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1、壓壓 鑄鑄 模模 具具 結結 構構 設設 計計 事事 業業 處處:PCEBG/MGE :PCEBG/MGE 部部 門門:壓鑄模具壓鑄模具(mj)(mj)廠廠講講 師師:劉英隆劉英隆第一页，共57页。主要內容主要內容 五五.模具模具(mj)材料材料 第二页，共57页。一一.壓鑄制品特性分析壓鑄制品特性分析 a.合金種類及要求特性合金種類及要求特性 c.壁厚壁厚,壁之連接壁之連接,肋和圓角肋和圓角 d.分型分型,出模方向與出模角度出模方向與出模角度(jiod)e.抽芯部位抽芯部位,有無型芯交叉和內側凹有無型芯交叉和內側凹 f.小孔小孔,深孔深孔,鑄螺紋和齒的壓鑄鑄螺紋和齒的壓鑄 g.鑄入鑲嵌物的裝
2、夾定位及金屬的鑄入鑲嵌物的裝夾定位及金屬的包覆包覆 I.表面外觀等特殊質量要求表面外觀等特殊質量要求.第三页，共57页。a.根據產品性(pnxng)質及要求確定冷,熱室機選擇 b.確定模穴數,並計算產品總投影面積Ap(cm2)第四页，共57页。c.估算鎖模力估算鎖模力 壓鑄機機械能力壓鑄機機械能力(nngl)用鎖模力表示用鎖模力表示,鎖模力大鎖模力大小一小一 般以頓來表示般以頓來表示.故估算如下故估算如下:T=1.3A*P/1000 其中其中:A為流道為流道,溢流井溢流井,產品面積總和產品面積總和(cm2)A可估算為可估算為1.31.5Ap(產品投影面積產品投影面積)P為鑄造壓力為鑄造壓力(k
3、g/cm2)鑄造壓力大小確定原則如下鑄造壓力大小確定原則如下:第五页，共57页。及及 壓力壓力,結合實際情結合實際情況況,選擇最經濟之機器選擇最經濟之機器.鎂合金鎂合金(hjn)鑄造壓鑄造壓力參考力參考鋁合金鋁合金(hjn)鑄造壓鑄造壓力力,薄件薄件產品時可適當減少產品時可適當減少.第六页，共57页。第七页，共57页。e.根據選擇機台資料確認可行性根據選擇機台資料確認可行性(機台射出開模力小於鎖模力機台射出開模力小於鎖模力)第八页，共57页。e.根據選擇機台資料確認可行性根據選擇機台資料確認可行性(機台射出開模力小於鎖模力機台射出開模力小於鎖模力)第九页，共57页。e.根據選擇機台資料確認可行
4、性根據選擇機台資料確認可行性(機台射出開模力小於鎖模力機台射出開模力小於鎖模力)料管直徑通過上述料管直徑通過上述(shngsh)充填狀況確充填狀況確定定第十页，共57页。三三.進澆位置選擇進澆位置選擇(研究研究(ynji)產品產品,流道大概形狀相應流道大概形狀相應確定確定)第十一页，共57页。三三.進澆位置進澆位置(wi zhi)選擇選擇(研究產品研究產品,流道大概形狀流道大概形狀相應確定相應確定)第十二页，共57页。四四.主要主要(zhyo)結構設計結構設計 第十三页，共57页。四四.主要主要(zhyo)含含:模仁及模板結構模仁及模板結構流道位置及其流道位置及其結構結構,頂針及冷卻管道布置頂
5、針及冷卻管道布置,滑塊等因產品需求之滑塊等因產品需求之結構結構,模腳模腳 頂頂 針板針板 支撐柱支撐柱,底板等結構底板等結構.a.將客戶將客戶3D的產品進行的產品進行X軸軸 Y軸軸 Z軸三個方向軸三個方向施放縮水施放縮水 b.將放了縮水率的產品將放了縮水率的產品3D轉為轉為2D平面圖平面圖,一般情一般情況下轉況下轉 成成 Auto CAD 2D,產品形狀復雜的一面作為產品形狀復雜的一面作為公模公模而產品而產品 形狀簡單的或者有外觀要求的一面作為母模形狀簡單的或者有外觀要求的一面作為母模(注注:產品與模產品與模 具是具是mirror關係關係)c.模具中心線模具中心線射出中心線射出中心線模框及模仁
6、大小模框及模仁大小 第十四页，共57页。四四.d.根據產品定主分型面根據產品定主分型面,確定射出中心確定射出中心(zhngxn)與產與產 品之相對位置如需滑塊抽心或抽真空品之相對位置如需滑塊抽心或抽真空等結等結 構時方案需同時布置構時方案需同時布置.一般有公一般有公,母平母平面圖面圖,X斷面圖斷面圖,Y斷斷 加視圖加視圖.母平面圖母平面圖 射出中心射出中心(zhngxn)機台中心機台中心(zhngxn)模具中心模具中心導柱導柱第十五页，共57页。四四.公模平面公模平面(pngmin)(pngmin)圖圖射出中心射出中心(zhngxn)進澆口進澆口澆流道澆流道冷卻管道冷卻管道(gundo)頂頂針
7、針第十六页，共57页。四四.Y斷面圖斷面圖(熱室型熱室型)射嘴射嘴回位銷回位銷機台設定最小厚度機台設定最小厚度(hud)+10(hud)+10模具總厚度模具總厚度(hud)(hud)機台設定最大厚機台設定最大厚度度(hud)-10(hud)-10第十七页，共57页。四四.3.斜銷Y斷面圖斷面圖(冷室型冷室型)第十八页，共57页。四四.1.layout設計設計 X斷面圖斷面圖模腳模腳 後退限後退限 支撐柱支撐柱 前進限前進限導柱導柱 導套導套第十九页，共57页。四四.抽芯機構介紹抽芯機構介紹 不能直接不能直接(zhji(zhji)脫模之部位，一般都需將成型倒勾的型芯做成脫模之部位，一般都需將成型
8、倒勾的型芯做成活活 動型芯，在鑄件脫模前，活動型芯先側向抽芯離開倒勾，動型芯，在鑄件脫模前，活動型芯先側向抽芯離開倒勾，這種完成側向活動型芯抽出和復位的機構就叫做抽芯機構這種完成側向活動型芯抽出和復位的機構就叫做抽芯機構.壓鑄常見抽芯為滑塊和油壓抽芯壓鑄常見抽芯為滑塊和油壓抽芯,內滑塊內滑塊(斜銷斜銷)較少用較少用.滑塊滑塊:產品外側凹或側孔大部分用滑塊抽芯產品外側凹或側孔大部分用滑塊抽芯 油壓油壓:產品抽芯行程太長產品抽芯行程太長(一般大於一般大於50mm),50mm),或側凹形狀均在或側凹形狀均在 母模側母模側,或母模側外觀不允許有拆模線等特殊要或母模側外觀不允許有拆模線等特殊要求使用求使
9、用.內滑塊內滑塊:產品內側凹或倒勾時採用斜銷抽芯產品內側凹或倒勾時採用斜銷抽芯.第二十页，共57页。四四.抽芯機構一般由以下部分抽芯機構一般由以下部分(b fen)組成組成1).型芯型芯:鑄件側孔成型鑄件側孔成型,一般做成入子形式一般做成入子形式.2).滑塊座滑塊座:連接並帶動型芯在模具滑槽內運動連接並帶動型芯在模具滑槽內運動3).傳動元件傳動元件:帶動滑塊座作抽芯或插芯動作帶動滑塊座作抽芯或插芯動作.一般用斜銷或油缸一般用斜銷或油缸.4).限位元件限位元件:使滑塊在合模或開模後停留在要求位置使滑塊在合模或開模後停留在要求位置.斜度配斜度配:合模後壓緊滑塊合模後壓緊滑塊,防止壓鑄時受壓力後退位
10、移防止壓鑄時受壓力後退位移.檔檔 塊塊:使滑塊開模後停留合適位置使滑塊開模後停留合適位置.定位銷定位銷:滑塊座與型芯入子連接定位滑塊座與型芯入子連接定位(大入子用螺絲大入子用螺絲)5)導滑元件導滑元件:張板張板:與滑塊座配合並引導滑塊運動方法與滑塊座配合並引導滑塊運動方法.第二十一页，共57页。四四.滑塊機構滑塊機構 設計注意設計注意:(1)(1)斜銷直徑大于斜銷直徑大于1515。(2)(2)斜銷的斜角一般為斜銷的斜角一般為1525,1525,斜度配角度需大斜度配角度需大23.23.(3)(3)滑塊行程滑塊行程=必要行程必要行程+(1020)mm,+(1020)mm,以方便吹去毛邊以方便吹去毛
11、邊(4)(4)如果滑塊入子較小如果滑塊入子較小可以用定位銷定位可以用定位銷定位如滑塊入子較如滑塊入子較 大則用螺絲固定。大則用螺絲固定。(5)(5)滑塊入子的設計應注意考慮其強度及變形。滑塊入子的設計應注意考慮其強度及變形。(6)(6)多個形狀相似滑塊入子的設計應考慮裝配尺寸防呆設計。多個形狀相似滑塊入子的設計應考慮裝配尺寸防呆設計。(7)(7)滑塊入子抽出到最終位置時滑塊入子抽出到最終位置時滑塊座在導滑槽的長度一般滑塊座在導滑槽的長度一般 不得小于滑塊長度的二分之一不得小于滑塊長度的二分之一以避免合模時滑塊座發生以避免合模時滑塊座發生 傾斜傾斜 造成造成(zo chn(zo chn)事故。事
12、故。(8)(8)易有毛邊易有毛邊,結構盡量簡化結構盡量簡化,分模面上盡量平整分模面上盡量平整.第二十二页，共57页。四四.滑塊機構滑塊機構斜度斜度(xi d)配配檔塊檔塊斜銷斜銷彈簧彈簧滑塊座滑塊座滑塊入子滑塊入子定位定位(dngwi)銷銷第二十三页，共57页。四四.滑塊機構滑塊機構导滑导滑T形槽張板形槽張板 导滑导滑T形槽形槽 螺絲連接螺絲連接第二十四页，共57页。四四.滑塊機構滑塊機構第二十五页，共57页。四四.滑塊機構滑塊機構第二十六页，共57页。四四.滑塊機構滑塊機構第二十七页，共57页。四四.油壓抽芯機構油壓抽芯機構油壓油壓:產品抽芯行程太長產品抽芯行程太長(一般大於一般大於50mm
13、),或側凹形狀均在或側凹形狀均在 母模側母模側,或母模側外觀不允許有拆模線時使用或母模側外觀不允許有拆模線時使用(shyng).特殊情況要求用油壓抽芯代替斜銷如進澆流道處抽芯特殊情況要求用油壓抽芯代替斜銷如進澆流道處抽芯.第二十八页，共57页。四四.2.抽芯結構抽芯結構 油壓抽芯機構油壓抽芯機構油壓缸第二十九页，共57页。油壓抽芯機構油壓抽芯機構四四.2.抽芯結構抽芯結構 分流分流(fn li)子子滑塊入子滑塊入子滑塊座滑塊座第三十页，共57页。油壓抽芯機構油壓抽芯機構四四.2.抽芯結構抽芯結構 第三十一页，共57页。油壓抽芯設計要點油壓抽芯設計要點 1.1.選擇油壓缸注意油壓力需大於安全滑塊
14、拔模力選擇油壓缸注意油壓力需大於安全滑塊拔模力 及行程及行程 2.2.油壓缸上需設置行程開關與機台上電氣系統連接油壓缸上需設置行程開關與機台上電氣系統連接 使油壓缸按壓鑄程序動作使油壓缸按壓鑄程序動作.3.3.盡量設計斜度配來鎖緊滑塊盡量設計斜度配來鎖緊滑塊,不宜不宜(by)(by)直接用油壓鎖直接用油壓鎖.4.4.當油壓缸體在母模時要靠油壓缸本身壓力來鎖滑塊當油壓缸體在母模時要靠油壓缸本身壓力來鎖滑塊.5.5.注意油壓缸體與模具連接強度注意油壓缸體與模具連接強度.6.6.油缸的行程油缸的行程=實際最大行程實際最大行程+安全行程安全行程(約約10mm)10mm)油壓抽芯機構油壓抽芯機構四四.2
15、.抽芯結構抽芯結構 第三十二页，共57页。四四.油壓抽芯機構油壓抽芯機構 第三十三页，共57页。四四.油壓抽芯機構油壓抽芯機構 油壓缸的選擇油壓缸的選擇連接方便連接方便(fngbin)連接頭強度弱連接頭強度弱連接頭強度好連接頭強度好連接不便連接不便(bbin)第三十四页，共57页。四四.內滑塊內滑塊(斜銷斜銷)抽芯抽芯內滑塊內滑塊:產品內側凹或倒勾時採用斜銷抽芯產品內側凹或倒勾時採用斜銷抽芯.A.確定斜梢行程確定斜梢行程(xngchng),斜梢角度斜梢角度 B.檢查斜梢后退方向正確與否檢查斜梢后退方向正確與否 C.引導塊設計與斜梢座設計引導塊設計與斜梢座設計 斜梢參數計算斜梢參數計算:斜梢行程
16、斜梢行程(xngchng)=倒勾距離倒勾距離+安全值安全值(1.53mm)第三十五页，共57页。四四.內滑塊內滑塊(斜銷斜銷)抽芯抽芯斜梢度斜梢度:tg=tg=第三十六页，共57页。設計需求設計需求:產品內部不允許巢孔等充填不良產品內部不允許巢孔等充填不良(bling),(bling),一一 般為有氣密性或內部液壓要求之產品般為有氣密性或內部液壓要求之產品 或產品結構複雜通常壓鑄無法達要求或產品結構複雜通常壓鑄無法達要求 之情形需選用抽真空壓鑄之情形需選用抽真空壓鑄.使用效果使用效果:1.:1.減少氣孔減少氣孔,冷接紋等不良冷接紋等不良(bling)(bling)(模具良好配合為必要模具良好配
17、合為必要)四四.真空真空(zhnkng)壓鑄機構壓鑄機構a.確定抽真空確定抽真空(zhnkng)裝置裝置 b.增加抽真空增加抽真空(zhnkng)結構結構第三十七页，共57页。四四.真空真空(zh(zhnknkng)ng)壓鑄壓鑄機構機構 第三十八页，共57页。四四.真空真空(zh(zhnknkng)ng)壓鑄機壓鑄機構構 第三十九页，共57页。四四.真空真空(zhnkng)壓鑄機構壓鑄機構第四十页，共57页。四四.真空真空(zhnkng)壓鑄機構壓鑄機構 充填位置.模流最難充填位置.面高度和截面(jimin)積要滿足充填需求試模後修改為必第四十一页，共57页。入子入子(鑲塊鑲塊)設計設計 便
18、于成品排氣及成型便于成品排氣及成型(chngxng)(chngxng)便于加工和維修及更換便于加工和維修及更換;便於粘模時殘料去除便於粘模時殘料去除;可據需求選擇材料及熱處理條件可據需求選擇材料及熱處理條件 設計要點設計要點:復雜的型腔中復雜的型腔中,有凸起或凹陷較深的形狀有凸起或凹陷較深的形狀,采用直接加工采用直接加工 切削較困難切削較困難,故通常設計成入子便於加工及逃氣故通常設計成入子便於加工及逃氣.例如例如:當型腔全周或大部分區域當型腔全周或大部分區域 需加工較深且小的溝槽時需加工較深且小的溝槽時,通常通常 將其設計成入子將其設計成入子,使小溝槽一面使小溝槽一面 變為開向變為開向,便于加
19、工便于加工 四四.第四十二页，共57页。四四.靠肩固定靠肩固定(gdn(gdng)g)螺栓螺栓(lushu(lushun)n)固定固定 斜度斜度(xi(xi d)d)固定固定 第四十三页，共57页。四四.頂出裝置由回位銷頂出裝置由回位銷,頂針頂針,頂針板及壓板頂針板及壓板,頂針板導柱頂針板導柱 頂針設計原則頂針設計原則 (1)(1)頂針應不與油管頂針應不與油管入子等干涉。入子等干涉。(2)(2)頂針的布置力求均勻分布以防止將產品頂變形。頂針的布置力求均勻分布以防止將產品頂變形。(3)(3)流道溢流井處要設置頂針。流道溢流井處要設置頂針。(4)(4)產品很深的產品很深的ribbossribbos
20、s之處要設置頂針。之處要設置頂針。(5)(5)產品不易脫模之處要設置頂針。產品不易脫模之處要設置頂針。(6)(6)產品重要的表面或基准表面不允許設置頂針產品重要的表面或基准表面不允許設置頂針 (7)(7)在產品受包緊力大的地方設置頂針在產品受包緊力大的地方設置頂針 (8)(8)當在斜面當在斜面(ximin)(ximin)或曲面上配置頂針時或曲面上配置頂針時,需考需考慮沉頭定位問題慮沉頭定位問題 (9)(9)第四十四页，共57页。四四.(10)(10)每一套模具每一套模具(mj)(mj)頂針直徑尺寸不宜太多種頂針直徑尺寸不宜太多種,允許範圍內直徑允許範圍內直徑 應盡量加大應盡量加大.(11)(1
21、1)按需求設置雙節頂針按需求設置雙節頂針,扁頂針扁頂針,套筒頂針套筒頂針.(12)(12)頂出裝置與滑塊等抽芯機構發生干涉時須安裝頂出板頂出裝置與滑塊等抽芯機構發生干涉時須安裝頂出板 先行回位機構先行回位機構 (13)(13)頂出行程一般為頂出行程一般為1525mm(1525mm(考慮產品頂出分模面考慮產品頂出分模面510mm)510mm)第四十五页，共57页。四四.第四十六页，共57页。四四.第四十七页，共57页。四四.第四十八页，共57页。四四.第四十九页，共57页。四四.第五十页，共57页。四四.第五十一页，共57页。四四.第五十二页，共57页。四四.第五十三页，共57页。四四.合理地設
22、計冷卻系統對提高合理地設計冷卻系統對提高(t go)壓鑄生產率壓鑄生產率,改善鑄件質量及改善鑄件質量及 延長模具使用壽命是十分重要的延長模具使用壽命是十分重要的.(1)同一模具盡量采用較少的冷卻水道和水嘴的規格同一模具盡量采用較少的冷卻水道和水嘴的規格 道冷卻效果要比采用一條大直徑的水道好道冷卻效果要比采用一條大直徑的水道好.(3)水道之間的距離一般為水道之間的距離一般為3D至至5D和水道與型腔之間和水道與型腔之間D 3D (4)冷卻道與模具頂針入子結構之間的距離冷卻道與模具頂針入子結構之間的距離:油管應大于油管應大于5mm.水管應大于水管應大于6mm.(5)鑄件較深局部加冷卻油路鑄件較深局部
23、加冷卻油路 第五十四页，共57页。四四.主要有導柱主要有導柱,導套導套,回位銷回位銷,必要必要(byo)時設定位塊時設定位塊 為機加需要專設定位孔為機加需要專設定位孔,一般一般 採用入子插破成型採用入子插破成型.第五十五页，共57页。五五.压铸模具材料選擇压铸模具材料選擇 高溫強度高溫強度,硬度硬度,軔性軔性,抗回火穩定性抗回火穩定性,耐磨耐磨(nai m)(nai m)性性,抗熱疲勞性抗熱疲勞性(熱龜裂熱龜裂),),良好導熱性等良好導熱性等 一般選用一般選用:SKD61(DAC):SKD61(DAC)系列及優化鋼材系列及優化鋼材(DIEVAR(DIEVAR等等)2 2滑動配合件滑動配合件 良好耐磨良好耐磨(nai m)(nai m)及適當硬度及適當硬度,一般一般:SKD61:SKD61 3 3結構件結構件:足夠強度足夠強度,一般用一般用:S50C:S50C 4 4熱處理熱處理:DAC:HRC:4648:DAC:HRC:4648 5.5.表面處理表面處理:ABP,:ABP,表面滲氮表面滲氮(HRC:6163)(HRC:6163)等等第五十六页，共57页。第五十七页，共57页。