壓鑄模具製造流程是怎樣的?壓(yā)鑄模具要求高(gāo)可靠性和長壽命,與壓鑄機、壓鑄工藝有機結合為一個有效的鑄件生產係統,優化壓鑄模(mó)具設計、提高工藝水平,為壓鑄生(shēng)產提供可靠保證(zhèng),是壓(yā)鑄模具設計所追(zhuī)求的方向。
壓鑄模具(jù)結構通常壓鑄模具的基本結構包含:融杯、成形鑲塊、模架、導向件、抽芯機構、推出機(jī)構以及熱平衡係統等。
壓鑄模具設計開(kāi)發製作流程:
1、運用快速原型技術和三(sān)維軟件建立合理的鑄件造型,初步確定分型麵、澆注係統位置和模具熱平衡係統。 按照(zhào)要(yào)求把二維鑄件圖轉化為三維實體數據,根據鑄件的複雜(zá)程度和壁厚情況確定合理的收縮率(一般取0.05%~0.06%),確定好分型麵的位置 和形狀,並根據壓鑄(zhù)機的數據選定壓射衝頭的位置和直徑以及每模壓鑄的件數,對壓鑄件進行(háng)合(hé)理布局,然後對澆(jiāo)注係統、排溢係統進行三(sān)維造型。
2、進行流場、溫度場模擬,進一步優化模具(jù)澆注係統和模具熱平衡係統。把(bǎ)鑄(zhù)件、澆注係統和排溢係統的數據進行處理以後,輸入壓鑄工(gōng)藝參數(shù)、合金的物(wù)理參數等(děng)邊界條件數據,用模擬軟件可以模擬合金的充型過程及液態合金 在模具型腔內部的(de)走(zǒu)向,還可進行凝固(gù)模擬及溫度場模擬,進一步優化澆注係統(tǒng)並確定模具冷卻點(diǎn)的(de)位置。
模擬的結果以圖(tú)片和影像的形(xíng)式表達整個充(chōng)型(xíng)過 程中液態合金的走向、溫度場的分布等信息,通過分析可以找出可能產生缺陷的部位。在後續的設計中通過更改內澆口的位置、走向及增設集渣包等措施來改善充填 效(xiào)果,預(yù)防並消除鑄造缺陷的產(chǎn)生。
3、根據3D模型進行模(mó)具總體(tǐ)結構設計。模擬過程進行的同時我們可(kě)以進行模具總布置設計(jì),具體包括以下幾個方麵:
(1)根據壓鑄機數據進行模具的總布置設計。
在總布置設計(jì)中確定(dìng)壓射位置及衝頭(tóu)直徑是首要任務。壓射位置的確(què)定要保證壓鑄件位於壓鑄機型板的中心(xīn)位置,而且壓鑄機(jī)的四根拉杆不能與抽芯機構互 相幹涉,壓射位置關係到壓鑄件(jiàn)能否順利地從型腔中頂出;衝頭直(zhí)徑則(zé)直接影響壓射比的大小(xiǎo),並由此影響到壓鑄(zhù)模具所需(xū)的鎖模力的大小。因此確定好這兩個參數 是我們設計(jì)開始的第一步。
(2)設計成形鑲塊、型芯。
主(zhǔ)要(yào)考慮成形(xíng)鑲塊的強度、剛度,封料(liào)麵(miàn)的尺寸、鑲塊(kuài)之間的拚接、推杆和冷卻點的布置(zhì)等,這些元(yuán)素的合(hé)理搭配是(shì)保證模具壽命的基本要求。對於大型模 具來說尤其(qí)要考慮易損(sǔn)部位的鑲拚和封料麵的配合方式,這(zhè)是防止模具早期損壞和壓鑄過(guò)程中跑鋁的關鍵,也是大(dà)模具排氣及模具加工工藝(yì)性的需(xū)要。圖4所示模具(jù) 成形部分采用10塊模塊鑲拚結構。
(3)設計模(mó)架與抽芯機構。
中小型壓鑄模具(jù)可以直接選用標準模架,大型模具必須對模架(jià)的剛(gāng)度、強度進行計算,防止壓(yā)鑄過程中(zhōng)因模架彈性變形而影響壓鑄件的尺寸精度。抽芯(xīn)機構 設計(jì)的關鍵是把握活動元件間的配合間隙和元件間的定(dìng)位。考慮模(mó)架工作過程中受熱膨脹對滑動間隙的影響,大型模具的配(pèi)合間隙要在0.2~0.3mm之間,成 形部分的(de)對接間(jiān)隙在0.3~0.5mm之間,根據模具的大小及受熱情況選用。成形滑(huá)塊與(yǔ)滑塊座之間采用方鍵定位。抽(chōu)芯機構的潤滑也是設計的重點,這個因素 直接影響壓鑄模具的連續工作的可靠性,優良的潤滑係統是提高壓鑄勞動生產率的重要環節。
(4)加熱與冷卻通道的布置及熱平(píng)衡元件的選用(yòng)。
由於(yú)高溫液體在(zài)高壓下(xià)高速進入模具型腔,帶給模(mó)具鑲塊(kuài)大量的熱量,如何帶走這些熱量是設計模具時必須(xū)考慮的(de)問(wèn)題,特別是大型壓鑄模具(jù),熱平(píng)衡係統 直接影響著壓鑄件的尺寸和內部質量。快速安裝及準確控製流量是現代模具熱平衡係統的發展趨勢,隨著現代加工業的發展,熱平衡元件的選用趨向於直接選用的設 計模式,即元件製造公司(sī)直接提供元件的二維和三維數據,設計者隨用隨選,既能保證元件的質量還能縮短設計周期。
(5)設計推出機構。
推出機構可分為機械推出(chū)和液壓推出兩種形式,機械推出是利用設備自身的推出(chū)機構實現推出動作(zuò),液壓推出是利用模具(jù)自身配備的液壓缸實(shí)現推出動作。 設計推出機構的關鍵是盡量使推出合力的中心與脫(tuō)型合力的中心同心,這就(jiù)要求推出機構要具有良好的推出(chū)導向性、剛性及可靠的工作穩定性。對於大型模具來說推 出機構的重量都比較大,推出機構的元件與型(xíng)框間容易(yì)因為模具自重而使推杆偏斜,使之出現推出卡滯現象(xiàng),同(tóng)時模(mó)具(jù)受熱膨脹(zhàng)對推出機構的影響也特別大(dà),因此推 出元件與模框間的定位及推板導柱的固定位置是及其重(chóng)要(yào)的,這些模具的推板(bǎn)導柱一般要固定在把模板上,把模板、墊鐵(tiě)及模框間用直徑較大的圓銷或方鍵定位,這 樣(yàng)可以最大限度地消除熱膨脹對推出機構的影響,必要時還可以采用滾動軸承和導板來支撐推出元件,同時在設(shè)計推出(chū)機構時要注意元件間的潤滑。北美地區模具設 計者通常在動(dòng)模框的(de)背麵增加(jiā)一(yī)塊專門的潤滑推杆的油脂板,加強對推出元件的潤滑。動模框底部增(zēng)加潤滑油板,有(yǒu)油道與推杆過孔相通,工作時加注 潤滑油,可以潤滑推出機構,防止(zhǐ)卡滯。