深圳鋅合金壓鑄廠分析鋅合金壓鑄模具的設計與制造直接決定鑄件質量、生產效率和模具壽命,需圍繞鋅合金低熔點(400–450℃)、高流動性的特性,把控澆注系統、排溢系統、溫控系統、結構強度四大核心細節,具體要點如下:
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一、 模具材料與熱處理:基礎保障
型腔材料選型
鋅合金壓鑄模具型腔需承受反復的熱沖擊和金屬液沖刷,優先選 H13 熱作模具鋼(主流選擇),其耐熱性、耐磨性、韌性俱佳;
大批量生產(百萬模次以上):可選用8407、SKD61等更高性能的熱作模具鋼;
小件、低批量生產:可選用P20 預硬鋼,降低成本,但壽命較短。
熱處理工藝
型腔、型芯需做淬火 + 回火處理,硬度達到 HRC 48–52,避免使用中變形、磨損;
模具表面可做氮化處理(滲氮層深度 0.15–0.3mm),提升表面硬度和抗粘模能力,延長模具壽命。
二、 澆注系統設計:控制金屬液流動
澆注系統的作用是引導熔融鋅合金平穩、均勻填充型腔,避免卷氣、沖蝕模具,核心細節如下:
澆口類型選擇
小件、精密件(如電子外殼):選側澆口、點澆口,充型速度快,后續去澆口方便,不影響鑄件外觀;
大件、厚壁件(如五金配件):選扇形澆口、平澆口,降低金屬液流速,避免沖蝕型腔;
禁止使用直沖式澆口,防止金屬液直接沖擊型芯,導致型芯變形或粘模。
流道設計原則
流道需光滑無死角,截面采用梯形或圓形,降低金屬液流動阻力;
遵循等截面、等流速原則,多型腔模具需保證各型腔進料均勻,避免部分鑄件充型不足。
壓射參數匹配
結合鋅合金流動性,設計的澆口速度需控制在 3–8m/s,速度過快易卷氣,過慢易產生冷隔;
澆注系統截面積需與壓鑄機壓射缸直徑匹配,確保足夠的壓射壓力傳遞到型腔。
三、 排溢系統設計:排出氣體與雜質
鋅合金壓鑄易產生氣孔、夾雜缺陷,排溢系統(溢流槽 + 排氣槽)是關鍵,需注意:
溢流槽設計
位置:開設在型腔最后充型的部位(如死角、厚壁處)、金屬液沖擊的位置,用于收集冷金屬液、氧化物和雜質;
體積:溢流槽體積需為鑄件體積的 5–10%,確保足夠容納雜質;
形狀:采用淺而寬的結構,便于后續切除,避免殘留疤痕。
排氣槽設計
位置:與溢流槽連通,開設在型腔末端、分型面、型芯間隙處;
尺寸:槽寬 5–15mm,槽深 0.05–0.15mm(鋅合金壓鑄專用尺寸),過深會導致金屬液溢出,過淺排氣不暢;
排氣槽需直通模具外部,或連接真空排氣裝置,提升排氣效率,減少鑄件氣孔。
四、 模具結構設計:兼顧成型與脫模
分型面設計
分型面需選在鑄件最大輪廓處,確保鑄件能順利脫模;
避免分型面穿過鑄件的重要外觀面,防止產生飛邊影響美觀;
分型面需設置定位銷、導柱導套,保證合模精度,防止錯模。
型芯與型腔結構
薄壁件(壁厚<1mm):型芯需做加強筋,防止壓射時型芯變形;
深腔件(深度>50mm):需設置抽芯機構(斜導柱、液壓抽芯),避免鑄件脫模時拉傷;
鑄件上的螺紋、卡扣等復雜結構,需設計活動鑲塊,實現一體成型。
頂出系統設計
頂針布置需均勻對稱,優先選圓形頂針,避免頂針過細導致彎曲;
薄壁件、易變形件:選用頂塊、頂板頂出,增大頂出面積,防止鑄件頂裂;
頂針與頂針孔的配合間隙控制在 0.01–0.02mm,避免金屬液滲入產生飛邊。
五、 溫控系統設計:穩定模具溫度
鋅合金壓鑄對模具溫度敏感,溫度過高易粘模、鑄件晶粒粗大;溫度過低易產生冷隔、澆不足,需設計精準溫控系統:
冷卻水路布置
水路需貼近型腔、型芯表面(距離 15–25mm),優先采用螺旋式、環形水路,保證模具溫度均勻;
厚壁件對應部位需加強冷卻,薄壁件可適當減少冷卻水量;
水路接頭需密封良好,避免漏水導致模具生銹或溫度波動。
預熱與溫控參數
模具開機前需預熱至 150–200℃,避免冷模接觸高溫金屬液產生熱沖擊;
生產過程中,模具溫度需穩定在 180–220℃,通過調節冷卻水流量實現精準控溫。
六、 制造與裝配細節:保證精度
加工精度控制
型腔、型芯的加工優先采用CNC 銑削 + 電火花加工(EDM),尺寸公差控制在 ±0.02mm,表面粗糙度 Ra≤0.8μm;
分型面、導柱導套需做研磨處理,保證合模間隙均勻,防止漏液。
裝配要求
導柱導套需同軸度良好,合模時無卡滯;
頂出系統運動需順暢,頂針復位準確,避免與型芯碰撞;
模具裝配后需做試壓測試,用石蠟或低熔點合金模擬充型,檢查澆注、排溢系統是否合理。