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压铸模具基础知识介绍

作者:pokerking安卓app 日期:2020-05-29 23:12

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  合金压铸模 压铸模具基础知识 压铸:高温融熔金属液,在高速 高压状态下以一 定的条件快速充填型腔,并在一定压力作 用下快速冷却过程。 前言 ? ? ? ? 压铸模是压铸生产中重要的工艺装备,它对生产能否 顺利进行 , 铸件质量的优劣起着极为重要作用,它与 压铸生产工艺、生产操作存在着又互相影响互为制约, 关系极密切系。 其重要作用是: (1).决定着铸件形状和尺寸公差级. (2).浇注系统决定了熔融金属的填充状况. (3).控制和调节压铸过程热平衡. (4) 模具的强度限制了压射比压的最大限度. (5) 影响着压铸生产的生产效率. 下面通过对压铸模结构介绍,分析模具中每一个构件的作用、 对模具基本结构形式、固定方法、选用材料及热处理等有一个 初步的认识和了解。 ? ? ? ? ? 第一部分 压铸模结构 以下是一幅较常见的压铸模结构爆炸图 螺钉 导柱 垫块 支脚 螺钉 液压抽芯装置 分流錐 动模镶块 动模套板 顶杆固定板 导套 顶针 顶针推板 复位针 浇口套 冷却水套 锲紧块 斜导柱 冷却水管 导滑槽 滑块 支脚紧固螺钉 ?压铸模主要是由定模和动模两个 部分组成 ? ? (1)定模 : 定模是压铸模的主要组成部分, 定模和压铸机的压射部 分相连,并固定在压机压射部分和浇注系统相通,是压 铸件型腔的重要组成部分。主要由定模镶块、定模套板、 导柱、锲紧块、斜导柱、浇口套、定模抽芯机构等部分 组成。 ? ? ? ? (2)动模 : 动模是压铸模的另一个重要组成部分, 动模是和定 模形成压铸模成型部分的另一个整体,它一般固定 在压铸机中板上,随中板作并合运动,与定模部分 分开合拢。一般抽芯机构和顶出机构大多在这个部 分。 ? ? ? 抽芯机构: 作用: 抽动与开模方向运动不一致成型零件的 活动型芯机构。 抽芯机构主要包括:斜导柱、侧面型芯、滑块、 导 滑槽、限位块、螺杆、弹簧、螺母、螺 钉等部分组成。如下图所示。 ? ? (3).斜销 作用: 在开模过程中,强制滑块运动,抽出芯型。 有内抽芯和外抽芯两种,其断面形状多采用扁圆形,防止抽 芯时拉伤滑块,据模具结构不同有延时抽芯。 主要参数: 斜角α的大小和抽芯力大小、抽芯行程长短、承受弯 曲 力大小有关。斜角α的数值一般取:10°、15° 18°、20°、25°。斜销直径取决型芯包紧力的大 小,P=Alp(Ucosa –sina) p代表比压 ZN 80 AL 100—120 CU 120—160 kg/cm2 u合金对型芯的磨擦系数 0.2—0.25 斜销长度 = 固定部分 + 工作段尺寸 + (5~10) cm 材料: T8A、T10A、 热处理: HRC(50~55) ? ? ? ? ? ? ? (4).导滑槽: 作用: 限定滑块运动轨迹的组件 材料: T8A、T10A、40cr 热处理: HRC 42~47 ? (5).滑块 作用: 连结型芯和斜销配合作抽芯运动的组件,和斜销配 合 共同完 成抽芯动作。 参数: 滑块的高度B ,宽度C按型芯尺寸决定,.滑块的长 度A与B, C有关,为使滑块工作时稳定要求 A≥0.7C A≥B 材料: T8A、T10A、H13 热处理: HRC 42~47 ? ? ? ? (6).限位块 作用: 滑块抽出后要求稳固保持在一定位置上,以便于再 次合模时斜销准确插入滑块斜孔,使滑块准确复位. 抽 拨总距离 = 抽芯距离 + 安全值 ? ? (8) .弹簧、螺杆、螺母: 滑块运动后依靠弹簧张力使滑块紧贴在限位块 的侧面. 主要参数: 弹簧张力滑块的身重 , 确保滑块定 位准确. ? ? ? ? (9).楔紧块: 作用:承受反压力,防止滑块在压射过程中后退。 参数:楔紧斜度角 = 斜销角度 + 3°~5° 紧固形式: 定位螺钉紧固. 材料: T10A 热处理: HRC40~50 ? ? 液压抽芯机构: 主要由液压缸行程控制开关、侧面型芯、液压 抽芯器等部分组成。 ? ? (10).动模套板: 作用:起固定支撑定模镶块作用,定模套板受 拉伸、弯曲、压缩三种应力。因此,此板 尺寸和模具质量,刚性关系密切,应充分 重视。 材料:45# A3 ? ? ? ? ? ? (11).型芯: 作用:用来形成鋳件在开模方向或不 在开模方向孔或凹位,形状和 尺寸按产品要求。 材料:用H13 3Cr2w8v 热处理: HRC43~47 ? ? ? (12).定模座板: 作用:一端面紧固在压铸机头板上,使模具 压紧定位,另一端面和模体结合承受机 器压力,二个端面要求有足够受压面积 压铸机射咀和压室安装 孔要求配和精确。 材料:45# A3 ? ? ? ? ? (13).定模镶块、动模镶块、型芯: z 此为成形压铸件尺寸零件,其型腔尺寸确定: 由铸件尺寸 + 相应铸件收缩,各种合金收缩率分别 为AL:0.3~~0.7、Zn:0.3~0.6、 Mg:0.4~0.8 CU:0.5~1.0(%) 镶块的壁厚尺寸确定:据铸件形状和尺寸大小来确定。 材料:H13、4Cr5MoV1Si、3Cr2W8V、8407、 SKD61 热处理: HRC43~47 ? ? ? ? (14).浇口套 冷却水套: 作用:浇口套构成直浇道,保证压射冲头动作顺畅,确保 金属液压力传递和填充平稳,浇口套的直径据铸件所 需比压和铸件的重量选定。要求内側面表面光度高。 对于冷室压铸机模具的制作精度求更高,影响锤头寿 命。 浇口套材料: H13、、3Cr2W8V、 冷却水套材料 :45 # 热处理 : HRC43~47 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (15).导柱和导套: 作用: 起导向作用,保证动、定模在安装和合模时的正确位 置,导柱和导套应有足够的刚性和耐磨性,要求配合 间隙合理,模具较大时应开设储油槽,防止冷焊。 导柱直径:D=K√F .(F:模具分型表面积 K:系数 0.07~0.09) 导柱高度:为确保合模时安全,导柱高度应大于最高型芯高 度. 材料: T8A 热处理: HRC50~55. ? ? ? ? ? (16).推杆: 作用:和其它顶出组件配合顶出铸 件.推杆 布置应使铸件各部位受顶压力均衡,据铸件 形状和要求不同,顶杆有不同种类。控制顶 针的数量。 材料: H13、 SKD61 ? ? ? ? (17).推板、固定板: 推板:推板承受压铸机顶出杆作用力,沿导柱 运动。应具有一定的强度 固定板:固定顶杆复位杆等零件沿导柱运动。 顶杆台沉孔等高 材料:45#。 ? ? ? ? (18).支脚 端面紧固在压铸机墙板上 ,另一端和模体结合承受机器锁模力 ,并承受顶 出铸件时的顶出反力。紧固形式必须可靠,其高度尺寸要满足完成顶出 铸件动作。调节模具的厚度 材料:45#。 ? (19) 分流锥: ? ? ? 调整直浇道的截面积,改变金属液流向,减少金属液消 耗量。内部设有冷却系统。 材料:H13、SKD61 热处理: HRC43~47 ? (20) 垫块: 对模具起支承作用,提高后模刚性,减 少生产时由机器冲击波而引的模具瞬间变形制作材料为普 通铸铁或45#钢。位置和尺寸的控制是关键 ? 第二部分 压铸模浇排系统 ? 一、 浇注系统: 引导金属液以一定的方式充填型腔,对金属液流动方向、 压力传递、充填速度、排气条件、模具的热平衡都能起 ? ? ? 到控制和调节作用。 包括三个方面: ? 1。 直浇道 : ? 要求:有利压射力传递和金属液充填 平稳,。 对于冷室压铸模一般由压室和浇口套组成。 直浇道尺寸的确定是跟据铸件结构和重量等要 求来选择确立。 ? ? ? 在直浇道的中心设有较长的分流锥,以调整直浇道的截 面积,改变金属液流向,减少金属液消耗量。为了满足高效 率生产的需要,要求在浇口套和分流锥部位设置冷却系统。 直浇道 ? 2。横浇道: 指直浇道的未端到内浇口前端之部分,对金属液起稳流 和导向作用。设计要求减少金属液的流动阻力,保证金属液 等截面积流动,不宜突然收缩或扩张,防止涡气。 横浇道长度:取(直浇道)1/2 +(35~50) 横浇道长度尺寸不可以过短小,否则使金属液起稳流和导向 作用不明显。 ? ? ? 横浇道 ? ? ? ? ? ? ? ? 3、内浇口: 内浇口应使金属液以最佳的流动状态充填型腔应先充填 型腔深腔部位,最后流向分型面,避免先封闭分型 面,避免金属液对型芯等薄弱部位冲击,易导致型 芯变形。 内浇口调整着从横浇道输送过来金属液速度,其位置和方向最 为重要,决定金属液充填型腔顺序。对于需电镀件, 充填时间应≤20ms,需喷漆的件,充填时间<40ms。 内浇口 内浇口的种类: 侧浇口 1 3 2 4 ? 中心浇口 环 形 浇 口 缝隙浇口 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 内浇口的选择: (1) 内浇口布置应考虑铸件的外观取在金属液填充流程 最 短铸件壁厚最厚的部位。 (2) 内浇口布置应考虑取在金属液流进型腔不起旋涡排 气顺畅部位。 (3) 内浇口布置应考虑尽可能取在金属液流不正面冲击 型芯的部位。 (4) 内浇口布置应考虑取在铸件不易变形的部位。 (5) 内浇口布置应考虑设置在铸件成形后易去除浇口或 冲切浇口部位。 (6) 对于不充许有气孔存在铸件,内浇口应设置在金属 液最终都能保持压力部位。 (7)充填金属液先充填型腔深处再次流向分型面,以达到 排气效果 (8)除特殊件外,内浇口的开设以单澆口为主 ? 二 溢排系统: 据熔融金属在模具内填充情况,而开设排气通 道。 用于容纳液态金属在充填过程中排出气体、杂物冷 污合金等。 溢流槽 ? 具排气、储气、存渣、调温、增力、移缺、控流 等作用。 ? 良好的排气条件取决于排气槽的合理布局及位置、 数量、尺寸、容积、结构形式等方面。 ? 溢流槽的形状和位置:在设置溢流槽形状和位置 时应考虑以下几点: ? (1)在横浇道的未端和型腔深处。 (2)在金属液最后充填部位。 (3)在金属液的汇合处及容易产生涡流卷气和氧 化夹渣的区域。 (4)需要防止涡流和紊流改善液态金属流动状态 的部位。 (5)在内浇口的两侧或其它金属不易直接充填死 角部位。 ? ? ? ? ? ? ? ? (6)在大平面上易产生铸件缺陷部位。 (7)在型腔温度较低部位藉以提高型腔温度。 (8)铸件壁厚较厚易产生缩孔部位。 ? ? ? (9)铸件壁厚变化过大难以填充部位。 (10)其它排气条件不良区域。 ? ? 二 溢排系统: 据熔融金属在模具内填充情况,而开设排气通道。 用于容纳液态金属在充填过程中排出气体、杂物冷污合金等。 溢流槽 ? 溢流槽的结构形式: (1)布置在模具分型面上的溢流槽 ? ? (2)布置在模具型腔内部的溢流槽。 其形式有: 杆形溢流槽 管形溢流槽 环形溢流槽 双级溢流槽 波纹状溢流槽 ? ? ? ? 为了使溢流槽发挥作用,获取较好效果不致消耗过多 金属,增加投影面积,及影响填充流态或引起其它反 作用,故在设置溢流槽位置时应慎重考虑。 其容积占整个铸件的20~30%,特殊情况时占50%。 如果金属铸件局部有缩孔缺陷,则其容积范围可为缺 ? ? ? ? 陷部位的2.5~3.5倍, ? 如果为了平衡模具温度则其容积可以加大 . ? ? 排气槽 在压铸时模具型腔内的部分气体约 30% 在型腔内不能顺利排出而卷入金属液体中在 填充过程中,会产生反压力,迫使流速下降, 造成铸件冷隔欠铸气孔疏松等缺陷。为了消 除由此而产生的铸件缺陷,要开设排气槽, 排气槽一般和溢流槽配合,设在积渣槽后端。 有些情况下也单独开设排气槽。 排气槽 ? 排气槽具体可分为分型面上排气和型腔深 处的排气,排气槽在分型面上大多做成曲折 形,并尽可能在模具的上下方,以防金属液 溅出而影响安全。在型腔深处的可以用型芯 和顶针间隙排气。 ? ? ? 三 加热和冷却系统: 压铸模具在压铸生产前应进行充分地预热,并在压 铸过程中保持在一定温度范围内。 压铸生产中模具的温度由加热与冷却系统进行控制 和调节,以保持模具的热平衡。 1、 模具加热的方法。 (1)、用燃气加热。 (2)、用模具温度控制装置加热。 (3)、用电热棒加热。 2、 模具的预热温度 ? 锌合金模具 140℃~180℃ ? ? ? 铝合金模具 150℃~200℃ 镁合金模具 170℃~210℃ 铜合金模具 250℃~300℃ ? 3 模具温度过高对压铸生产的影响 (1)、铸件容易附在型腔上,增加顶出困难,且 损伤型腔表面。 (2)、增加压铸的循环时间。 (3)、铸件易产生气孔与收缩不良的缺陷 (4)、离型剂容易挥发和变质。 ? 4 模具温度过低对压铸生产的影响 (1)、模具容易因受热冲击产生龟裂 (2)、影响合金液的流动性。 (3)、铸件容易产生欠铸、冷隔、流痕等缺陷。 (4)、降低压铸产品的精度 (5)、铸件容易发生抱住模芯的现象。 ? 5 模具冷却的方法 (1)、水冷 水冷是在模具内设置冷却水通道,使 冷却水通入模具带走热量。 (2)、风冷 风冷是将压缩空气直接吹向模具欲冷 却的部位带走热量。 ( 3 )、在模上形成热节的部位用传热系数高的合 金 (铍青铜、钨基合金等)间接冷却。 (4)、用加热管冷却。 (5)、用模具温度控制装置冷却。 ? ? ? ? ? ? ? ? 四、模具验证(试模) 1、目的 (1)、发现模具设计及制造中的问题。 (2)、初步提供模具的成型条件。 (3)、准确测定收缩率,以便修正模具尺寸。 2、试模前的检查 (1)、浇口套与设备是否相吻合。 (2)、模具的闭合高度、安装尺寸、开模距离是否符合设备 条件。 (3)、是否打印模具的生产日期。产品图号或模具代号。 (4)、顶出系统是否与设备相吻合。 (5)、各活动零件、组件是否运动灵活,动作正确可靠。 (6)、紧固螺钉是否紧固。 (7)、有冷却系统的,检查水路是否通畅,走向是否正确, 有无泄漏现象。 (8)、检查试啤的材料是否符合零件图纸要求。 ? ? ? ? ? ? 第三部分 压铸模维修和保养 ? 压铸模在压铸生产中精度高、造价大、用料 多、制造周期长,是重要的工艺装备, 模具 使用和保养的好坏对铸件质量和模具的使用 寿命影响极大,模具保养和维护的目的是提 高压铸生产效率、降低生产成本,增加模具的 使用寿命。 ? ? ? ? ? 模具的正确使用和维护保养,应重视以下方面: (1) 建立模具使用技术卡(模具档案) 记录模具日常生产情况、工作条件、修复次数、 破坏形式、使用寿命、累计生产铸件数量及合格 率等。 (2) 模具试模检验合格后,出具合格证明并填 写模具使用技术卡以及合格样件,随同模具入库 保管,模具入库前应擦洗干净,所有零件应涂防 锈剂。 ? ? ? (3) 旧模具入库: 模具使用后应进行全面清理,零件表面涂防锈 剂,并填写模具整体记录卡,记录整体部分尺寸,并 附上模具未修改前铸件样品,以备考查。模具每次周 期性生产都应保留上一次生产样品,以便对两次生产 的产品进行比较分析。 (4)模具使用: a 、 旧模具从机器上拆下之前必须加油润滑,揩 擦 清洁,确保活动型芯动作顺畅。 b、 换装新模具:模具生产前必须进行预热达到所 需温度后方可使用。 ? ? 模具热处理: ? 模具零件的热处理是指将模具零件进行不同温度 的加热保温和冷却,改变模具零件内部组织结构, 获得所需性能的工艺过程。主要目的在于消除零件 内部缺陷,改善其工艺性能,提高模具零件使用性 能和延长使用寿命。 模具生产一定数量后,应进行去应力回火热处 理,以便及早消除内应力,此是提高模具寿命的一 种方法,去应力回火温度比原有回火温度低 30~50 ℃,对中小型模型回火热处理可在 10000 件 以上,对较大型模具回火热处理可在 5000次左右进 行。 ? 模具生产一定数量后,应进行去应力回火 热处理,以便及早消除内应力,此是提高模具 寿命的一种方法,去应力回火温度比原有回火 温度低30~50℃,对中小型模型回火热处理可 在10000件以上,对较大型模具回火热处理可 在5000次左右进行。 谢谢光临!

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