压铸模的设计除了要通过分析压铸件的结构特点，来确定内浇口位置外，还需要通过压铸工艺参数（填充时间；填充速度等）的初步确定来设计内浇口的大小面积。并通过不同的导流方式来实现对 铝液 的 流 向、流态以及汇交点的控制。为排溢系统的位置确定提供了依据，也为排溢系统能够最大限度的发挥其效力而提供了基本保证。从而也为能够生产出优质产品而提供了根本保证。

        当然，模具结构是否合理也是影响产品质量的决定因素之一。但这课题于此不在讨论之列，所以，我们只讨论浇注系统的设计。

一、浇注系统设计的流程

        1．分析3D。

        2．确定压铸工艺参数 。

        3．校核所选压铸机是否能满足要求。

        4．流道设计。

二、浇注系统设计的具体步骤

一、分析3D。

        以下面的圆盘为例：

A

B

C

零件特点：

        1．壁厚不均匀。从外到内，壁厚由2.5mm→3mm（变宽）→2.8mm（变窄）→2.5mm（中部变窄）或5mm（突变宽）。

        2．中部是薄壁平面。

        3．外围周边的凸台会把铝液直接导向内圈的下方，加上其5mm的宽度也很容易把铝液吸引过去。

（二）确定压铸工艺参数 ：

        1．确定零件的垂直投影面积。（直接在软件测量）

D

E

F

        2.  确定零件的重量。（直接在软件测量）

        3.  确定零件的平均壁厚：

一般设计手册的计算方法

        b1、b2、b3……铸件某处的壁厚

        S1、S2、S3……铸件壁厚为b1、b2、b3处的面积

简化算法

        零件的平均壁厚（h）≈凝固模数M×2

        凝固模数M=零件的体积（V）÷零件的曲面面积（S）

例：

4.  确定零件的填充时间和速度：

        一般从设计手册可直接查到。

        从设计手册可直接查到。为了满足填充流量的需要，在压铸机所能提供的能量还比较充裕的前提下，建议取表中速度的小值。即 填充时间：0.034（s ） 填充速度：（36m/s）

经验公式：

        填充时间（t）＝零件的平均壁厚×0.0125（S）

例：t＝3.27×0.0125=0.04（S）

        Fn――内浇口截面积（cm²）

        t――填充时间（s）

        G――铸件重量（g）

        vn――填充速度（cm/s）

        γ――铝合金液态比重（2.4g/cm³）

        校核压铸机的能量储备：

        Fn――内浇口截面积（cm2）

        Fc――冲头截面积（cm2）

        vn――填充速度（cm/s）

        vc――冲头速度（cm/s）

        vc一般取400――420（cm/s）为上限值。

        通常在机型图所标的上限值都是在空载的情况下的。而且前提是，机器是新的。经过对机器损耗等各方面综合考虑，以及多年来的验证，取400――420（cm/s）为上限值比较合理与安全。

例：

代入上式

        282.5＜400（cm/s）

        如果填充速度需要提高到44（m/s）

        345.3＜400（cm/s）

        结论：冲头速度的储能足够

6.  校核压铸机的锁模力：

        FL――锁模力（吨）

        Pg――压射压力(巴)

        Pz――增压力(≈2.5Pg)      

        St――产品投影面积（cm2）

        Sq――流道和渣包的投影面积（cm2）

        vn――填充速度（m/s）

        g――重力加速度（9.8m/s2）

        γ――铝合金液态比重（2.4g/cm3）

经验取值:

例：

        1巴（bar）=0.1MPa(Mpa)1MPa=10.2Kg/cm²

(三)流道设计

G

        旧式流道虽然有很强的方向性，但当铝液翻过外围周边的凸台后，仍然向Y的方向填充。这样，必然会被下一个型腔壁挡住。结果是：一部分被分开左右，一部分被逼往下走。能够跑到中间薄壁的铝液很少，甚至没有。中间薄壁成了最后填充的位置，则很难避免困气的情况出现。那么，生产不出好产品也是理所当然的。

        新式流道也有很强的方向性，但当铝液翻过外围周边的凸台后，利用下一个型腔壁的阻挡。把铝液导向内侧。连同后来从内侧浇口进来的铝液一起往内侧冲。由于两股流束在内侧中部会合，随着两侧铝液源源不断的跟进，中间薄壁便成了阻力最小的地方。在两股流束对冲，互相挤压的情况下，液流被迫进入中间薄壁。随着中间薄壁填充面积的增大，其填充阻力也会不断地增大。同样，对两侧跟进铝液的反作用力也会增大。当反作用力增大到一定程度的时候，部分铝液就会挣脱主流的束缚，从其旁边的间隙回流，开始向两侧填充，并与中间薄壁溢出的铝液会合，进而完成对整个圆盘的填充。

H

        此流道的成功与否，还取决于压铸工艺参数的调整。包括：一速、二速距离长短比例；压射速度；压射压力等。以及其他诸如：模具的排溢系统；模具结构;模具温度；压铸液体温度等各方面因素的控制。

1.  确定进料的位置和形式

        此前已计算过内浇口面积的大小。现在的主要目标，是根据产品的特点所要求的填充顺序、流向，以及选取能满足以上要求的流道形式来设计浇注系统。

2.  入料股数：

        一般情况下是根据内浇口面积来划分。但因为每个产品都各有特点，所要求的填充状态自然各不相同。所以，具体数量就要以能够获得理想填充状态为目标来划分。有时甚至以增加或减少内浇口总面积（即增加股数）来获得理想填充状态。增加时需考虑原来选用的料筒直径是否还能满足要求（如冲头速度等）；减少时则需校核压铸机的锁模力是否足够。

3.  内浇口（位置、形状如图K-（e）所示）

        内浇口一般都是近似于长方形的。填充流量的大小主要是由它的面积来控制。

4.  横浇道1（位置、形状如下图K-（b）所示）

        横浇道1包括导入区（b）和过渡区（a）。导入区控制流向，过渡区控制流态。此区域的形状不同，可以产生出各种不同的流态。

        导入区（b）截面（如图K-（b）所示）。其截面积是内浇口的1.5~2.5倍。注：ADC12取1.5；ADC3取2.5。

5.  横浇道2（位置、形状如下图K-（c）所示）

        此区的功能是把进料输送到横浇道1的导入区（b）。通过形状和截面积的变化，可控制导入区进料的先后顺序，进而可以控制铝液进入型腔的先后顺序。再加上与内浇口面积变化的配合，就可以达到控制填充状态，及各股流束的汇交位置点的目的。

        此区的截面积必须≥所有归它“管辖”的导入区（b）截面积之和。

例：

6.  横浇道3（位置、形状如下图K-（d）所示）

        此区的截面积必须≥两侧横浇道2截面积及中间一个导入区（b）截面积之和。

例：

I

J

K

L

M

综述：

        此例浇注系统，是经过对零件特点的全面分析，和对压铸工艺综合考虑设计而成。事实证明，此浇注系统的设计，完全做到了真正的马到成功。即一次试模成功。

当然，要做到每套模具的设计都能如此，除了必须遵循以上的步骤外，还要熟悉内浇口和横浇道的形式、大小对液体流态影响，这也是成功与否的决定因素之一。

版权声明：文章内容摘编自网络，如有侵权，请及时联系我们删除！