深圳锌合金压铸厂优化锌合金压铸的模具设计需从材料选择、结构布局、工艺适配性等多维度入手，以提升铸件质量、延长模具寿命并降低生产成本。
一、模具材料的优选与处理
热稳定性：选用耐高温疲劳的模具钢（如 H13、8407），其在 400-500℃工况下仍能保持强度，避免因热膨胀导致尺寸偏差。
耐磨性：锌合金液充型速度高（3-5m/s），模具型腔需抵抗金属液冲刷，可通过表面硬化处理（如渗氮、PVD 镀层）提高硬度至 HV800-1000。
导热性：优先选择导热系数高的材料（如铍铜合金用于型芯），加快局部散热，平衡模具温度场。
1. 浇口布局优化
避免喷射充型：采用扇形浇口或梯形浇口（宽度≥50mm，厚度 2-3mm），使金属液以层流状态平稳进入型腔，减少空气卷入。
2. 溢流槽与排气系统设计
溢流槽布局：在金属液最后填充区域（如型腔末端、拐角处）设置溢流槽，体积≥铸件对应部位体积的 15%，深度 3-5mm，通过溢流槽收集冷料和气体。
排气槽设计：沿分型面开设梯形排气槽（深度 0.05-0.1mm，宽度 10-20mm），并延伸至模外形成排气通道，总排气面积≥铸件投影面积的 0.5%。
三、冷却与温控系统设计
1. 冷却水道布局
随形冷却设计：采用 3D 打印技术加工模具，使冷却水道贴近型腔轮廓（如压铸齿轮模具，水道沿齿形分布），温差控制在 ±10℃内。
分区温控策略：
厚壁区域：加大水道直径（φ8-10mm），水流速≥2m/s，加快散热；
薄壁区域：减少水道密度，或采用隔热板（如云母片）降低冷却速率，避免冷隔。
2. 温度监测与反馈
在模具关键部位（如浇口、型芯）预埋 PT100 温度传感器，实时监测温度并联动压铸机温控系统，当局部温度超过 250℃时自动加大冷却水流速。
四、脱模与结构设计优化
1. 脱模斜度与圆角设计
脱模斜度：型腔表面斜度≥1.5°，型芯斜度≥1°，避免因脱模阻力导致铸件拉伤（如深腔件斜度可增至 2-3°）。
圆角过渡：所有棱角处设计 R2-R5mm 圆角，减少应力集中，例如模具分型面边缘、型芯根部必须倒圆角，防止热裂纹。
2. 抽芯与滑块机构
斜销抽芯角度：控制在 15-20°，最大不超过 25°，避免抽芯力过大导致模具变形，同时设置限位装置（如挡块）防止滑块走位。
滑块耐磨设计：滑块底面镶嵌耐磨板（如铜合金），表面开设油槽储油，降低摩擦系数至 0.1 以下。
五、防粘模与易损件设计
1. 防粘模措施
表面涂层：在型腔表面涂覆特氟龙（PTFE）涂层（厚度 5-10μm），或采用陶瓷涂层（Al₂O₃），降低金属液附着力。
脱模剂通道：在模具深腔部位开设直径 0.5mm 的微孔，通过高压气体将脱模剂雾化喷射至难以触及的区域。
2. 易损件快速更换设计
模块化设计：将浇口套、型芯等易损件设计为独立模块（如采用定位销 + 螺钉固定），更换时间从 2 小时缩短至 30 分钟。
磨损预警标识：在滑块、导柱等部件表面刻制磨损刻度线，当刻度露出时提示更换。
六、模拟仿真与试模优化
1. 压铸过程仿真
使用 MAGMA、AnyCasting 等软件模拟金属液充型、凝固过程，提前发现以下问题：
充型时的涡流区域（调整浇口位置）；
凝固时的热节分布（增设冷铁或调整壁厚）。
2. 试模迭代策略
首件三阶段检测：
尺寸检测：三坐标测量关键尺寸，公差控制在 ±0.05mm；
内部探伤：X 光检测气孔、缩松，缺陷面积≤铸件体积的 0.3%；
力学测试：抽样进行拉伸试验，抗拉强度≥250MPa。
模具修正原则：根据试模结果，单次修正量不超过 0.5mm（如浇口厚度每次调整≤0.2mm），避免过度修改导致模具报废。
