1、电动球阀：压铸模具材料与结构设计压铸模具材料与结构设计目录1 压铸模具的结构压铸模具一般的结构如图1. 导柱 2.固定外模 (母模 ) 3 分流子镶套 4.分流子 5 固定内模 6 角销 7 滑块挡片 8 滑块 9.可动内模 10.可动外模 (公模) 11.模脚 12.顶出板 13.顶出销承板 14.回位销15.导套2压铸模具结构设计应注意事项（1）模具应有足够的刚性，在承受压铸机锁模力的情况下不会变形。（2）模具不宜过于笨重，以方便装卸 修理和搬运，并减轻压铸机负荷。（3）模穴的压力中心应尽可能接近压铸机合模力的中心，以防压铸机受力不均，造成锁模不密，铸件产生毛边。（4）模具的外形要考虑到与
2、压铸机的规格的配合：电动球阀：（a）模具的长度不要与系杆干涉。（b）模具的总厚度不要太厚或太薄，超出压铸机可夹持的范围。（c）注意与料管（冷室机）或喷嘴（热室机）之配合。（d）当使用拉回杆拉回顶出出机构时，注意拉回杆之尺寸与位置之配合。（5）为便于模具的搬运和装配，在固定模和可动模上方及两侧应钻螺孔，以便可旋入环首螺栓。3 内模（母模模仁）（1）内模壁厚内模壁厚基本上不必计算其强度，起壁厚大小决定于是否可容纳冷却水管通过，安排溢流井，及是否有足够的深度可攻螺纹，以便将内模固定于外模。由于冷却水管一般直径约 10mm，距离模穴约 25mm，因此内模壁厚至少要 50mm。内模壁厚的参考值如下表。内
3、模最小壁厚参考表压铸机吨数 125 以下 125-500 500 500内模壁厚（mm）50 55 60 70（2）内模与外模的配合内模的高度应该比外模高出 0.05-0.1mm，以便模面可确实密合，并使空气可顺利排出。其与外模的配合精度可用 H8 配 h7，如下图所示。电动球阀：（3）内模与分流子的配合分流子的功用是将熔汤由压铸机导至模穴内，因此其高度视固定模的厚度而定。分流子的底部与内模相接，使流道不会接触外模，如下图，内模与分流子的配合可用 H7配 h6。4 外模（1） 固定外模固定外模一般不计算强度，但设计时要注意留出锁固定压板或模器的空间。（2） 可动外模可动外模的底部厚度可用下面的
4、公式计算：其中：h：外模底部之厚度（mm）p：铸造压力（kg/cm 2）L：模脚之间距（mm）a：成品之长度（mm）b：成品之宽度（mm）电动球阀：B：外模之宽度（mm）E：钢的杨氏模数=2.110 6kg/cm2d：外模在开模方向的最大变形量（mm） ，一般取 d0.05mm.例：某铸件长 300mm,宽 250mm，铸造压力选定 280（kg/cm 2）,外模之宽度 560（mm）,模脚之间距 360（mm）,最大变形量取 0.05（mm） 。所以P=280(kg/cm2)L=360(mm)a=300(mm)b=250(mm)B=560(mm)E=2.1106kg/cm2d=0.05(mm
5、)计算得 h=138mm5.模脚（1）模脚变形量模脚主要的功能在提供模具之顶出空间，其强度计算公式为其中 ：d:变形量（mm） ，通常要小于 0.05mm.W: 锁模力/2(kg)H：模脚高度（mm）=顶出距离 +顶出板厚度+顶出销承板厚度 +前进止动距离（防止顶出板撞到外模）+后退止动距离（防止顶出板撞到压铸机） E：钢的杨氏模数=2.110 4（kg/mm 2）a: 模脚长度(mm)b: 模脚宽度(mm)例：压铸机锁模力 315 吨，模脚高度 130（mm） ，模脚长度 560（mm ） ，模脚宽度80（mm） 。则W=315000/2=157500(kg)H=130(mm)a=560(m
6、m)b=60(mm)电动球阀：此时变形量=（157500130）/（2.110 456080）=0.021 （mm ）0.05当模脚的高度 H 愈大时其变形量愈大。因此高度愈小愈好，只要足够顶出就行了。对于较大的模具，通常在两只模脚中间会再加上支柱补强。（2） 固定模脚用螺栓模脚要用螺栓固定于可动外模上，所使用的螺栓大小及数量，可参考下表。 锁模脚螺栓建议值压铸机 螺栓尺寸 数量 压铸机 螺栓尺寸 数量3500 吨 M30 102500 吨 M24 122250 吨 M24 111650 吨 M24 91200 吨 M20 131000 吨 M20 11800 吨 M16 10650 吨 M1
7、6 8350 吨 M16 6250 吨 M12 8200 吨 M12 8135 吨 M10 690 吨 M10 66导柱与导套CNSB3370“压铸模用导柱”中规定了导柱的材料 形状与尺寸。CNSB3373“压铸模用导套”则规定了导套的材料 形状与尺寸。设计时可直接选用标准规格。导柱直径的选择可使用下面的经验公式：其中 d：导柱直径（mm）F: 模具分模面上的表面积（mm 2）K: 比例系数，一般为 0.070.09。当 F200000 时，K 取 0.07。F=40000200000时,K 取 0.08.当 F40000 时.K 取 0.09.用此公式计算出来的值,会与 CNSB3369“压
8、铸模用主模板”中各个模具尺寸所使用的导柱尺寸接近. 导滑段的最小长度为直径的 1.5-2 倍,一般按高出分模面的型心长度加上 12-20mm.7.回位销(1)回位销直径回位销的功用是当顶出机构顶出铸件后,靠着合模的力量将顶出机构回复到原位.此外也有导引及支撑顶出板的功能.CNSB3372 规定了回位销的形状与尺寸.回位销直径的选择可参考下表.外模宽（mm）小于等于150150-250250-350350-500500-650650- 800大于 800回位销直径(mm) 12 15 20 25 30 35 40电动球阀：（3） 回位销的长度回位销的长度则可用下面公式计算回位销的长度 L=可动外
9、模高度+模脚高度-顶出板厚度-后退止块高度8拔模力的计算抽芯时型芯受力的状况见下图。型芯受力图拔模力的大小可由下式计算：P=P1cos+P 2sin=Alp(cos-sin)其中 P：拔模力（kg）P1: 抽芯阻力（kg）P2：铸件冷却收缩后对型芯的抱紧力(kg)A：被铸件抱紧的型芯成形部分断面周长(mm)L：被铸件抱紧的型芯成形部分之长度(mm)P:单位面积的抱紧力。对锌合金一般取 0.6-0.8kg/mm2 ,对铝合金一般取 1.0-1.2kg/mm2,对铜合金一般取 1.2-1.6kg/mm2.:压铸合金对型芯的摩擦系数，一般取 0.2-0.5。：型芯成形部分的拔模角。例：铝合金压铸件型
10、芯直径 40mm,长度 60mm,拔模角 1，如下图，摩擦系数取 0.25，则拔模力 P=电动球阀：9。顶出销CNSB3371 中规定了顶出销的形状与尺寸，设计时可选用标准的尺寸。顶出销的直径的选择需考虑两件事：（1）顶出时是否会在铸件表面留下痕迹， （2）顶出销是否会发生挫曲。（1）顶出时是否会在铸件表面留下痕迹容许的顶出销前端最小截面积为：其中 A=顶出销前端截面积（mm 2）P=顶出销承受的总推力（kg）n=顶出销数量s=铸件的容许应力（kg/mm 2）.铜 铝合金取 5kg/mm2,锌合金取 4kg/mm2,合金取3kg/mm2.顶出销承受的总推力 P 相当于铸件的抱紧力，此一力量大小
11、的计算可参考前述之拔模力计算。例：某镁合金铸件所需之总推力为 5000（kg） ，使用 10 根顶出销则：P=5000n=10s=3所以顶出销前端截面积 A=5000/（103）=167（mm 2）故顶出销直径至少为 8（mm）.(2)顶出销是否会发生挫曲（buckling）将顶出销视为一端固定，另一端可滑动的柱，则其稳定性的大小可用下式来计算：其中 K：稳定安全倍数，钢取 1.5-3。n：稳定系数，其值取 20.19。E：杨氏模数，钢取 2106（kg/cm 2）I:顶出销最小截面积处之惯性矩（cm 4）,对于圆形截面 （d=顶出销直径） 。P：顶出销承受之实际推力（kg）L:顶出销之长度（
12、mm）10.角销（1）角销斜角的选择斜角 值一般在 1025间， 值愈小，所需要的开模力愈小，而可产生较大的电动球阀：拔模力，而角销所受的弯曲力也较小，开模行程长。所以小 值用于短型芯，而长型芯为了缩短开模距离用较大的 值。（2）角销直径的估算角销直径可使用下式估算角销受力简图其中 d:角销直径(mm)h：滑块端面至受力点的垂直距离(mm)p:拔模力(kg)例：P=1300(kg).=18,h=38(mm),则 d=26.3(mm),取 27(mm).（4） 角销长度角销长度建议用作图法来决定。 （参见下图）a.取滑块端面斜孔与角销外侧斜面接触外为 A 点。b.自 A 点作与分模面相平行的直线
13、 AC，使 AC=S（抽芯距离） 。c.自 C 点任垂直于 AC 线的 BC 线，交角销处侧面于 B 点。d.AB 线段的长度 L为角销有效工作段长度，e.BC 线段长度加上角销导引实部高度 I，为角销抽芯结束时所需的最小开模距离。电动球阀：作图法求角销长度11压铸模具材料压铸模具材料依使用地方大致可分为三类：（1） 与熔汤接触处之零件：为此构成模具之主要零部件，因应压铸制程之严苛环境及生产条件，用于此之材料需具备有：良好之切削性良好之高温强度 高温硬度 高温韧性 抗回火稳定性 高温耐磨性 抗热疲劳性良好淬硬性 热处理尺寸安定性良好之导热性热膨胀系数小（2） 滑动配合零件：良好之耐磨性和适当的
14、强度适当之淬硬透性和较小之热处理变形率（3） 结构零件外模和紧固零件需有足够强度工具钢种类很多，价格又贵，刚才的选择需考虑使用环境及经济因素。下表为参考资料所列常用的材料。预硬钢（FDAC，P20）只使用于量少的低温合金（锌，锡，铝）之压铸。热作工具钢（SKD61 ，H13）粗加工需在退火状态下为之，调质（淬火回火）后再做细加工。放电加工所产生之白层需磨除以避免模具寿命减短。优质热作工具钢（premium grade H13 or SKD61）因其均质性有姣好之寿命。电动球阀：压铸模具零件常用材料表 a,b注：a.以上皆为节录自各参考资料，所列材料可以相似或更佳之材料替代。b.-：表参考资料无
15、特别列明。c.硬度为 HRC。d.锌合金量少时可使用预硬钢。d.永茂工业。e.瑞典 Assab公司编号。电动球阀：压铸模具零件常用材料各国对照表注：CNS 钢材 81 年后符号改与 JIS 同，请参较 CNS G3059。电动球阀：压铸模具配合公差固定零件配合公差工作条件 配合类别和精度与熔汤接触 H7/H6-圆形H8/h7-方形 内外模配合 型芯与内模 外模和分流子 衬套内模和分流子 H7/k6 导套和外模不与熔汤接触 H7/m6 外模和导柱 外模和角销 外模和楔紧块 外模和定位销滑动零件配合公差工作条件 使用合金 配合 典型配合零件举例锌合金 H7/f7铝合金 H7/e8铜合金 H7/d8顶出销和顶出孔，卸料板上的滑动配合，滑块中子和配合孔锌合金 H7/e8铝合金 H7/e8-d8与熔汤接触，受热量较大铜合金 H7/d8-c8成型滑块和滑块座锌 铝合金 H7/e8受热量不大，精度要求较高 铜合金 H7/d8导柱和导套H7/h8-h9 顶出板导柱和顶出板导套的滑动部位受热量较小，精度要求不高 轻金属H8-H9/f9 回位销和孔
