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模具設計與制造合理的模具

模具設計與制造 合理的模具設計是延長壓鑄模具使用壽命的重要前提。 合理的 壁厚和冷卻水道設計能保證模具的強度和熱平衡。 模具設計中要特 別注意工作中產生應力集中、 有較大磨蝕的部位。 選配各零件精度 需合理:間隙過大則導熱不佳,導致熱疲勞損傷;間隙過小則產生擠 壓力和拉應力。 在模具制造過程中容易產生內應力,而內應力對模 具使用壽命有很大影響。 因此,在制造加工模具過程中應盡量避免 產生和及時消除內應力。 如粗加工后及時去應力回火,用電脈沖替 代電火花降低模具表面引張力。

一套模具通常包括以下幾個部分的結構單元

一套模具通常包括以下幾個部分的結構單元： （1）成型部分：在定模與動模合攏后，成形一個構成鑄件形狀的空腔，稱為型腔。按壓鑄件結構不同，型腔可以全部設在定模或動模內，或定、動模內各占一部分，構成型腔的零件即為成型零件。成型零件包括固定和活動的鑲塊與型芯，此外，澆注系統和排溢系統也是型腔的一部分。 （2）模架： 包括各種模板、座、架等構架零件。作用是將模具各部分按要求的相互位置裝配和固定，并能使模具安裝到壓鑄機上，就屬于這類零件。 （3）導向零件：其作用是引導動模和定模合攏或分離，并保證分合模的精度要求。 （4）推出機構：這是將鑄件從模具中推出的機構，包括頂出和復位零件，還包括機構自身的導向和定位零件。對于重要和易損處（如澆道、澆口）的推桿，應采取與成型零件相同的材料來制造。 （5）澆注系統： 它是型腔與壓室或噴嘴相連的通道，引導金屬液按規定的方向進入模具的型腔，且直接影響金屬液進入成型部分的速度和壓力，由直澆道，橫澆道和內澆道組成。 （6）排溢系統：是指排氣槽和溢流槽系統。排氣槽是排除壓室、澆道和型腔中氣體的通道；而溢流槽是儲存冷金屬盒涂料余燼的小空腔，溢流槽還具有調節模具溫度的作用，有時在難以排氣的深腔部位設置通氣塞，借以改善該處的排氣條件。 （7）抽芯機構：對某些鑄件，當型芯抽出方向與開合模方向不一致時，還需要在模具上設抽芯機構，以便將鑄件從模具中取出，抽芯機構也是壓鑄模具中十分重要的結構單元，其形式是多種多樣的。 （8）冷卻—加熱裝置：為了保持模具溫度場的分布符合工藝的需要，有時模具內要設置冷卻裝置或冷卻—加熱裝置，這對實現科學的控制工藝參數和確保鑄件質量尤其重要。具有良好的冷卻（或冷卻—加熱）系統的模具，其壽命可以大大延長。 （9）其它：包括將各結構單元聯接固定的螺栓以及定位和導銷等。

金屬壓鑄是先進的少、無切削工藝

金屬壓鑄是先進的少、無切削工藝，具有生產效益高、節省原材料、降低生產成本、鑄件性能好、精度高等特點，得到廣泛應用。其中壓鑄鑄件市場是汽車工業，隨著人類更加關注可持續發展和環境保護，汽車輕量化是實現、安全、節能、舒適、環保的途徑。用鋁合金代替傳統鋼鐵制造汽車，可使整車重量減輕30％左右。 眾所周知，壓鑄模的使用條件極為惡劣。以鋁壓鑄模為例，鋁的熔點為580-740℃，使用時，鋁液溫度控制在650-720℃。在不對模具預熱的情況下壓鑄，型腔表面溫度由室溫直升至液溫，型腔表面承受極大的拉應力。開模頂件時，型腔表面承受極大的壓應力。數千次的壓鑄后，模具表面便產生龜裂等缺陷。

模具溫度影響 壓鑄時速度很高，壓力很大，模具表面受到很強的沖擊負載，模具表面接觸高溫熔體，其溫度8700C，在這樣高溫急熱下，模具表面產生壓縮熱應力。每次壓鑄前在模具內噴潤滑劑進行急冷，模具表面產生拉應力，這種交變熱應力在超過模面的屈服強度時在表面產生熱疲勞微裂紋，急劇擴散，向心部擴散形成龜裂。將引起鑄件拉傷及粘模，嚴重的造成模具早期開裂。