压铸模具材料结构设计

1. 回位销的长度

回位销的长度则可用下面公式计算
回位销的长度L=可动外模高度+模脚高度-顶出板厚度-后退止块高度
 
8．拔模力的计算
抽芯时型芯受力的状况见下图。
 

              型芯受力图
拔模力的大小可由下式计算：
P=P1cosа+P2sinа
 =Alp(μcosа-sinа)
其中P：拔模力（kg）
P1: 抽芯阻力（kg）
P2：铸件冷却收缩后对型芯的抱紧力(kg)
A：被铸件抱紧的型芯成形部分断面周长(mm)
L：被铸件抱紧的型芯成形部分之长度(mm)
P:单位面积的抱紧力。对锌合金一般取0.6-0.8kg/mm2 ,对铝合金一般取1.0-1.2kg/mm2,对铜合金一般取1.2-1.6kg/mm2.
μ:压铸合金对型芯的摩擦系数，一般取0.2-0.5。
а：型芯成形部分的拔模角。
 
例：
铝合金压铸件型芯直径40mm,长度60mm,拔模角1°，如下图，

摩擦系数取0.25，则拔模力P=
 
9。顶出销
CNSB3371中规定了顶出销的形状与尺寸，设计时可选用标准的尺寸。顶出销的直径的选择需考虑两件事：（1）顶出时是否会在铸件表面留下痕迹，（2）顶出销是否会发生挫曲。
（1）顶出时是否会在铸件表面留下痕迹
容许的顶出销前端最小截面积为：
     
其中A=顶出销前端截面积（mm2）
     P=顶出销承受的总推力（kg）
     n=顶出销数量
     s=铸件的容许应力（kg/mm2）.铜 铝合金取5kg/mm2,锌合金取4kg/mm2,合金取3kg/mm2.
顶出销承受的总推力P相当于铸件的抱紧力，此一力量大小的计算可参考前述之拔模力计算。
例：
某镁合金铸件所需之总推力为5000（kg），使用10根顶出销则：
P=5000
n=10
s=3
所以顶出销前端截面积A=5000/（10×3）=167（mm2）
故顶出销直径至少为8（mm）.
(2)顶出销是否会发生挫曲（buckling）
将顶出销视为一端固定，另一端可滑动的柱，则其稳定性的大小可用下式来计算：

其中K：稳定安全倍数，钢取1.5-3。
n：稳定系数，其值取20.19。
E：杨氏模数，钢取2×106（kg/cm2）
I:顶出销最小截面积处之惯性矩（cm4）,对于圆形截面 （d=顶出销直径）。
P：顶出销承受之实际推力（kg）
L:顶出销之长度（mm）
 
10.角销
（1）角销斜角的选择
斜角а值一般在10°～25°间，а值愈小，所需要的开模力愈小，而可产生较大的拔模力，而角销所受的弯曲力也较小，开模行程长。所以小а值用于短型芯，而长型芯为了缩短开模距离用较大的а值。
（2）角销直径的估算
角销直径可使用下式估算
 

          角销受力简图
其中d:角销直径(mm)
     h：滑块端面至受力点的垂直距离(mm)
     p:拔模力(kg)
例：
P=1300(kg).а=18,h=38(mm),则d=26.3(mm),取27(mm).
 

1. 角销长度

角销长度建议用作图法来决定。（参见下图）
a.取滑块端面斜孔与角销外侧斜面接触外为A点。
b.自A点作与分模面相平行的直线AC，使AC=S（抽芯距离）。
c.自C点任垂直于AC线的BC线，交角销处侧面于B点。
d.AB线段的长度L′为角销有效工作段长度，
e.BC线段长度加上角销导引实部高度I，为角销抽芯结束时所需的最小开模距离 。
 
 

              作图法求角销长度
 
11．压铸模具材料
压铸模具材料依使用地方大致可分为三类：
 

1. 与熔汤接触处之零件：

为此构成模具之主要零部件，因应压铸制程之严苛环境及生产条件，用于此之材料需具备有：
·良好之切削性
·良好之高温强度 高温硬度 高温韧性 抗回火稳定性 高温耐磨性 抗热疲劳性
·良好淬硬性 热处理尺寸安定性
·良好之导热性
·热膨胀系数小
 

1. 滑动配合零件：