铝合金压铸模具基础知识

发布时间： 12 / 14 2020 作者：网站编辑访问：12678

一、铝合金压铸模具的基本定义

模具制造是指成型和制坯工具的加工。此外，还包括刀模和模切工装。一般来说，工装由上模块和下模块组成。钢板置于上下模之间，材料在压力机的作用下成型。当压力机打开时，将获得由工装形状决定的工件或清除相应的废料。小到电子连接器和大到汽车仪表板的零件都可以通过模具进行成型。

级进模是一组能自动将工件从一个工位移动到另一个工位，并在最后一个工位得到成型零件的工装。

工装工艺包括：冲裁模、落料模、复合模、挤压模、四滑模、级进模、冲压模、模切工装等。

2. 工装类型

(1)金属冲压模具：连续模、单模、复合模、拉深模
(2)塑料成型模具：注塑模具、挤出模具、吸塑模具
(3)压铸工装：锌合金压铸工装、铝合金压铸工装
(4)锻造工装
(5)粉末冶金工装
(6) 橡胶工装

3. 工装工艺

下料：前模料、后模料、镶料、排位料、斜顶料；
开框：前模框和后模框；
开孔：前模腔开孔、后模腔开孔、分型线开孔；
铜公：前模铜公、后模铜公、分型线角间隙铜公；
线切割：插入分型线，铜公，斜顶枕位；
电脑锣：分模线精锣、模芯后精锣；
EDM：前模厚、铜公、公模线角清理、后模骨位、枕位；
钻孔、针孔、顶针；工装顶针孔水路孔加工线位、排位杆；
斜顶，复合顶针，带顶针。

其他4

（1）翠、码模坑、垃圾钉（限位钉）；
(2)飞行模型；
(3) 喷嘴、支撑头、泉水输送；
(4) 存模位置、抛光位置、前模、后模骨位置；
(5) 细水结构、拉杆螺旋钩、弹簧
(6)重要零件的热处理、淬火、渗氮；

5.工装软件

UGNX、Pro/NC、CATIA、master cam、SURFCAM、topsolid cam、space-e、camworks、worknc、tebis、hyperMILL、PowerMILL、gibbscam、featurecam等。

6.基本特征

(1) 一对工装一般由阴模、冲头和模座组成，有的可能是多片组装模块。因此，上下模具的组合、镶件与型腔的组合、模块的组装，都需要很高的加工精度。精密工装的尺寸精度往往达到μm级。
(2) 一些产品的形状表面，如汽车覆盖件、飞机零件、玩具和家用电器等，由多种曲面组成，因此工装型腔表面非常复杂。有些表面必须进行数学处理。
(3)小工装批量生产不是批量生产。在许多情况下，只生产一次交货。
(4) 工装过程中有多种工序，如铣、镗、钻、铰、攻丝等。
(5)重复生产工装使用寿命长。当一副工装超过其使用寿命使用时，必须更换新工装，因此工装的生产往往是重复的。
(6)有时在仿形生产中既没有图纸也没有资料，仿形加工应根据实际对象进行。这就要求精度高，不变形。
(7)工装材料优良，硬度高。工装的主要材料采用优质合金钢，特别是高寿命的，常采用Crl2、CrWMn等莱氏体钢。这种钢材从坯料锻造、加工到热处理都有严格的要求。因此，加工工艺的编制也不容忽视，热处理变形也是加工中的一个严重问题。

根据以上特点，机床的选用应尽量满足加工要求。例如，数控系统的功能要强，机床的精度要高，刚性要好，热稳定性要好，要提供仿形功能。

7、工艺流程安排

(1)底部加工，加工数量保证；
(2)铸坯基准对中、2D、3D表面余量检查；
(3) 2D和3D型材粗加工，非安装非工作平面加工（包括安全平台面、缓冲安装面、压板平面和侧基准面）；
(4) 半精加工前，应找准侧基准面，以保证精度；
(5) 半精加工2D和3D曲面，精加工各种安装工作面（包括限位块安装面和接触面，刀片安装面和背面，冲头安装面，废刀安装面和背面，弹簧安装面和接触面、各种行程限位工作面、楔块安装面和背面），半精加工各种导向面和导向孔，并留有精加工余量加工基准孔和高度基准，并记录数据；
(6)检查和复核加工精度；
(7)钳工镶嵌工艺；
(8)精加工前，对准工艺参考孔基准面，检查刀片余量；
(9)精加工轮廓2D、3D、侧冲轮廓及孔位、精加工工艺参考孔及高度基准、精加工导向面及导向孔；
(10)检查和复核加工精度。

8.注意事项

(1)工艺准备简明详细，加工内容尽量用数字表示；

(2)对于加工的重点和难点，要特别强调工艺；

(3)需要结合加工位置，工艺表达清楚；

(4)刀片需要单独加工时，注意加工精度的工艺要求；

(5)组合加工后，对于需要单独加工的镶件，该工艺具备组合加工时单独加工的基准要求；

(6) 弹簧在模具加工中最容易损坏，因此应选择疲劳寿命长的模具弹簧。

铝合金压铸模具基础知识

大型铝合金压铸模具的加工问题

1. 巨大的体积和重量

在加工大型模具时，如何应对自身巨大的体积和重量，是加工企业面临的一大挑战。大型模具的加工往往需要大量的劳动力、专用设备、多次调整和合模，加工精度也受到很多潜在因素的影响，不易得到保证。

2、购置成本问题

与各种大型模具的加工生产直接相关的最大成本是机床的购置成本。能生产大型模具的机床是相当昂贵的，特别是在复杂的工艺安排下，需要多台机床来完成模具从粗加工到精加工的所有工序。如此高昂的前期投入成本，也是很多企业进入这个市场的最大障碍。由此可见，如果能在合适的机床上实现大型模具的粗加工和精加工，即使只需要一次调试和装夹，也能解决很多问题，保证加工精度。

加工中心

1.铸铁床身结构，机床主轴具有散热功能

铸铁材料具有高刚性和散热特性，因此是制造机床结构最稳定的材料。对于任何用于铣削大型零件的机床，首先需要具有非常坚固的铸铁结构，并配备具有散热功能的主轴。

就机床主轴而言，必须采用内置冷却技术，从轴承外部对主轴进行冷却，以确保主轴本身不会因热而烧坏或失去精度。长期加工过程中的膨胀。这些因素都很重要，因为大型模具的加工时间长，而且在重切削条件下，这会增加模具的热量和应力。因此，机床的结构件必须具有良好的刚性和散热特性，这是加工大型优质铝合金压铸模具的前提。因此，必须最大限度地限制机床在加工过程中的振动，并迅速散发加工过程中产生的热量。选择合适的加工机床和刀具可以在成本和周期时间方面实现双赢。

2. 热稳定技术

由于处理时间长，还必须考虑环境温度的影响。例如，在普通机床上加工一个大型铝合金压铸模具，当环境温度变化10°C时，会引起机床立柱温度变化6°C，从而引起0.07mm的变化主轴角板的平行度。因此，机床的设计必须考虑环境温度的影响，避免环境温度对加工零件精度的影响。

3。速度

对于可快速移动的大型模具加工中心，大型模具加工机床的主轴转速至少应达到20000r/min，金属切削速度应满足762~20000mm/min。

4.精度

精密控制始终贯穿模具加工的各个阶段。如果需要在加工中心上对大型模具进行粗加工和精加工，必须严格控制机床的定位精度和重复定位精度。大型模具专用加工中心一般定位精度为±1.5μm，重复定位精度为±1μm。同时，其间距精度应保持在5μm以内。

5. 反馈解析

对于高精度表面加工，机床本身的反馈分辨率对于检测加工零件的精度非常重要。使用标准的 1μm 反馈分辨率，通常获得的结果不是很令人满意。如果分辨率可以达到0.05μm，那么它的精加工效果几乎没有任何瑕疵。而且，通过对机床分辨率、刻度反馈和小节距滚珠丝杠的控制，可以进一步提高零件表面的加工质量。

6. 主轴

大型模具加工中心使用的主轴必须满足粗加工、半精加工和高质量精加工的要求，作为参考标准，能达到的表面加工质量应控制在2μm的水平。通常，合模面和分型线部分的精加工非常重要，但在传统工艺下，许多模具制造商不得不采用手工抛光来弥补刀具加工精度的不足。由于大型加工机床造价昂贵，因此购买一台多功能机床进行这一加工显然是不切实际的。

此外，合理的主轴设计必须能够最大限度地延长刀具的使用寿命，使其在加工周期内能够以低振动和低温升继续工作。例如在大型模具加工中心加工汽车仪表板模具时，如果用16mmCBN刀片做精加工刀具，加工速度可达8m/min，使用寿命超过30h，加工表面质量可控0.336～3.2μm内。可以看出，考虑到加工大型模具时刀具成本的增加，使用专门设计的大型模具加工机床不仅可以延长刀具的使用寿命，而且可以为加工每个模具节省大量的刀具成本。 .

7. 移动式多轴加工头

由于模具尺寸和重量的限制，工件装夹通常需要很长时间。因此，使用三轴加工中心不仅减少了工件的调试和装夹次数，而且不影响机床的加工精度，从而大大提高了车间加工大件的生产能力。模具。

可移动的多轴加工头可用于加工结构特别复杂的大型模具。根据可变几何形状设计的加工头可实现 3 轴联动加工。只需一次装夹工件即可铣削加工深腔。模具和冷却孔，以及切割许多其他具有复杂几何形状的零件。例如，当主轴以最佳角度倾斜时，可以增加加工头与铣削加工点的接近度，从而可以使用多轴加工头完成斜孔的加工。

另外，由于多轴加工头加工工件表面，用刀具的半径刃代替刀尖，可以提高表面粗糙度。

8. 芯片管理

金属切削时会产生大量切屑。如果不能及时消除，势必会导致二次切削，造成机床结构件或工件表面温度升高。大型模具加工中心的工作台下通常有18个排屑孔，无论工作台移动到哪里，都可以可靠地清除切屑。机床内置4条铰链式排屑带，将切屑高速输送到机床前端。

9. 高压冷却液

在加工大型模具时，高压冷却液起着非常重要的作用。例如，使用2+3轴加工方式钻斜孔时，需要压力为1000psi（1psi=6890Pa）的冷却液，才能有效去除切屑，实现更高的切削精度。如果没有这种高压冷却液，加工斜孔时需要额外增加机床，需要二次安装，降低了加工精度，增加了循环成本。根据以上分析可以看出，大型模具的简单加工要求机床具有更多更好的功能。牧野研发的新型MCC2516VG 3轴卧式加工中心，主轴转速可达15000r/min，并采用“轴芯冷却”方式和“轴承内压润滑”功能，确保主轴及其附属轴承能及时有效地冷却。

此外，主轴不仅可以沿水平X轴、垂直Y轴和前后Z轴方向移动，还可以随A轴和C轴旋转。具有两种分度功能，不仅可以减少调整的工作量，还可以切割复杂的工件，如保险杠、仪表板、汽车大灯镜片等。

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