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压铸模具制造

压铸模具制造是通过精密机加工和热处理工艺,将高性能模具钢制造成能够承受高压、高速金属液冲击并集成复杂抽芯与冷却系统的热作模具。

什么是(高压压铸,重力铸造,低压铸造)压力模具制造?

高压压铸、重力铸造和低压铸造压力模具制造,本质上是根据金属液充填型腔的动力与方式,为不同铸造工艺量身定制高精度金属型腔工具的过程。其中,高压压铸模具需承受极高的注射压力和高速填充,通常采用高强度热作模具钢,并设计精密的顶出、抽芯及冷却系统,以保障在毫秒级充填下的寿命和散热;重力铸造模具依靠金属液自重充型,结构相对简化,侧重于合理的排气和顺序凝固设计,材料选择更广;低压铸造模具则需与密封保温的浇注系统紧密结合,工件在低压气体作用下由下而上平稳充型,模具设计特别强调垂直方向的定向凝固和补缩通道。尽管动力源迥异,这三种模具制造都追求型腔尺寸的高精度、优异的脱模斜度与涂层处理,以确保铸件在高压、低压或无压环境下获得致密组织与清晰轮廓。

 

1.设计与评审3D/2D图形设计

压铸模具制造始于产品图分析与模流评审。工程师首先检查压铸件的壁厚、脱模斜度、尖角结构,识别潜在的缩孔、卷气、充填不良风险。随后进行模流分析,在软件中模拟铝液或锌液以每秒数十米的高速填充型腔的全过程,预判困气位置与凝固顺序,据此优化浇口位置、横浇道截面积和溢流槽布局。结构设计阶段确定分型面、设计浇注/排溢系统、布置冷却水道,并完成滑块抽芯与顶出机构的计算。最终输出3D数模及2D零件图,为后续备料与加工提供精确依据。

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2.材料与粗加工模芯开粗

此阶段的核心是获取合格的模仁毛坯。模架通常采购标准规格,而直接接触高温金属液的模仁(型腔/型芯)需选用H13、SKD61或8407等热作模具钢。为提高钢材内部组织的致密性与各向同性,毛坯须经三向锻造,这是防止模具早期龟裂的关键前置工序。粗加工在普通铣床或粗框机上进行,快速去除大量余料,单边留0.5-1mm精加工余量。随后进行真空热处理:淬火+高温回火,使模仁硬度达到HRC 48-52。热处理必然带来变形与氧化皮,因此排在精加工之前,这是模具制造工艺的铁律。

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3.精加工与特种加工热处理后的精铣

模仁经热处理强化后进入精加工阶段。高速CNC进行分型面、型腔轮廓、滑块槽等部位的精密铣削,切削余量均匀控制在0.1-0.2mm。针对CNC刀具无法进入的深槽、窄缝、内凹文字或尖角部位,采用电火花加工:使用石墨或铜电极在煤油介质中脉冲放电,反向复制电极形状,尺寸精度可达±0.005mm。顶针孔、斜顶孔、浇口套安装孔则通过慢走丝线切割完成。此阶段末期进行表面氮化(气体软氮化或离子氮化),形成数微米至数十微米的硬化层,以提高模具抗铝/锌熔着磨损能力。高端模具还可选PVD涂层进一步减摩。

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4.装配与调试模具装配合模

各零件加工完毕,转入钳工装配工序。首要任务是研配(飞模):在模仁分型面涂红丹,与另一侧合模加压,观察接触斑点的分布密度,反复铲刮修整直至分型面贴合率达85%以上,这是防止压铸飞边披锋的根本保障。随后装配顶针板、复位杆、弹簧,安装滑块与斜导柱,连接液压抽芯油缸,布设冷却水回路并逐路打压试漏。试模是此阶段的检验环节:模具吊装至压铸机,调试高速/低速切换点、增压压力、喷雾时间、模具温度等数十项参数。当第一件完整铸件从模具中顶出,设计思路首次变为实物。

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5.验收与交付检测尺寸,交付前保养

试模样件经去除浇口、喷砂处理后进入检测室。三坐标测量仪对关键安装尺寸、装配孔距、形位公差进行全尺寸扫描,生成FAI(首件检验报告)。同时提供模具材质证明、热处理曲线记录、硬度检测数据。客户通常要求携样件回厂进行小批量装机试产,考察铸件在机加、装配工况下的实配效果。若需外观纹路,在试模合格后进行蚀纹/皮纹处理,避免纹面在反复调试中磨损。交付前,模具进行彻底防锈处理,清理型腔油污,按协议附备件包(顶针、密封圈、复位弹簧),随合格证、检验报告装箱发运。

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