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模具设计基础:压铸模具技术规范
我国近年 来压铸行业发展迅速,总产量增长明显,已经是名符其实的压铸大国。 模具、压铸机和压铸材料是压铸生产的三大要素。 只有优质的模具才能稳定、 高效生产出质量好的铸件。111
1. 目的:规范公司模具设计、制造的技术、质量标准,在顾客没有特殊要求的情况下,作为公司模具制造、验收的准则。
2 .适用范围:适用于公司制造的铝、镁、锌压铸模具的设计、制造、验收、运输过程。
3 .引用标准:GB/T8844-2003 压铸模具技术要求
GB/T1804-2000 一般公差未注公差的线性和角度公差
GB/T1184-1996 形状公差和位置公差未注公差值
GB/T197-1981 普通螺纹公差与配合
4 .技术要求
4.1压铸模材料、热处理技术要求
压铸模零件选用的材料、热处理技术要求:应符合表1。
表1:压铸模零件常用材料及热处理要求
零件名称 |
材 料 |
热处理要求 |
|
与金属溶液接触的零件 |
型腔镶块、型芯、滑块中成型部位 |
4Gr5MoV1Si(H13)、GS-344(德国蒂森)、DAC55(日本日立)、DHA1(日本大同)、DH31-S(日本大同)、DIEVAR(瑞典一胜百)、日本山阳(上海博优模具) |
HRC 46-48 |
浇道镶块、浇口套、分流锥等浇注系统 |
|||
滑块配合零件 |
导柱、导套、(斜销等) |
T 8A |
HRC 50-55 |
推杆 |
|||
复位杆 |
|||
模架结构零件 |
动模套板、定模套板、支承板、动模底板、定模底板、推板、推杆固定板 |
45 |
HRC 28-32 |
滑块接座、滑块夹条、楔紧块、磨损块 |
45 |
HRC 40-45 |
4.2压铸模几何尺寸技术要求
4.2.1成型部位未注公差的极限偏差:应符合表2要求
表2 :成型部位未注公差
mm
基本尺寸 |
≤10 |
>10-50 |
>50-180 |
>180-400 |
>400 |
极限偏差值 |
±0.03 |
±0.05 |
±0.10 |
±0.15 |
±0.2 |
4.2.2成型部位转接圆弧未注公差的极限偏差:应符合表3要求
表3:成型部位圆弧未注公差
mm
基本尺寸 |
≤6 |
>6-18 |
>18-30 |
>30-120 |
>120 |
|
极限偏差值 |
凸圆弧 |
0 /-0.15 |
0/-0.20 |
0/-0.3 |
0/-0.45 |
0/-0.6 |
凹圆弧 |
+0.15/0 |
+0.20/0 |
+0.30/0 |
+0.45/0 |
+0.60/0 |
4.2.3成型部位未注角度和锥度公差:应符合表4要求(注:锥度公差按锥体母线长度决定,角度公差按角度短边长度决定)
表 4:成型部位未注角度和锥度公差
锥体母线或角度短边长度 |
≤6 |
>6-18 |
>18-50 |
>50-120 |
>120 |
极限偏差值 |
±30′ |
±20′ |
±15′ |
±10′ |
±5′ |
4.2.4非成型部位未注公差的极限偏差:应符合表5要求
表 5:非成型部位未注公差 mm
公差等级 |
基本尺寸分段 |
|||||||
0.5-3 |
>3-6 |
>6-30 |
>30-120 |
>120-400 |
>400-1000 |
>1000-2000 |
>2000-4000 |
|
中等级m |
±0.1 |
±0.1 |
±0.2 |
±0.3 |
±0.5 |
±0.8 |
±1.2 |
±2 |
4.2.5螺钉安装孔、推杆孔、复位杆孔等未注孔距公差的极限偏差:应符合表6要求
表 6:螺钉安装孔、推杆孔、复位杆孔等未注孔距公差
mm
公差等级 |
基本尺寸分段 |
|||||||
0.5-3 |
>3-6 |
>6-30 |
>30-120 |
>120-400 |
>400-1000 |
>1000-2000 |
>2000-4000 |
|
精密级f |
±0.05 |
±0.05 |
±0.1 |
±0.15 |
±0.2 |
±0.3 |
±0.5 |
------ |
4.2.6模具零件图中螺纹的基本尺寸:应符合表7要求
表7:螺纹的基本尺寸 mm
公称直径 D |
螺距P |
中径D2 |
小径D1 |
旋合长度 |
|
4(-0.14) |
0.7 |
2.675 |
2.459+0.18 |
>2 |
≤6 |
5(-0.15) |
0.8 |
4.48 |
4.134+0.2 |
>2.5 |
≤7.5 |
6(-0.18) |
1 |
5.35 |
4.917+0.24 |
>3 |
≤9 |
8(-0.21) |
1.25 |
7.188 |
6.647+0.265 |
>4.5 |
≤13 |
10(-0.24) |
1.5 |
9.026 |
8.376+0.3 |
>5.6 |
≤16 |
12(-0.265) |
1.75 |
10.863 |
10.106+0.335 |
>6 |
≤18 |
16(-0.28) |
2 |
14.7 |
13.835+0.375 |
>8 |
≤24 |
20(-0.335) |
2.5 |
18.376 |
17.294+0.45 |
>10 |
≤30 |
24(-0.375) |
3 |
22.051 |
20.752+0.5 |
>12 |
≤36 |
30(-0.425) |
3.5 |
27.727 |
26.211+0.56 |
>15 |
≤45 |
36(-0.475) |
4 |
33.402 |
31.670+0.6 |
>18 |
≤53 |
42(-0.5) |
4.5 |
39.077 |
37.129+0.67 |
>21 |
≤63 |
48(-0.53) |
5 |
46.051 |
44.752+0.71 |
>24 |
≤71 |
52(-0.53) |
5 |
48.752 |
46.587+0.71 |
>24 |
≤71 |
4.2.7压铸模模具零件的配合类别和精度等级:应符合表8、表9要求
表8:模具零件的配合类别和精度等级
类别 |
工作条件 |
配合类别和精度 |
典型配合零件 |
固定零件 |
与金属液接触,受热较大 |
H7/h6(圆形) |
套板和镶块,镶块和型芯,套板和浇口套、镶块、分流锥等 |
H8/h7(非圆形) |
|||
不与金属液接触,受热较小 |
H7/k6 |
套板和导套的固定部位 |
|
H7/m6 |
套板和导柱、斜销、楔紧块、定位销等固定部位 |
||
滑动零件 |
与金属液接触,受热量较大 |
H7/f7(锌合金) |
推杆和推杆孔,型芯、分流锥和卸料板上的滑动配合部位,型芯和滑动配合的孔 |
H7/e8(镁合金、铝合金) |
|||
H7/e8(锌合金) |
成型滑块和镶块 |
||
H7/d8(镁合金、铝合金) |
|||
受热量不大 |
H8/e7 |
导柱和导套的导滑部分 |
|
H9/e8 |
推板导柱和推板导套的导滑部位 |
||
H7/e8 |
复位杆与孔 |
表9:极限公差表 μm
基本尺寸/mm |
H |
h |
k |
m |
f |
e |
d |
||||
大于 |
至 |
7 |
8 |
6 |
7 |
6 |
6 |
7 |
7 |
8 |
8 |
- |
3 |
+10/0 |
+14/0 |
0/-4 |
0/-6 |
+6/0 |
+8/+2 |
-6/-16 |
-14/-24 |
-14/-28 |
-20/-34 |
3 |
6 |
+12/0 |
+14/0 |
0/-8 |
0/-12 |
+9/+1 |
+12/+4 |
-10/-22 |
-20/-32 |
-20/-38 |
-30/-48 |
6 |
10 |
+15/0 |
+22/0 |
0/-9 |
0/-15 |
+10+/1 |
+15/+6 |
-13/-28 |
-25/-40 |
-25/-47 |
-40/-62 |
10 |
18 |
+18/0 |
+27/0 |
0/-11 |
0/-18 |
+12/+1 |
+18/+7 |
-16/-34 |
-32/-50 |
-32/-59 |
-50/-77 |
18 |
30 |
+21/0 |
+33/0 |
0/-13 |
0/-21 |
+15/+2 |
+21/+8 |
-20/-41 |
-40/-61 |
-40/-73 |
-65/-98 |
30 |
50 |
+25/0 |
+39/0 |
0/-16 |
0/-25 |
+18/+2 |
+25/+9 |
-25/-50 |
-50/-75 |
-50/-89 |
-80/-119 |
50 |
80 |
+30/0 |
+46/0 |
0/-19 |
0/-30 |
+21/+2 |
+30/+11 |
-30/-60 |
-60/-90 |
-60/-106 |
-100/-146 |
80 |
120 |
+35/0 |
+54/0 |
0/-22 |
0/-35 |
+25/+3 |
+35/+13 |
-36/-71 |
-72/-107 |
-72/-126 |
-120/-174 |
120 |
180 |
+40/0 |
+63/0 |
0/-25 |
0/-40 |
+28/+3 |
+40/+15 |
-43/-83 |
-85/-125 |
-85/-148 |
-145/-208 |
180 |
250 |
+46/0 |
+72/0 |
0/-20 |
0/-46 |
+33/+4 |
+46/+17 |
-50/-96 |
-100/-146 |
-100/-172 |
-170/-242 |
250 |
315 |
+52/0 |
+81/0 |
0/-32 |
0/-52 |
+36+/4 |
+52/+20 |
-56/-108 |
-110/-162 |
-110/-191 |
-190/-271 |
315 |
400 |
+57/0 |
+89/0 |
0/-36 |
0/-57 |
+40/+4 |
+57/+21 |
-62/-119 |
-125/-182 |
-125/-214 |
-210/-299 |
400 |
500 |
+63/0 |
+97/0 |
0/-40 |
0/-63 |
+45/+5 |
+63/+23 |
-68/-131 |
-135/198 |
-135/-232 |
-230/-327 |
4.3 压铸模脱模斜度技术要求
4.3.1成型部位未注脱模斜度时,形成铸件内侧壁的脱模斜度:应不大于表10的规定值(外侧壁的脱模斜度不大于表5规定值的1/2)
表10:成型部位未注脱模斜度
脱模高度(mm) |
≤3 |
>3-6 |
>6-10 |
>10-18 |
>18-30 |
>30-50 |
>50-80 |
>80-120 |
>120-180 |
>180-250 |
锌合金 |
1°30′ |
1°30′ |
1° |
1° |
1° |
0°50′ |
0°45′ |
0°30′ |
0°30′ |
0°15′ |
镁合金 |
2° |
2° |
1°30′ |
1°30′ |
1°15′ |
1°15′ |
1° |
0°45′ |
0°30′ |
0°30′ |
铝合金 |
2° |
2° |
1°30′ |
1°30′ |
1°15′ |
1°15′ |
1° |
1° |
0°45′ |
0°30′ |
4.3.2圆模芯的脱模斜度:应不大于表11的规定值
表11:圆模芯脱模斜度
脱模高度(mm) |
≤3 |
>3-6 |
>6-10 |
>10-18 |
>18-30 |
>30-50 |
>50-80 |
>80-120 |
>120-180 |
>180-250 |
锌合金 |
2° |
2° |
1°30′ |
1°15′ |
1° |
0°45′ |
0°30′ |
0°30′ |
0°20′ |
0°15′ |
镁合金 |
2° |
2° |
1°30′ |
1°15′ |
1°15′ |
1° |
1° |
0°45′ |
0°30′ |
0°30′ |
铝合金 |
2° |
2° |
1°30′ |
1°15′ |
1°15′ |
1° |
1° |
1° |
- |
- |
4.3.3文字符号的脱模斜度:10°-15°。
4.4 压铸模形位公差技术要求
4.4.1模具结构零件和有配合关系结构的形位公差:应符合表12、表13、表14的要求
表12:模具结构零件的形位公差
零 件 名 称 |
选 用 精 度 |
|
导滑部位 |
导柱 |
工作面对配合面的跳动:0.01 |
推板导柱 |
工作面对配合面中心线连线的跳动:0.01 |
|
导套 |
工作面对配合面的跳动:0.01 |
|
推板导套 |
||
模板 |
套板、座板、支承板 |
套板:基准面垂直度:侧基准面对侧基准面5级,测基准对端面基准7级;端面平行度:5级。 |
推板 |
端面平行度:300:0.04 |
|
垫块 |
长端侧面平行度:100:0.02 |
表13:模具有配合关系结构的形位公差
|
有关要素的形位要求 |
选用精度 |
导柱或导套的固定孔 |
导柱或导套安装孔的轴线与套板分型面的垂直度 |
5-6级 |
套板安装型芯和镶块的孔 |
套板:型芯固定孔的轴线与其他各板上孔的公共轴线的同轴度 |
圆形孔:6级 非圆形孔:7-8级 |
套板 |
套板:镶块圆孔的轴线与分型面的端面圆跳动(以镶块外缘为测量基准) |
6-7级 |
套板:镶块孔的表面与其分型面的垂直度 |
7-8级 |
|
套板:镶块圆孔的轴线与分型面端面跳动(以镶块外缘为测量基准) |
6-7级 |
|
套板:镶块孔的表面与其分型面的垂直度 |
7-8级 |
|
镶块 |
镶块上型芯固定孔的轴线对其分型面得垂直度 |
7-8级 |
镶块相邻两侧面的垂直度 |
6-7级 |
|
镶块相对两侧面的平行度 |
5级 |
|
镶块分型面对其侧面的垂直度 |
6-7级 |
|
镶块分型面对其底面的平行度 |
5级 |
|
圆形镶块的轴心线对其端面的圆跳动 |
6-7级 |
|
圆形镶块各成形台阶表面对安装表面的同轴度 |
5-6级 |
表14:形位公差数值表
主参数/mm |
平行度、垂直度公差等级 |
|||
5 |
6 |
7 |
8 |
|
公差值μm |
||||
≤10 |
5 |
8 |
12 |
20 |
>10-16 |
6 |
10 |
15 |
25 |
>16-25 |
6 |
12 |
20 |
30 |
>25-40 |
10 |
15 |
25 |
40 |
>40-63 |
12 |
20 |
30 |
50 |
>63-100 |
15 |
25 |
40 |
60 |
>100-160 |
20 |
30 |
50 |
80 |
>160-250 |
25 |
40 |
60 |
100 |
>250-400 |
30 |
50 |
80 |
120 |
>400-630 |
40 |
60 |
100 |
150 |
主参数/mm |
圆柱度、圆跳动公差等级 |
|||
5 |
6 |
7 |
8 |
|
公差值μm |
||||
>6-10 |
4 |
6 |
10 |
15 |
>10-18 |
5 |
8 |
12 |
20 |
>18-30 |
6 |
10 |
15 |
25 |
>30-50 |
8 |
12 |
20 |
30 |
>50-120 |
10 |
15 |
25 |
40 |
>120-250 |
12 |
20 |
30 |
50 |
>250-500 |
15 |
25 |
40 |
60 |
4.4.2模具零件图中未注形位公差:应符合表15要求
表15:未注形位公差 μm
名称 |
基本长度范围 |
|||||
≤10 |
>10-30 |
>30-100 |
>100-300 |
>300-1000 |
>1000-3000 |
|
直线度 |
0.02 |
0.03 |
0.04 |
0.06 |
0.08 |
0.1 |
平面度 |
||||||
垂直度 |
0.03 |
0.06 |
0.1 |
0.1 |
||
对称度 |
0.1 |
|||||
圆跳动 |
0.1 |
4.5压铸模表面粗糙度技术要求
压铸模零件表面粗糙度:应符合表16的要求
表16:压铸模零件工作部位表面粗糙度
分类 |
工作部位 |
表面粗糙度 (Ra) |
|||||||
6.3 |
3.2 |
1.6 |
0.8 |
0.4 |
0.2 |
0.1 |
|||
成形表面 |
型腔和型芯 |
|
|
|
|
○ |
○ |
○ |
|
受金属冲刷的表面 |
内浇口附近的型腔、型芯、内浇口及溢流槽入口 |
|
|
|
|
|
○ |
○ |
|
浇注系统表面 |
直浇道、横浇道、溢流槽 |
|
|
|
|
○ |
○ |
|
|
安装面 |
定模和动模座板,模脚与压铸机的安装表面 |
|
|
|
○ |
|
|
|
|
受力较大的摩擦表面 |
分型面,滑块楔紧面 |
|
|
|
○ |
○ |
|
|
|
导向部位表面 |
轴 |
导柱、导套和斜销的导滑面 |
|
|
|
|
○ |
|
|
孔 |
|
|
|
○ |
|
|
|
||
与金属液不接触的滑动表面 |
轴 |
复位杆与孔的配合面,滑块、斜滑块传动机构的滑块表面 |
|
|
|
○ |
|
|
|
孔 |
|
|
○ |
|
|
|
|
||
与金属液接触的滑动表面 |
轴 |
推杆与孔的表面,卸料板镶块及型芯滑动面滑块的密封面 |
|
|
|
○ |
○ |
|
|
孔 |
|
|
○ |
○ |
|
|
|
||
固定配合表面 |
轴 |
导柱和导套,型芯和镶块,斜销和弯销,楔紧块和模套等固定部位 |
|
|
|
○ |
|
|
|
孔 |
|
|
○ |
|
|
|
|
||
组合镶块品合面 |
成型镶块的拼合面精度要求较高的固定组合面 |
|
|
|
○ |
|
|
|
|
加工基准 |
划线的基准面,加工和测量的基准面 |
|
|
○ |
|
|
|
|
|
受压紧力的台阶表面 |
型芯,镶块的台阶表面 |
|
|
○ |
|
|
|
|
|
不受压紧力的台阶表面 |
导柱,导套,推杆和复位杆的台阶表面 |
|
○ |
○ |
|
|
|
|
|
排气槽表面 |
排气槽 |
|
|
○ |
○ |
|
|
|
|
非配合表面 |
其他 |
○ |
○ |
|
|
|
|
|
4.6 压铸模其他技术要求
4.6.1成型部位未注明圆角:R0.5,非工作部位棱边应倒角,型面与分型面或与型芯、推杆等相配合的交接边缘不允许倒角或倒圆。
4.6.2零件不允许有锈斑、碰伤、和凹痕等缺陷,保持无脏物和油污。
4.6.3零件经热处理后硬度应均匀,不允许有裂纹、脱碳、氧化斑点。
4.6.4应在模版的侧向基准面上作明显标记,其位置在离各基准面的边距为8mm处,标记为
Ф6深0.5mm的涂色平底坑。
4.6.5零件均应去除毛刺,图样中未注尺寸的倒角处均为0.5×45°。
4.7 压铸模总装技术要求
4.7.1模具分型面对定、动模座板安装位置的平行度:应符合表17要求
表17:模具分型面对定、动模座板安装位置的平行度 μm
被测面最大长度 |
≤160 |
>160-250 |
>250-400 |
>400-630 |
>630-1000 |
>1000-1600 |
公差值 |
0.03 |
0.05 |
0.07 |
0.1 |
4.7.2导柱、导套对定、动模座板安装面的垂直度:应符合表18要求
表18:导柱、导套对定、动模座板安装面的垂直度 mm
导柱、导套有效长度 |
≤40 |
>40-63 |
>63-100 |
>100-160 |
>160-250 |
公差值 |
0.015 |
0.02 |
0.025 |
0.030 |
0.040 |
4.7.3模具所有活动部分应保证位置准确,动作可靠,不得有歪斜和卡滞现象。要求固定的零
件不得相对窜动。
4.7.4在合模位置,复位杆端面应与其接触面贴合,允许以后不大于0.05mm的间隙。
4.7.5浇道转接处应光滑连接,镶拼处应密合,未注脱模斜度应不小于5°,表面粗糙度:
Ra≤0.4μm。
4.7.6滑块运动应平稳,合模后滑块和楔紧块应压紧,接触面积应不小于四分之三,开模后限位应准确可靠。
4.7.7合模后分型面应紧密贴合,如有局部间隙,其间隙应不大于0.05mm(排气槽除外)。
4.7.8冷却水路应畅通,不允许有渗漏现象,进水口和出水口应有明显标记。
4.7.9模具吊环螺钉要确保安全吊装,起吊时候模具应平稳,便于装摸。
4.8 压铸模的验收
4.8.1验收应包括以下内容:
1)外观检查;
2)尺寸检查;
3)模具材料和热处理要求检查;
4)试模和压铸件检查;
5) 质量稳定性检查;
4.8.2模具制作者应按模具图和本技术规范对整套模具进行外观、尺寸检查。
4.8.3模具制作者应要求热处理供方,提交热处理结果的检验报告,确认符合模具图要求和本技术规范,方可转序生产。
4.8.4完成4.8.2、4.8.3项目检查并确认合格后,可进行试模。
试模工艺参数应进行记录,模具使用中活动部分动作应灵活、稳定、准确、可靠,冷却水路及液压油路应畅通、不渗漏,模具排气良好,金属液没有飞溅现象。
4.8.5试模工艺稳定后,应连续提取5-10模压铸件进行检验。模具制作者和顾客确认铸件合格后,公司开具合格证并随模具交付顾客。
4.8.6模具质量稳定性检验的生产批量:锌合金:3000模,铝、镁合金:1500模;
除与顾客有特殊约定外,上述工作应在接到被检模具后1个月内完成。
4.8.7顾客在稳定性检验期间,应按图样和本技术规范对模具主要零件的材质、热处理和表面处理情况进行检查或抽查,发现质量问题应有模具制造者解决。
4.9压铸模的标志、包装、运输、贮存
4.9.1在模具非工作面的明显处应作出标志,标志应包含:模具号、模具名称、出厂日期、供方名称。
4.9.2模具交付前应清洗干净,所有零件表面应涂覆防锈剂。
4.9.3模具交付前,经试模合格后的模具应合模后水平放置,放置场地应通风、干燥,防止模具的锈蚀。
4.9.4出厂模具根据运输要求进行包装,应防潮、防止磕碰,保证在正常运输中模具完好无损。
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