铝合金压铸件质量与模具设计的关系

随着科学技术的发展，对压铸产品安全性和美观造型的要求不断提高。对零件质量的评价因使用情况而异。具体来说，如果零件在机械性能、几何形状、尺寸精度、缩孔、气孔、粗糙度等方面满足使用要求，则为合格产品；零件质量略差于图纸，但几乎不能使用，零件为次品。若完全不符合使用要求，则为废品。如何生产优质零件对节约材料、能源、缩短制造时间、提高经济效益具有重要意义。

1.影响压铸件质量的因素

影响压铸件质量的因素有很多，如压铸机的类型和质量、压铸件几何结构和技术要求的合理性、模具结构和操作人员的技术水平等。

1.1 压铸件的设计

设计师应首先充分了解用户的使用要求和工作条件，压铸件的应力，然后根据使用要求和工作环境选择合适的材料，了解其材料的压铸性能。在设计中，应特别注意在满足使用要求的前提下，使压铸件结构简单。壁厚适当均匀，留有必要的模具坡度，否则会导致凹坑、气孔、松动、拉痕、裂纹、变形等缺陷。

压铸件的尺寸精度求合理，否则会给模具设计、模具加工、工艺条件的制定和管理带来不必要的麻烦，造成大量不合格产品。

1.2 模具结构、加工精度及模具材料的选择

压铸件由模具压铸。毫无疑问，模具的设计、加工精度和模具材料的选择与产品质量密切相关。模具结构不合理。无论采取什么措施，都很难使产品合格。此外，模具材料、模具的加工精度、表面粗糙度、加工痕迹、热处理小裂缝、氮化层厚度、模具组装不当等都会影响产品的质量和使用寿命。

1.3 铸件材料的收缩率

铸件材料的收缩率通常以一定变化范围的平均百分比或百分比的形式给出。高精度压铸件。在设计模具时应特别注意材料收缩率，必要时可先进行试验模具。在获得模具所需的数据后，开始设计和制造大规模生产的模具。压铸件各部件的工作尺寸应采用不同的收缩率计算，基本计算公式为：

型腔尺寸 Y δ=(YO KYO-n△) δ

型芯尺寸 Y δ=(YO KYO-n△) δ

位置距离尺寸 Y±δ=(YO KYO)±δ

式中 Y——计算后的模型尺寸，mm

Yo——铸件的极限尺寸(较大或较小)，mm

K——收缩率的综合计算

N——模具修复系统

△——压铸件公称尺寸公差，mm

δ——模具制造公差，mm

1.4 制定和执行压铸工艺

压铸工艺的制定和实施与模具、压铸设备的质量和操作人员的技术水平有关。在我国现有的压铸设备条件下，难以实现稳定、可靠、准确的压铸工艺参数控制。实现基本控制压铸工艺是将压铸设备、压铸材料、模具等元素结合起来的过程。不严格执行工艺和主要参数，会使压铸松动、变形、欠铸、尺寸不合格等。

2.压铸件质量与模具的关系

模具是压铸件的主要工具。因此，在设计模具时，应注意使模具的整体结构和模具零件结构合理、制造方便、使用方便、安全可靠。为了使模具在压铸过程中不变形，模具中的金属液流动稳定，铸件可以均匀冷却，自动压铸，无故障。此外，应根据生产批量和材料情况合理选择合适的模具材料。

2.1 模具结构要合理，模具零件的结构也要合理

从强度的角度来看，模具零件整体设计良好，耐用，使用不易损坏，不易变形。但如果压铸件形状复杂，模具零件也复杂，模具加工难度大，加工精度低。如果模具零件组合，加工大大简化，加工精度高，然后获得高质量的压铸件。

2.2 决定型腔数

确定型腔数量，考虑设备能力、模具加工难度、生产批量尺寸、铸件精度要求等。特别是由于模具加工难度大，尺寸精度误差大，流道配置难以达到平衡。每种型腔铸件的性能都不一致。压铸精度高，几何形状复杂。小铸件取决于情况。

2.3 浇注系统的设计

浇筑系统不仅是液体金属填充和压铸的通道，而且可以调节熔化液流速和压力的传输、排气条件、压铸热稳定性等因素。因此，浇筑系统的设计必须分析铸件的结构特点、技术要求、合金类型及其特点，并考虑压铸机的类型和特点，以便设计合理的浇筑系统。

目前浇道系统没有统一的计算方法。设计更多的经验，模型调整。经验如下：

浇道尺寸取决于内浇口截面积，即内浇口截面积：浇道截面积=1:3-1:4.内浇口厚度：浇道厚度=1：5-1：8

2.4 排气系统设计

模具应配备足够的溢流槽和排气通道，这对保证产品质量非常重要。人们经常忽视溢流通道过早堵塞金属液体的现象。图l所示的结构可以使金属液体先流入溢流槽的深部，并确保排气孔在较长时间内连接。此外，溢流槽应配备顶杆，以消除溢流槽中的金属。

2.5 模具温度

压铸模具的温度是影响铸件质量的重要因素。模具温度不当不仅影响压铸件的内外质量（如气孔、收缩、松散、粘膜、颗粒粗大等缺陷），而且影响铸件的尺寸精度甚至变形，使压铸模具开裂，使铸件表面形成难以去除的网状毛刺，影响压铸件的外观质量。以铝合金为例，合金温度为670-710℃浇入铸型。在长期生产实践中，得出结论，模具的较佳温度应控制在铸造温度的40% ，铝合金压铸模具的温度为230~280℃，在此范围内，模具温度有利于获得优质高产铸件。

预热冷却装置预热冷却装置，而不是气体或电加热。这些装置以油为介质，对模具进行预热和冷却。

2.6 决定成型零件的尺寸

计算压铸件尺寸时，压铸材料的收缩率应符合实际情况，否则生产的产品将不合格。必要时，压铸件的尺寸应在模具测量后计算。对于高精度产品，甚至应在压铸后保存模具压铸件材料的热膨胀和保存，并考虑使用环境对产品尺寸精度的影响。

2.7 决定分型面位置

分型表面的位置会影响模具加工、排气、产品脱模等。通常，分型表面会在产品上留下痕迹线，影响产品的表面质量和尺寸精度。因此，在设计分型表面位置时，除了产品脱模、模具加工、排气等问题外，还可以将分型表面位置放在产品表面质量要求低或尺寸精度低的地方。

2.8 模具不能变形

通常由于模具结构不合理或模具材料选择不当。因此，在设计模具时，必须采取适当的措施来保证产品的质量。通常压铸时。模具内部压力为70-100MPa为使模具不变形错位，型腔应完全厚，安装型芯的板和垫板应完全厚，必要时可在垫板下增加支撑垫。型芯与型腔安装可靠，型芯与安装孔侧面粗糙度合适。粗糙度不宜过低，穿孔型芯应两侧固定。防止产品壁厚，壁薄。产品盲孔型芯也应从进料口、数量、型芯加固等方面找到方法，使型芯受力均衡。压铸模可以检查型腔和垫板的强度，检查型腔壁厚的强度和刚度。刚度校核垫板。除模具结构采取一些保证措施外，还必须选用变形小、强度好的模具材料。此外，模具导柱与导套之间的间隙或导柱、导套在使用过程中的离体保存和磨损也会影响产品的质量。特别是尺寸精度高的产品，为了保证产品精度，可在分型面上设置动、定模锥面配合部分或者在型腔周围适当的地方设置24个定位杆起定位及增强作用，以防止动、定模错位。这对大规模、大规模生产的模型更为重要。

推出系统应设置导柱，防止推杆单侧磨损不稳定，保证产品受力均匀，顶出时不变形。