首页材料科学材料合成与加工工艺压铸成形工艺与模具设计 07 第7章 成型零件和结构零件的设计.pptx

07 第7章 成型零件和结构零件的设计.pptx

页数:91页文件大小:3.25 MB来源: 压铸成形工艺与模具设计ppt课件

本课件先比较成型零件的整体式与镶拼式结构及设计示例,再分析收缩率、制造偏差、磨损等因素对压铸件尺寸精度的影响,给出工作尺寸的分类、偏差分布与修正方法;随后介绍模架与支承固定零件、导柱导套等导向零件的结构与技术要求,最后系统讲解模具加热与冷却系统的作用、预热方式、电加热设计与冷却水道的布置和计算。

第7章成型零件和结构零件的设计章节封面,标示本章主题为成型零件、结构零件与加热冷却系统
本章要点页,要求熟悉成型零件结构典型特征并掌握成型零件工作尺寸的计算要点与公式运用
本章要点页,要求掌握结构零件设计要点、电加热系统设计要求与型芯型腔冷却方式及水道布置
查看本课件的文字版(共 91 页,供检索与复制)

第1页:第7章成型零件和结构零件的设计封面

第7章 成型零件和结构零件的设计

引句:知之为知之,不知为不知,是知也。——孔子《论语》

第2页:本章要点(一):成型零件

【本章要点与提示】

  • 熟悉成型零件的结构设计:理解课堂讲解并阅读教材相关内容,熟悉基本结构的典型特征,进行针对性课外查阅,结合实践中的成型零件结构示例举一反三、融会贯通,注意领会实践中的技巧
  • 掌握成型零件工作尺寸计算:通过对压铸件尺寸精度主要影响因素的理解,掌握成型零件工作尺寸的计算要点和要求,结合教材应用实例学会运用公式计算

第3页:本章要点(二):结构零件与温控

【本章要点与提示】

  • 掌握结构零件的设计:熟悉模具的基本框架,结合具体模具结构理解相关零件的设计要点
  • 掌握加热与冷却系统:在熟悉常用模具预热方式的基础上掌握电加热系统的基本设计要求;通过比较分析领会型芯和型腔的冷却方式、冷却水道的布置及设计要求

第4页:导入案例:成型零件与结构零件

【导入案例】

基本零件(成型零件)
13-动模镶块;14-活动型芯;18-浇口套;15-定模镶块;21-型芯
基本零件(结构零件)
3-垫块;16-定模座板;22-定模套板;17、26、30-内六角螺钉;19-导柱;20-导套;23-动模套板;24-支承板;27-圆柱销;29-限位钉;35-动模座板
推出机构
1-推板;2-推杆固定板;33-推板导套;25、28、31-推杆;32-复位杆;34-推板导柱
侧向抽芯机构
4-限位块;5-拉杆;6-垫片;7-螺母;8-弹簧;9-滑块;10-楔紧块;11-斜销;12-圆柱销

第5页:本章主要内容

【主要内容】

  • 7.1 成型零件的结构和分类
    • 7.1.1 整体式结构
    • 7.1.2 镶拼式结构
  • 7.2 成型零件工作尺寸计算
    • 7.2.1 影响压铸件尺寸精度的主要因素
    • 7.2.2 成型零件工作尺寸的计算要点
    • 7.2.3 成型零件工作尺寸的计算公式
  • 7.3 结构零件的设计
    • 7.3.1 支承与固定零件
    • 7.3.2 导向零件
  • 7.4 加热与冷却系统
    • 7.4.1 加热与冷却系统的作用
    • 7.4.2 加热系统设计
    • 7.4.3 冷却系统设计

第6页:成型零件的实例图片

7.1 成型零件的结构和分类:成型零件的实例图片。

  • (a)型腔部分
  • (b)型芯部分

第7页:整体式结构(成型部分直接在模板上加工)

7.1.1 整体式结构——1. 成型部分直接在模板上加工而成

  • (a)型芯直接在模板上加工
  • (b)型腔直接在模板上加工

思考:结构特性与适用范围。

第8页:整体式结构(整体嵌入模板)

2. 成型部分为整体,嵌入到模板上:整体式成型零件结构形式(二)。

第9页:整体式嵌入结构示例

2. 成型部分为整体,嵌入到模板上:整体式成型零件结构形式(二)示例。

第10页:镶拼式结构的型芯与型腔

7.1.2 镶拼式结构

  • (a)镶拼式型芯
  • (b)镶拼式型腔
  • 1、2—型芯镶块;3—压铸件;4—型腔底部镶块

思考:结构特性与适用范围。

第11页:镶拼式结构设计示例(一)

镶拼式结构的设计示例(一):图示为镶拼式成型零件的分块与拼合方式。

第12页:镶拼式结构设计示例(二)

镶拼式结构的设计示例(二):图示为镶拼式成型零件的分块与拼合方式。

第13页:镶拼式结构设计示例(三)

镶拼式结构的设计示例(三):图示为镶拼式成型零件的分块与拼合方式。

第14页:镶拼式结构设计示例(四)

镶拼式结构的设计示例(四):图示为镶拼式成型零件的分块与拼合方式。

第15页:镶拼式结构设计示例(五)

镶拼式结构的设计示例(五):图示为镶拼式成型零件的分块与拼合方式。

第16页:镶拼式结构设计示例(六)

镶拼式结构的设计示例(六):图示为镶拼式成型零件的分块与拼合方式。

第17页:成型零件结构方案评析(一)

试对图示的成型零件结构方案进行评析

  • (a)压铸件
  • (b)方案一
  • (c)方案二

第18页:成型零件结构方案评析(二)

试对图示的成型零件结构方案进行评析(续)

  • (a)压铸件
  • (b)方案一
  • (c)方案二

第19页:影响压铸件尺寸精度的主要因素

7.2.1 影响压铸件尺寸精度的主要因素:压铸件尺寸精度受以下因素影响

  • 压铸件收缩率
  • 成型零部件的制造偏差
  • 成型零部件的使用磨损
  • 模具结构
  • 压铸工艺
  • 压铸件结构

第20页:实际收缩率与计算收缩率

1. 压铸件的收缩率——1)实际收缩率与计算收缩率

  • ks 为压铸件的实际收缩率
  • Am 为室温下模具的成形尺寸,mm
  • Ap 为室温下压铸件的实际尺寸,mm
  • kj 为压铸件的计算收缩率
  • A 为通过计算的模具的成形尺寸,mm
  • Ap 为压铸件的公称尺寸,mm

第21页:常用压铸合金的计算收缩率

常用压铸合金压铸件的计算收缩率 kj(%)
合金混合收缩阻碍收缩自由收缩
铅锡合金0.3~0.40.2~0.30.4~0.5
锌合金0.4~0.60.3~0.40.6~0.8
铝硅合金0.5~0.70.3~0.50.7~0.9
铝硅铜合金0.6~0.80.4~0.60.8~1.0
铝镁合金———
镁合金———
黄铜0.7~0.90.5~0.70.9~1.1
铅青铜0.8~1.00.6~0.81.0~1.2

源文件中铝镁合金与镁合金两行未给出对应数值,建议对照原表补充。

第22页:压铸收缩率的确定原则(一)

2)压铸收缩率的确定

  1. 不同合金的收缩率从大到小的顺序依次是铜合金、镁合金、铝合金、锌合金、铅锡合金
  2. 压铸件包住型芯的径向尺寸因处于受阻方向,故收缩率较小;而与型芯轴线平行方向尺寸处于自由收缩方向,收缩率较大
  3. 形状复杂、型芯多的压铸件收缩率较小,形状简单、无型芯的压铸件收缩率较大

压铸件的收缩率应根据压铸件结构特点、收缩受阻条件、收缩方向、压铸件壁厚、合金成分以及工艺因素等确定。

第23页:压铸收缩率的确定原则(二)

2)压铸收缩率的确定(续)

  1. 薄壁压铸件的收缩率较小,厚壁压铸件的收缩率较大
  2. 脱模时压铸件的温度与室温的差值愈大,收缩率也愈大
  3. 压铸件收缩率也受模具热平衡的影响,同一压铸件的不同部位在收缩受阻条件相同的情况下,模温不同收缩率也不一致,例如离浇口近的一端收缩率大,远离浇口的一端收缩率小,这对尺寸较大的压铸件尤为显著

第24页:成型零部件的制造偏差

2. 成型零部件的制造偏差 δz

  • 一般情况下,型腔和型芯尺寸的制造偏差 δz 取:当压铸件尺寸精度为 IT11~IT13 时,δz 取 Δ/5;当压铸件尺寸精度为 IT14~IT16 时,δz 取 Δ/4
  • 中心距离、位置尺寸的制造偏差 δz 取:当压铸件尺寸精度为 IT11~IT14 时,δz 取 Δ/5;当压铸件尺寸精度为 IT15~IT16 时,δz 取 Δ/4

第25页:成型零部件的使用磨损与模具结构

3. 成型零部件的使用磨损 δc:工作尺寸的磨损量 δc(亦即磨损引起压铸件的尺寸偏差)在压铸件产品公差 Δ 的1/6左右选取。

4. 模具结构:对于同一个压铸件,分型面选取不同,其在模具中的位置就不同,压铸件上同一部位的尺寸精度也有差异。另外,选用活动型芯还是固定型芯,抽芯部位及滑动部位的形式与配合精度对该处压铸件的尺寸精度也有影响。

第26页:压铸工艺与压铸件结构的影响

5. 压铸工艺:在压射过程中,采用较大的压射比压时,有可能使分型面胀开而出现微小的缝隙,因而从分型面算起的尺寸将会增大;涂料涂刷的方式、涂料涂刷的量及其均匀程度也会影响压铸件尺寸精度。

6. 压铸件结构:压铸件结构越复杂,计算精度就越难把握。

第27页:成型零件工作尺寸的分类

7.2.2 成型零件工作尺寸的计算要点——1. 工作尺寸的分类及计算要点

成型零件工作尺寸主要可分为:

  • 型腔尺寸(包括型腔径向尺寸和深度尺寸)
  • 型芯尺寸(包括型芯径向尺寸和高度尺寸)
  • 成型部分的中心距离和位置尺寸

第28页:工作尺寸的计算要点

工作尺寸的计算要点

  1. 型腔磨损后尺寸增大,故计算型腔尺寸时应使得压铸件外形接近于最小极限尺寸
  2. 型芯磨损后尺寸减小,故计算型芯尺寸时应使得压铸件内形接近于最大极限尺寸
  3. 两个型芯或型腔之间的中心距离和位置尺寸与磨损量无关,应使得压铸件尺寸接近于最大和最小两个极限尺寸的平均值

第29页:外形尺寸与型腔尺寸的偏差分布

2. 工作尺寸标注形式及偏差分布的规定

  1. 压铸件的外形尺寸采用单向负偏差;对应型腔尺寸采用单向正偏差

第30页:内形尺寸与型芯尺寸的偏差分布

2. 工作尺寸标注形式及偏差分布的规定

  1. 压铸件的内形尺寸采用单向正偏差;与之相应的型芯尺寸采用单向负偏差

第31页:中心距离与位置尺寸的偏差分布

2. 工作尺寸标注形式及偏差分布的规定

  1. 压铸件的中心距离、位置尺寸采用双向等值正、负偏差;对应的模具中心距尺寸也采用双向等值正、负偏差

第32页:脱模斜度的处理

3. 脱模斜度的处理:图示为成型零件工作尺寸计算中脱模斜度的处理方式。

第33页:分型面与滑动部位的尺寸修正

4. 分型面与滑动部位的尺寸修正

  • (a)受分型面影响的尺寸:计算结果减小0.05~0.2 mm
  • (b)受滑动部位影响的尺寸:计算结果增加0.05~0.2 mm

第34页:螺纹型环和螺纹型芯的工作尺寸

5. 关于螺纹型环和螺纹型芯的工作尺寸

  • 参数:螺纹外径、螺纹中径、螺纹内径、螺距、牙尖角
  • 一般不考虑螺距 p 的收缩(p 的制造偏差可取±0.02 mm)
  • 适当减小螺纹型环的径向尺寸和增大螺纹型芯的径向尺寸
  • 一般螺纹旋合不超过6~7牙
  • 最小配合间隙 Xmin 取螺距 p 的0.02~0.04
  • 脱模斜度一般取0.5°,同时成型部分的外径、中径和内径各尺寸均以大端为基准
  • 螺纹的牙尖角保持不变

第35页:成型零件工作尺寸的计算公式

7.2.3 成型零件工作尺寸的计算公式:成型零件的工作尺寸普遍采用平均收缩率法进行计算,不同类型的尺寸采用不同的公式。

  • 型腔尺寸的计算
  • 型芯尺寸的计算
  • 中心距尺寸的计算
  • 从模内中心线到某一成型面的距离尺寸的计算
  • 螺纹型芯和螺纹型环工作尺寸的计算

第36页:压铸模模架的基本结构

7.3 结构零件的设计——压铸模模架的基本结构

  • 1-定模座板;2-定模镶块;3-定模套板;4-动模镶块;5-动模套板;6-导套;7-导柱
  • 8-支承板;9-复位杆;10-推杆;11-垫块;12-动模座板;13-限位钉;14-推杆固定板
  • 15-推板;16-推板导柱;17-推板导套;18-内六角螺钉

第37页:模架结构实例图

7.3 结构零件的设计:图示为压铸模模架的结构实例。

第38页:支承与固定零件的组成

7.3.1 支承与固定零件:压铸模具的支承与固定零件主要包括定模座板、定模套板、动模座板、动模套板、支承板、固定板、垫块等。

第39页:模板的设计要点

1. 模板的设计要点:模板是压铸模的主要结构零件,模具的各个部分按照一定规律和位置在模板内加以安装和固定。模板按其组合的位置及作用分为座板、套板和支承板等。

第40页:模板尺寸的估定

1)模板尺寸的估定

  • K=0.5~0.67
  • C=20~50 mm
  • S 属于关键尺寸,S 边须满足强度要求;通过计算确定 S 边模套侧壁的尺寸,同时考虑浇口套所需的尺寸,即可确定模体尺寸 B
  • 同理,侧边 S1 只要满足导向零件、复位零件以及连接螺钉等位置要求,即可确定模体尺寸 A

第41页:模板的强度校核

2)模板的强度:图示为模板主要受力变形示意。

第42页:动模座板和垫块的设计(一)

2. 动模座板和垫块的设计:图示为动模座板与垫块的结构形式。

第43页:动模座板和垫块的设计(二)

2. 动模座板和垫块的设计(续):图示为垫块的布置与推出空间的形成。

第44页:导柱的作用

7.3.2 导向零件——1. 导柱:图示为导柱的结构。

第45页:带肩导柱的结构

1)导柱的结构(之一)——带肩导柱:GB/T 4678.4—2003。

第46页:带头导柱的结构

1)导柱的结构(之二)——带头导柱:GB/T 4678.5—2003。

第47页:推板导柱A型的结构

1)导柱的结构(之三)——推板导柱 A 型:GB/T 4678.9—2003。

第48页:推板导柱B型的结构

1)导柱的结构(之四)——推板导柱 B 型:GB/T 4678.9—2003。

第49页:导柱在模板上的布置

2)导柱的安装——导柱在模板上的布置:图示为导柱的布置形式。

第50页:推板导柱的安装形式

2)导柱的安装——推板导柱的安装形式:图示为推板导柱的安装形式。

第51页:导柱直径的经验公式

3)导柱的尺寸:导柱导向部分的直径按下述经验公式选择。

  • d 为导柱导向部分的直径,mm
  • A 为模具分型面的表面积,mm2
  • k 为系数
导柱直径经验公式中的系数 k
模具分型面的表面积 A/mm2系数 k
>2×1050.07
(0.4~2)×1050.08
<0.4×1050.09

第52页:导柱的导向长度

3)导柱的尺寸:导柱的导向长度通常比分型面上的最长型芯长10~15 mm,以免型芯在合模、搬运中损坏;而最小长度应取导柱导向部分直径 d 的1.5~2倍。

第53页:导柱的技术要求

4)导柱的技术要求

  • 导柱应有良好的韧性和抗弯强度,其工作表面应有较高的硬度且耐磨
  • 推荐采用 T10A、GCr15;也可采用20钢表面渗碳处理或采用 T8、T10 钢淬火,回火后硬度约为50~55 HRC
  • 固定部分的表面粗糙度 Ra 为0.8 µm,导向部分的表面粗糙度 Ra 为0.8~0.4 µm
  • 固定部分与模板的配合常用 H7/m6 的过渡配合
  • 其他应符合 GB/T 4679-2003 的规定

第54页:导套的结构

2. 导套:图示为导套的结构。

第55页:带头导套的结构

1)导套的结构之一——带头导套:GB/T 4678.6—2003。

第56页:直导套的结构

1)导套的结构之二——直导套:GB/T 4678.7—2003。

第57页:推板导套的结构

1)导套的结构之三——推板导套:GB/T 4678.10—2003。

第58页:导套的技术要求

2)导套的技术要求

  • 材料推荐采用 T10A、GCr15,或20钢表面渗碳处理,或 T8、T10 钢淬火,或铜合金等耐磨材料
  • 导套的导向部分表面硬度应比导柱略低,便于磨损后更换导套
  • 导套固定部分的表面粗糙度 Ra 为0.8 µm,导向部分的表面粗糙度 Ra 为0.8~0.4 µm
  • 导套与动模套板或定模套板的配合为 H7/k6
  • 其他应符合 GB/T 4679-2003 的规定

第59页:导柱与导套的配合形式

3. 导柱与导套的配合

  • (a)带头导柱与带头导套的配合
  • (b)带头导柱与直导套的配合
  • (c)带肩导柱与带头导套的配合
  • (d)带肩导柱与直导套的配合

第60页:导柱导套配合的技术要求

导柱与导套的配合要求

  • 导柱与导套的配合应保证动、定模在合模时的正确位置,且在开、合模过程中运动灵活无卡死现象
  • 压铸锌、铝合金时常用 H7/e8 的配合;压铸铜合金时常用 H7/d8 的配合
  • 在导套四周应低于分型面3~5 mm,一方面有利于模具分型面的紧密结合,一方面可以作为动、定模分开的撬口

第61页:压铸循环中模温的变化曲线

7.4 加热与冷却系统:图示为一个压铸循环中模具型腔内的温度变化曲线。

第62页:加热与冷却系统的作用

7.4.1 加热与冷却系统的作用

  1. 使模具达到较好的热平衡,改善压铸件的顺序凝固条件,并有利于补缩压力的传递,提高压铸件的内部质量
  2. 保持压铸合金充填时的流动性及良好的成型性,提高压铸件的表面质量
  3. 稳定合金的成型收缩率及压铸件的尺寸,保证压铸件的尺寸精度
  4. 保证压铸件凝固速度均匀,缩短成型周期,提高压铸生产率
  5. 降低模具热交变应力,提高模具使用寿命

第63页:加热系统的用途

7.4.2 加热系统设计:加热系统主要用于压铸模具的预热、对模温较低区域的局部加热,特别是需要对成型零件进行预热。

第64页:压铸模预热的作用

1. 压铸模预热的作用

  1. 避免金属液因受激冷而使流动性急剧降低,导致压铸件出现欠铸或表面粗糙度增加,或因激冷使压铸件产生大的线收缩,引起收缩裂纹
  2. 减少模具的热疲劳应力,避免模具因激热而胀裂
  3. 调整模具滑动配合部分的热膨胀间隙,以免金属液穿入间隙,影响生产的正常进行
  4. 温度的提高可降低型腔中空气的密度,有利于型腔中气体的排出

第65页:压铸模预热的方式

2. 压铸模预热的方式

  • 燃气火焰加热(用自制的煤气或天然气加热器,更多是用喷灯)
  • 电加热(感应式和电阻式)
  • 加热介质加热(将热油、热蒸汽等加热介质通入压铸模的冷却通道内并使之循环)
  • 低熔点合金加热(对于锌合金等低熔点合金的压铸成形,直接用浇入的金属液预热压铸模)

第66页:模具预热所需功率的估算

3. 模具预热所需功率的估算

  • P 为预热所需的功率,kW
  • m 为需预热的模具质量,kg
  • c 为比热容,kJ/(kg·℃),钢的比热容取 c=0.46 kJ/(kg·℃)
  • T 为模具所需的预热温度,℃
  • T0 为模具初始温度(室温),℃
  • k 为补偿系数,一般取1.2~1.5,模具尺寸大时取较大的值
  • t 为预热时间,h

第67页:模具预热的注意事项

4. 模具预热的注意事项

  1. 加热要均匀,并且预热时须将推杆退回到模内的成型位置
  2. 其中型芯(固定型芯与活动型芯)的预热温度应尽量达到连续生产时的温度
  3. 压室和压射冲头也要进行预热,且不宜用高温金属液预热
  4. 预热后的压铸模应进行必要的清理和润滑
  5. 预热之前及时通入冷却液,否则压铸模将因激冷而产生裂纹甚至破裂

第68页:管状电热元件的基本结构

5. 电加热系统的设计——1)管状电热元件的基本结构:图示为管状电热元件的结构。

第69页:加热孔的布置

2)设计要点——(1)加热孔的布置

  • 1-定模座板;2-定模套板;3-动模套板;4-支承板

第70页:单端与双端加热元件的规格

2)设计要点——(2)加热元件规格

  • 单端加热元件可装入沉孔,规格为直径 φ8~φ20 mm、长度150~800 mm、工作电压36~380 V,可作为长时间加热
  • 双端加热元件要装在通孔内,规格为直径 φ6~φ24 mm、长度100~800 mm、工作电压2~36 V,属于低压大电流加热元件,适于短时快速加热

第71页:加热元件的安装要求

2)设计要点

  1. 模具上的安装孔径与电热元件的管体外径之间的配合间隙应小于0.8 mm,间隙过大会降低传热效果;双端加热元件不能水平放置,以免高温时电阻丝软化变形后与孔壁接触形成短路
  2. 为安全起见,尽量采用低电压、大电流的加热元件

第72页:冷却方式的分类

7.4.3 冷却系统设计——1. 冷却方式

  • 水冷却
  • 风冷却
  • 热管冷却
  • 传热系数高的合金(铍青铜、钨基合金等)间接冷却
  • 用模具温度控制装置进行冷却

第73页:铍青铜杆间接冷却与热管原理

1. 冷却方式

  • 用铍青铜杆间接冷却型芯
  • 热管工作原理示意图

第74页:冷却水道布置原则(一)

2. 冷却水道的设计原则

  1. 冷却水道要求布置在型腔内温度最高、热量比较集中的区域,流路要通畅,无堵塞现象。金属液首先经过压铸模浇注系统进入型腔,因此内浇口附近是模具中温度最高的部位,为了保证模具的热平衡,有时还对浇口部位单独进行冷却

第75页:冷却水道布置原则(二)

2. 冷却水道的设计原则

  1. 为达到模温的平衡,冷却水道的走向应该从模具高温区域向模具低温区域流动(与金属液填充的流动方向大体一致)。金属液流动的终端是温度最低的区域,有时为提高成型效果,在这个区域加设局部加热装置

第76页:冷却水道布置原则(三)

2. 冷却水道的设计原则

  1. 冷却水道与相关结构件的距离应适当。太远,冷却速度不均匀,影响冷却效果;太近,增加了模具设计与制造的复杂程度,并影响成型零件的强度

第77页:冷却水道的直径选择

2. 冷却水道的设计原则

  1. 冷却水道的直径一般可取 φ7.9~φ14.7 mm。直径太小不容易加工;直径太大,特别是成型区域的冷却直径太大,也不利于保证冷却效果。在同等条件下,冷却介质在较小直径的水道中流动,以及水道的内壁表面越粗糙,易形成所需的紊流状态(紊流状态比层流状态带走的热量多)

第78页:冷却水道的间距调整

2. 冷却水道的设计原则

  1. 根据压铸件的具体结构适当调整冷却水道的间距
    • (a)为在局部较厚的部位增大水道密度
    • (b)为当金属液的料流行程较长时,逐渐减少水道的排列密度,以利于模温的均衡和料流末端的填充,避免出现冷隔、疏松等压铸缺陷

第79页:冷却水道的密封与水管接头

2. 冷却水道的设计原则

  1. 模具镶拼结构上有冷却水道通过时需采取密封措施,防止渗漏,特别是不能渗漏到成型区域内。密封方法:
    • ① 采用铍青铜合金或其他软质金属(如紫铜等)做成的密封环,设置在成型镶块的配合面上压紧
    • ② 当模体温度不高或在300℃以下的部位,可采用耐热较好的硅橡胶密封环
  2. 水管接头尽可能设置在模具下面或操作者的对面一侧,其外径尺寸应统一,以便接装输水胶管

第80页:高精度压铸件的冷却设置

2. 冷却水道的设计原则

  1. 对于尺寸和形位精度要求较高的压铸件,在动、定模上分别单独设置冷却效果相同的水道

第81页:型腔的冷却形式

3. 冷却水道的布置形式——型腔的冷却形式:图示为型腔的冷却水道布置。

第82页:型芯的冷却形式

3. 冷却水道的布置形式——型芯的冷却形式:图示为型芯的冷却水道布置。

第83页:浇注系统和浇口套的冷却

3. 冷却水道的布置形式——浇注系统和浇口套的冷却:图示为浇口套与浇注系统的冷却方式。

第84页:热压室压铸机冷却系统

3. 冷却水道的布置形式——热压室压铸机冷却系统:图示为热压室压铸机的冷却系统布置。

第85页:深型腔压铸模冷却应用实例

应用实例:深型腔的压铸模采用整体组合式型腔、中心浇口进料,对型腔和型芯分别采用螺旋式水道冷却方式。

  • 1-水管接头;2-支承板;3-密封环;4-推杆;5-动模套板;6-推件板;7-芯轴
  • 8-型腔镶块;9-型芯;10-定模套板;11-镶件;12-浇道镶块;13-浇口套;14-定模座板

第86页:金属液传入模具热流量的计算

4. 冷却水道的计算——1)计算压铸过程中金属液传入模具的热流量

  • Q1 为金属液传入模具的热流量,kW
  • m 为压铸金属的质量,kg;当对型腔进行分区设计计算冷却系统时,m 是指注入型腔相应区域的金属液质量
  • c 为压铸金属的比热容,kJ/(kg·℃)
  • ΔT 为浇注温度与压铸件推出温度之差,℃
  • P 为压铸金属的熔化热量,kJ/kg
  • n 为每小时压铸的次数
  • q 为压铸合金从浇注温度到压铸件推出温度散发出的热量,kJ/kg

第87页:冷却水道长度的计算

2)计算冷却水道的长度(直通式水道)

  • L 为冷却水道的长度,mm
  • Q1 为金属液传入模具的热流量,kW
  • Q0 为单位长度冷却水道从模具中吸收的热量,kW/mm

受压铸件形状、壁厚等因素的影响,压铸模的各部分处于不同的热状态,实践中应根据型腔的热流量特征将压铸模和型腔分为不同的区域(如浇口套、分流锥、横浇道部位、热量集中的大型芯等),对各个区域分别设计计算。

第88页:本章小结(一):成型零件

【本章小结】根据零件的功能特征,可以将组成压铸模的基本零件分为两大类——成型零件、结构零件。

  • 成型零件是压铸模的核心部分,其结构是依据压铸件的形状及加工工艺来决定的
  • 压铸过程中成型零件直接与高温金属液接触,承受高压、高速金属液的冲击和摩擦,容易发生磨损、变形和开裂
  • 设计时必须保证满足压铸件要求,考虑压铸模使用寿命,合理设计成型零件的结构形式,准确计算尺寸和公差,并保证良好的强度、刚度、韧性及表面质量
  • 在结构形式上,成型零件分整体式和镶拼式

第89页:本章小结(二):结构零件与温控

【本章小结】(续)

  • 压铸模中结构零件主要包括导向机构组成零件、模板及相关支承与固定零件等
  • 通过结构零件将浇注系统、成型零件、推出机构、侧抽芯机构及模具冷却与加热系统等按设计要求加以组合和固定,使之成为模具并能安装在压铸机上进行生产
  • 模具温度是影响压铸件成形质量的一个重要因素,压铸生产中模具的温度是通过加热与冷却系统来控制和调节的,加热和冷却有不同方式,应结合具体要求进行设计

第90页:本章关键术语

【关键术语】

成型零件
Molding parts
结构零件
structural parts
型腔
cavity
型芯
core
定模座板
clamping plate of the fixed half
动模座板
clamping plate of the moving half
定模套板
bolster of the fixed half
动模套板
bolster of the moving half
支承板
support plate
垫块
space block
支承柱
support pillar
定模镶块
die insert of the fixed half
动模镶块
die insert of the moving half
导向零件
guide parts
导柱
guide pillar
导套
guide bush

第91页:第7章结束页

The end

顶部目录