成型零件是指直接与金属液接触并决定压铸件形状和尺寸的零件,包括型芯、型腔等。成型零件的设计需要考虑多个方面的因素。一是尺寸精度,成型零件的尺寸应根据压铸件的公差要求进行精确设计,并考虑模具在使用过程中的磨损和热膨胀等因素,预留适当的修模余量。二是表面质量,成型零件的表面粗糙度应低于压铸件的要求,一般应达到Ra0.8μm以下,以保证压铸件表面质量。三是强度和刚度,成型零件在压铸过程中要承受高温、高压金属液的冲击和摩擦,因此必须具有足够的强度和刚度,以防止变形和损坏。四是冷却系统设计,合理的冷却系统能够加快压铸件的凝固速度,提高生产效率,同时减少压铸件的热应力,防止产生裂纹等缺陷。冷却系统的设计应根据成型零件的形状和结构特点,合理布置冷却水道,确保冷却均匀。压铸模具设计时需模拟金属液填充过程,通过仿真分析提前发现问题并优化设计方案。铝合金压铸模具结构
排溢系统是用于排出模具型腔内气体和残余金属液的通道,对于保证压铸件质量至关重要。在压铸过程中,模具型腔内的气体如果不能及时排出,会被压缩在金属液中,形成气孔等缺陷;残余金属液如果不能顺利排出,会在压铸件表面形成冷隔、流痕等缺陷。排溢系统通常包括溢流槽和排气槽两部分。溢流槽的作用是容纳型腔内多余的金属液和夹杂物,其位置应设置在金属液***填充的部位和容易产生涡流、喷射的区域。排气槽的作用是排出型腔内的气体,其尺寸应根据压铸件的材质、压射比压和排气量进行合理设计,一般排气槽的宽度为3-10mm,深度为0.05-0.2mm。宁波铝合金压铸模具公司未来压铸模具将向超高压(>200MPa)、智能化方向发展,适配新能源汽车等新兴产业需求。
在进行模具设计之前,必须对要生产的零件进行全方面的分析。包括零件的形状、尺寸公差、表面粗糙度要求、壁厚分布、结构特点等。根据这些信息,制定合理的工艺方案,确定分型面的位置、浇注系统的形式、排气方式以及是否需要抽芯等。例如,对于具有复杂内部结构的零件,可能需要采用多次抽芯或旋转抽芯的方式来实现脱模。同时,还要考虑材料的收缩率,以便在模具设计时给予补偿,确保较终产品的尺寸精度符合要求。排溢系统包括溢流槽和排气槽两部分。溢流槽的作用是在金属液充填过程中储存多余的金属液和夹杂物,防止它们进入型腔影响铸件质量。通常设置在***充填的部位或金属液汇聚的地方。排气槽用于排出型腔内的空气和气体,其位置应在利于气体排出且不影响铸件质量的地方。排溢系统的设计与浇注系统相互配合,共同保证压铸过程的顺利进行和铸件的质量稳定。
以铝合金为例,常见的压铸温度范围在 600℃ - 700℃之间,此温度区间既能确保金属液具有足够的流动性,顺利填充模具型腔,又能避免因温度过高导致模具过度磨损以及铸件产生缺陷。高压注射环节是压铸工艺的重心。通过压铸机的压射系统,液态金属在短时间内被施加高达几十兆帕甚至上百兆帕的压力,以极快的速度(通常流速可达每秒数米至数十米)注入模具型腔。如此高的压力和速度,使得金属液能够迅速且充分地填充模具的各个细微角落,从而制造出形状复杂、精度要求高的铸件。例如,在制造汽车发动机缸体这类结构复杂的零件时,高压注射能确保金属液填充到缸筒、水道、油道等各个精细部位。压铸模具的型腔设计直接决定了压铸件的形状精度,精细的加工工艺能让模具型腔表面光滑,利于金属液填充。
排气系统的设计应保证型腔内的气体能够顺利排出,排气槽的位置应设置在型腔的***填充部位、拐角处、深腔部位等容易聚集气体的地方。排气槽的宽度和深度需根据金属液的种类和模具材料确定,一般宽度为 5-20mm,深度为 0.05-0.15mm,同时排气槽应与大气相通,避免气体在模具内部积聚。对于一些结构复杂、排气困难的型腔,可采用排气针、排气块等辅助排气装置。冷却系统的设计旨在加快金属液的凝固速度,提高生产效率,同时保证压铸件冷却均匀,减少内应力。冷却水道应靠近型腔表面,均匀分布在型腔周围,水道与型腔表面的距离一般为 15-30mm。水道的直径根据模具的大小和冷却需求确定,通常为 8-16mm,同时应设置进水口和出水口,保证冷却水的循环流动。对于局部厚大的压铸件部位,可设置单独的冷却镶块,增强冷却效果。模具加热系统采用高频感应加热,实现局部温度精细控制。上海铝合金压铸模具生产厂家
压铸模具需定期进行渗透检测(PT),及时发现微裂纹缺陷。铝合金压铸模具结构
压铸机的开合模机构带动动模向定模移动,在导向定位部件的作用下,动模与定模精细闭合,形成封闭的型腔。此时,模具的顶出机构在复位杆的作用下回到初始位置,为金属液的填充做好准备。压铸机的压射系统将熔融状态的金属液(如铝合金液,温度通常在 650-700℃)通过浇口套压入模具的浇注系统,金属液在高压(一般为 5-150MPa)作用下,经主流道、分流道和内浇口快速填充型腔。在填充过程中,型腔内的空气和气体通过排气系统排出,确保金属液能够充满型腔的各个角落。铝合金压铸模具结构