合格的鋅合金壓鑄件和壓鑄工藝及模具設計密切相關

鋅合金壓鑄模具是鋅合金壓鑄生產中重要的工藝設備。金屬液在壓鑄模具中冷卻凝固，最終形成鋅合金壓鑄件。鋅合金壓鑄件的形狀、尺寸、質量，以及壓鑄生產的順暢性都與壓鑄模具密切相關，因此，正確合理地設計壓鑄模具至關重要。

一、壓鑄模具基本結構

常用的壓鑄模具有兩個半模組成，分別稱為定模和動模。也有更復雜的壓鑄模具，不止兩個半模。

壓鑄模具組成部分的作用：

（1）直澆道聯通壓室或至橫澆道，包括澆口套和分流錐等。

（2）澆注系統合金液進入型腔的通道，包括內澆道、橫澆道及直澆道等。

（3）型腔在鑲塊上形成，形成壓鑄件的幾何形狀。

（4）抽芯機構完成活動型芯的抽出及插入動作，包括滑道、滑塊、油缸、斜杠等。

（5）排溢系統排出氣體及存儲冷金屬殘渣等。

（6）溫度控制系統控制壓鑄模具的溫度，包括冷卻水管和加熱油管等。

（7）頂出機構將壓鑄件從型腔中頂出，包括頂桿等。

（8）動模框連接及固定動模部件，包括套板、支撐板等。

二、壓鑄模具的設計

設計壓鑄模具要注意以下幾個要點：

（1）要盡可能地采用先進簡單的結構，保證動作穩定可靠及日常維護、維修。

（2）要考慮澆注系統的可修改性，在調試過程中可以進行必要的修改。

（3）合理選用各種公差、縮尺及加工余量，保證可靠的模件配合及要求的鋅合金壓鑄件精度。

（4）選用合適的模具材料和可靠的熱處理工藝，確保壓鑄模具的使用壽命。

（5）應具有足夠的剛度及強度，能夠承受鎖模壓力和漲型力，壓鑄生產過程中不產生變形。

（6）盡可能使用標準化的壓鑄模具零件，改善經濟性及互換性。

三、壓鑄工藝系統設計

模具大框設計好后，就進入了澆注系統的設計。在鋅合金壓鑄生產過程中根據產品的內部質量來調整內澆道的位置和方向。近十幾年來，隨著鑄造充型凝固過程數值模擬技術的不斷發展以及鑄造行業的市場需求，鑄造過程模擬商品化軟件不斷出現。很多主機廠也要求在設計模具前看到壓鑄模擬過程，因此很多模具廠家都使用了MAGMAsoft或ANYCASTING這兩種模擬軟件，在設計之初將設計好的三維導入到這個程序里面，設定壓鑄工藝參數后，模擬軟件經過一定的運算來得出接近實際生產效果的模擬動畫。

壓鑄工藝要求模擬達到的效果如下：

（1）合金液應或多或少地同時到達內澆道處。

（2）在填充過程中合金液應平穩填充。

（3）填充過程中不能出現卷氣或紊流的效果。

（4）填充完成前，合金液不能將集渣包過道封死。

（5）從填充過程中所產生的冷金屬不能存在鋅合金壓鑄件內，應全部被驅趕到集渣包里。

根據填充模擬和粒子追蹤模擬，以及壓鑄工藝的要求，模具的澆道和集渣包的位置和大小都要做到相應的優化；根據凝固模擬和鋅合金壓鑄件的壁厚，模具內冷卻水和加熱油管，以及點冷卻的的位置能夠確定；根據模具沖蝕模擬可以確定模具的哪些地方需要重點噴涂。通過模擬分析，在設計時就解決了澆口和集渣包手動優化的過程，這樣就節省了模具制造時憑經驗所產生偏差造成的模具修改過程。

為了使鋅合金壓鑄件的質量得到進一步的提高，一些鋅合金壓鑄廠利用抽真空技術使廢品率下降，創造更高的價值。日本的抽真空技術非常成熟，我國也借鑒了一些他們的經驗。抽真空技術要求模具排氣道的面積是沖頭面積的1:100。在快壓射開始前的0.4s啟動真空泵，抽真空在設計模具時可以根據產品的復雜程度和模具的大小，來確定使用真空排氣波板或真空閥的數量。

如果抽真空技術應用較好的情況下，鋅合金壓鑄件的廢品率至少要降到原有廢品率的20%以下。但由于抽真空設備價格很高，一些鋅合金壓鑄廠只是將其用在廢品率較高的產品模具上。