铝压铸模具设计指南

工装可以指经过机械加工的模具、工具或铸模。该模具可用于铸造温度相对低于模具材料的其他金属/合金。这类设备的设计对产品质量、性能和成本至关重要。为了优化设计，需要特别考虑这些因素。本博客提供一份简单易懂、见解深刻的铝压铸工装设计指南，帮助您打造实用、高效且性能卓越的模具。

铝压铸模具材料

钢铁是主要压铸模具材料。虽然少数高强度铝合金也可用作模具材料，但每种材料都基于其机械性能，各有其优点和局限性。

钢

H13 和 P20 是铝压铸生产中最常用的两种工具钢。它们具有优异的硬度、稳定性和抛光性，并具有耐腐蚀、防锈和耐磨性。根据规格要求，它们可以支持极高的生产率。PAS940、马氏体时效钢 300 和柏林铜是一些价格昂贵的替代品。

铝

铝模具适用于小批量生产。它具有良好的传热、热处理性能、生产周期和成本效益。 7000系列铝合金（7075）和6061-T651合金是适合制造模具的材料。尽管它们在压铸中的应用有限，通常用于吹塑模具、注塑模具和结构泡沫模具。

压铸模具的DFM

DFM（可制造性设计）是铝压铸模具设计的核心指导策略。它与生产/制造优化同义。其重点是确保铝压铸模具的性能符合其规格。

这些可避免的操作可覆盖高达 80% 的成本。DFM 提供了一种有效的方法，可以在生产前最大限度地降低成本，且不会造成效率低下。DFM 的一些重要参数压铸模具概述如下——

重量 -材料越多，填充和固化时间就越长，从而增加了模具成本。加入空心和袋状结构可以减轻重量。
壁厚 –均匀的厚度有利于完整性、流动性和固化性，从而提高质量。如果壁厚发生变化，应提供渐进式过渡。
拔模角度 –铸件表面与分型线垂直方向的锥度。拔模斜度不足会使铝压铸件的顶出变得困难且脆弱。
分型线 –活动半部和固定半部的交接点形成了分型线。设计师必须了解分型线的位置，并避免放置金属以降低模具成本。
表面处理 –铝压铸件始终追求光滑的外观纹理。指定粗糙度或精加工等级有助于获得光亮、抛光、明亮的表面。
顶出销 –这些顶针在凝固、收缩以及从模具中取出零件时至关重要。将顶针放置在加强筋和凸台等坚固部位上，以便轻松均匀地取出零件。
肋骨和角落 –它们通过增加刚度来提高强度，并采用空心截面保护结构设计。最好使用加强筋而不是厚度。但必须避免过度使用加强筋。
圆角和半径 –圆形外缘称为半径，圆形内角称为圆角。它们可以促进顺畅流动，减少干扰，从而实现卓越的完整性。
底切 –避免这些代价高昂的新增人员是最佳选择。但将人数保持在外部也有助于避免不可避免的情况。此外，将他们置于老板之下可能会引发问题。
物料流 –通过软件模拟可以发现金属流动方面的问题。现代铸造设计高度依赖这些模拟程序来达到完美效果。
老板们 –它们是模具中的支撑点和安装点。右侧需要较大的圆角，以确保流畅的流动和足够的拔模斜度。均匀的壁厚也是必要的。
收缩 –金属收缩是不可避免的。采用节省金属的芯材制成的薄壁部件可以减少收缩。额外的局部挤压销也能最大程度地减少收缩。
孔/窗口 –电子元件的多个孔洞和窗口可能会增加脱模难度。小而实用的开口可以避免熔融金属最终被夹住。

有关这些参数和详细规格的更多信息，您可以参考Sunrise Metal的铝压铸设计指南.

压铸模具设计中浇注和流道系统的考虑因素

浇注和流道系统涵盖了熔融金属进入模具的所有通道。其中包括：

· 浇注盆

· 盖茨

· 跑步者

· 立管

· 浇口

它不应包含任何冲击/飞溅/杂质/炉渣/气体/浪费。模具易于从固体中分离高压压铸铝也是理想的。

浇注系统设计不当会导致氧化、收缩、孔隙和侵蚀等严重缺陷。以下考虑因素对于确保可行的设计至关重要：

冻结时间

良好的金属流动控制可以快速填充型腔，并保持密度。冒口中的液态金属凝固速度应比铸造时慢。因此，冒口中的凝固时间更长。

进料量

冒口必须具有足够的容量来填充型腔，以确保铸件正常凝固。金属需要在冒口中保持液态，以便铸件得以凝固。电弧和放热化合物可以维持这种状态。凝固时间和凝固需求通常决定所需的补缩量。

喂料范围

形状复杂的大型铸件需要多个冒口。将铸件划分到不同的区域，以便单独的冒口为铸型供料。这些冒口应与厚壁凝固段连接，并保持恒定的温度梯度。

压铸模具模拟的重要性

模拟程序可以虚拟呈现整个铸造过程。由于在压铸领域，制作产品实体原型的成本相当高昂，因此基于软件的模拟提供了一种快速且经济的解决方案。

先进的模拟软件可以分析铸造模型，以评估与产品质量相关的不同变量，包括：

控制浇注速率以减少蒸发气孔隙度
湍流可避免侵蚀、夹杂和夹带
热点可消除额外的熔融夹杂物
考虑收缩、裂缝、裂纹的热梯度

完美地描述上述变量可以终止铝压铸。模具设计错误。调整变量以改变结果变得有效、简单且立竿见影。.

Sunrise Metal 是专家压铸模具制造商具有先进的数控加工和快速加工能力。联系我们如有任何关于压铸项目最新工具实践和降低成本的技巧的疑问。