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压铸模具设计要点和注意事项

压铸模具设计要点和注意事项

压铸模要求高可靠性和长寿命，与压铸机、压铸工艺有机结合为

一个有效的铸件生产系统，优化压铸模具设计、提高工艺水平，为压

铸生产提供可靠保证，是大型压铸模设计所追求的方向。

压铸模具结构

通常压铸模具的基本结构包含：融杯、成形镶块、模架、导向件、

抽芯机构、推出机构以及热平衡系统等。

压铸模具设计开发流程

模具设计和开发流程，模具设计阶段需要设计人员所做的工作及

模具设计的整体思路，其中包含一些与标准认证相关的设计和开发流

程，对设计阶段可能产生的缺陷具有一定的预防作用。

压铸模具设计要点

第一，运用快速原型技术和三维软件建立合理的铸件造型，初步

确定分型面、浇注系统位置和模具热平衡系统。

按照要求把二维铸件图转化为三维实体数据，根据铸件的复杂程

度和壁厚情况确定合理的收缩率(一般取0.05%～0.06%)，确定好分型

面的位置和形状，并根据压铸机的数据选定压射冲头的位置和直径以

及每模压铸的件数，对压铸件进行合理布局，然后对浇注系统、排溢

系统进行三维造型。

第二，进行流场、温度场模拟，进一步优化模具浇注系统和模具

热平衡系统。

把铸件、浇注系统和排溢系统的数据进行处理以后，输入压铸工

艺参数、合金的物理参数等边界条件数据，用模拟软件可以模拟合金

的充型过程及液态合金在模具型腔内部的走向，还可进行凝固模拟及

温度场模拟，进一步优化浇注系统并确定模具冷却点的位置。模拟的

结果以图片和影像的形式表达整个充型过程中液态合金的走向、温度

场的分布等信息，通过分析可以找出可能产生缺陷的部位。在后续的

设计中通过更改内浇口的位置、走向及增设集渣包等措施来改善充填

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效果，预防并消除铸造缺陷的产生。

第三，根据3D模型进行模具总体结构设计。

模拟过程进行的同时我们可以进行模具总布置设计，具体包括以

下几个方面：

(1)根据压铸机数据进行模具的总布置设计。

在总布置设计中确定压射位置及冲头直径是首要任务。压射位置

的确定要保证压铸件位于压铸机型板的中心位置，而且压铸机的四根

拉杆不能与抽芯机构互相干涉，压射位置关系到压铸件能否顺利地从

型腔中顶出;冲头直径则直接影响压射比的大小，并由此影响到压铸模

具所需的锁模力的大小。因此确定好这两个参数是我们设计开始的第

一步。

(2)设计成形镶块、型芯。

主要考虑成形镶块的强度、刚度，封料面的尺寸、镶块之间的拼

接、推杆和冷却点的布置等，这些元素的合理搭配是保证模具寿命的

基本要求。对于大型模具来说尤其要考虑易损部位的镶拼和封料面的

配合方式，这是防止模具早期损坏和压铸过程中跑铝的关键，也是大

模具排气及模具加工工艺性的需要。图4所示模具成形部分采用10块

模块镶拼结构。

(3)设计模架与抽芯机构。

中小型压铸模具可以直接选用标准模架，大型模具必须对模架的

刚度、强度进行计算，防止压铸过程中因模架弹性变形而影响压铸件

的尺寸精度。抽芯机构设计的关键是把握活动元件间的配合间隙和元

件间的定位。考虑模架工作过程中受热膨胀对滑动间隙的影响，大型

模具的配合间隙要在0.2～0.3mm之间，成形部分的对接间隙在0.3～

0.5mm