摘要：壓鑄生產(chǎn)時,壓鑄模型腔表面受金屬液高壓、高速的沖刷、劇烈的熱交換、復(fù)雜金屬流動多種因素影響壓鑄件質(zhì)量、模具使用壽命。

壓鑄模由于生產(chǎn)周期長、投資大、制造精度高、造價高，壓鑄模的工作條件苛刻，壓鑄生產(chǎn)時,壓鑄模型腔表面除了受金屬液高壓、高速的沖刷外,還存在著在劇烈的熱交換,金屬流動情況復(fù)雜，多種因素影響壓鑄件質(zhì)量、模具使用壽命。因此設(shè)計、制造一副既能確保壓鑄件質(zhì)量，又能經(jīng)久耐用的壓鑄模具，成為模具設(shè)計、制造企業(yè)追求的目標(biāo)。根據(jù)壓鑄生產(chǎn)工藝特點，以及生產(chǎn)實踐總結(jié)。模具設(shè)計、零件機械加工、零件熱處理、模具裝配、模具使用等因素是影響壓鑄件質(zhì)量、模具使用壽命的主要因素。

本文從模具設(shè)計方面入手，淺談壓鑄模具設(shè)計質(zhì)量評價。

1、保證壓鑄件質(zhì)量穩(wěn)定。

模具設(shè)計前廣泛聽取模具制造和壓鑄生產(chǎn)的工藝人員各方面的意見。模具設(shè)計時，應(yīng)充分了解壓鑄件的主要用途和與其它結(jié)構(gòu)件的裝配關(guān)系，以便于分清主次，突出模具結(jié)構(gòu)的重點，以獲得符合技術(shù)要求和使用要求的壓鑄件。模具設(shè)計應(yīng)充分體現(xiàn)壓鑄成型的優(yōu)越性能，盡量壓鑄成型出符合壓鑄工藝的結(jié)構(gòu)，如孔、槽、側(cè)凹、側(cè)凸等部位，避免不必要的后加工。必要的時候與壓鑄件設(shè)計方探討壓鑄件設(shè)計的合理性：如使用一致的壁厚；拔模斜度；側(cè)壁、肋條、凸起物部等交合部分采用較大的圓角；尖銳的外角應(yīng)用倒圓或倒角來消除，以減少模具失效的可能性及減少維修；應(yīng)盡可能避免倒鉤，因為它們會要求對零件進(jìn)行加工，或者需要在模具中使用往復(fù)性的模芯滑塊；讓主要尺寸與壓鑄模構(gòu)件有關(guān)，而不要越過分模線。由于零件在頂出模和固定模的兩處構(gòu)件不對稱，要使得壓鑄模分界線兩邊達(dá)到同樣精度是非常困難。模具設(shè)計人員要掌握壓鑄機的技術(shù)特性，充分發(fā)揮壓鑄機的技術(shù)功能和生產(chǎn)能力。模具安裝應(yīng)方便、可靠。

2、結(jié)構(gòu)合理。

結(jié)構(gòu)先進(jìn)合理，操作方便，有較高的壓鑄效率，實現(xiàn)充?？臁㈤_?？?、脫模機構(gòu)靈活可靠以及自動化程度高等特點。

（1）合理選擇模具的分型面。

根據(jù)壓鑄件形狀和結(jié)構(gòu)特點，合理確定分型面是模具設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。分型面的選擇在很大程度上影響模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。分型面選擇原則：
①分型面力求簡單和易于加工。
②有利于簡化模具結(jié)構(gòu)。
③應(yīng)容易保證壓鑄件的精度要求。
④分型面應(yīng)有利于填充成型。
⑤開模時盡量使壓鑄件留在動模一側(cè)。

（2）澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)的布置

在整個金屬液充填壓住模具型腔的過程中，澆注系統(tǒng)與排溢系統(tǒng)是一個不可分割的整體，共同對充填過程起著控制作用，是決定壓鑄件質(zhì)量的重要因素。澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)的總體布局，應(yīng)根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)特點、幾何形狀、型腔的排氣條件等工藝因素，并結(jié)合所選用壓鑄機的形式，對直澆道、橫澆道以及內(nèi)澆口的位置、形式、尺寸、導(dǎo)流方向、排溢系統(tǒng)的設(shè)置等進(jìn)行綜合考慮，并初步確定。特別是內(nèi)澆口的位置和形式，是決定金屬液的填充效果和壓鑄件質(zhì)量的重要因素。設(shè)計澆注系統(tǒng)時，要盡量防止金屬液正面沖擊或沖刷型芯，減少澆口流入處受到的沖蝕。盡量避免澆口、溢流槽、排氣槽靠近導(dǎo)柱、導(dǎo)套和抽芯機構(gòu)，以免金屬液竄入。壓鑄模具模流分析軟件應(yīng)用有助于澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)的設(shè)計與布置。通過CAE模流分析，能夠分析澆注系統(tǒng)設(shè)計是否合理，能夠分析模具溫度的平衡問題和熱應(yīng)力的存在情況，能夠分析出缺陷的位置和產(chǎn)生壓鑄缺陷的原因。根據(jù)分析結(jié)果對澆注系統(tǒng)進(jìn)行修改，使模具設(shè)計和產(chǎn)品品質(zhì)水平有效提高。

（3）脫模方式選擇

在一般情況下，壓鑄成型后，在分型時，壓鑄件留在動模一側(cè)。為使壓鑄件在不損壞、不變形的狀態(tài)下順利脫模，應(yīng)根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)特點，選擇正確合理的脫模方式，并確定推出部位和復(fù)位桿的位置、尺寸。對于復(fù)雜的壓鑄件，在一次推出動作后，不能完全脫模時，應(yīng)采用二次或多次脫模機構(gòu)，并確定分型次數(shù)和多次脫模的結(jié)構(gòu)形式及動作順序。壓鑄件的側(cè)凹凸的部位應(yīng)采用側(cè)抽芯機構(gòu)。設(shè)置側(cè)抽芯機構(gòu)應(yīng)在經(jīng)濟(jì)實用的基礎(chǔ)上選用。如果產(chǎn)品批量不大，可選用簡單的側(cè)抽芯形式；如采用手動抽芯機構(gòu)和活動型芯的模外抽芯機構(gòu)，可在開模后再用人工脫芯。當(dāng)必須借用開模力或外力驅(qū)動的側(cè)抽芯機構(gòu)時，在計算抽芯力后，可選擇適宜的側(cè)抽芯機構(gòu)并確定主要結(jié)構(gòu)件的尺寸.

（4）零件的結(jié)構(gòu)與尺寸

根據(jù)壓鑄合金的性能和壓鑄件的結(jié)構(gòu)特點確定壓射比壓，并結(jié)合壓鑄件的投影面積和型腔深度，測算并確定：
①型腔的側(cè)壁厚度；
②支承板的厚度；
③確定型腔板、動模板、動模座板、定模座板的厚度以及相關(guān)尺寸；
④確定模具導(dǎo)向形式位置和主要尺寸；
⑤確定壓鑄模的定位方式、安裝位置和固定形式；
⑥確定各結(jié)構(gòu)件的連接和固定形式，將各種結(jié)構(gòu)件組合成一體；
⑦確定模具溫度調(diào)節(jié)方式，布置冷卻或加熱管道的位置和尺寸；

對于較復(fù)雜的成型零件，應(yīng)重點考慮符合實際的加工方法，是采用普通的加工方法，還是采用特殊的加工方法。當(dāng)因加工設(shè)備所限，必須采用傳統(tǒng)的加工方法時，應(yīng)考慮怎樣分拆、鑲拼才更易于加工、拋光，更能避免熱處理的變形，以保證組裝的尺寸精度。相對移動部位的配合精度，應(yīng)考慮模具溫度變化帶來的影響。應(yīng)選用適宜的移動公差，在模具溫度較高的壓鑄環(huán)境下，仍能移動順暢、靈活可靠地實現(xiàn)各移動功能。