常见的压铸模具结构及设计

压铸模具材料与结构设计

压铸模具材料与结构设计目录

1 压铸模具的结构

压铸模具一般的结构如图

1.导柱

2.固定外模(母模) 3分流子镶套 4.分流子5固定内模6角销7滑块挡片

8滑块9.可动内模10.可动外模(公模) 11.模脚12.顶出板13.顶出销承板14.回位销

15.导套

2．压铸模具结构设计应注意事项

（1）模具应有足够的刚性，在承受压铸机锁模力的情况下不会变形。

（2）模具不宜过于笨重，以方便装卸修理和搬运，并减轻压铸机负荷。

（3）模穴的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，造成锁模不密，铸件产生毛边。

（4）模具的外形要考虑到与压铸机的规格的配合：

（a）模具的长度不要与系杆干涉。

（b）模具的总厚度不要太厚或太薄，超出压铸机可夹持的范围。

（c）注意与料管（冷室机）或喷嘴（热室机）之配合。

（d）当使用拉回杆拉回顶出出机构时，注意拉回杆之尺寸与位置之配合。

（5）为便于模具的搬运和装配，在固定模和可动模上方及两侧应钻螺孔，以便可旋入环首螺栓。

3 内模（母模模仁）

（1）内模壁厚

内模壁厚基本上不必计算其强度，起壁厚大小决定于是否可容纳冷却水管通过，安排溢流井，及是否有足够的深度可攻螺纹，以便将内模固定于外模。由于冷却水管一般直径约10mm，距离模穴约25mm，因此内模壁厚至少要50mm。内模壁厚的参考值如下表。

内模的高度应该比外模高出0.05-0.1mm，以便模面可确实密合，并使空气可顺利排出。其与外模的配合精度可用H8配h7，如下图所示。

（3）内模与分流子的配合

分流子的功用是将熔汤由压铸机导至模穴内，因此其高度视固定模的厚度而定。分流子的底部与内模相接，使流道不会接触外模，如下图，内模与分流子的配合可用H7配h6。

4外模

（1）固定外模

固定外模一般不计算强度，但设计时要注意留出锁固定压板或模器的空间。

（2）可动外模

可动外模的底部厚度可用下面的公式计算：

其中：

h：外模底部之厚度（mm）

p：铸造压力（kg/cm2）

L：模脚之间距（mm）

a：成品之长度（mm）

b：成品之宽度（mm）

B：外模之宽度（mm）

E：钢的杨氏模数=2.1×106kg/cm2

d：外模在开模方向的最大变形量（mm），一般取d≤0.05mm.

例：

某铸件长300mm,宽250mm，铸造压力选定280（kg/cm2）,外模之宽度560（mm）,模脚之间距360（mm）,最大变形量取0.05（mm）。所以

P=280(kg/cm2)

L=360(mm)

a=300(mm)

b=250(mm)

B=560(mm)

E=2.1×106kg/cm2

d=0.05(mm)

计算得h=138mm

5.模脚

（1）模脚变形量

模脚主要的功能在提供模具之顶出空间，其强度计算公式为

其中：d:变形量（mm），通常要小于0.05mm.

W: 锁模力/2(kg)

H：模脚高度（mm）=顶出距离+顶出板厚度+顶出销承板厚度+前进止动距离（防止顶出板撞到外模）+后退止动距离（防止顶出板撞到压铸机）

E：钢的杨氏模数=2.1×104（kg/mm2）

a: 模脚长度(mm)

b: 模脚宽度(mm)

例：

压铸机锁模力315吨，模脚高度130（mm），模脚长度560（mm），模脚宽度80（mm）。则W=315000/2=157500(kg)

H=130(mm)

a=560(mm)

b=60(mm)

此时变形量=（157500×130）/（2.1×104×560×80）=0.021（mm）﹤0.05

当模脚的高度H愈大时其变形量愈大。因此高度愈小愈好，只要足够顶出就行了。对于较大的模具，通常在两只模脚中间会再加上支柱补强。

（2）固定模脚用螺栓

模脚要用螺栓固定于可动外模上，所使用的螺栓大小及数量，可参考下表。

锁模脚螺栓建议值

6．导柱与导套

CNSB3370“压铸模用导柱”中规定了导柱的材料形状与尺寸。CNSB3373“压铸模用导套”则规定了导套的材料形状与尺寸。设计时可直接选用标准规格。导柱直径的选择可使用下面的经验公式：其中d：导柱直径（mm）

F: 模具分模面上的表面积（mm2）

K: 比例系数，一般为0.07～0.09。当F＞200000时，K取0.07。F=40000～200000时,K取0.08.当F＜40000时.K取0.09.

用此公式计算出来的值,会与CNSB3369“压铸模用主模板”中各个模具尺寸所使用的导柱尺寸接近.

导滑段的最小长度为直径的1.5-2倍,一般按高出分模面的型心长度加上12-20mm.

7.回位销

(1)回位销直径

回位销的功用是当顶出机构顶出铸件后,靠着合模的力量将顶出机构回复到原位.此外也有导引及支撑顶出板的功能.CNSB3372规定了回位销的形状与尺寸.回位销直径的选择可参考下表.

回位销的长度则可用下面公式计算

回位销的长度L=可动外模高度+模脚高度-顶出板厚度-后退止块高度

8．拔模力的计算

抽芯时型芯受力的状况见下图。

型芯受力图

拔模力的大小可由下式计算：

P=P1cosа+P2sinа

=Alp(μcosа-sinа)

其中P：拔模力（kg）

P1: 抽芯阻力（kg）

P2：铸件冷却收缩后对型芯的抱紧力(kg)

A：被铸件抱紧的型芯成形部分断面周长(mm)

L：被铸件抱紧的型芯成形部分之长度(mm)

P:单位面积的抱紧力。对锌合金一般取0.6-0.8kg/mm2 ,对铝合金一般取1.0-1.2kg/mm2,对铜合