压铸成形工艺与模具设计江昌勇 第10章压铸模材料选择及技术要求课件

第10章

压铸模材料选择及技术要求【本章要点与提示】知识要点目标要求学习方法压铸工艺对模具要求掌握结合压铸工艺及对模具性能的要求，熟悉压铸模具材料失效形式。常用压铸模具材料掌握通过老师的讲解及查阅教材等相关内容，掌握压铸模具常用材料的性能及热处理要求。压铸模具材料选用应用通过实例，结合实际工艺条件，学会对压铸模具各部件材料的选择。压铸模具技术要求掌握结合压铸模总体设计、制造等要求，掌握压铸模具体技术要求。【导入案例】1-推板；2-推杆固定板；3-垫块；4-限位块；5-拉杆；6-垫片；7-螺母；8-弹簧；9-滑块；10-楔紧块；11-斜销；12、27-圆柱销；13-动模镶块；14-活动型芯；15-定模镶块；16-定模座板；17、26、30-内六角螺钉；18-浇口套；19-导柱；20-导套；21-型芯；22-定模套板；24-支承板；25、28、31-推杆；29-限位钉；32-复位杆；33-推板导套；34-推板导柱；35-动模座板

如图所示为一卧式冷压室偏心浇口压铸模具，用来压铸成形铝合金压铸件（材料牌号：YZAlSi10）。应如何确定其各部分零部件的材料选择、热处理规范以及模具总体技术要求？09十一月20263【主要内容】压铸模工作条件和失效分析10.1压铸模常用材料10.2压铸模具技术要求10.310.1压铸模工作条件和失效分析直接受到冲刷、磨损、腐蚀、高温氧化模具温度剧烈升降，承受冷热交变应力（成型零件不同部位的温度不同，内浇口处温度最高，型腔表面次之压铸不同的合金，工作条件也不同：锌熔化温度400℃、铝/镁600∽700℃、铜900∽1000℃，模具型腔表面温度分别在（400℃、>600℃、>800℃）脱模过程会引起局部机械应力一、压铸模的工作条件09十一月2026510.1压铸模工作条件和失效分析二、压铸模的失效实际压铸生产中，模具失效主要表现为：①热疲劳龟裂损坏导致失效；②脆裂导致失效；③溶蚀导致失效。压铸循环过程裂纹扩张变形脆裂热疲劳模具磨损溶蚀机械应力热膨胀和收缩腐蚀冲刷、磨损模具型腔的表面压力内浇口附近的材料流动合金液到型腔表面热传导压铸模具失效的关联因素09十一月2026610.1压铸模工作条件和失效分析三、对材料的性能要求（一）成型零件等（接触合金液）

1．高温强度/硬度、回火稳定性、抗冲击性能要高；2．导热性与抗热疲劳性能良好；3．抗粘附、腐蚀、高温氧化；4．耐磨性高、抗蠕变性良好；5．热胀系数小；6．热处理变形小、淬透性好；7．可锻性、切削加工性良好，修复时能熔焊。（二）不与合金液接触的滑动部件

耐磨性良好、强度适当、热处理变形小、淬透性好（三）受力件、结构件、紧固件

强度/刚度足够

09十一月2026710.2压铸模常用材料1）压铸模具大多用合金工具钢制造，少数用高温合金和硬质合金。一般不用碳素工具钢（淬透性低、热疲劳抗力差、脆性大、易崩裂）。2）为了保证钢的韧性和热疲劳抗力，碳化物量不能太多，压铸模具钢中的碳含量一般在0.3％-0.6％之间，属亚共析钢。3）压铸模具钢中的常用合金元素为Cr、W、Mo、V、Ni、Si等元素，其中，Cr、Mn、Si、Mo可提高淬透性；W、Mo、V可增加抗热性和耐磨性，Cr、Mn、Si可获得好的抗氧化性。压铸模具钢的特点：09十一月20268零件名称压铸合金热处理要求锌合金铝、镁合金铜合金压铸铝合金、锌合金、镁合金压铸铜合金与金属液接触型腔镶块、型芯、滑块中成型部位等成型零件4Cr5MoSiV13Cr2W8V5CrNiMo4CrW2Si4CrMoSiV13Cr2W8V(3Cr2W8)3Cr2W8V3Cr2W5Co5MoV4Cr3Mo3W2V4Cr3Mo3SiV4Cr5MoSiV143~47HRC(4Cr5MoSiV1)44~48HRC(3Cr2W8V)38~42HRC浇道镶块、浇道套、分流锥等浇注系统4Cr5MoSiV13Cr2W8V滑动配合导柱、导套、斜销、弯销等T8A(T10A)50~55HRC推杆4Cr5MoSiV13Cr2W8V45~50HRCT8A(T10A)50~55HRC复位杆T8A(T10A)50~55HRC模架结构动（定）模套板、支撑板、垫块、动（定）模底板、推板等45调质220~250HBSQ235铸钢压铸模零部件常用材料及热处理要求09十一月2026910.3压铸模具技术要求10.3.1压铸模具装配图应注明的技术要求（1）模具的最大外形尺寸（长×宽×高）。（2）选用压铸机型号。（3）压铸件选用的合金材料。（4）选用压室的内径、比压或喷嘴直径。（5）最小开模行程（如开模最大行程有限制时，也应注明）。（6）推出行程。（7）标明冷却系统，液压系统进出口。（8）浇注系统及主要尺寸。（9）特殊运动机构的动作行程。09十一月20261010.3压铸模具技术要求10.3.2结构零件的公差与配合滑动零件的配合在充填过程中，金属液不致窜入配合间隙；受热膨胀后，不致使原有的配合间隙产生过盈，导致动作失灵。配合类别和精度等级见表1.结构零件轴与孔的配合和精度固定零件的配合在金属液冲击下,不致产生位置上的偏移;受热后不会因热膨胀变形而影响模具正常生产;维修时拆装方便.09十一月202611模具分型面对动、定模座板安装平面的平行度规定被测面最大直线长度/mm≤160160~250250~400400~630630~10001000~1600公差值0.060.080.100.120.160.20导柱、导套对定、动模座板安装平面的垂直的规定导柱、导套有效导滑长度/mm≤4040~6363~100100~160160~250公差值/mm0.0150.0200.0250.0300.04010.3.3.压铸模具总体装配精度的技术要求

10.3压铸模具技术要求09十一月20261210.3.4.零件的表面粗糙度10.3压铸模具技术要求表面位置表面粗糙度Ra/μm镶块、型芯等成型零件的成型表面和浇注系统表面0.1~0.2镶块、型芯、浇道套、分流锥等零件的配合表面≤0.4导柱、导套、推杆、斜销等零件的配合表面≤0.8模具分型面、各模板间的接合面≤0.8型芯、推杆、浇道套、分流锥等零件的支撑面≤1.6非工作的其他表面≤6.309十一月202613【本章小结】一副压铸模具通常需要好几种材料来制成，每一种材料均在压铸模具中发挥一定的作用。选择合适的模具材料是压铸模具设计成败的关键之一。本章内容主要就从压铸模具工作条件入手，针对