來源：寧波壓鑄模具廠 分類：壓鑄模具設計

1、模具強度是否足夠

模具強度是否足夠是影響模具壽命的重要因素，對于這一點中國目前大部分企業，包括壓鑄企業在采購模具時，普遍特別關注模具價格，甚至認為，只要能壓鑄出合格產品就行，對于模具大小，模具強度是否足夠沒有引起足夠重視。同時，很多壓鑄模具制造企業為了取得訂單，往往把模具價格壓低，而在模具制作時能省則省，以降低成本。模具強度如果不夠不僅影響模具可靠性，也影響模具壽命。實際上從壓鑄生產的角度來看，這樣的模具并不經濟。壓鑄模具如果強度不夠，剛性差，模具在不斷的受沖擊、受壓的情況下，就會過早的開裂。并且由于封鋁面太少，會造成模具竄鋁，不及時清理又壓踏模具，造成模具損壞。因此，在模具設計時必須充分考慮模具強度，確保模具壽命。

a 硬度(du)硬度(du)是模具(ju)(ju)(ju)鋼(gang)的(de)(de)(de)主要技術指標，模具(ju)(ju)(ju)在(zai)(zai)高應力(li)的(de)(de)(de)作用下欲保持(chi)其(qi)形狀(zhuang)尺寸(cun)不(bu)變(bian)，必須具(ju)(ju)(ju)有(you)足夠高的(de)(de)(de)硬度(du)。冷作模具(ju)(ju)(ju)鋼(gang)在(zai)(zai)室溫條件(jian)下一(yi)(yi)般硬度(du)保持(chi)在(zai)(zai)HRC60左右，熱作模具(ju)(ju)(ju)鋼(gang)根據其(qi)工(gong)作條件(jian)，一(yi)(yi)般要求保持(chi)在(zai)(zai)HRC40～55范圍。對于同一(yi)(yi)鋼(gang)種(zhong)而(er)言，在(zai)(zai)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)硬度(du)值(zhi)范圍內，硬度(du)與(yu)變(bian)形抗力(li)成正比；但(dan)具(ju)(ju)(ju)有(you)同一(yi)(yi)硬度(du)值(zhi)而(er)成分及組織不(bu)同的(de)(de)(de)鋼(gang)種(zhong)之間(jian)，其(qi)塑(su)性(xing)變(bian)形抗力(li)可能有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)差別。

b 紅(hong)硬性(xing)(xing)在(zai)高(gao)溫狀態下工(gong)(gong)作的(de)熱作模具(ju)，要求保持(chi)其組織和性(xing)(xing)能(neng)的(de)穩(wen)定，從(cong)而保持(chi)足夠高(gao)的(de)硬度，這(zhe)種(zhong)性(xing)(xing)能(neng)稱為紅(hong)硬性(xing)(xing)。碳(tan)素工(gong)(gong)具(ju)鋼(gang)(gang)、低合(he)金工(gong)(gong)具(ju)鋼(gang)(gang)通常能(neng)在(zai)180～250℃的(de)溫度范圍內保持(chi)這(zhe)種(zhong)性(xing)(xing)能(neng)，鉻鉬(mu)熱作模具(ju)鋼(gang)(gang)一般在(zai)550～600℃的(de)溫度范圍內保持(chi)這(zhe)種(zhong)性(xing)(xing)能(neng)。 鋼(gang)(gang)的(de)紅(hong)硬性(xing)(xing)主(zhu)要取決(jue)于鋼(gang)(gang)的(de)化學成分和熱處(chu)理工(gong)(gong)藝。

c 抗(kang)(kang)(kang)壓(ya)(ya)屈(qu)服(fu)強(qiang)(qiang)度和抗(kang)(kang)(kang)壓(ya)(ya)彎(wan)曲強(qiang)(qiang)度模具(ju)(ju)在(zai)使(shi)用過程中經(jing)常受到(dao)強(qiang)(qiang)度較(jiao)(jiao)高的(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)和彎(wan)曲的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用，因此(ci)要求(qiu)模具(ju)(ju)材(cai)料(liao)應(ying)具(ju)(ju)有一定的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)壓(ya)(ya)強(qiang)(qiang)度和抗(kang)(kang)(kang)彎(wan)強(qiang)(qiang)度。在(zai)很多(duo)情況(kuang)下，進行抗(kang)(kang)(kang)壓(ya)(ya)試(shi)(shi)驗和抗(kang)(kang)(kang)彎(wan)試(shi)(shi)驗的(de)(de)(de)(de)條(tiao)件接(jie)近于模具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)實際工作(zuo)條(tiao)件（例如，所測得的(de)(de)(de)(de)模具(ju)(ju)鋼的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)壓(ya)(ya)屈(qu)服(fu)強(qiang)(qiang)度與沖頭工作(zuo)時所表現出(chu)(chu)來的(de)(de)(de)(de)變形(xing)抗(kang)(kang)(kang)力(li)較(jiao)(jiao)為吻(wen)合）。 抗(kang)(kang)(kang)彎(wan)試(shi)(shi)驗的(de)(de)(de)(de)另一個優點是應(ying)變量的(de)(de)(de)(de)絕對值(zhi)大，能較(jiao)(jiao)靈敏地反映(ying)出(chu)(chu)不同鋼種之(zhi)間以及在(zai)不同熱(re)處理(li)和組織狀態下變形(xing)抗(kang)(kang)(kang)力(li)的(de)(de)(de)(de)差別。

2、模具內澆口速度是否合適，應盡量偏低

壓鑄模具內澆口的設計既是影響鑄件質量的重要因素，同時又直接影響壓鑄模具壽命，因此在壓鑄模具設計時必須高度重視。壓鑄模具內澆口速度越快，對模具型腔的沖擊越大，模具型腔的瞬間升溫越大，模具越容易出現表面龜裂或開裂。壓鑄模具內澆口一般在30-70米/秒為宜，并且在確保產品質量的情況下，盡量偏低，這樣，可以降低對模具的沖擊，從而延長模具壽命。在一定的壓射條件下，內澆口面積過大時，會使填充速度過低，金屬過早凝固，甚至導致充填不足；而過小的內澆口面積，會使噴射加劇，增加熱量損失，產生渦流并卷入過多的氣體，對模具沖刷加劇，導致模具早期報廢。

a. 內(nei)(nei)澆口(kou)截面(mian)積(ji)的(de)(de)大小，常常是憑經驗(yan)在設計(ji)繪圖(tu)過程中來確定的(de)(de)，單純地(di)依(yi)據(ju)經驗(yan)公式(shi)所計(ji)算內(nei)(nei)澆口(kou)的(de)(de)截面(mian)積(ji)，割裂了內(nei)(nei)澆口(kou)截面(mian)積(ji)與充(chong)填(tian)速(su)度(du)和(he)充(chong)填(tian)時間的(de)(de)密切聯系，內(nei)(nei)澆口(kou)截面(mian)積(ji)與充(chong)填(tian)速(su)度(du)和(he)充(chong)填(tian)時間之間存在著不能(neng)有效匹配的(de)(de)風險(xian)，設計(ji)結果能(neng)在多大的(de)(de)工藝(yi)范圍內(nei)(nei)進行修(xiu)改，設計(ji)者并不清楚。

b. 內澆(jiao)口(kou)(kou)截面積(ji)相(xiang)差懸殊，生產實踐中模具(ju)內澆(jiao)口(kou)(kou)截面積(ji)與壓鑄件(jian)不(bu)匹配(pei)的(de)(de)情況屢(lv)見不(bu)鮮，當這種不(bu)匹配(pei)性差距不(bu)大時，其(qi)表(biao)現(xian)并不(bu)是很(hen)明顯，在模具(ju)使用(yong)中，操作人(ren)員常(chang)(chang)常(chang)(chang)會(hui)感到模具(ju)不(bu)好用(yong)；當其(qi)差距較大時就會(hui)明顯的(de)(de)表(biao)現(xian)出來，壓鑄件(jian)無法成形、廢品率高、質(zhi)量(liang)不(bu)穩(wen)定。

c. 生(sheng)產過程(cheng)中就會(hui)對工藝參數要求很(hen)高，工藝的略(lve)微波動會(hui)造(zao)成壓鑄(zhu)件表面產生(sheng)各(ge)種各(ge)樣(yang)的缺陷，這樣(yang)的模具如果(guo)放(fang)到一臺性(xing)能更高的壓鑄(zhu)機上生(sheng)產也(ye)有可能順利的生(sheng)產合(he)格的壓鑄(zhu)件，但在現有的壓鑄(zhu)機上是很(hen)難正常生(sheng)產的。

3、模具滑塊鎖緊塊強度是否足夠

由于壓(ya)鑄(zhu)(zhu)(zhu)是(shi)高速(su)、高壓(ya)，壓(ya)鑄(zhu)(zhu)(zhu)模(mo)具(ju)(ju)(ju)滑(hua)塊(kuai)受的沖擊力(li)非常大，壓(ya)鑄(zhu)(zhu)(zhu)比壓(ya)一般選擇在(zai)400-900公斤(jin)/平(ping)方厘米，以滑(hua)塊(kuai)投影(ying)100×100mm,為(wei)例，作(zuo)用(yong)力(li)就有(you)40噸-90噸之大，因此(ci)，目前很多(duo)壓(ya)鑄(zhu)(zhu)(zhu)模(mo)具(ju)(ju)(ju)企業(ye)在(zai)設(she)(she)計(ji)模(mo)具(ju)(ju)(ju)時(shi)普遍為(wei)了節省材(cai)料，模(mo)具(ju)(ju)(ju)設(she)(she)計(ji)偏小，鎖緊(jin)塊(kuai)不夠(gou)大，強(qiang)(qiang)度不夠(gou)，從(cong)而(er)造成(cheng)滑(hua)塊(kuai)鎖不住。不但會(hui)影(ying)響(xiang)(xiang)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件質量(liang)，同時(shi)，容易造成(cheng)竄(cuan)鋁，造成(cheng)滑(hua)塊(kuai)卡死，造成(cheng)模(mo)具(ju)(ju)(ju)鎖緊(jin)部分變形或開裂，從(cong)而(er)損壞模(mo)具(ju)(ju)(ju)，影(ying)響(xiang)(xiang)模(mo)具(ju)(ju)(ju)壽(shou)命(ming)。因此(ci)在(zai)設(she)(she)計(ji)模(mo)具(ju)(ju)(ju)時(shi)必須確保模(mo)具(ju)(ju)(ju)滑(hua)塊(kuai)鎖緊(jin)塊(kuai)強(qiang)(qiang)度足夠(gou)，確保模(mo)具(ju)(ju)(ju)的可靠性(xing)，延長模(mo)具(ju)(ju)(ju)壽(shou)命(ming)。

4、模具型腔封鋁面是否足夠

由(you)于壓(ya)(ya)鑄(zhu)是(shi)(shi)(shi)高(gao)(gao)(gao)溫、高(gao)(gao)(gao)速(su)、高(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)，壓(ya)(ya)鑄(zhu)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)竄(cuan)鋁(lv)是(shi)(shi)(shi)時(shi)有(you)發生的(de)(de)(de)，究其(qi)原(yuan)(yuan)因(yin)，除了(le)(le)壓(ya)(ya)鑄(zhu)參數選擇不(bu)(bu)(bu)當，壓(ya)(ya)射速(su)度過(guo)快，壓(ya)(ya)力(li)太大(da)(da)(da)(da)，鎖模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)力(li)不(bu)(bu)(bu)夠等以外，模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)設(she)計不(bu)(bu)(bu)合(he)理，封鋁(lv)面(mian)不(bu)(bu)(bu)夠也(ye)是(shi)(shi)(shi)其(qi)中(zhong)(zhong)重要的(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)因(yin)。如果模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)竄(cuan)鋁(lv)，一(yi)方面(mian)直接影響鑄(zhu)件的(de)(de)(de)內部(bu)質(zhi)量，另一(yi)方面(mian)，由(you)于在(zai)(zai)壓(ya)(ya)鑄(zhu)過(guo)程中(zhong)(zhong)，沒有(you)及時(shi)或(huo)難以清理，這(zhe)樣會(hui)把模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)擠(ji)壞，造成模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)分(fen)型面(mian)塌陷。更嚴(yan)重的(de)(de)(de)在(zai)(zai)有(you)滑塊結(jie)構的(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)中(zhong)(zhong)，如果竄(cuan)鋁(lv)竄(cuan)到滑塊間隙里(li)，在(zai)(zai)合(he)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)時(shi)由(you)于鎖模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)力(li)非(fei)常大(da)(da)(da)(da)，會(hui)把滑塊或(huo)滑塊座擠(ji)壞，甚至擠(ji)裂模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)架(jia)。這(zhe)樣的(de)(de)(de)現象在(zai)(zai)壓(ya)(ya)鑄(zhu)企(qi)業(ye)里(li)經常發生。究其(qi)原(yuan)(yuan)因(yin)，主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)壓(ya)(ya)鑄(zhu)企(qi)業(ye)或(huo)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)制造企(qi)業(ye)為了(le)(le)節省(sheng)費用，把模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)做的(de)(de)(de)過(guo)小，封鋁(lv)面(mian)不(bu)(bu)(bu)夠大(da)(da)(da)(da)而(er)造成的(de)(de)(de)。有(you)一(yi)個(ge)現象，值得我們(men)反(fan)思(si)，日(ri)本人是(shi)(shi)(shi)很節約的(de)(de)(de)，但是(shi)(shi)(shi)，日(ri)本人做的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)鑄(zhu)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)基本上比中(zhong)(zhong)國(guo)大(da)(da)(da)(da)部(bu)分(fen)廠家(jia)做的(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)大(da)(da)(da)(da)，為什么？因(yin)為壓(ya)(ya)鑄(zhu)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)如果僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)考慮(lv)成本，而(er)忽(hu)略了(le)(le)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)最關鍵的(de)(de)(de)特(te)性(xing)，即：可(ke)靠性(xing)、成品率、生產效率、壽(shou)(shou)命(ming)，將是(shi)(shi)(shi)得不(bu)(bu)(bu)償失。這(zhe)也(ye)是(shi)(shi)(shi)中(zhong)(zhong)國(guo)壓(ya)(ya)鑄(zhu)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)與國(guo)外先進國(guo)家(jia)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)差距(ju)所在(zai)(zai)。這(zhe)個(ge)觀念不(bu)(bu)(bu)僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)是(shi)(shi)(shi)壓(ya)(ya)鑄(zhu)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)制造企(qi)業(ye)需要改變，同樣也(ye)是(shi)(shi)(shi)壓(ya)(ya)鑄(zhu)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)使用企(qi)業(ye)應(ying)(ying)該(gai)扭轉的(de)(de)(de)。 因(yin)此，在(zai)(zai)設(she)計模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)時(shi)應(ying)(ying)高(gao)(gao)(gao)度關注封鋁(lv)面(mian)特(te)別(bie)是(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)滑塊部(bu)位的(de)(de)(de)封鋁(lv)面(mian)，必須足夠，以確(que)保不(bu)(bu)(bu)竄(cuan)鋁(lv)，從(cong)而(er)延長(chang)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)(ju)(ju)(ju)壽(shou)(shou)命(ming)。

5、模具冷卻（加溫）設計是否合理，模具溫度場是否合理

模具冷卻水設計在壓鑄模具的設計中是至關重要環節，在中國大部分壓鑄模具制造廠家，往往對于澆注系統非常重視。
模具的溫度會過高甚至達到無法正常生產的底部；模具也有可能由于溫度過高造成模具變形超標而報廢；更會造成模具壽命大幅度降低；還有就是會造成模具表面高溫氧化失效。
很多廠家在使用模流分析軟件時，往往對于填充部分研究得很多,而對于模具溫度場變化研究的不多。實際上在壓鑄生產中，模具冷卻、模具溫度場變化，對于生產效率、鑄件質量以及模具壽命都是至關重要的。有條件可以使用壓鑄專用模溫機，有助于提高生產效率，提高鑄件質量，同時也可以延長模具壽命。 鋁合金壓鑄模具在使用過程中，由于液態鋁合金在瞬間填充模具型腔使得模具表面承受高溫而表面溫度升高。壓鑄鋁合金產品的冷卻成形是模具材料做為導熱體把鋁合金凝固過程散發的熱量傳遞到模具內部。由于壓鑄成形的產品形狀不規則，即產品的厚度不均勻，那么鑄件產品在凝固過程中所散發的熱量是不同的。模具設計過程中，需要有效的設計模具的內冷卻水道分布使得模具表面溫度差降低到最小。這樣才能減少模具表面溫度差異從而控制壓鑄產品的變形，減少縮孔的發生，保證班產量與生產節拍。 模具溫度場的控制需要在模具設計的初期就考慮周全。也就是說，需要設定好班產量與生產節拍（如：60件產品／小時）從而了解模具在生產過程中所散發的熱功率。在了解模具不同厚薄部分在生產時所散發的熱功率后，計算出冷卻水道的直徑，距離表面的距離，以及冷卻水的流量，從而控制模具表面溫度在240度。 目前常見的問題是，溫度場的建立不是在計算的基礎之上，而且根據經驗大致估計一下冷卻水道距離表面的距離，以及冷卻水道的孔徑。其結果是，模具表面溫度難達到均勻。當模具局部有過熱時，采用大量噴涂脫模劑的方法來冷卻模具。這樣的結果是，模具在使用很短一段時間后，如3000多模次，模具表面出現熱疲勞裂紋。在其后的生產過程中，由于模具持續承受劇烈的冷／熱循環導致模具早期失效達不到預定的8－10萬模次壽命要求。從而大大的減少的模具的壽命。因此，優化模具冷卻（加溫）設計是提高模具成品率、生產效率的關鍵，同時也是延長模具壽命的非常重要途徑。
 

6、易損部位是否鑲拼

為了延長(chang)模具壽命，在(zai)模具設計(ji)時，復雜的(de)型腔可以(yi)進(jin)(jin)行分塊加工簡化工藝，對于易出(chu)現模具開裂(lie)(lie)、模具損壞的(de)部位進(jin)(jin)行鑲(xiang)拼(pin)，一方面(mian)便于維修和更換(huan)降低模具制(zhi)造成本；另一方面(mian)，鑲(xiang)拼(pin)接縫可以(yi)阻(zu)隔開裂(lie)(lie)的(de)延展。也避免(mian)了局部開裂(lie)(lie)延展到其他部位，從而(er)延長(chang)模具壽命。

7、減少應力集中的尖角

尖角處(chu)容易應力集(ji)中，因此，對于(yu)壓(ya)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)，轉角處(chu)的(de)(de)尖角，無論從(cong)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)澆(jiao)注(zhu)(zhu)過程，還是鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)質量，以(yi)及(ji)壓(ya)鑄(zhu)(zhu)模具壽命都是影響非常大的(de)(de)。因此，在前期與鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)設計人員探(tan)討(tao)問題時(shi)，應非常關注(zhu)(zhu)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的(de)(de)轉角，能大的(de)(de)盡量加大，這(zhe)一點非常重要。

8、采用先進的技術

為了(le)延(yan)(yan)長模(mo)具(ju)壽(shou)命，包括(kuo)中(zhong)國(guo)在內的很多科技人員都在積(ji)(ji)極(ji)探索一些新的技術，如(ru)表面新的滲氮技術、鍍鈦，表面微細網(wang)格(ge)延(yan)(yan)壽(shou)技術等等。因此作(zuo)為壓鑄模(mo)具(ju)的制造企業，作(zuo)為壓鑄模(mo)具(ju)設(she)計人員，積(ji)(ji)極(ji)探索新的技術，及(ji)時(shi)跟蹤先進技術，適(shi)時(shi)采(cai)用(yong)(yong)新的技術提高模(mo)具(ju)壽(shou)命，也是提升壓鑄模(mo)具(ju)水平、提升企業技術水平的有效途徑(jing)。輝旺公司在這方面進行(xing)了(le)探索，應用(yong)(yong)了(le)很多新的技術，取(qu)得了(le)很好的效果。