铝合金压铸是一种将铝合金熔液在高压作用下注入压铸模具型腔,经过冷却凝固形成所需形状和尺寸的铝合金零件的成型工艺。它是一种高效、高精度的金属成型方法,广泛应用于汽车、航空航天、电子、机械等众多领域。下面,
铝合金压铸工厂小编介绍一下设计要点:
模具分型面设计
合理选择分型面位置:分型面的位置直接影响零件的脱模和外观质量。应尽量选择在零件形状简单、便于脱模的位置,避免出现复杂的分型形状。例如,对于具有对称形状的铝合金零件,可将分型面设置在对称平面上,这样在开模时,零件能够顺利地从动模和定模中分离。同时,要考虑尽量减少分型面的数量,以降低模具的复杂程度和制造成本。
保证分型面的密封性:在压铸过程中,液态铝合金在高压下注入型腔,分型面必须具有良好的密封性,防止金属液溢出。一般通过在分型面上设置合理的密封结构来实现,如采用分型面镶块,利用镶块之间的紧密配合来阻止金属液泄漏。另外,还可以在分型面上开设密封槽,加入密封胶条等密封材料,提高分型面的密封性能。
浇口与流道系统设计
浇口设计:
浇口类型选择:根据零件的形状、尺寸和质量要求选择合适的浇口类型。常见的浇口有侧浇口、点浇口、潜伏式浇口等。侧浇口适用于外观质量要求不是特别高的零件,它能够使金属液从侧面平稳地进入型腔;点浇口常用于外观要求较高的小型零件,其优点是在零件表面留下的浇口痕迹较小;潜伏式浇口则结合了侧浇口和点浇口的优点,能够实现自动切断浇口,并且浇口痕迹不明显。
浇口位置确定:浇口位置应保证金属液能够均匀、平稳地填充型腔。一般将浇口设置在零件较厚的部位,这样金属液能够从厚壁处向薄壁处流动,避免产生冷隔、缺料等缺陷。同时,要避免浇口直接对着型芯或型腔的薄壁部分,防止金属液的高速冲击造成型芯损坏或零件变形。
流道系统设计:
流道形状和尺寸:流道的形状一般采用圆形或梯形,圆形流道的阻力较小,金属液流动顺畅,但加工难度相对较大;梯形流道加工方便,在实际设计中应用较多。流道的尺寸要根据零件的大小和所需金属液的流量来确定,流道过小会导致金属液流动阻力过大,影响填充效果;流道过大则会浪费材料,增加成本。
流道的平衡设计:对于多腔模具或复杂形状的零件,需要保证各个型腔或零件各个部分能够同时被金属液均匀填充,这就需要进行流道的平衡设计。通过调整流道的长度、直径等参数,使金属液在流道中的压力损失相同,从而实现各部分的同步填充。
排气系统设计
排气方式选择:铝合金压铸过程中,型腔内的空气和其他气体需要及时排出,否则会在零件中形成气孔。常见的排气方式有排气槽排气、透气钢排气和真空排气等。排气槽排气是最基本的排气方式,通过在分型面、型芯与型腔的配合间隙等位置开设排气槽,使气体能够排出型腔。透气钢排气则是在模具容易产生困气的部位镶嵌透气钢,透气钢内部有微小的孔隙,能够让气体通过。真空排气是一种更为先进的排气方式,通过在压铸前将型腔内的空气抽出,创造一个真空环境,有效地减少气孔的产生。
排气位置确定:排气位置应设置在金属液最后填充的部位,这些部位最容易产生困气现象。例如,在零件的深孔、加强肋、内角等位置,要重点考虑排气问题。同时,要注意排气槽的深度和宽度,排气槽过深或过宽可能会导致金属液溢出,过浅或过窄则无法有效地排出气体。一般排气槽深度为 0.02 - 0.05mm,宽度为 3 - 5mm。
冷却系统设计
冷却通道布局:冷却系统的主要目的是控制模具的温度,使铝合金液能够在合适的温度下凝固。冷却通道的布局要根据零件的形状和壁厚来设计,尽量使模具各部分的冷却速度均匀。对于壁厚不均匀的零件,冷却通道应靠近厚壁部分,以加快厚壁处的冷却速度,减少缩孔等缺陷。冷却通道一般采用直线形、螺旋形或迂回形等布置方式,通道之间的间距要适当,避免因间距过大导致模具局部温度过高,或间距过小影响模具的强度。
冷却介质选择和流量控制:常用的冷却介质是水,因为水的比热容大,冷却效果好。在一些特殊情况下,也可以使用油或其他专用冷却剂。冷却介质的流量要根据模具的大小、压铸周期等因素来控制,流量过大可能会导致模具温度过低,影响零件的成型质量;流量过小则无法达到预期的冷却效果。一般通过安装阀门、流量计等设备来调节冷却介质的流量。
模具的脱模机构设计
脱模方式选择:根据零件的形状和结构特点选择合适的脱模方式。常见的脱模方式有推杆脱模、推管脱模、推板脱模等。推杆脱模是最常用的方式,通过在模具内设置推杆,在开模时,推杆将零件从型芯上推出。推管脱模适用于具有圆筒形结构的零件,推管套在型芯外面,在脱模时,推管将零件推出型芯。推板脱模则适用于平板形或薄壁壳形零件,通过推板将零件整体推出型腔。
脱模力计算和脱模零件设计:脱模力的大小与零件的形状、尺寸、材料、表面粗糙度以及模具的脱模斜度等因素有关。在设计脱模机构时,要准确计算脱模力,以确保脱模机构能够顺利地将零件从模具中取出。同时,脱模零件(如推杆、推管、推板等)的尺寸、形状和材料要根据脱模力的大小和零件的要求来设计,保证其具有足够的强度和刚度,并且在工作过程中不会损坏零件。例如,推杆的直径要根据脱模力和推杆的材料强度来计算,一般推杆直径不小于 3mm,并且推杆头部要与零件的表面形状相匹配,避免在零件表面留下痕迹。