壓鑄模具設(shè)計方案一、壓鑄模具設(shè)計方案概述

壓鑄模具設(shè)計方案是指針對壓鑄工藝，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇，確保壓鑄件質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本控制的一系列技術(shù)方案。本方案從模具結(jié)構(gòu)、材料選擇、工藝參數(shù)、熱處理及維護等方面進行詳細闡述，旨在為壓鑄模具的設(shè)計與制造提供參考依據(jù)。

二、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

（一）模具基本結(jié)構(gòu)

1.定模和動模：模具分為定模（上模）和動模（下模），通過滑動配合形成壓鑄型腔。

2.型腔和型芯：型腔構(gòu)成壓鑄件的最終形狀，型芯用于形成內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

3.澆口系統(tǒng)：包括直澆口、橫澆口、內(nèi)澆口等，用于金屬液的填充路徑設(shè)計。

4.冷卻系統(tǒng)：通過水路或油路設(shè)計，控制模具溫度，防止過熱變形。

5.推出系統(tǒng)：包括推桿、推板等，用于壓鑄件順利脫模。

（二）關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

1.型腔設(shè)計：

-確保型腔表面光潔度達到Ra0.8μm以上，減少金屬液流動阻力。

-采用圓角過渡設(shè)計，避免尖角導(dǎo)致應(yīng)力集中。

-根據(jù)壓鑄件復(fù)雜程度，可分型為兩腔或四腔布局。

2.澆口系統(tǒng)設(shè)計：

-澆口截面面積控制在20-50mm2范圍內(nèi)，確保金屬液流動性。

-澆口位置選擇壓鑄件厚壁區(qū)域，減少填充時間。

-澆口設(shè)計需考慮后續(xù)修邊或去除需求。

3.推出系統(tǒng)設(shè)計：

-推桿數(shù)量根據(jù)壓鑄件面積均勻分布，間距不超過150mm。

-推桿頭采用圓弧形設(shè)計，避免損傷壓鑄件表面。

-推出力計算公式：F=A×P（A為接觸面積，P為壓射壓力，一般取50-100MPa）。

三、材料選擇

（一）模具材料要求

1.高強度：抗拉強度≥2000MPa，確保在高壓鑄造中不變形。

2.良好耐磨性：表面硬度HRC50-60，延長模具使用壽命。

3.耐熱性：工作溫度可達300-400℃，保持性能穩(wěn)定。

4.優(yōu)異韌性：沖擊韌性≥10J/cm2，避免脆性斷裂。

（二）常用材料及性能

1.熱作模具鋼：

-H13鋼：綜合性能優(yōu)異，適用于大型模具，使用壽命可達5000-8000次。

-SKD61鋼：空冷硬化，切削加工性好，適合復(fù)雜型腔。

2.高性能合金：

-鎳基合金：耐高溫腐蝕，適用于鋁鎂合金壓鑄，壽命可達10000次以上。

（三）材料熱處理工藝

1.淬火溫度：1050-1100℃，保溫時間2-4小時。

2.回火溫度：500-550℃，保溫1-2小時，空冷。

3.硬度檢測：使用洛氏硬度計（HRC）檢測，確保達到設(shè)計要求。

四、工藝參數(shù)優(yōu)化

（一）壓鑄工藝流程

1.合模：確保模腔密閉性，漏鋁率≤0.5%。

2.填充：金屬液速度0.5-1.5m/s，避免飛濺。

3.冷卻：型腔溫度控制在200-250℃，防止過早結(jié)晶。

4.推出：推出速度0.02-0.05m/s，避免頂白或變形。

（二）關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置

1.壓射壓力：根據(jù)合金種類調(diào)整，鋁合金一般設(shè)置80-120MPa。

2.填充時間：復(fù)雜件≤0.5秒，簡單件≤0.2秒。

3.保壓時間：1-3秒，確保金屬液完全填充。

五、熱處理與維護

（一）熱處理工藝

1.預(yù)熱階段：200-300℃，保溫1小時，防止熱應(yīng)力。

2.最終熱處理：按材料牌號執(zhí)行，確保組織均勻。

3.硬度檢測：每批模具需抽檢硬度，合格率≥95%。

（二）日常維護要點

1.清潔：每次使用后清理型腔殘留金屬液，使用超聲波清洗機。

2.潤滑：定期涂抹專用模具油，減少摩擦，潤滑周期≤3天。

3.檢查：每月進行一次全面檢查，更換磨損部件，如推桿頭、澆口套。

六、成本與效率分析

（一）成本控制措施

1.材料優(yōu)化：優(yōu)先選用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)模具鋼，降低采購成本。

2.設(shè)計簡化：減少不必要的結(jié)構(gòu)，如非關(guān)鍵部位圓角半徑≤5mm。

3.維護預(yù)防：建立維護臺賬，減少突發(fā)故障停機時間。

（二）效率提升方案

1.模具排熱設(shè)計：增加冷卻水道密度，型腔表面溫度均勻性提高至±10℃。

2.自動化升級：采用電動推桿替代傳統(tǒng)液壓推桿，效率提升20%。

3.數(shù)據(jù)監(jiān)控：安裝溫度傳感器，實時調(diào)整冷卻水流量，節(jié)約能源30%。

一、壓鑄模具設(shè)計方案概述

壓鑄模具設(shè)計方案是指針對壓鑄工藝，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇，確保壓鑄件質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本控制的一系列技術(shù)方案。本方案從模具結(jié)構(gòu)、材料選擇、工藝參數(shù)、熱處理及維護等方面進行詳細闡述，旨在為壓鑄模具的設(shè)計與制造提供參考依據(jù)。

二、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

（一）模具基本結(jié)構(gòu)

1.定模和動模：模具分為定模（上模）和動模（下模），通過滑動配合形成壓鑄型腔。定模通常固定在壓鑄機模板上，動模隨壓射活塞運動。兩者配合精度要求高，一般控制在0.01-0.02mm范圍內(nèi)，以確保型腔密閉性。

2.型腔和型芯：型腔構(gòu)成壓鑄件的最終外部形狀，型芯用于形成內(nèi)部結(jié)構(gòu)或孔洞。型腔表面光潔度通常要求達到Ra0.2-0.8μm，以減少金屬液的流動阻力并便于脫模。型芯設(shè)計需考慮強度和剛度，避免在高壓鑄造時變形。

3.澆口系統(tǒng)：包括直澆口、橫澆口、內(nèi)澆口等，用于金屬液的填充路徑設(shè)計。直澆口直徑一般取壓室直徑的0.6-0.8倍，橫澆口寬度控制在5-15mm，內(nèi)澆口截面面積需根據(jù)壓鑄件復(fù)雜程度調(diào)整，通常為10-30mm2。

4.冷卻系統(tǒng)：通過水路或油路設(shè)計，控制模具溫度，防止過熱變形。冷卻水路設(shè)計需避免死角，水孔直徑一般取6-10mm，水路間距根據(jù)模具厚度調(diào)整，通常為50-100mm。

5.推出系統(tǒng)：包括推桿、推板等，用于壓鑄件順利脫模。推桿數(shù)量根據(jù)壓鑄件面積均勻分布，間距不超過150mm，推桿直徑計算公式為：d=√(4F/π)，其中F為單根推桿承受的推出力，單位為N。

（二）關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

1.型腔設(shè)計：

-采用分型線優(yōu)化設(shè)計，盡量減少分型面的數(shù)量，一般不超過2處。分型面應(yīng)選擇在壓鑄件輪廓的較大平面上，避免曲面分型，以降低脫模阻力。

-型腔內(nèi)壁可設(shè)置排氣槽，排氣槽深度取0.02-0.05mm，寬度與型腔深度一致，間距不超過50mm，以防止金屬液填充時產(chǎn)生氣穴。

-對于薄壁件，可在型腔內(nèi)設(shè)置加強筋或抽殼設(shè)計，壁厚均勻性控制在0.5-1mm范圍內(nèi)，避免局部凹陷或變形。

2.澆口系統(tǒng)設(shè)計：

-澆口位置選擇壓鑄件厚壁區(qū)域，減少填充時間，并確保金屬液能優(yōu)先填充關(guān)鍵部位。澆口設(shè)計需考慮后續(xù)修邊或去除需求，如采用可拆卸澆口套。

-澆口厚度通常取1-3mm，過厚會導(dǎo)致壓鑄件表面產(chǎn)生飛邊，過薄則易斷裂。對于大型件，可采用多點澆口設(shè)計，澆口數(shù)量根據(jù)壓鑄件重量調(diào)整，一般每100kg金屬液設(shè)置1個澆口。

-澆口凝固時間需控制在0.5-1.5秒，可通過調(diào)整澆口尺寸或增加保溫套實現(xiàn)。

3.推出系統(tǒng)設(shè)計：

-推桿頭采用圓弧形設(shè)計，圓弧半徑R≥3mm，避免損傷壓鑄件表面。推桿長度需比型腔深度長50-100mm，確保充分脫模。

-推桿布置需考慮壓鑄件重量分布，重點區(qū)域可設(shè)置多根推桿，推桿間距與直徑之比控制在1:5-1:8范圍內(nèi)。

-推出力計算需考慮金屬液殘留在型芯或推桿上的壓力，公式修正為：F=A×P×1.2（A為接觸面積，P為壓射壓力，1.2為安全系數(shù)）。推出行程需比壓鑄件高度高20-30mm，避免碰撞。

三、材料選擇

（一）模具材料要求

1.高強度：抗拉強度≥2000MPa，確保在高壓鑄造（一般80-150MPa）中不變形。材料需通過淬火-回火處理，硬度達到HRC50-60，以平衡強度與韌性。

2.良好耐磨性：型腔表面硬度需高于金屬液侵蝕，推薦硬度范圍HRC55-62，表面可進行氮化處理，氮化層厚度0.1-0.3mm，耐磨性提升30%。

3.耐熱性：工作溫度可達300-400℃，保持性能穩(wěn)定，材料熱導(dǎo)率需≥20W/(m·K)，以快速散發(fā)金屬液熱量。

4.優(yōu)異韌性：沖擊韌性≥10J/cm2，避免在意外沖擊或加工過程中脆性斷裂。材料晶粒度需控制在5-7級，細化晶?？商岣唔g性。

（二）常用材料及性能

1.熱作模具鋼：

-H13鋼：屬鉻鎳鉬鋼，空冷硬化，切削加工性好，熱穩(wěn)定性優(yōu)異，適用于大型模具，使用壽命可達5000-8000次，成本適中。典型化學(xué)成分（質(zhì)量分數(shù)）:Cr:5.0-6.0%,Mo:4.0-5.0%,Ni:1.0-1.5%。

-SKD61鋼：屬鉻鉬鋼，油冷硬化，高溫強度好，適合復(fù)雜型腔，但切削性稍差。典型化學(xué)成分（質(zhì)量分數(shù)）:Cr:11.0-12.5%,Mo:0.4-0.6%。

2.高性能合金：

-鎳基合金：如Inconel625，耐高溫腐蝕，適用于高溫合金或腐蝕性環(huán)境，壽命可達10000次以上，但成本較高。熱導(dǎo)率20W/(m·K)，熱膨脹系數(shù)低。

（三）材料熱處理工藝

1.淬火溫度：根據(jù)材料牌號調(diào)整，H13鋼為1050-1100℃，保溫時間2-4小時，采用保護氣氛爐避免氧化。

2.回火溫度：分級回火，首階段500-550℃，保溫1-2小時，空冷；后續(xù)階段600-650℃，保溫2小時，空冷，最終硬度HRC55-58。

3.硬度檢測：使用洛氏硬度計（HRC）檢測，每個模具需抽檢至少5個點，合格率≥95%。硬度波動范圍≤3HRC。

四、工藝參數(shù)優(yōu)化

（一）壓鑄工藝流程

1.合模：確保模腔密閉性，漏鋁率需控制在0.5%以下，可通過增加鎖模力或優(yōu)化模腳設(shè)計實現(xiàn)。鎖模力計算公式：Fm≥1.3×Ps×A（Fm為鎖模力，Ps為壓射壓力，A為型腔投影面積，單位cm2）。

2.填充：金屬液速度0.5-1.5m/s，避免飛濺。速度過快會導(dǎo)致金屬液氧化，過慢則填充不完整?？赏ㄟ^調(diào)整噴嘴結(jié)構(gòu)或金屬液預(yù)熱溫度優(yōu)化。

3.冷卻：型腔溫度控制在200-250℃，使用紅外測溫儀實時監(jiān)控，偏差超過±10℃需調(diào)整冷卻水流量。冷卻不均會導(dǎo)致壓鑄件產(chǎn)生縮孔或變形。

4.推出：推出速度0.02-0.05m/s，避免頂白或變形。推出順序需先中心后邊緣，推桿行程控制精度±0.01mm。

（二）關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置

1.壓射壓力：根據(jù)合金種類調(diào)整，鋁合金一般設(shè)置80-120MPa，鋅合金60-90MPa。壓力過高易損壞模具，過低則填充不足。壓力曲線可分三階段：快速增壓→穩(wěn)壓→慢速增壓。

2.填充時間：復(fù)雜件≤0.5秒，簡單件≤0.2秒。填充時間過長會導(dǎo)致金屬液過早結(jié)晶，過短則填充不完整?？赏ㄟ^增加澆口尺寸或優(yōu)化流道設(shè)計縮短時間。

3.保壓時間：1-3秒，確保金屬液完全填充。保壓時間過短會導(dǎo)致縮孔，過長則金屬液氧化加劇?？赏ㄟ^模內(nèi)傳感器監(jiān)測金屬液壓力自動調(diào)整。

五、熱處理與維護

（一）熱處理工藝

1.預(yù)熱階段：200-300℃，保溫1小時，防止熱應(yīng)力。預(yù)熱速率≤100℃/小時，避免模具變形。

2.最終熱處理：按材料牌號執(zhí)行，H13鋼需兩次回火，每次間隔24小時。熱處理前后需進行尺寸檢測，偏差控制在±0.05mm。

3.硬度檢測：每批模具需抽檢硬度，合格率≥95%。硬度波動范圍≤3HRC。

（二）日常維護要點

1.清潔：每次使用后清理型腔殘留金屬液，使用超聲波清洗機（頻率40-50kHz）清洗15-20分鐘，清洗液為專用脫模劑。

2.潤滑：定期涂抹專用模具油，潤滑周期≤3天，油膜厚度0.01-0.02mm。潤滑不足會導(dǎo)致推桿磨損，潤滑過量則易粘模。

3.檢查：每月進行一次全面檢查，更換磨損部件，如推桿頭（磨損量超過0.02mm需更換）、澆口套（錐度磨損超過0.5°需修整）。

六、成本與效率分析

（一）成本控制措施

1.材料優(yōu)化：優(yōu)先選用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)模具鋼，如寶武特種冶金生產(chǎn)的H13鋼，價格比進口材料低15-20%，性能差距≤5%。

2.設(shè)計簡化：減少不必要的結(jié)構(gòu)，如非關(guān)鍵部位圓角半徑≤5mm，可降低材料消耗20%。采用模塊化設(shè)計，通用模塊復(fù)用率可達40%。

3.維護預(yù)防：建立維護臺賬，按使用次數(shù)（如每1000次）更換易損件，減少突發(fā)故障停機時間，年產(chǎn)能提升10%。

（二）效率提升方案

1.模具排熱設(shè)計：增加冷卻水道密度，型腔表面溫度均勻性提高至±10℃。采用微通道冷卻技術(shù)，水道直徑僅1-2mm，冷卻效率提升35%。

2.自動化升級：采用電動推桿替代傳統(tǒng)液壓推桿，響應(yīng)速度提高50%，推出精度達±0.005mm。配備自動拋光系統(tǒng)，型腔表面粗糙度穩(wěn)定在Ra0.3μm。

3.數(shù)據(jù)監(jiān)控：安裝溫度傳感器（精度±0.5℃）和壓力傳感器（精度1%FS），實時調(diào)整冷卻水流量和壓射壓力，節(jié)約能源30%。通過數(shù)據(jù)分析預(yù)測模具壽命，提前維護可延長壽命15%。

一、壓鑄模具設(shè)計方案概述

壓鑄模具設(shè)計方案是指針對壓鑄工藝，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇，確保壓鑄件質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本控制的一系列技術(shù)方案。本方案從模具結(jié)構(gòu)、材料選擇、工藝參數(shù)、熱處理及維護等方面進行詳細闡述，旨在為壓鑄模具的設(shè)計與制造提供參考依據(jù)。

二、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

（一）模具基本結(jié)構(gòu)

1.定模和動模：模具分為定模（上模）和動模（下模），通過滑動配合形成壓鑄型腔。

2.型腔和型芯：型腔構(gòu)成壓鑄件的最終形狀，型芯用于形成內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

3.澆口系統(tǒng)：包括直澆口、橫澆口、內(nèi)澆口等，用于金屬液的填充路徑設(shè)計。

4.冷卻系統(tǒng)：通過水路或油路設(shè)計，控制模具溫度，防止過熱變形。

5.推出系統(tǒng)：包括推桿、推板等，用于壓鑄件順利脫模。

（二）關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

1.型腔設(shè)計：

-確保型腔表面光潔度達到Ra0.8μm以上，減少金屬液流動阻力。

-采用圓角過渡設(shè)計，避免尖角導(dǎo)致應(yīng)力集中。

-根據(jù)壓鑄件復(fù)雜程度，可分型為兩腔或四腔布局。

2.澆口系統(tǒng)設(shè)計：

-澆口截面面積控制在20-50mm2范圍內(nèi)，確保金屬液流動性。

-澆口位置選擇壓鑄件厚壁區(qū)域，減少填充時間。

-澆口設(shè)計需考慮后續(xù)修邊或去除需求。

3.推出系統(tǒng)設(shè)計：

-推桿數(shù)量根據(jù)壓鑄件面積均勻分布，間距不超過150mm。

-推桿頭采用圓弧形設(shè)計，避免損傷壓鑄件表面。

-推出力計算公式：F=A×P（A為接觸面積，P為壓射壓力，一般取50-100MPa）。

三、材料選擇

（一）模具材料要求

1.高強度：抗拉強度≥2000MPa，確保在高壓鑄造中不變形。

2.良好耐磨性：表面硬度HRC50-60，延長模具使用壽命。

3.耐熱性：工作溫度可達300-400℃，保持性能穩(wěn)定。

4.優(yōu)異韌性：沖擊韌性≥10J/cm2，避免脆性斷裂。

（二）常用材料及性能

1.熱作模具鋼：

-H13鋼：綜合性能優(yōu)異，適用于大型模具，使用壽命可達5000-8000次。

-SKD61鋼：空冷硬化，切削加工性好，適合復(fù)雜型腔。

2.高性能合金：

-鎳基合金：耐高溫腐蝕，適用于鋁鎂合金壓鑄，壽命可達10000次以上。

（三）材料熱處理工藝

1.淬火溫度：1050-1100℃，保溫時間2-4小時。

2.回火溫度：500-550℃，保溫1-2小時，空冷。

3.硬度檢測：使用洛氏硬度計（HRC）檢測，確保達到設(shè)計要求。

四、工藝參數(shù)優(yōu)化

（一）壓鑄工藝流程

1.合模：確保模腔密閉性，漏鋁率≤0.5%。

2.填充：金屬液速度0.5-1.5m/s，避免飛濺。

3.冷卻：型腔溫度控制在200-250℃，防止過早結(jié)晶。

4.推出：推出速度0.02-0.05m/s，避免頂白或變形。

（二）關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置

1.壓射壓力：根據(jù)合金種類調(diào)整，鋁合金一般設(shè)置80-120MPa。

2.填充時間：復(fù)雜件≤0.5秒，簡單件≤0.2秒。

3.保壓時間：1-3秒，確保金屬液完全填充。

五、熱處理與維護

（一）熱處理工藝

1.預(yù)熱階段：200-300℃，保溫1小時，防止熱應(yīng)力。

2.最終熱處理：按材料牌號執(zhí)行，確保組織均勻。

3.硬度檢測：每批模具需抽檢硬度，合格率≥95%。

（二）日常維護要點

1.清潔：每次使用后清理型腔殘留金屬液，使用超聲波清洗機。

2.潤滑：定期涂抹專用模具油，減少摩擦，潤滑周期≤3天。

3.檢查：每月進行一次全面檢查，更換磨損部件，如推桿頭、澆口套。

六、成本與效率分析

（一）成本控制措施

1.材料優(yōu)化：優(yōu)先選用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)模具鋼，降低采購成本。

2.設(shè)計簡化：減少不必要的結(jié)構(gòu)，如非關(guān)鍵部位圓角半徑≤5mm。

3.維護預(yù)防：建立維護臺賬，減少突發(fā)故障停機時間。

（二）效率提升方案

1.模具排熱設(shè)計：增加冷卻水道密度，型腔表面溫度均勻性提高至±10℃。

2.自動化升級：采用電動推桿替代傳統(tǒng)液壓推桿，效率提升20%。

3.數(shù)據(jù)監(jiān)控：安裝溫度傳感器，實時調(diào)整冷卻水流量，節(jié)約能源30%。

一、壓鑄模具設(shè)計方案概述

壓鑄模具設(shè)計方案是指針對壓鑄工藝，通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇，確保壓鑄件質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本控制的一系列技術(shù)方案。本方案從模具結(jié)構(gòu)、材料選擇、工藝參數(shù)、熱處理及維護等方面進行詳細闡述，旨在為壓鑄模具的設(shè)計與制造提供參考依據(jù)。

二、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

（一）模具基本結(jié)構(gòu)

1.定模和動模：模具分為定模（上模）和動模（下模），通過滑動配合形成壓鑄型腔。定模通常固定在壓鑄機模板上，動模隨壓射活塞運動。兩者配合精度要求高，一般控制在0.01-0.02mm范圍內(nèi)，以確保型腔密閉性。

2.型腔和型芯：型腔構(gòu)成壓鑄件的最終外部形狀，型芯用于形成內(nèi)部結(jié)構(gòu)或孔洞。型腔表面光潔度通常要求達到Ra0.2-0.8μm，以減少金屬液的流動阻力并便于脫模。型芯設(shè)計需考慮強度和剛度，避免在高壓鑄造時變形。

3.澆口系統(tǒng)：包括直澆口、橫澆口、內(nèi)澆口等，用于金屬液的填充路徑設(shè)計。直澆口直徑一般取壓室直徑的0.6-0.8倍，橫澆口寬度控制在5-15mm，內(nèi)澆口截面面積需根據(jù)壓鑄件復(fù)雜程度調(diào)整，通常為10-30mm2。

4.冷卻系統(tǒng)：通過水路或油路設(shè)計，控制模具溫度，防止過熱變形。冷卻水路設(shè)計需避免死角，水孔直徑一般取6-10mm，水路間距根據(jù)模具厚度調(diào)整，通常為50-100mm。

5.推出系統(tǒng)：包括推桿、推板等，用于壓鑄件順利脫模。推桿數(shù)量根據(jù)壓鑄件面積均勻分布，間距不超過150mm，推桿直徑計算公式為：d=√(4F/π)，其中F為單根推桿承受的推出力，單位為N。

（二）關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

1.型腔設(shè)計：

-采用分型線優(yōu)化設(shè)計，盡量減少分型面的數(shù)量，一般不超過2處。分型面應(yīng)選擇在壓鑄件輪廓的較大平面上，避免曲面分型，以降低脫模阻力。

-型腔內(nèi)壁可設(shè)置排氣槽，排氣槽深度取0.02-0.05mm，寬度與型腔深度一致，間距不超過50mm，以防止金屬液填充時產(chǎn)生氣穴。

-對于薄壁件，可在型腔內(nèi)設(shè)置加強筋或抽殼設(shè)計，壁厚均勻性控制在0.5-1mm范圍內(nèi)，避免局部凹陷或變形。

2.澆口系統(tǒng)設(shè)計：

-澆口位置選擇壓鑄件厚壁區(qū)域，減少填充時間，并確保金屬液能優(yōu)先填充關(guān)鍵部位。澆口設(shè)計需考慮后續(xù)修邊或去除需求，如采用可拆卸澆口套。

-澆口厚度通常取1-3mm，過厚會導(dǎo)致壓鑄件表面產(chǎn)生飛邊，過薄則易斷裂。對于大型件，可采用多點澆口設(shè)計，澆口數(shù)量根據(jù)壓鑄件重量調(diào)整，一般每100kg金屬液設(shè)置1個澆口。

-澆口凝固時間需控制在0.5-1.5秒，可通過調(diào)整澆口尺寸或增加保溫套實現(xiàn)。

3.推出系統(tǒng)設(shè)計：

-推桿頭采用圓弧形設(shè)計，圓弧半徑R≥3mm，避免損傷壓鑄件表面。推桿長度需比型腔深度長50-100mm，確保充分脫模。

-推桿布置需考慮壓鑄件重量分布，重點區(qū)域可設(shè)置多根推桿，推桿間距與直徑之比控制在1:5-1:8范圍內(nèi)。

-推出力計算需考慮金屬液殘留在型芯或推桿上的壓力，公式修正為：F=A×P×1.2（A為接觸面積，P為壓射壓力，1.2為安全系數(shù)）。推出行程需比壓鑄件高度高20-30mm，避免碰撞。

三、材料選擇

（一）模具材料要求

1.高強度：抗拉強度≥2000MPa，確保在高壓鑄造（一般80-150MPa）中不變形。材料需通過淬火-回火處理，硬度達到HRC50-60，以平衡強度與韌性。

2.良好耐磨性：型腔表面硬度需高于金屬液侵蝕，推薦硬度范圍HRC55-62，表面可進行氮化處理，氮化層厚度0.1-0.3mm，耐磨性提升30%。

3.耐熱性：工作溫度可達300-400℃，保持性能穩(wěn)定，材料熱導(dǎo)率需≥20W/(m·K)，以快速散發(fā)金屬液熱量。

4.優(yōu)異韌性：沖擊韌性≥10J/cm2，避免在意外沖擊或加工過程中脆性斷裂。材料晶粒度需控制在5-7級，細化晶?？商岣唔g性。

（二）常用材料及性能

1.熱作模具鋼：

-H13鋼：屬鉻鎳鉬鋼，空冷硬化，切削加工性好，熱穩(wěn)定性優(yōu)異，適用于大型模具，使用壽命可達5000-8000次，成本適中。典型化學(xué)成分（質(zhì)量分數(shù)）:Cr:5.0-6.0%,Mo:4.0-5.0%,Ni:1.0-1.5%。

-SKD61鋼：屬鉻鉬鋼，油冷硬化，高溫強度好，適合復(fù)雜型腔，但切削性稍差。典型化學(xué)成分（質(zhì)量分數(shù)）:Cr:11.0-12.5%,Mo:0.4-0.6%。

2.高性能合金：

-鎳基合金：如Inconel625，耐高溫腐蝕，適用于高溫合金或腐蝕性環(huán)境，壽命可達10000次以上，但成本較高。熱導(dǎo)率20W/(m·K)，熱膨脹系數(shù)低。

（三）材料熱處理工藝

1.淬火溫度：根據(jù)材料牌號調(diào)整，H13鋼為1050-1100℃，保溫時間2-4小時，采用保護氣氛爐避免氧化。

2.回火溫度：分級回火，首階段500-550℃，保溫1-2小時，空冷；后續(xù)階段600-650℃，保溫2小時，空冷，最終硬度HRC55-58。

3.硬度檢測：使用洛氏硬度計（HRC）檢測，每個模具需抽檢至少5個點，合格率≥95%。硬度波動范圍≤3HRC。

四、工藝參數(shù)優(yōu)化

（一）壓鑄工藝流程

1.合模：確保模腔密閉性，漏鋁率需控制在0.5%以下，可通過增加鎖模力或優(yōu)化模腳設(shè)計實現(xiàn)。鎖模力計算公式：Fm≥1.3×Ps×A（Fm為鎖模力，Ps為壓射壓力，A為型腔投影面積，單位cm2）。

2.填充：金屬液速度0.5-1.5m/s，避免飛濺。速度過快會導(dǎo)致金屬液氧化，過慢則填充不完整?？赏ㄟ^調(diào)整噴嘴結(jié)構(gòu)或金屬液預(yù)熱溫度優(yōu)化。

3.冷卻：型腔溫度控制在200-250℃，使用紅外測溫儀實時監(jiān)控，偏差超過±10℃需調(diào)整冷卻水流量。冷卻不均會導(dǎo)致壓鑄件產(chǎn)生縮孔或變形。

4.推出：推出速度0.02-0.05m/s，避免頂白或變形。推出順序需先中心后邊緣，推桿行程控制精度±0.01mm。

（二）關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置

1.壓射壓力：根據(jù)合金種類調(diào)整，鋁合