压铸模具设计下

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1、压铸模具设计,电子工业出版社,第7章 浇注系统和排溢系统设计,7.1 浇注系统的结构、分类及作用 7.2 浇注系统设计 7.3 排溢系统设计,第7章 浇注系统和排溢系统设计,7.1 浇注系统的结构、分类及作用 7.1.1 浇注系统结构,第7章 浇注系统和排溢系统设计,7.1.2 浇注系统分类,第7章 浇注系统和排溢系统设计,第7章 浇注系统和排溢系统设计,第7章 浇注系统和排溢系统设计,7.1.3 浇注系统作用 从传递压力来看，内浇口和浇道的截面都应保证在铸件的凝固时间内该处的合金不先凝固，以便传递最终压力。 流动速度，压射速度和压室截面不变时，内浇口截面积加大，填充速度将会降低，这有助于形成

2、良好的填充形态，有利于排气。不过，过低的内浇口速度，则使填充时间过长，又会使合金凝固过早，甚至填充不足。至于小的内浇口截面积，固然能获得较高的填充速度，但过高的内浇口速度又会使熔融合金的喷射程度加剧，甚至弥散成液滴，加快了热量的损失，并且卷入的气体也增多。 充填过程的排气，在很大程度上是由型腔(铸件)形状和浇注系统所决定的。低的流动速度有利于排气，但当型腔具有深腔难以排气时，高的流动速度则使合金液先填充该处，同样有利于排气，当浇注系统能够形成无纷乱的合金液时，那么卷入气体就会很少。 从模具的热分布来看，浇口位置对浇道内、型腔合金传热的影响程度，决定着模具吸收热量的速率。 在综合充填过程的各种因

3、素并进行调整以后，最终反映在充填时间上，而充填时间主要取决于浇注系统。,第7章 浇注系统和排溢系统设计,7.2 浇注系统设计 7.2.1 内浇口设计 1内浇口设计原则 （1）选择内浇口位置时，应使合金液流程尽可能短，以减少填充过程中合金液能量的损耗和温度的降低。对于形状复杂的大型铸件最好设置中心浇口。管形铸件最好围绕型芯设置环形浇口。 （2）内浇口位置应尽可能设置在压铸件的厚壁处，使合金液由厚壁处向薄壁处有序填充，有利于最终补缩压力的传递；如果存在几个厚壁部位时，内浇口应该设置在几个厚壁部位之间的一般壁厚上。 （3）从内浇口进入型腔的合金液，不宜正面冲击型芯、型壁等部位，力求减少动能损耗。型芯

4、或型壁被合金液流冲蚀后，会产生粘模现象，严重时会使该处形成凹陷，影响压铸件脱模，有时甚至产生局部的早期热裂倾向。同时易形成分散的滴液与空气相混，使压铸件压铸缺陷增多。,第7章 浇注系统和排溢系统设计,（4）避免在浇口部位产生热节。 （5）内浇口的设置要使进入型腔的合金液先流向远离浇口的部位。 （6）合金液进入型腔后不宜立即封闭分型面、溢流槽和排气槽。 （7）合金液进入型腔后的流向要沿着铸件上的肋和散热片。 （8）采用多股内浇道时，要注意防止合金液进入型腔后从几路汇合，相互冲击，产生涡流、卷气和氧化夹杂等缺陷。 （9）薄壁压铸件内浇口的厚度要小一些，以保持必要的充填速度。 （10）根据铸件的技术

5、要求，凡精度、表面粗糙度要求较高且不再加工的部位，不宜设置内浇口。 （11）内浇口位置应使浇口余料易于切除和清理。内浇口与型腔连接处应以圆弧或小倒角过渡连接，以便在清除内浇口余料时不损坏压铸件的基体表面。,第7章 浇注系统和排溢系统设计,2. 内浇口截面积计算,第7章 浇注系统和排溢系统设计,3. 内浇口厚度 （1）内浇口厚度,第7章 浇注系统和排溢系统设计,（2）内浇口厚度与凝固模数的关系,内浇口速度d和凝固模数M的关系,第7章 浇注系统和排溢系统设计,4. 内浇口宽度和长度,第7章 浇注系统和排溢系统设计,5. 铝合金浇口系数与型腔充填速度的关系,D=ab/(a+b),铝合金浇口系数与型腔

6、充填速度的关系,-在低流速情况下铸件质量良好 -铸件质量差 -铸件质量良好,第7章 浇注系统和排溢系统设计,6. 点浇口设计,第7章 浇注系统和排溢系统设计,7.2.2 直浇道设计 1. 卧式冷室压铸机直浇道设计,卧式冷室压铸机直浇道的结构,1-喷嘴 2-浇口套 3-分流器 4-余料,深导入式直浇道结构示意图,第7章 浇注系统和排溢系统设计,2. 热室压铸机直浇道设计,热室压铸机直浇道的结构,1-喷嘴 2-浇口套 3-分流锥,第7章 浇注系统和排溢系统设计,第7章 浇注系统和排溢系统设计,7.2.3 横浇道设计 1. 横浇道的分类,第7章 浇注系统和排溢系统设计,2横浇道截面形状,第7章 浇注

7、系统和排溢系统设计,第7章 浇注系统和排溢系统设计,3. 横浇道的设计原则 (1)横浇道的截面积应从直浇道起到内浇口止逐渐缩小，如在横浇道中出现截面积扩大的情况，合金液流过这里时则会出现负压，由此必然会吸收分型面上的空气，增加合金液流动过程中的涡流，影响合金液流动的稳定性。 (2)圆弧形状的横浇道可以减少合金液的流动阻力，但截面积应逐渐缩小，防止涡流裹气。圆弧形横浇道出口处的截面积应比进口处减小1030。 (3)横浇道应具有一定的厚度和长度，若横浇道过薄，则热量损失大；若过厚则冷却速度缓慢，影响生产率，增大合金消耗。保持一定长度的目的，主要是对合金液起到稳流和导向的作用。 (4)横浇道截面积在

8、任何情况下都不应小于内浇口截面积。多腔压铸模主横浇道截面积应大于各分支横浇道截面积之和。 (5)根据工艺上的需要可布置盲浇道，以达到改善模具热平衡条件，同时达到容纳冷污合金液、涂料残渣和气体的目的。 (6)模具上横浇道部分，应顺着合金液的流动方向研磨，其表面粗糙度不大于Ra0.2m。 (7)对于卧式冷室压铸机，在一般情况下，横浇道入口处应位于直浇道（余料）的上方，防止压室中的合金液过早流入横浇道。,第7章 浇注系统和排溢系统设计,4. 横浇道的计算,冷室压铸机：,卧式冷室压铸机：,热室压铸机：,横浇道的深度和宽度:,第7章 浇注系统和排溢系统设计,5. 横浇道与内浇口和铸件之间的连接方式,第7

9、章 浇注系统和排溢系统设计,第7章 浇注系统和排溢系统设计,第7章 浇注系统和排溢系统设计,7.3 排溢系统设计 7.3.1 排溢系统组成 1. 排溢系统的组成,排溢系统结构示意图,1-溢流口 2-溢流槽 3-推杆 4-排气槽,第7章 浇注系统和排溢系统设计,2. 排溢系统的功能 （1）有序地排出型腔中的气体和排除并容纳混有气体和涂料残渣的冷污合金液以及其它氧化杂物，防止在压铸件的局部产生涡流气泡、缩孔、疏松以及冷隔等压铸缺陷。 （2）在已定的浇口系统的情况下，与浇注系统配合共同起到控制合金液填充流动状态的作用。 （3）将缩孔、疏松、冷隔等压铸缺陷，引导并转移到不影响铸件质量的无关紧要的部位。

10、 （4）溢流槽内的合金作为热源的一部分，改善模具型腔温度场的分布，减少压铸件流痕、冷隔或填充不足等现象的产生。 （5）必要时，溢流槽余料可作为压铸件以外的脱模推出位置，防止压铸件变形或避免在压铸件上留有推杆痕迹，以及消除结构件相对移动产生的干涉现象。 （6）当铸件在动、定模型腔内的包紧力接近相等时，为了防止铸件在开模时留在定模内，在动模上布置溢流槽，增大对动模的包紧力，使铸件在开模时随动模带出。 （7）在自动化生产时，溢流槽余料（俗称溢流包）可作为传递装挂支承的附加部分，搬运叠放的间隔柱和支承台。当溢流包的形状和尺寸按规定要求制成时，又可作为以后机加工的基准和装夹定位之用。 （8）对于真空压铸

11、和定向抽气压铸，溢流槽处常作为引出气体的起始点。,第7章 浇注系统和排溢系统设计,7.3.2 溢流槽设计 1. 溢流槽位置的设置原则 （1）溢流槽的位置多设置在合金液最后填充的部位上 （2）当遇有型芯阻碍而使合金液分成两股（或两股以上）时，在型芯的附近要设有溢流槽 （3）对于局部厚大凸台的型腔部位，也应设有溢流槽； （4）当具有局部薄的型腔部位时，为了增加该处型腔的热量，在该处及其附近都应设有溢流槽； （5）为了提高大部分型腔的热量或保证排除尽可能多的气体和冷合金；常常是在型腔周围都设有很多个单独的溢流槽。这时，则应重新考虑分型面上的投影面积大小； （6）多个单独的溢流槽的排列要注意每个单独的

12、溢流槽各自起到应有的作用，而不会产生互相干扰。,第7章 浇注系统和排溢系统设计,溢流槽的位置,第7章 浇注系统和排溢系统设计,（7）对型腔边缘呈斜边的或圆弧形的情况下，常常采用平行排列形式，而不采用垂直型腔轮廓的排列形式，这两种排列形式有时差别不大，但有时采用平行排列则可以留有增添溢流槽的位置。 （8）设计溢流槽时要注意便于从压铸件上去除，在去除后不损坏铸件的外观。,斜边、圆弧边的型腔边缘的溢流槽排列形式,第7章 浇注系统和排溢系统设计,2. 溢流槽的结构形式,第7章 浇注系统和排溢系统设计,第7章 浇注系统和排溢系统设计,第7章 浇注系统和排溢系统设计,3. 溢流槽的容积及尺寸,第7章 浇注

13、系统和排溢系统设计,7.3.3 排气槽设计,第7章 浇注系统和排溢系统设计,第7章 浇注系统和排溢系统设计,第7章 浇注系统和排溢系统设计,第7章 浇注系统和排溢系统设计,复习思考题 1. 什么是浇注系统？浇注系统由哪几部分组成？各部分分别起什么作用？ 2. 简述直浇道、横浇道和内浇口设计的基本原则。 3. 压铸模设计中为什么要考虑开设溢流槽？溢流槽一般应开设在模具的什么部位？ 4. 压铸模设计中为什么要考虑开设排气槽？排气槽一般应开设在模具的什么部位？,压铸模具设计,电子工业出版社,第8章 模架和成型零件设计,8.1 模架设计 8.2 成型零件的结构 8.3 成型尺寸计算 8.4 结构零件的

14、设计 8.5 加热与冷却系统设计,第8章 模架和成型零件设计,8.1 模架设计 8.1.1 模架的基本结构和组成,通孔模架,1-定模座板螺钉 2-定模座板 3-动模模板螺钉 4-定模套板 5-导柱 6-导套 7-动模套板 8-支承板9-垫块 10-动模座板螺钉 11-圆柱销 12-动模座板 13-推板导套 14-推板导柱 15-推板 16-推杆固定板17-推板螺钉 18-限位钉 19-复位杆,第8章 模架和成型零件设计,不通孔模架,1-定模套板 2-动模套板 3-垫块 4-动模座板螺钉 5-圆柱销 6-动模座板 7-推板 8-推板导柱9-推板导套 10-推板螺钉 11-限位钉 12-推杆固定板

15、 13-复位杆 14-导柱 15-导套,第8章 模架和成型零件设计,第8章 模架和成型零件设计,第8章 模架和成型零件设计,第8章 模架和成型零件设计,第8章 模架和成型零件设计,8.1.2 模架设计原则 模架应有足够的强度和刚性，在承受压铸机锁模力和合金液填充压力的情况下，不发生变形； 模具的总厚度必须大于所选用压铸机的最小合模间距。 镶块到模架边缘的模面上需留有足够的部位设置导柱、导套、销钉、紧固螺钉的位置。当镶块为组合式时，模架边缘的宽度应进行验算。对设有抽芯机构的模具、模板边框应满足导滑长度和设置楔紧块的要求。 模具型腔的反压力中心应尽可能接近压铸机合模力的中心，以防压铸机受力不均，造

16、成局部锁模不严而影响压铸件质量； 模架在压铸机上的安装位置应与压铸机规格或通用模座规格一致。安装要求牢固可靠，推出机构受力中心要求与压铸机的推出装置基本一致。当推出机构偏心时，应加强推板导柱的刚性，以保持推板推出时平稳。 为便于模架的吊运和装配，在动、定模模架上应有吊环螺钉。对中、大型模具，在模板的两侧均钻有螺孔，以拧入握柄或吊环螺钉。 连接模板的紧固螺钉和定位销钉的直径和数量，应根据受力大小选取，位置分布均匀。 模架不宜过于笨重，以便装卸、修理和搬运，并减轻压铸机负荷。,第8章 模架和成型零件设计,8.1.3 镶块的布置 1. 镶块在套板内的布置 （1）镶块在套板内必须稳固，其外形应根据型腔

17、的几何形状来确定，除了复杂镶块和一模多腔的镶块外，一般均为圆形、方形和矩形。 （2）根据铸件的生产批量、复杂程度、抽芯数量和方向以及在压铸机锁模力的许可条件下，确定成型镶块的数量和位置。 （3）在一模多腔生产同一种铸件的模具上，一个镶块上只宜布置一个型腔，以利于机械加工和减少热处理变形的影响，也便于镶块在制造和压铸生产中损坏时的更换。但对于较小的型腔，也可以在一个镶块上布置多个型腔，有利于提高强度和镶拼的复杂性。 （4）在一模多腔生产不同种类铸件的模具上，不应将壁厚、体积和复杂程度相差很多的各种铸件布置在一副模具内（尤其是铸件质量要求较高的条件下），以避免同一工艺参数不适应各类不同特性铸件的要求。 （5）成型镶块的排列应为模体各部位创造热平衡条件，并留有调整的余地。 （6）凡合金液流经的部位（如浇道、溢流槽等）均应在镶块范围内。凡受合金液强烈冲刷的部位，宜设置单独组合镶块，以备更换。,