浅析压铸模具的设计与制造工艺中的应用

　　模具产品种类繁多，根据成型材料不同，模具可分为金属模具和非金属模具，其中塑料模具是最主要的非金属模具，占模具行业总产值 45%以上；根据成型方法的不同，则可分为注射模、冲压模、压铸模、锻压模；根据加工精度不同，最终可将模具分为普通精度模具和精密模具两大类，一般认为，模具误差在±2μm内的即可称为精密模具。
　　压铸件壁厚应尽量均匀（一般小件厚度为２。５±１ｍｍ，中件厚度为３。０±１ｍｍ，大件厚度为４。０±１ｍｍ），棱角过渡要有圆角或斜坡以减小应力集中，可使用筋条结构消除铸件形成的热节。过厚的压铸件内部组织晶粒粗大，会形成气孔、缩松、氧化、内部裂纹，并伴随有应力源产生，以致其强度和耐用性能会低于加强筋辅助结构形成的产品。
　　模具的易龟裂部位和易损伤部位尽量采取镶件结构，损坏后便于维修和更换。但成型零件上的镶拼孔，包括型芯孔至模具的边缘或附近的另一孔的距离不要太小，并且镶拼孔的内角要有较大的圆倒角，以免成为模具早期龟裂的薄弱部位。

　　提高模具设计刚性，要分析模具型腔各个部位的受力情况。型腔受到的力有合金液充填时的压力、胀型力、冲击力，还有脱模时的拉力、摩擦力，温度高低变化产生的热应力，开合模、抽插芯时受到的压力、拉力、预紧力等。设计时要使模具中各组件、各部位都具有足够的厚度、宽度，使模具有足够的刚性以承受各种应力。还要使这些受力达到适当的平衡（这一点很重要），以防止模具变形、开裂。制造时注意模具的细薄截面、模块的凹角根部是模具出现断裂的敏感部位，要保证其配合精度，如果模块配合的预紧力过大，它会把合模力集中到一点上，这是模具出现大面积断裂的主要因素。
　　为了较好的预防模具出现整体变形。正确设计模具型腔的受力中心位置，使其尽量靠近压铸机的受力中心。动模背后的两个垫块要尽量支撑在模具的型腔镶块上，不要只支撑在型腔镶块外的套板上；动模背后中间的支撑柱或支撑块的支撑面积要足够大，否则会使支撑块的端面（甚至使压铸机的模具安装板面），容易被压变形而失去支撑的效果。
　　模具上有凹角的部位容易产生应力集中。产品转角处尽量要有较大的过渡圆角，避免出现窄而深的凹角、凹槽。铝、镁合金压铸模具的型腔转角半径应大于１。０ｍｍ，表面粗糙度要小，避免圆角处早期开裂。在内浇口附近，尽量加大圆角半径，能够较好的延缓模具早期龟裂纹的出现。
　　合理选用镶块、活动滑块组合结构，避免模块上出现较锐的尖角；并使镶拼接触密封面的结合面积要比较大，要使滑块出现退让时，也不会出现铝水从密封面窜入到滑块的导滑槽里；为防止运动卡滞，滑块的侧面使用斜面配合。
　　正确设计浇注系统，设计内浇口的位置和充填流向时，尽量防止高速充填的铝水正面喷射冲击到型壁或型芯。设计内浇口截面大小时，如果选用的压射充填速度太高，有大量的动能减速后转变成热能传递到模具上，使模具温度升高，促使模具出现粘模、龟裂、冲蚀缺陷。铸铝水的最大充填速度不应超过５６ｍ／ｓ，充填速度以≤４６ｍ／ｓ为好。设计内浇口的厚度时，在保证产品表面品质的情况下，还是选用厚而大一点的内浇口为好，这样可以增加流量，又不增加对模具的冲击力。
　　要正确选择各组件的配合公差和表面粗糙度，因模具受热不均匀和膨胀不均匀，会使配合公差产生变化，会使部件运动失灵而导致模具表面损伤，也会使动、定模套板之间的合模间隙增加，引起飞边和飞料［５］。为防止飞料，在分型面上，动、定模型腔镶块平面应比动定模套板平面略高，一般在０～０。０８０ｍｍ范围内，特别要求紧密合模后动、定模套板的间隙要在０。０３０～０。１００ｍｍ范围内。在套板上的排气道最浅处的深度为０。１２～０。１５ｍｍ，它一定要包括合模后动、定模套板的间隙。只有这样才能防止飞边、飞料和粘模。尽量让套板各部位的分型面与模块的分型面一致，从模块到套板一样平齐，减少分型面的台阶，便于排气和防止飞边粘模。
　　尽量不要在内浇口附近的型腔平面上设置产品的字样、标记和顶杆。这些都会引起模具过早的龟裂，也会使字样标记过早的变得不清晰。

东莞市宏聚电子五金制品有限公司精密模具事业部