壓鑄模材料及技術(shù)要求課件

1、壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì) 8 壓鑄模材料及技術(shù)要求8.1 壓鑄模材料的選擇和熱處理8.2 壓鑄模的技術(shù)要求壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì) 壓鑄模型腔直接與高溫、高壓和高速充填的金屬液接觸，在短時(shí)間內(nèi)溫度變化很大，所以壓鑄模的工作環(huán)境十分惡劣，對(duì)壓鑄模材料的選擇應(yīng)慎重。 壓鑄模零件中最重要的零件是與金屬液接觸的成型工作零件，通常用熱作模具鋼制成。按性能分，它屬于高熱強(qiáng)熱模鋼；按合金元素分，它屬于中合金熱模鋼。由于被壓鑄材料的溫度差別較大，因而對(duì)壓鑄模的材料及性能要求也不同。用于制造鋅合金、鎂合金和鋁合金的壓鑄模的材料，必須具有高的回火抗力和冷熱疲勞抗力，及良好的滲氮（氮碳共滲）工藝性能。 8 壓鑄模材料及技術(shù)要求

2、8.1 壓鑄模材料的選擇和熱處理 而用于銅合金壓鑄模的工作條件則更為苛刻，其材料還應(yīng)具備高的熱強(qiáng)性以防止變形開裂，以及高導(dǎo)熱性以減少溫度梯度，從而降低熱應(yīng)力。因此，我國(guó)壓鑄界在充分挖掘3Cr2W8V鋼種潛力的同時(shí)，積極開發(fā)用于壓鑄模的新鋼種，其中最有代表性的新鋼種為4Cr5MoV1Si。 壓鑄模主要零件的材料選用及熱處理要求見(jiàn)表8-1。 壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì)零件名稱 壓鑄合金 熱處理要求 鋅合金 鋁、鎂合金 銅合金 壓鑄鋅、鋁、鎂合金 壓鑄銅合金 與金屬液接觸的零件 型腔鑲塊，型芯，滑塊中成型部位等成型零件 4Cr5MoSiV13Cr2W8V(3Cr2W8)5CrNiMo 4CrW2Si 4Cr

3、5MoSiV13Cr2W8V(3Cr2W8)3Cr2W8V(3Cr2W8)4Cr3Mo3W2V4Cr3Mo3SiV4Cr5MoSiV1 4347HRC(4Cr5MoSiV1) 4448HRC(3Cr2W8V) 3842 HRC 澆道鑲塊，澆口套，分流錐等澆注系統(tǒng) 4Cr5MoV1Si3Cr2W8V (3Cr2W8) 表8-1 壓鑄模主要零件材料的選用及熱處理要求壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì)血糖生成指數(shù)測(cè)定方法血糖生成指數(shù)食物胰島素胰高血糖素腸道血糖食欲消化酶組織腸-胰島軸腸降糖素背 景 流行病學(xué)研究：低GI和GL食物和膳食有益與肥胖、糖尿病、心血 管病、某些腫瘤的預(yù)防和控制。 干預(yù)性研究：低GI膳食能夠

4、降低TG、LDL等，減少患慢性病危險(xiǎn)。 meta分析：低GI膳食對(duì)心血管病和糖尿病有益。低GI膳食有益于糖尿病等慢性病的預(yù)防和控制，膳食GI成為預(yù)防和控制慢性病的一個(gè)新概念。中國(guó)糖尿病膳食指南一、吃、動(dòng)平衡，合理用藥，控制血糖， 達(dá)到或維持健康體重二、主食定量，粗細(xì)搭配，全谷物、雜豆類占1/3三、多吃蔬菜、水果適量，種類、顏色要多樣四、常吃魚禽，蛋類和畜肉適量，限制加工肉類五、奶類豆類天天有，零食加餐合理選擇六、清淡飲食，足量飲水，限制飲酒七：定時(shí)定量，細(xì)嚼慢咽；注意進(jìn)餐順序八：注重自我管理，定期接受個(gè)體化營(yíng)養(yǎng)指導(dǎo)分清幾個(gè)概念可利用碳水化合物 available carbohydrate; A

5、C生血糖碳水化合物 glycemic carbohydrate類別（DP）組 成分子形式單糖葡萄糖、果糖、半乳糖糖雙糖蔗糖、乳糖、麥芽糖糖醇山梨醇、甘露醇寡糖麥芽低聚糖麥芽糊精其他低聚糖低聚果糖多糖淀 粉直鏈，支鏈，改性淀粉NSP纖維、半纖維，果 膠碳水化合物來(lái)源 全谷物 薯類、根莖類 豆類 蔬菜 水果 脫脂奶 糖作物 含糖飲料DF高粗加工天然添加可利用碳水化合物包括糖、淀粉（抗性淀粉除外）和部分具有生血糖作用的糖醇。（不可消化）低聚糖（不可消化）多糖果聚糖(低聚果糖、果寡糖、菊粉)纖維素和纖維素衍生物棉籽糖羥丙基纖維素水蘇糖甲基纖維素低聚半乳糖阿拉伯木聚糖低聚木糖半乳聚糖果膠-葡聚糖抗性淀粉

6、，包括變性淀粉如乙?；矸劭剐喳溠亢珮淠z（瓜爾膠，阿拉伯樹膠，膠凝糖，角叉菜聚糖）聚葡萄糖不可利用碳水化合物的組分列表糖醇組分可利用碳水化合物轉(zhuǎn)化量赤蘚糖醇0甘露醇0乳糖醇0異麥芽酮糖醇10山梨醇25麥芽糖醇40麥芽糖醇糖漿b40氫化葡萄糖漿40木糖醇50麥芽糖醇糖漿a50a普通、中級(jí)、高麥芽糖醇糖漿b高聚合體麥芽糖醇糖漿常見(jiàn)糖醇可利用碳水化合物轉(zhuǎn)化量分清幾個(gè)概念血糖應(yīng)答 glucose response人體進(jìn)食一定量受試食物后所引起的餐后血糖濃度的變化。血糖生成指數(shù)glycemic index; GI人體進(jìn)食含目標(biāo)量（通常為50 g）可利用碳水化合物的食物后，一段時(shí)間內(nèi)（2 h）血糖應(yīng)答曲

7、線下面積相比空腹時(shí)的增幅除以進(jìn)食含等量可利用碳水化合物的參考食物（葡萄糖）后相應(yīng)的增幅，以百分?jǐn)?shù)表示。分清幾個(gè)概念參考食物 reference food 用于測(cè)定食物GI值的基準(zhǔn)物質(zhì)，通常為食品級(jí)或藥品級(jí)葡萄糖或葡萄糖溶液。 參考食物的GI值定為100。待測(cè)食物 test food 用于GI值測(cè)定的食物。 如為加工食品，要求配方組成、生產(chǎn)工藝明確。測(cè)定基本要求GI測(cè)定應(yīng)遵守相關(guān)倫理要求。測(cè)定機(jī)構(gòu)設(shè)施與條件應(yīng)符合附錄B的要求。開展GI測(cè)定的機(jī)構(gòu)應(yīng)具備食物檢驗(yàn)資質(zhì)和/或臨床檢驗(yàn)資質(zhì)。測(cè)定機(jī)構(gòu)應(yīng)能提供安靜、舒適、可供受試者靜坐及小范圍活動(dòng)的場(chǎng)地。測(cè)定機(jī)構(gòu)設(shè)有獨(dú)立的食物準(zhǔn)備區(qū)、抽血區(qū)、血液分離及血糖測(cè)

8、定分區(qū)等。測(cè)定場(chǎng)所應(yīng)配備搶救或急救基本設(shè)施，防止發(fā)生應(yīng)急事件。測(cè)試機(jī)構(gòu)應(yīng)配備從事醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)工作的專業(yè)人員負(fù)責(zé)方案設(shè)計(jì)、組織與管理；以及具有執(zhí)業(yè)資格的醫(yī)護(hù)人員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)操作。受試者選擇受試者人數(shù)要求: 不少于12人。健康成年人（年齡在18歲60歲），男女各半無(wú)對(duì)待測(cè)食物過(guò)敏史和不耐受史。能夠維持至少10h的空腹?fàn)顟B(tài)。近3個(gè)月內(nèi)未服用影響糖耐量的營(yíng)養(yǎng)素補(bǔ)充劑，以及未口服避孕藥、乙酰水楊酸、類固醇、蛋白酶抑制劑和抗精神病藥等藥物。受試食物準(zhǔn)備GI值測(cè)定準(zhǔn)備前3天飲食前1天晚餐避免高纖晚上10點(diǎn)后禁食空腹血緩慢進(jìn)入場(chǎng)地，靜坐間隔5min，抽2次空腹血進(jìn)餐從第一口開始計(jì)時(shí)5-10min內(nèi)吃完固

9、定水量抽血15 min、30 min、45 min、60 min、90 min和120 保證每次試食測(cè)定采血時(shí)間點(diǎn)的一致性和準(zhǔn)確性至少3次獨(dú)立試食測(cè)定間隔72h血樣采集基本要求血樣采集基本要求采血過(guò)程注意保暖。采血部位應(yīng)保持一致?？蛇x指尖毛細(xì)血管血（全血）或手背/肘靜脈血。采血量以滿足血糖濃度測(cè)定為宜。血樣采集后，毛細(xì)血管血立即進(jìn)行血糖濃度測(cè)定；靜脈血收集至分離膠真空采血管或含草酸鉀-氟化鈉抗凝劑的真空采血管，30 min內(nèi)分離血清或血漿，28冰箱保存（不得超過(guò)3d），盡早測(cè)定血糖濃度。血糖濃度測(cè)定按照臨床檢驗(yàn)操作規(guī)程，采用己糖激酶法或葡萄糖氧化酶法測(cè)定各時(shí)間點(diǎn)血樣的血糖濃度（ct）；考慮到方

10、法精密度，毛細(xì)血管血不宜采用試紙條法。各時(shí)間點(diǎn)血樣的血糖濃度以重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的算術(shù)平均值表示，單位為毫摩爾每升（mmol/L）。GI值計(jì)算結(jié)果判定滑動(dòng)配合零件 導(dǎo)柱，導(dǎo)套（斜銷，彎銷等） T8A(T10A) 5055HRC 推桿 4Cr5MoSiV1，3Cr2W8V (3Cr2W8) 4550HRC T8A(T10A) 5055HRC 復(fù)位桿 T8A(T10A) 5055HRC 模架結(jié)構(gòu)零件 動(dòng)、定模套板，支承板，墊塊，動(dòng)、定模底板，推板，推桿固定板 45 調(diào)質(zhì)220250HB Q235鑄鋼 注：1. 表中所列材料，先列者為優(yōu)先選用。 2. 壓鑄鋅、鎂、鋁合金的成型零件經(jīng)淬

11、火后，成型面可進(jìn)行軟氮化或氮化 處理，氮化層深度為0.080.15mm，硬度600HV。 壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì) 壓鑄模成型部位（動(dòng)、定模鑲塊、型芯等）及澆注系統(tǒng)使用的熱模鋼必須進(jìn)行熱處理，為保證熱處理質(zhì)量，避免出現(xiàn)畸變、開裂、脫碳、氧化和腐蝕等疵病，可在鹽浴爐，保護(hù)氣氛爐裝箱保護(hù)加熱或在真空爐中進(jìn)行熱處理。尤其是在高壓氣冷真空爐中淬火，質(zhì)量最好。 淬火前應(yīng)進(jìn)行一次除應(yīng)力退火處理，以消除加工時(shí)殘留的應(yīng)力，減少淬火時(shí)的變形程度及開裂危險(xiǎn)。淬火加熱宜采用兩次預(yù)熱然后加熱到規(guī)定溫度，保溫一段時(shí)間，然后油淬或氣淬。模具零件淬火后即進(jìn)行回火，以免開裂，回火次數(shù)23次。壓鑄鋁、鎂合金用的模具硬度為4348HR

12、C最適宜。為防止粘模，可在淬火處理后進(jìn)行軟氮化處理。壓鑄銅合金的壓鑄模硬度宜取低些，一般不超過(guò)44HRC。 壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì)8.2 壓鑄模的技術(shù)要求8.2.1 壓鑄模結(jié)構(gòu)零件的公差與配合 壓鑄模在高溫條件下進(jìn)行工作，因此在選擇結(jié)構(gòu)零件的配合公差時(shí)，不僅要求在室溫下達(dá)到一定的裝配精度，而且要求在工作溫度下確保各結(jié)構(gòu)件穩(wěn)定性，動(dòng)作可靠性，特別是與金屬液直接接觸的部位，在充填過(guò)程中受到高壓、高速、高溫金屬液的沖擦和熱交變應(yīng)力作用時(shí)，結(jié)構(gòu)件在位置上所產(chǎn)生偏移以及配合間隙的變化，都會(huì)影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。 配合間隙的變化除了與溫度有關(guān)以外，還與模具零件的材料、形狀、體積、工作部位受熱程度以及加工裝配后實(shí)

13、際的配合性質(zhì)有關(guān)。因此，壓鑄模零件在工作時(shí)的配合狀態(tài)十分復(fù)雜。 壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì) 通常應(yīng)使配合間隙滿足兩點(diǎn)要求：其一， 對(duì)于裝配后固定的零件，在金屬液沖擊下，不產(chǎn)生位置上的偏差，受熱膨脹后變形不能使配合過(guò)緊，從而使模具鑲塊和套板局部嚴(yán)重過(guò)載，導(dǎo)致模具開裂。其二，對(duì)于工作時(shí)活動(dòng)的零件，受熱后，應(yīng)維持間隙配合的性質(zhì)，保證動(dòng)作正常，而在充填過(guò)程中，金屬液不致竄入配合間隙。 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外壓鑄模制造和使用的實(shí)際情況，現(xiàn)將壓鑄模各主要零件的公差與配合精度推薦如如表8-2。 壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì)表8-2 壓鑄模各主要零件的公差與配合項(xiàng)目 公差與配合精度 成型尺寸的公差 一般公差等級(jí)規(guī)定為IT9級(jí)

14、，孔用H，軸用h，長(zhǎng)度用IT/2個(gè)別特殊尺寸必要時(shí)，可取IT6IT8級(jí) 成型零件配合部位的公差與配合 與金屬液接觸受熱量較大的零件的固定部分，主要指套板和鑲塊、鑲塊和型芯、套板和澆口套、鑲塊和分流錐等，其整體式配合類型和精度為H7/h6或H8/h7；其鑲拼式的孔取H8，軸中尺寸最大的一件取h7，其余各件取js7，并應(yīng)使裝配累計(jì)公差為h7活動(dòng)零件的活動(dòng)部分，主要指型芯、推桿、推管、成型推板、滑塊、滑塊槽等，其孔取H7，軸取e7、e8或d8鑲塊、鑲件和固定型芯的高度尺寸公差取F8 基面尺寸的公差取js8 壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì)模板尺寸的公差與配合 基面尺寸的公差取js8型芯為圓柱或?qū)ΨQ形狀，從基面到模

15、板上固定型芯的固定孔中心線的尺寸公差取js8型芯為非圓柱或?qū)ΨQ形狀，從基面到模板上固定型芯的邊緣的尺寸公差取js8組合式套板的厚度尺寸公差取h10整體式套板的鑲塊孔的深度尺寸公差取h10滑塊槽到基面的尺寸公差取f7；對(duì)組合式套板，從滑塊槽到套板底面的尺寸公差取js8；對(duì)整體式套板，從滑塊槽到鑲塊孔底面的尺寸公差取js8 導(dǎo)柱導(dǎo)套的公差與配合 導(dǎo)柱導(dǎo)套固定處，孔取H7，軸取m6、r6或k6導(dǎo)柱導(dǎo)套間隙配合處，若孔取H7，則軸取k6或f7；若孔取H8，則軸取e7 導(dǎo)柱導(dǎo)套與基面之間的尺寸公差 從基面到導(dǎo)柱導(dǎo)套中心線的尺寸公差取js7導(dǎo)柱導(dǎo)套中心線之間距離的尺寸公差取js7，或者配合加工 推板導(dǎo)柱、

16、推桿固定板與推板之間的公差與配合 孔取H8，軸取f8或f9 型芯臺(tái)、推桿臺(tái)與相應(yīng)尺寸的公差 孔臺(tái)深取0.05mm0.10mm，軸臺(tái)高取0.03mm0.05mm 各種零件未注公差尺寸的公差等級(jí) 均為IT14級(jí)，孔用H，軸用h，長(zhǎng)度（高度）及距離尺寸按js14級(jí)精度選取 壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì) 8.2.2 壓鑄模結(jié)構(gòu)零件的形位公差和表面粗糙度 形位公差是零件表面形狀和位置的偏差，模具成型部位或結(jié)構(gòu)零件的基準(zhǔn)部位，其形狀和位置的偏差范圍，一般均要求在尺寸的公差范圍內(nèi)，在圖樣上不再另加標(biāo)注。壓鑄模零件其他表面的形位公差按表8-3選取，在圖樣上標(biāo)注。壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì)有關(guān)要素的形位公差選用精度導(dǎo)柱固定部位的

17、軸線與導(dǎo)滑部分軸線的同軸度圓形鑲塊各成型臺(tái)階表面對(duì)安裝表面的同軸度導(dǎo)套內(nèi)徑與外徑軸線的同軸度套板內(nèi)鑲塊固定孔軸線與其它各套板上的孔的公共軸線的同軸度56級(jí)56級(jí)67級(jí)圓孔6級(jí)，非圓孔78級(jí)導(dǎo)柱或?qū)装惭b孔的軸線與套板分型面的垂直度套板的相鄰兩側(cè)面與工藝基準(zhǔn)面的垂直度鑲塊相鄰兩側(cè)面和分型面對(duì)其它側(cè)面的垂直度套板內(nèi)鑲塊孔的表面與其分型面的垂直度鑲塊上型芯固定孔的軸線對(duì)其分型面的垂直度56級(jí)56級(jí)67級(jí)78級(jí)78級(jí)套板兩平面的平行度鑲塊相對(duì)兩側(cè)面和分型面對(duì)其底面的平行度5級(jí)5級(jí)套板內(nèi)鑲塊孔的軸線與分型面的端面圓跳動(dòng)圓形鑲塊的軸線對(duì)其端面的圓跳動(dòng)67級(jí)67級(jí)鑲塊的分型面、滑塊的密封面、組合拼塊的組合面

18、等表面的平面度0.05m表8-3 壓鑄模零件的形位公差注：圖樣中未注的形位公差，應(yīng)符合GB1184-80形狀和位置公差未注公差的規(guī)定， 其公差等級(jí)按C級(jí)。壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì) 壓鑄模結(jié)構(gòu)零件的表面粗糙度直接影響到各機(jī)構(gòu)的正常工作和模具使用壽命。成型零件的表面粗糙度以及加工后遺留的加工痕跡及方向，直接影響到鑄件表面質(zhì)量，脫模的難易，甚至是導(dǎo)致成型零件表面產(chǎn)生裂紋的起源。表面粗糙也是產(chǎn)生金屬粘附的原因之一。壓鑄模各零件工作部位的表面粗糙度，可參照表8-4選用。壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì)表8-4 各種結(jié)構(gòu)件工作部位推薦的表面粗糙度分類 工作部位 表面粗糙度Ra/m 成型表面 型腔和型芯 0.40/0.20/0

19、.100 受金屬液沖刷的表面 內(nèi)澆口附近的型腔、型芯、內(nèi)澆口及溢流槽流入口 0.20/0.100 澆注系統(tǒng)表面 直澆道、橫澆道、溢流槽 0.40/0.20 安裝面 動(dòng)模和定模座板，模腳與壓鑄機(jī)的安裝面 0.80 受壓力較大的摩擦表面 分型面，滑塊楔緊面 0.80/0.40 導(dǎo)向部位表面 軸 導(dǎo)柱、導(dǎo)套和斜銷的導(dǎo)滑面 0.40 孔 0.80 與金屬液不接觸的滑動(dòng)件表面 軸 復(fù)位桿與孔的配合面，滑塊、斜滑塊傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)表面 0.80 孔 1.6 與金屬液接觸的滑動(dòng)件表面 軸 推桿與孔的表面，卸料板鑲塊及型芯滑動(dòng)面，滑塊的密封面等 0.80*/0.40 孔 1.6*/0.80 壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì)固

20、定配合表面 軸 導(dǎo)柱和導(dǎo)套，型芯和鑲塊，斜銷和彎銷，楔緊塊和模套等固定部位 0.80 孔 1.6 組合鑲塊拼合面 成型鑲塊的拼合面，精度要求較高的固定組合面 0.80 加工基準(zhǔn)面 劃線的基準(zhǔn)面，加工和測(cè)量基準(zhǔn)面 1.6 受壓緊力的臺(tái)階表面 型芯，鑲塊的臺(tái)階表面 1.6 不受壓緊力的臺(tái)階表面 導(dǎo)柱、導(dǎo)套、推桿和復(fù)位桿臺(tái)階表面 3.2/1.6 排氣槽表面 排氣槽 1.6/0.80 非配合表面 其它 6.3/3.2 注：有*號(hào)的為異形零件允許選用的表面粗糙度。壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì)8.2.3 壓鑄模總裝的技術(shù)要求壓鑄模裝配圖需標(biāo)明的技術(shù)要求主要有：(1) 模具的最大外形尺寸（長(zhǎng)寬高）。(2) 選用壓鑄機(jī)的型號(hào)。(3) 選用壓室的內(nèi)徑、壓力或噴嘴直徑。(4) 最小開模行程。(5) 推出機(jī)構(gòu)的推出行程。(6) 鑄件的澆注系統(tǒng)及主要尺寸。(7) 模具有關(guān)的附件的規(guī)格、數(shù)量和工作程序。(8) 特殊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作過(guò)程。壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì)(9) 壓鑄件選用的合金材料。(10)標(biāo)明冷卻系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)進(jìn)出口。壓鑄?？傮w裝配精度的技術(shù)要求如下：(1) 模具分型面對(duì)定、動(dòng)模板安裝平面的平行度見(jiàn)表8-5。(2) 導(dǎo)柱、導(dǎo)套對(duì)定、動(dòng)模座板安裝面的垂直度見(jiàn)表8-6。壓鑄