压铸模设计标准
模具设计标准
一、工艺准备
对客供零件图进行工艺分析，一般要注意一下问题：
1、合金种类及要求的技术性能；
2、尺寸精度及形状精度；
3、壁厚、筋条和圆角大小；
4、分型、出模方向和脱模角大小；
5、倒扣部分出模处理；
6、顶出方向及顶针位置；
7、小孔、深孔及齿形成型；
8、镶件的固定方式；
9、图案、文字、符号和凸纹；
10、铸件基准面和机加工部位；
11、表面外观要求；
12、其他特殊要求。
二、调整开模产品图
1、分析铸件形状及尺寸精度，按图纸公差要求调整成型尺寸；
2、拔模角度的调整及尺寸的取值方向；
3、铸件留有加工余量的部位处理；
4、铸件上图案、文字、商标、厂家代号、日期章、模穴号等刻字处理；
5、未注圆角处理；
6、有特殊要求的顶针痕处理；
三、压铸模设计的基本要求
1、所生产的铸件应符合铸件图纸上的尺寸及各项技术要求，特别是设法
保证高精度和高质量部位达到要求；
2、在保证铸件质量和安全生产的前提下，应选用合理简单的模具结构，使
动作准确可靠，构件刚性良好，易损件拆换方便，并有利于延长模具寿命；
3、模具上各种零件应满足机加工工艺和热处理工艺要求；
4、掌握压铸机的技术特性，使模具与压铸机的连接安装方便、准确、可靠；
5、模具零部件的选用尽量标准化、通用化、系列化；
四、模具浇铸系统设计
浇铸系统的主要作用是把压铸机中的金属液体倒入模具型腔内。浇铸系统和溢流、排气系统与金属也进入型腔的部位、方向、流动状态及型腔内气体的排出密切相关，并能调节充填速度、充填时间、型腔温度等充型条件，其设计是压铸模具中的重要环节！
1、浇铸系统的结构
浇铸系统主要由内浇口、横流道和直流道构成，如下图所示：
2、浇铸系统设计的主要内容：
①、对铸件的结构特点，尺寸精度、表面和内部质量要求、承受负荷情况、耐压要求、加工基准面等进行分析；
②、根据铸件的外形尺寸、复杂程度、合金种类、铸件重量和在分型面上的投影面积等，确定所采用的压铸机型号，选用适当的压室和冲头；
※压铸机吨位选取（T）
T=S*（0.5-0.8）*（1.1-1.3）【Al】
T=S*（0.4-0.6）*（1.1-1.3）【Zn】
根据铸件复杂程度与系数成正比；
式中S:铸件投影面积； 1.1-1.3：铸件包含流道、渣包与铸件投影面积之比；
③、确定金属液进入型腔的方向、位置和流动状态；
④、确定浇铸系统总体结构和各组成部位尺寸。
3、内浇口的设计原则：
①、金属液从铸件壁厚处向壁薄处充填；
②、内浇口的设置要使进入型腔的金属液先流向远离进料口的部位；
③、金属液进入型腔后不宜立即封闭分型面、渣包入料口、排气槽；
④、内浇口入料不宜正对型芯冲击；
⑤、浇口位置应便于去除；
⑥、型腔内金属液的流向应沿铸件上筋条方向流动；
⑦、避免在内浇口处产生热节；
⑧、选择内浇口位置时，应使金属液的流程尽可能的短，对于形状复杂的大型压铸件最好设置中心进料口或增加辅助进料口；
⑨、采用多股进料时，要注意防止金属液进入型腔后从几路回合，相互冲击，
产生涡流、卷气和氧化夹渣等缺陷；
⑩、薄壁件的内浇口厚度要小一些，以保证金属液有必要的充填速度；
（11）、根据铸件的技术要求，凡精度要求较高且不再加工的部位，不宜设置进料口；
（12）、管型铸件最好围绕型芯设置环形进料口。
3、内浇口截面积计算
G
Agρ
(
=
÷
*
*
t)
Vg
式中，Ag---内浇口截面积（mm2）；
G---通过内浇口的金属液重量（g)；
ρ---金属液密度(g/cm3）；
Vg---内浇口速度（m/s）；
t---充填时间（s）
液态金属的密度值：
铝合金：2.4；锌合金：6.4；
充填速度推荐值：
铝合金：20-60；锌合金：30-50；
充填时间推荐值：
铸件平均壁厚（mm）充填时间（s）铸件平均壁厚（mm）充填时间（s）
1.50.01-0.03 3.00.05-0.1
1.80.02-0.04 3.80.05-0.12
2.00.02-0.06 5.00.06-0.2
2.30.03-0.07 6.40.08-0.3
2.50.04-0.09
内浇口厚度经验数据：
铸件壁厚0.6-1.5＞1.5-3＞3-6＞6
复杂件简单件复杂件简单件复杂件简单件铸件壁厚％合金种类
内浇口厚度（mm）
Zn锌合金0.4-0.80.4-1.00.6-1.20.8-1.5 1.0-2.0 1.5-2.020-40
Al铝合金0.6-1.00.6-1.20.8-1.5 1.0-1.8 1.5-2.5 1.8-3.040-60
4、浇口尺寸和冲头大小
①、基本条件：根据上述公式确定浇口截面积和冲头大小，一般来说满足压射速度为2m/s时，浇口速度为40m/s的关系方案比较好；
②、浇铸系统在初期设计时，不能采用压射速度不满3m/s，浇口速度达不到40m/s的方案；
③、浇口速度：
v）=【冲头面积÷内浇口面积（A）】*压射速度（V）
五、加热系统的设计
1、加热冷却的作用：模具在压铸生产前要进行充分的预热，并在压铸过程
中保持在一定的温度范围内。压铸生产中模具温度由加热和冷却系统进行控制。其作用如下：
①、使模具达到较好的热平衡和改善铸件顺序凝固条件，使铸件凝固速度均
匀并有利于压力传递，提高铸件内部质量；
②、保持金属液充填的流动性，具有良好的成型性和提高铸件表面质量；
③、稳定铸件尺寸精度，改善铸件机械性能；
④、提高压铸生产率；
⑤、降低模具热交换应力，提高模具寿命。
2、加热方法（加热系统主要用于模具预热）：
①、液化气加热；
②、模温机加热；
③、电加热棒加热。
3、模具预热范围：
锌合金：150℃-200℃铝合金：180℃-300℃
六、冷却系统的设计
1、压铸过程中，金属液在型腔中凝固并冷却到顶出温度，释放的热量被模具
吸收，同时模具通过辐射、导热和对流，将热量传出，在模具离型剂挥发时带走部分热量，正常生产过程中传入模具的热量和传出的热量应达到平衡。
在高效生产和大型压铸件压铸时，往往要强制冷却来保持模具的热平衡。合理的设计冷却系统对提高压铸生产率，改善铸件质量和提高模具寿命是十分重要的,一般模具的冷却方法有：
①、水冷，水冷是在模具中设置冷却水道，使冷却水通入模具，带走热量。水
冷却的效率高，易控制，是最常用的冷却方法；
②、风冷，对于模具中难以用水冷的部位，可以采用风冷的方法；
③、用模温机控制冷却。
2、冷却水路设计注意事项
①、同一模具尽量采用较少的水路和水嘴规格，减少加工的复杂性；
②、水路直径一般用6-14mm。采用数条小的水路冷却效果要比采用一条大直
径的水路冷却效果好；
③、水路之间的距离一般取（1-2）A，水口与型腔之间距离的关系为A，锌
合金A取15-20mm，铝合金A取20-30mm。
七、渣包的设计
1、渣包的作用：
①、排除型腔中的气体，存储混有气体和残渣的冷污金属液，与排气槽配合，迅速引出型腔内的气体，曾强排气效果；
②、控制金属液的流态，防止局部产生涡流；
③、转移缩孔、缩松、涡流卷气和产生冷隔的部位；
④、调节模具各部分的温度，改善模具热平衡状态，减少铸件流痕、冷隔和浇铸不足现象；
⑤、当铸件动定模型腔抱紧力相当时，为了防止产品留在定模型腔内，在动模布置渣包，增大对动模的抱紧力，使铸件留在动模以便开模顶出；
⑥、采用大容量的渣包，可以置换先期进入型腔的冷污金属液，提高铸件的内部质量；
⑦、对于真空压铸和定向抽气压铸，渣包常作为引出气体的起点。
2、渣包设计要点如下：
①、设计渣包时要注意便于从铸件上去除，在渣包去除后尽量不算坏铸件外观；
②、在渣包开设排气时，应合理设计渣包，避免排气槽过早堵塞；
③、不宜在一个渣包上开几个集渣口或很大的集渣口，一面金属液产生倒流，部分金属液从渣包流回型腔。
3、渣包后的排气设计（如下图所示）
注意：排气槽齿数不少于3个！
八、顶出系统的设计
铸件顶出是压铸成型过程中最后一个环节，当铸件在模具中固化后，需要一套有效的方式将其从模具中顶出，顶出质量的好坏将最后决定铸件的质量，因此铸件的顶出是不可忽视的，且在顶出过程中，不能有使铸件变形、顶凸破裂等损坏铸件的现象，顶出系统的结构组成如下图所示：
1、设计原则：
①、为使铸件不致因顶出产生变形、破裂、穿孔等，推力点应作用在铸件能
承受力最大的部位，即刚性最好的部位，如：筋部、凸缘、壳体型铸件的壁
缘等处；
②、为避免顶出痕迹影响铸件外观，顶出装置应设置在铸件的隐蔽面或非装饰表面；
③、顶出行程一般在铸件脱离模具5-10mm，对于简单，大型的铸件顶出行程一般取铸件深度的2/3；
④、顶杆端面一般会高于模穴表面0.05-0.1mm。
2、压铸模具中常用的顶针类型有：单节顶针、双节顶针、扁顶针、司筒及斜顶等
①、顶针放置时应注意上图中S1≥5mm，S2≥3mm，压铸模中顶针直径一般不大于8mm；
②、当顶针直径小于2.5mm或长度超过250mm且直径小于3.5mm时应采用双节顶针，同时应注意图中L+10~15mm（L为顶出行程）；
③、当铸件空间较小，筋位较深，不易排布较合适的圆顶针时采用扁顶针，一般排布在筋位底部,同时应注意图中L+10~15mm（L为顶出行程）；
④、当铸件成型上图示圆柱时，为防止内孔抱紧力过大拉伤或导致铸件变形时采用司筒顶出，同时应注意图中L+15~20mm（L为顶出行程）；