鋁合金壓鑄模具設計與使用研究

曹騰 安徽中鼎精工技術有限公司

引言：鋁合金壓鑄模具是一個十分具有高科技性能的技術，在壓鑄生產的過程中，壓鑄材料、模具、壓鑄機是關鍵的三個要素，缺一不可。它的發展，讓我國的模具設計進入了一個全新的水平，大大地提高了模具的設計的效率，鋁合金壓鑄模具已經成為了主要模具被廣泛使用。本文主要就鋁合金壓鑄模具設計和使用進行行了研究，希望能夠對以后的壓鑄模具設計和使用的進步有所幫助。

1 鋁合金壓鑄模具澆道和排氣系統的設計及現場處理

1.1 產品質量和壓室直徑的關系

在壓室中，有很多東西，其中壓鑄產品體積占總壓室的65%-85%,根據壓鑄產品的質量和排渣包，以及內澆道余料的總質量計算體積。如果鋁液的體積占壓室中的體積較小，就會導致壓射的過程中，氣體無法快速的排除，這樣就會讓壓鑄的產品出現氣孔、夾渣、澆不足等現象。如果鋁液的體積過大，也會讓壓鑄產品出現缺陷，就會造成在壓射的過程中冷鋁液的排泄空間不足，讓壓鑄產品成型差，遠端欠鑄，所以在壓鑄的過程中，壓室直徑的設計對產品的質量有很大影響，在設計時要格外重視。一般會將壓室的填充度控制在30%-60%.才會獲得較好的壓鑄質量。

1.2 溢流槽和排渣包的設計

根據產品的結構，需要對模具進行排渣包的設計，如果排渣包和溢流槽設計的位置不夠準確，就會讓模具產品成型達不到標準，影響產品的致密，對產品的質量有所影響。溢流槽的寬度需要按照成品的成型部位進行大小設計，從溢流槽到排渣包有5-8度的角度，有10-15毫米的距離，溢流槽連接產品深度1.5-2毫米。渣包外排氣槽不能和溢流槽相對，深度變薄，最薄時為0.3mm。

2 壓射中心到壓鑄產品的合理距離范圍和缺陷處理

壓鑄模具設計時要考慮內澆道總長過短，如果沒有考慮到造成內澆道總長度過短，那么在模具制造完成后就不能改變長度，在壓鑄生產的過程中，澆道的鋁合金會粘附在表面，無法去除，造成生產過程不能正常進行下去。在具體的生產過程中，為了改變模具這一缺陷，可以將澆口處底部澆道加深，在與橫堵的模具向定模處加橫堵澆道，這樣就會改變鋁液的壓力，從而減少鋁液對模具的沖擊。

壓射中心到產品中心的距離是確定產品的壓鑄質量的關鍵之一，一般情況下，壓射澆口到產品中心的距離不能低于澆道到壓鑄產品的距離的1.2倍，如果壓射中心距過近，液態鋁合金在高壓高溫下對模具成型造成巨大的影響，使鋁合金容易黏貼在模具上，影響產品的質量，降低產品的壽命，這樣就會讓壓鑄工藝參數的調整難度大大增大。

3 模具冷卻系統的設計和使用

3.1 模具成型部分的點冷卻設計

在模具動定模鑲塊背面打12-14mm的孔，保證模具成型部分的深度從孔底到模具表面不少于30mm，并且還要做一個O型密封槽，以便于冷水的密封。在模框的背面孔口處做一個螺紋孔出水，然后讓螺紋上和螺釘中打孔和管內接通。這種方法便于模具的維修以及修理冷卻系統。為了減少模具表面和內部的溫差過大造成模具開裂，就要應用點冷卻，這種點冷卻對模具熱平衡有很好的作用。

3.2 模具澆口套的循環冷卻設計

進水通過螺紋可以循環，然后對模具起到冷卻的作用，保證澆口的余料冷卻完成。具體的操作如下：在模具澆口套加螺紋，然后在模具套外套內孔，加工完成后加熱到一定溫度和澆口套配合，保證冷卻到位，并且精加工也符合要求。

4 壓鑄模具設計制造及使用的注意事項

4.1 模具裝配

眾所周知，壓鑄模具制造周期較長，因為模具的制造過程復雜，涉及的范圍很廣泛，各種工序的要求也很高。在模具裝配的過程中，可能會出現龜裂或開裂現象，這是由于砂輪過硬，磨削速度快，進刀量大，磨削應力過大造成的，也可能是冷卻不足或是冷卻液選擇不當所致。制造的模具越大，它的鎖模力就越大，當裝配不平時，就會造成模具的局部受力超過規定強度，讓模具發生彎曲和開裂。

4.2 壓鑄模設計

在進行壓鑄模設計的過程中，需要采用簡單合理的結構，讓結構的剛性保持良好，保證模具具有足夠的厚度，這樣才可以保證模具的剛度符合要求，防治模具開裂。對模具的零部件尤其是易損件要進行特殊設置，讓其容易拆換，這樣可以延長模具的使用壽命。模具上的零件還要符合鋁合金壓鑄模具設計和使用的要求，盡量避免模具吹襲案尖角，這樣才可以有利于熱處理后使用，避免應力出現集中現象。

5 結束語

所謂壓鑄工藝就是將壓鑄材料、模具還有壓鑄機這三大要素有機地加以綜合運用，在壓鑄模具下高效生產外觀、尺寸符合規定、質量好的鑄件，在壓鑄模具設計方面的進行優化，并將其在鑄件生產的使用過程中不斷進行優化，專注技術層面的更新，實現鑄件生產的高效穩定地運行。在鋁合金壓鑄模具的設計和使用過程中，我們要注重壓鑄模具的壓室和模具冷卻系統的設計，保證模具的正常使用。