如何設(shè)計(jì)一個(gè)優(yōu)秀的鋅合金壓鑄模具
來源:
譽(yù)格壓鑄
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發(fā)布時(shí)間: 2022-09-16
在經(jīng)濟(jì)與環(huán)境壓力的大背景下
,壓鑄廠體會(huì)到了激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)壓力。從世界壓鑄領(lǐng)域的對(duì)比可以清晰的看到,歐州壓鑄工業(yè)在鋅合金壓鑄件設(shè)備技術(shù)現(xiàn)代化以及工藝的理解方面具有引領(lǐng)地位。而日本的壓鑄工業(yè)在生產(chǎn)效率,壓鑄模具造型
、壓鑄工藝控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)方面處于領(lǐng)先地位
。壓鑄模具可通過改進(jìn)參數(shù)和循環(huán)時(shí)間使之更加優(yōu)秀
。

一
、 整體優(yōu)化
1
、縮短壓鑄循環(huán)時(shí)間
2、提高壓鑄模具使用壽命
3
、降低廢品率
4
、減少能耗及輔助材料的使用
5、減少排放
首先要對(duì)循環(huán)時(shí)間和使用壽命詳細(xì)研究
,因?yàn)橛纱丝色@取最大潛能:循環(huán)時(shí)間是由許多工藝步驟組成
。對(duì)模具的冷卻和噴涂時(shí)間調(diào)整使熱量散發(fā)加快,具有最高的優(yōu)化潛能
。壓鑄模具的鎖模與開模時(shí)間受到壓鑄機(jī)機(jī)限制
,這樣的機(jī)械由于磨損及經(jīng)濟(jì)原因又不能加速。其中壓射時(shí)間很短處于次要地位
。
壓鑄模具的工作壽命主要受到疲勞裂紋限制
。主要由熱力學(xué)應(yīng)力,該應(yīng)力為了提高工作壽命必須減少
,或者提高材料強(qiáng)度和韌性
。
1、熱平衡處理方案
;
2
、材料;
3
、結(jié)構(gòu)和壓鑄技術(shù)設(shè)計(jì)
;
4、壓鑄和機(jī)械參數(shù)
;
5
、維修保養(yǎng)方案;
6
、加工
;
熱平衡處理方案,材料以及結(jié)構(gòu)和壓鑄技術(shù)設(shè)計(jì)
,與優(yōu)化目標(biāo)有著緊密的相互作用
。其意義較大。熱平衡處理方案影響著所有優(yōu)化范圍
,通過優(yōu)化熱平衡處理方案
,就有可能將更多的熱量從壓鑄模具散發(fā)出去。從而減少冷卻
,噴涂時(shí)間以及熱力學(xué)載荷
。這不僅縮短循環(huán)時(shí)間
,同時(shí)也會(huì)提高壓鑄模具工作壽命。熱平衡處理方案是所有研究的重點(diǎn)
。
材料熱處理對(duì)幾個(gè)優(yōu)化范圍有影響
,通過提高導(dǎo)熱能力,循環(huán)時(shí)間和熱力學(xué)載荷會(huì)減少
。由于強(qiáng)度和韌性的改善
,又能使工作壽命提高。
結(jié)構(gòu)和壓鑄技術(shù)對(duì)優(yōu)化范圍影響較少
,壓鑄模具內(nèi)熱應(yīng)力減少
,其工作壽命提高。
二
、 作業(yè)范圍的分析:
1
、 熱平衡處理方案
改善熱平衡處理方案,應(yīng)該縮短冷卻和噴灑時(shí)間
,降低循環(huán)時(shí)間
。噴涂時(shí)間的縮短使壓鑄模具熱力學(xué)載荷減少,脫模劑及噴涂使用量下降及噪音和排放的減少
。
目 前
,是在模具內(nèi)設(shè)置冷卻通路。在所選擇的范圍設(shè)置如分配器孔等裝置
,一個(gè)或兩個(gè)螺旋芯
,用于對(duì)恒溫處理介質(zhì)的導(dǎo)向。除了這些普通的恒溫處理
,還要有專門的結(jié)構(gòu):
1
、點(diǎn)噴射——冷卻;
2
、以CO2進(jìn)行冷卻;
3
、導(dǎo)熱管
;
4、在熱平衡處理通道內(nèi)的插入件
;
5
、由其他材料加工的襯套;
作為工業(yè)使用為人熟知
,用于加工在輪廓近處裝有恒溫處理的模具工藝技術(shù)
,可通過供選擇的如下方案:進(jìn)行研究
1、激光—燒結(jié)
;
2
、金屬板接縫
;
3、安裝模塊
;
4
、修改壓鑄模具;
5
、噴射金屬
;
2、熱平衡
對(duì)于熱平衡
,要研究熱循環(huán)
,每個(gè)循環(huán)對(duì)平衡空間輸入的熱量,在本身循環(huán)中再次散發(fā)
,超過平衡極限所有熱流量的總數(shù)
,對(duì)于此起始循環(huán)為零。
1
、鋅合金壓鑄件的熱能變化及冷凝熱能變化量
2
、噴涂介質(zhì)熱能變化
3、熱平衡介質(zhì)的熱能變化
4
、與周圍的熱能量交換
壓鑄模具
、機(jī)器及鋅合金壓鑄件的不同會(huì)得出不同的結(jié)論。當(dāng)鋅合金壓鑄件重量較大時(shí)
,應(yīng)通過恒溫處理裝置輸入較小的熱能
,另外,對(duì)環(huán)境的傳導(dǎo)熱能成份要降低
,由噴涂介質(zhì)帶走的熱能成份會(huì)大大增加
,可以認(rèn)為,當(dāng)鋅合金壓鑄件重量較高時(shí)
,由噴涂帶走的熱能成分會(huì)增高
。
2、提高熱平衡效率的方法
噴涂會(huì)導(dǎo)致壓鑄模具劇烈的熱能散發(fā)
,隨之而來的是壓鑄模具熱力學(xué)載荷
。材料的熱應(yīng)力結(jié)果是在表面出現(xiàn)熱疲勞裂紋,這樣的疲勞裂紋
,由于噴涂時(shí)間縮短而減少
,理想化的模具熱能應(yīng)從內(nèi)部熱平衡裝置帶走,而不是用外部的裝置將熱能帶走
。
3
、材料
材料及其特性優(yōu)化,有可能降低循環(huán)時(shí)間和提高使用壽命。
由于材料高的熱導(dǎo)能力可以縮短循環(huán)時(shí)間以及熱應(yīng)力的減少
,提高壓鑄模具的使用壽命
。由于機(jī)械性能的改善,阻礙裂紋的產(chǎn)生及增長(zhǎng)
,從而提高使用壽命
。
在可重復(fù)性及相同工藝條件下,對(duì)不同材料的對(duì)比
,通過對(duì)比評(píng)價(jià)對(duì)壓鑄工藝的適應(yīng)性
,可以進(jìn)一步開發(fā)合乎工藝的高性能鋼材。
4
、結(jié)構(gòu)與鑄造技術(shù)設(shè)計(jì)
改進(jìn)結(jié)構(gòu)及鑄造技術(shù)設(shè)計(jì)
,由于熱力學(xué)機(jī)械載荷的減少,使得模具工作壽命增加
。
在結(jié)構(gòu)與壓鑄技術(shù)方面的優(yōu)化范圍
。對(duì)于壓鑄技術(shù)所提問題不應(yīng)更細(xì)研究,模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是由其載荷來確定的
。
為提高壓鑄工藝的經(jīng)濟(jì)性
,制定了系統(tǒng)的整體研究,處理關(guān)鍵性的關(guān)系
,同時(shí)確認(rèn)
,熱平衡處理方案,材料以及結(jié)構(gòu)和壓鑄技術(shù)配置是主要的處理范圍
,具有特別重要意義的是熱平稀處理方案
,因?yàn)樵谘h(huán)時(shí)間,使用壽命及鋅合金壓鑄件特性之間存在極強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性
。材料具有提高使用壽命的潛能
,這主要是通過提高抗裂紋產(chǎn)生以及提高導(dǎo)熱能力降低循環(huán)時(shí)間來達(dá)到的。結(jié)構(gòu)和壓鑄技術(shù)配置(設(shè)計(jì))表現(xiàn)有適度的相互作用效果
。為了提高壓鑄的經(jīng)濟(jì)效益所認(rèn)可的潛能
,應(yīng)通過合適的措施,使其成為有用的現(xiàn)實(shí)
。
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