉厚比超过2.0时, 一般要做偷肉, 以防产生消水现象.ψ18. BOSS 长径比一般不超过8. 长径比超过4时, 为便于充填, 开口周围倒0.3~0.5 C角或R 角.19. RIB,定位柱肉厚一般不低于过0.5mm, 长径比一般不超过15, 长径比超过5时, 开口周围倒0.1~0.3 C 角或R 角. 长径比=B/A 或D/C20. 对于公母模相靠破部分, 为防止公母模错位, 公模部分单边可偷肉加铁0.05~0.15mm.灌点及流道系统1.流道设计不可有直角转弯现象, 应以圆弧改变方向.2.流道大小, 以成品重量,进料点数量及流道长度为考量依据.3.流道断面形状采用梯形结构,宽厚比一般为3:1~1,底部倒R1~3,侧面单边做5~10°,以利脱模. 灌口、分流子的斜度根据成品重量, 流道大小而定, 一般为5~10°.104.流道系统以流动平衡为优先考量. 对于一些肉厚较大, 靠破,形状较多等不易充填的部分, 须增加GATE或流道尺寸. 对于侧面进料的产品, 如中间有靠破部分,须采用搭接促进淌流, 并选在易于充填产品的地方.5.流道,灌点尺寸位置需经由模流分析决定, 当无模流分析时, 由小尺寸做起. 模具图面需有进料点放大图, 并详细标示尺寸.6.流道末端, GATE对面, 大的靠破处及模流分析不易填饱的部分尽可能增加冷料井,冷料井要有1~3mm的缓冲区. 冷料井有半圆形和梯形的形状.7.進料點應選在有利於沖填、流程較短、不會對型芯產生直接沖擊的地方。
