1.4　压铸模设计的程序

当接到模具设计任务书时，一般应按如下的设计程序设计。

1.4.1　研究、消化产品图

（1）收集设计资料

设计前，要收集有关压铸件设计、压铸成型工艺、模具制造、压铸设备、机械加工及特种加工工艺等方面的资料，并进行整理、汇总和消化吸收，以便在以后的设计中进行借鉴和使用。

（2）分析铸件蓝图、研究产品对象

产品零件图、技术条件及有关标准、实物模型等是绘制毛坯图及进行模具设计最重要的依据，首先对压铸件的蓝图进行充分的研讨和消化吸收，并了解产品零件的用途、主要功能以及相互配合关系、后续加工处理工序的内容、用户的年订货量及月需要量等。

（3）了解现场的实际情况

对现有的或确定购买的压铸机及其辅助装置的特性参数设计、安装配合等有关部分作细致的熟悉了解；对模具加工制造主要设备能力、水平、模具零部件标准化推广应用程度，坯料储备情况等加以了解；对进行压铸生产作业的现场设备、工艺流程，包括从熔炼、压铸到清理、光饰等各工序的操作方式、质量控制手段等要有基本的了解。这样才能在结合现场实际的基础上设计出经济实用的压铸模。

1.4.2　对压铸件进行工艺分析

首先从压铸工艺性的角度来分析产品零件的合金材料、形状结构、尺寸精度及其他特点。一般零件图的工艺分析，应注意以下几点：

①合金种类能否满足要求的技术性能。

②尺寸精度及形位精度。

③壁厚、壁的连接、肋和圆角。

④分型、出模方向与出模斜度。

⑤抽芯与型芯交叉、侧凹等。

⑥推出方向、推杆位置。

⑦镶嵌件的装夹定位。

⑧基准面和需要机械加工的部位。

⑨孔、螺纹和齿的压铸。

⑩图案、文字和符号。

⑪其他特殊质量要求。

1.4.3　拟订模具总体设计的初步方案

总体的设计原则是让模具结构最大限度地满足压铸成型工艺要求和高效低耗的经济效益。压铸模设计主要内容如下。

（1）确定模具分型面

分型面的选择在很大程度上影响模具结构的复杂程度，是模具设计成功与否的关键，很多情况下分型面也是模具设计和制造的基准面，选择时应注意以下几点。

①使该基准面有利于模具加工，同时兼顾压铸的成型性。

②确定型腔数量，合理的布局形式，并测算投影面积；确定压铸件的成型位置，分析定模和动模中所包含的成型部分的分配状况，成型零件的结构组合和固定形式。

③分析动模和定模零件所受包紧力的大小。应使动模上成型零件的包紧力大于在定模上的包紧力，以使开模时压铸件留在动模一侧。

（2）拟订浇注系统设计总体布置方案

初步确定浇注系统的总体布局，应考虑以下几点：

①考虑压铸件的结构特点、几何形状、型腔的排气条件等因素。

②考虑所选用压铸机的形式。

③考虑直浇道、横浇道、内浇口的位置、形式、尺寸、导流方向、排溢系统的设置等。其中内浇口的位置和形式，是决定金属液的填充效果和压铸件质量的重要因素。

（3）脱模方式的选择

在一般情况下，压铸成型后，在分型时，压铸件留在动模一侧。为使压铸件在不损坏、不变形的状态下顺利脱模，应根据压铸件的结构特点，选择正确合理的脱模方式，并确定推出部位和复位杆的位置、尺寸。

对于复杂的压铸件，在一次推出动作后，不能完全脱模时，应采用二次或多次脱模机构，并确定分型次数和多次脱模的结构形式及动作顺序。这些结构形式都应在模具结构草图中反映出来。

（4）压铸件侧凹凸部位的处置

要形成压铸件的侧凹凸，一般采用侧抽芯机构。对于批量不大的产品，可采用手动抽芯机构和活动型芯的模外抽芯等简单的侧抽芯形式，可在开模后再用人工脱芯。当必须借用开模力或外力驱动的侧抽芯机构时，应首先计算抽芯力，再选择适宜的侧抽芯机构。

（5）确定主要零件的结构和尺寸

根据压铸合金的性能和压铸件的结构特点确定压射比压，并结合压铸件的投影面积和型腔深度，确定以下内容：

①确定型腔侧壁厚度、支承板厚度，确定型腔板、动模板、动模座板、定模座板的厚度及尺寸。

②确定模具导向形式、位置、尺寸。

③确定压铸模的定位方式、安装位置、固定形式。

④确定各结构件的连接和固定形式。

⑤布置冷却或加热管道的位置、尺寸。

（6）选择压铸机的规格和型号

因模具与压铸机要配套使用，一般要根据压铸件的正投影面积和体积等参数选定压铸机，同时兼顾现场拥有的设备生产负荷的均衡性。

在选用压铸机时，应核算以下几个主要参数：

①根据所选定的压射比压和由正投影面积测算出的锁模力，并结合压铸件的体积和压铸机的压室直径，初步选定压铸机的规格和型号。

②模具的闭合高度应在压射机可调节的闭合高度范围内。为满足这项要求，可通过调节垫块的高度来解决。

③模具的脱模推出力和推出距离应在压铸机允许的范围内。

④动模座板行程应满足在开模时顺利取出压铸件的要求。

⑤模体外形尺寸应能保证模体从压铸机拉杆内尺寸的空间装入。

⑥模具的定位尺寸应符合压铸机压室法兰偏心距离、直径和高度的要求。

（7）绘制模具装配草图

根据以上综合考虑，确定模具整体设计方案。绘制模具装配草图时，应注意：

①图纸严格按比例画出，尽量采用1∶1比例绘制，以增强直观效果，容易发现问题。绘制模具装配图应遵循先内后外，先上后下的顺序，先从压铸件的成型部位开始，并围绕分型面、浇注系统等依次展开。

②注意投影和剖视等在图纸中的合理布局，正确表示所有相互配合部位零件的形状、大小以及装配关系。标注模具的立体尺寸，即将长×宽×高尺寸在装配图上标出，同时验证是否与所选用的压铸机匹配。

③适当留出修改空间，以便后期对不合理的结构形式进行修改。

④尽量选用通用件和标准件，如标准模架、推出元件、导向件及浇口套等，并标出它们的型号和规格。

⑤初步测算模具造价。

1.4.4　方案的讨论与论证

拟订了初步方案后，现场调研，广泛征询压铸生产和模具制造工艺人员以及有实践经验的现场工作人员的意见，并对设计方案加以补充和修正，使所设计的压铸模结构更加合理、实用和经济。

1.4.5　绘制主要零件工程图

首先绘制主要零件图，对装配草图中有些考虑不周的地方加以修正和补充。主要零件包括各成型零件及主要模板，如动模板、定模板等。在绘制零件图时，应注意如下几点：

①图面尽量按1∶1的比例画出，以便于发现问题。

②合理选择各视图的视角，注意投影、剖视等的正确表达，避免烦琐、重复。

③标注尺寸、制造公差、形位精度、表面粗糙度以及热处理等技术要求。

1.4.6　绘制模具装配图

主要零件的绘制过程也是对装配草图的自我检验和审定的过程，对发现和遗漏的问题，在装配草图的基础上加以修正和补充。绘制时注意以下几点：

①对零件正式编号，并列出完整的零件明细表、技术要求和标题栏。

②在装配图上，应标注模体的外形立体尺寸以及模具的定位安装尺寸，必要时应强调说明模具的安装方向。

③所选用压铸机的型号、压室的内径及喷嘴直径。

④压铸件合金种类、压射比压、推出机构的推出行程、冷却系统的进出口等。

⑤模具制造的技术要求。

1.4.7　绘制其余全部自制零件的工程图

将绘制完的主要零件工程图按制图规范补充完整，并填写零件序号，然后将未绘制的自制零件图全部补齐，并校对所有图纸。

1.4.8　编写设计说明书

主要包括以下内容：

①对压铸件结构特点进行分析。

②浇注系统的设计。包括压铸件成型位置，分型面的选择，内浇口的位置、形式和导流方向以及预测可能出现的压铸缺陷及处理方法。

③压铸件的成型条件和工艺参数。

④成型零部件的设计与计算。包括型腔、型芯的结构形式、尺寸计算；型腔侧壁厚度和支撑板厚度的计算和强度校核。

⑤脱模机构的设计。包括脱模力的计算；推出机构、复位机构、侧抽芯机构的形式、结构、尺寸配合以及主要强度、刚度或者稳定性的校核。

⑥模具温度调节系统的设计与计算。包括模具热平衡计算；模温调节系统的结构、位置和尺寸计算。

⑦设计说明书要求文字简洁通顺，计算准确。计算部分只要求列出公式，代入数据，求出结果即可，运算过程可以省略。必要时要画出与设计计算有关的结构简图。

1.4.9　审核

包括图纸的标准化审查与主管部门审核会签。

1.4.10　试模、现场跟踪

模具投产后，模具设计者应跟踪模具加工制造和试模全过程，及时增补或更改设计的疏漏或不足之处，对现场出现的问题加以解决或变通。

1.4.11　全面总结、积累经验

当压铸模制作和试模完成，并经过一定批量的连续生产后，应对压铸模设计、制作、试模过程进行全面的回顾，认真总结经验，以利于提高。

①从设计到试模成功这一全过程都出现了哪些问题？采用什么措施加以修正和解决的？

②对那些取得优良效果的结构形式应予以肯定，进一步总结升华，以有利于今后的应用。

③压铸模还存在哪些局部问题，比如压铸件质量、压铸效率等？还应该有哪些改进？

④从设计构思到现场实践都走了哪些弯路？其根本原因是什么？

⑤从现场跟踪发现哪些结构件在加工工艺上还存在问题？今后应从积累实践经验入手，设计出最容易加工和装配的模具结构件。