壓鑄模具製造流程是怎樣的?壓鑄模具要求高可靠性和長壽命,與壓鑄機、壓鑄工(gōng)藝有機結合為(wéi)一個有效的鑄件生產係統,優化壓鑄(zhù)模具設計、提(tí)高工藝水平,為壓鑄(zhù)生產提供可靠保證,是壓鑄模具設計所追求的方向。
壓(yā)鑄模具(jù)結構(gòu)通常(cháng)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、推出機構(gòu)以(yǐ)及熱平衡係統等。
壓鑄模具設計開發製作流程:
1、運用快速(sù)原型技(jì)術和(hé)三維軟件建立合理的鑄(zhù)件造型,初步確定分型麵、澆注係統位置和(hé)模具熱平衡係統。 按(àn)照(zhào)要求把二維鑄件(jiàn)圖轉化為三(sān)維實體數據,根據鑄件的複雜程度和(hé)壁厚情況確定合理的收縮率(lǜ)(一般取0.05%~0.06%),確定(dìng)好分型麵的位置 和形狀,並根據壓鑄機的數據選定壓射衝頭的位置和直徑以及每模壓鑄(zhù)的件數(shù),對壓鑄件進行合理(lǐ)布(bù)局,然後(hòu)對(duì)澆(jiāo)注(zhù)係統、排溢係統進行三維(wéi)造型。
2、進行流場、溫度場(chǎng)模擬,進一步優化模具澆注係統和模具熱平衡係(xì)統(tǒng)。把鑄件、澆注係統和排溢(yì)係統的數據進行處理以後,輸入壓鑄工藝參數、合金(jīn)的物理參(cān)數等邊界條件數據,用模擬軟件可以模擬合金的充型過程及液態合金 在模具型腔內部的走(zǒu)向,還可進行凝固模擬(nǐ)及溫度場模擬,進一步優(yōu)化澆注係統並確定模具冷卻(què)點的位置。
模擬的結(jié)果以圖片(piàn)和影像的形式表達整個充型過 程中液態合金的走向、溫度場的分布(bù)等信息(xī),通過分析可以找出可能產生缺陷的(de)部(bù)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 效果,預防並消除鑄造(zào)缺陷的(de)產生。
3、根據3D模型進行模具總體結構(gòu)設計。模擬過程進行的同時我們可以進行模具總布置設計,具體包括以下幾個方麵:
(1)根據壓鑄機數(shù)據進行模(mó)具的總布置設計。
在總布置設計中確定壓射位置(zhì)及衝頭直徑是首要任務。壓(yā)射位置的確定要保證壓鑄件位(wèi)於壓鑄(zhù)機型板的(de)中心(xīn)位(wèi)置,而且(qiě)壓鑄機(jī)的四根拉杆不能與抽芯機構互 相幹涉,壓射(shè)位置關係到壓(yā)鑄件(jiàn)能否順利地從型腔中頂出(chū);衝頭直徑則直接影響壓射比的大小,並由此(cǐ)影響到壓鑄(zhù)模具所需的鎖模力的大小(xiǎo)。因此確定(dìng)好這兩個參數 是我們設計開始的第一步。
(2)設計成形鑲塊(kuài)、型芯。
主要(yào)考慮成形鑲塊的強度、剛度,封(fēng)料麵的尺(chǐ)寸、鑲(xiāng)塊之間的拚接、推杆和冷卻點(diǎn)的布置等,這些元素的合理搭配是保證(zhèng)模(mó)具壽命的基本要求。對於大(dà)型模 具來說尤其要考慮(lǜ)易損部位的鑲拚(pīn)和封料麵的配合方式,這是防止模具早期損壞和壓鑄(zhù)過程中(zhōng)跑(pǎo)鋁的關鍵,也是大模具排氣及模(mó)具加工工藝(yì)性的需要。圖4所示模具 成形部分采用10塊模塊鑲拚(pīn)結構。
(3)設計模架與抽芯機構。
中小型壓鑄模具可以直接選用標準模架(jià),大型模具必(bì)須對模架的剛度、強度進行計(jì)算,防止壓鑄過(guò)程中因模架彈性變形而影響壓鑄件的尺寸精度。抽芯機構(gòu) 設計的(de)關鍵是把握活動元件間的配合間(jiān)隙和元件(jiàn)間的定(dìng)位。考慮(lǜ)模架工作過程中受熱(rè)膨脹(zhàng)對滑動(dòng)間隙的影響,大型模具的配合間隙要在0.2~0.3mm之間,成 形部(bù)分的對接間隙(xì)在0.3~0.5mm之間,根據模具的大小及受熱情況選用。成形滑塊與滑塊座之(zhī)間采用方鍵定位。抽芯機構的潤滑也是設計的重點,這個因(yīn)素 直接影響壓鑄模具的連續工(gōng)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(tōng)道的(de)布置及熱(rè)平衡(héng)元件的選(xuǎn)用。
由於高溫液體在高壓下高速進入模具型腔,帶給模具鑲塊(kuài)大量的熱量,如何帶走這(zhè)些熱量是設計模具時必須考慮的問題,特別是大型壓鑄模具,熱平衡係統 直接影響著壓鑄件的尺寸和內部質量(liàng)。快速安裝及(jí)準確控製流(liú)量是現代模(mó)具熱平衡係統的發展趨勢,隨著現(xiàn)代加工業的發展,熱平衡元件的選用趨向於直接(jiē)選用的設 計模式,即元件製造(zào)公司直接提(tí)供元件的二維和(hé)三維數據,設(shè)計者隨用隨(suí)選,既能保證元(yuán)件的質(zhì)量還能縮短設計周期。
(5)設計推出機構。
推(tuī)出機構可分為機械推出和(hé)液壓推出兩種形式,機械推出是利用設備自身的推出機構實現推出動作,液壓推(tuī)出是利用模具自身配(pèi)備的液壓缸實現推出(chū)動作。 設計推出機構的關鍵是(shì)盡量使推出合力的中心與脫型合力的中心同心,這就要求推出機構要具有良好的推出導向性、剛性及可靠(kào)的工作穩定性。對(duì)於大型(xíng)模(mó)具來說推 出機構的重量都比較大,推出機構(gòu)的元件與型框間容易因為模具自(zì)重(chóng)而使推杆偏斜,使之(zhī)出(chū)現推出卡(kǎ)滯現象,同時模具受熱膨(péng)脹對推出機構的影響也特別大,因此推 出元件與模框間的定(dìng)位(wèi)及推板導柱的固定位置(zhì)是及其重要的,這些模具的推板導柱一般(bān)要固定在把模板上,把模板、墊鐵及模框間用直徑較大的圓銷(xiāo)或方鍵定位,這 樣可以最大限度地消除熱膨脹對(duì)推出機構的影響,必要時(shí)還可以采用滾動軸承和導板來支撐推出元件,同時在設計推出機構時要注意元件間的潤滑。北美地區(qū)模具設 計者通(tōng)常(cháng)在動模框的背麵增加一塊專門的(de)潤滑推杆的油脂(zhī)板,加強對推出元件的(de)潤滑。動模(mó)框底(dǐ)部增加潤滑油板,有油道(dào)與推杆過孔相(xiàng)通,工作時加注 潤滑油,可以潤滑推出機構,防止卡滯。