?鋁合金壓鑄是一種將鋁合金熔液在高壓作用下注入壓鑄模具型腔,經過冷卻凝固形成所需形狀和尺寸的鋁合金零件的成型工藝。它是一種高效、高精度的金屬成型方法,廣泛應用于汽車、航空航天、電子、機械等眾多領域。下面,
鋁合金壓鑄工廠小編介紹一下設計要點:
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模具分型面設計
合理選擇分型面位置:分型面的位置直接影響零件的脫模和外觀質量。應盡量選擇在零件形狀簡單、便于脫模的位置,避免出現復雜的分型形狀。例如,對于具有對稱形狀的鋁合金零件,可將分型面設置在對稱平面上,這樣在開模時,零件能夠順利地從動模和定模中分離。同時,要考慮盡量減少分型面的數量,以降低模具的復雜程度和制造成本。
保證分型面的密封性:在壓鑄過程中,液態鋁合金在高壓下注入型腔,分型面必須具有良好的密封性,防止金屬液溢出。一般通過在分型面上設置合理的密封結構來實現,如采用分型面鑲塊,利用鑲塊之間的緊密配合來阻止金屬液泄漏。另外,還可以在分型面上開設密封槽,加入密封膠條等密封材料,提高分型面的密封性能。
澆口與流道系統設計
澆口設計:
澆口類型選擇:根據零件的形狀、尺寸和質量要求選擇合適的澆口類型。常見的澆口有側澆口、點澆口、潛伏式澆口等。側澆口適用于外觀質量要求不是特別高的零件,它能夠使金屬液從側面平穩地進入型腔;點澆口常用于外觀要求較高的小型零件,其優點是在零件表面留下的澆口痕跡較小;潛伏式澆口則結合了側澆口和點澆口的優點,能夠實現自動切斷澆口,并且澆口痕跡不明顯。
澆口位置確定:澆口位置應保證金屬液能夠均勻、平穩地填充型腔。一般將澆口設置在零件較厚的部位,這樣金屬液能夠從厚壁處向薄壁處流動,避免產生冷隔、缺料等缺陷。同時,要避免澆口直接對著型芯或型腔的薄壁部分,防止金屬液的高速沖擊造成型芯損壞或零件變形。
流道系統設計:
流道形狀和尺寸:流道的形狀一般采用圓形或梯形,圓形流道的阻力較小,金屬液流動順暢,但加工難度相對較大;梯形流道加工方便,在實際設計中應用較多。流道的尺寸要根據零件的大小和所需金屬液的流量來確定,流道過小會導致金屬液流動阻力過大,影響填充效果;流道過大則會浪費材料,增加成本。
流道的平衡設計:對于多腔模具或復雜形狀的零件,需要保證各個型腔或零件各個部分能夠同時被金屬液均勻填充,這就需要進行流道的平衡設計。通過調整流道的長度、直徑等參數,使金屬液在流道中的壓力損失相同,從而實現各部分的同步填充。
排氣系統設計
排氣方式選擇:鋁合金壓鑄過程中,型腔內的空氣和其他氣體需要及時排出,否則會在零件中形成氣孔。常見的排氣方式有排氣槽排氣、透氣鋼排氣和真空排氣等。排氣槽排氣是最基本的排氣方式,通過在分型面、型芯與型腔的配合間隙等位置開設排氣槽,使氣體能夠排出型腔。透氣鋼排氣則是在模具容易產生困氣的部位鑲嵌透氣鋼,透氣鋼內部有微小的孔隙,能夠讓氣體通過。真空排氣是一種更為先進的排氣方式,通過在壓鑄前將型腔內的空氣抽出,創造一個真空環境,有效地減少氣孔的產生。
排氣位置確定:排氣位置應設置在金屬液最后填充的部位,這些部位最容易產生困氣現象。例如,在零件的深孔、加強肋、內角等位置,要重點考慮排氣問題。同時,要注意排氣槽的深度和寬度,排氣槽過深或過寬可能會導致金屬液溢出,過淺或過窄則無法有效地排出氣體。一般排氣槽深度為 0.02 - 0.05mm,寬度為 3 - 5mm。
冷卻系統設計
冷卻通道布局:冷卻系統的主要目的是控制模具的溫度,使鋁合金液能夠在合適的溫度下凝固。冷卻通道的布局要根據零件的形狀和壁厚來設計,盡量使模具各部分的冷卻速度均勻。對于壁厚不均勻的零件,冷卻通道應靠近厚壁部分,以加快厚壁處的冷卻速度,減少縮孔等缺陷。冷卻通道一般采用直線形、螺旋形或迂回形等布置方式,通道之間的間距要適當,避免因間距過大導致模具局部溫度過高,或間距過小影響模具的強度。
冷卻介質選擇和流量控制:常用的冷卻介質是水,因為水的比熱容大,冷卻效果好。在一些特殊情況下,也可以使用油或其他專用冷卻劑。冷卻介質的流量要根據模具的大小、壓鑄周期等因素來控制,流量過大可能會導致模具溫度過低,影響零件的成型質量;流量過小則無法達到預期的冷卻效果。一般通過安裝閥門、流量計等設備來調節冷卻介質的流量。
模具的脫模機構設計
脫模方式選擇:根據零件的形狀和結構特點選擇合適的脫模方式。常見的脫模方式有推桿脫模、推管脫模、推板脫模等。推桿脫模是最常用的方式,通過在模具內設置推桿,在開模時,推桿將零件從型芯上推出。推管脫模適用于具有圓筒形結構的零件,推管套在型芯外面,在脫模時,推管將零件推出型芯。推板脫模則適用于平板形或薄壁殼形零件,通過推板將零件整體推出型腔。
脫模力計算和脫模零件設計:脫模力的大小與零件的形狀、尺寸、材料、表面粗糙度以及模具的脫模斜度等因素有關。在設計脫模機構時,要準確計算脫模力,以確保脫模機構能夠順利地將零件從模具中取出。同時,脫模零件(如推桿、推管、推板等)的尺寸、形狀和材料要根據脫模力的大小和零件的要求來設計,保證其具有足夠的強度和剛度,并且在工作過程中不會損壞零件。例如,推桿的直徑要根據脫模力和推桿的材料強度來計算,一般推桿直徑不小于 3mm,并且推桿頭部要與零件的表面形狀相匹配,避免在零件表面留下痕跡。