陶瓷片压铸成形模具如何做

压铸模具的设计步骤如下：

1、压铸件工艺性分析，包括合金、铸件结构和压铸件技术分析；

2、工艺方案设计，包括分型面、浇口位置、浇注排溢系统、型腔数量、抽芯方案和数量、压铸件顶出方案、压铸机选用等方面确定和设置；

3、浇注和排溢系统设计。包括工艺参数确定、内浇口尺寸的计算、浇注系统形状尺寸确定和排气槽渣包的位置尺寸计算；

4、压铸模结构设计。包括镶块、型腔、抽芯、顶出、冷却水、加热管道等方面的设计。

5、压铸模具总图的设计。

6、压铸模具零件的设计。

石膏模具生产的简单工艺流程如下:

市场调研→产品设计→种型制作→元型制作→试验注浆→树脂箱模制作→石膏粉入厂→质量检验→石膏粉调合→先发试验型→石膏模生产→干燥、检查、入库→换型

2、种型制作

种型即我们所说的原胎,是按图纸制作的产品模型。

它采用的原料为石膏,混水率一般在60%～80%,调合时应加入缓凝剂———焦磷酸钠,以减小石膏硬化时的膨胀率。混水率的确定按所需石膏硬化后的硬度为准,若要刮削容易,则混水率就高若要强度和硬度大,则混水率就低。

在制作种型中应注意:

①根据图纸制作种型,应考虑到成形工序的作业方法,并依此设定制作方案,基本原则是粘接分块少,生产工艺简化,生产方便。

②制作种型时最重要的是收缩放尺,不同方向、不同部位要区别对待,同时要考虑预变形。实际放尺要根据生产中泥浆的总收缩及产品的烧成方式来定。一般来讲,横向收缩比纵向收缩小1%～1.5%(横向、纵向由产品装窑时的位置来定),在生产中我们控制的收缩量在12%～13.5%之间。

③模具的棱、角、凹凸部位尽量圆滑,防止成形湿坯收缩开裂。R角部位(圆弧部位)的放尺与上面所说的相一致,但还应考虑圆弧的过渡与连接。

④产品单面吃浆和双面吃浆交接部位安排要合理。有的观点认为夹角不能太小,应大于45℃。从实际生产看,夹角的设计只要能保证排泥顺畅,能防止发生干燥收缩裂和烧成收缩裂即可。设计角度的同时还要保证双面吃浆厚度,一般洗面器应在11.5mr,单面吃浆厚度在9mr左右坐便器双面吃浆厚度在13～15mr左右,单面吃浆厚度在10mr左右。

⑤制作种型时还应考虑成形脱型方法和脱型角度,确保顺利脱型。

⑥制作坐便器模具时,特别要注意水道的尺寸、结构及孔的大小、位置和角度,以保证排水功能及冲水噪声达到设计要求。

压铸模具设计要点和注意事项

压铸模要求高可靠性和长寿命，与压铸机、压铸工艺有机结合为一个有效的铸件生产系统，优化压铸模具设计、提高工艺水平，为压铸生产提供可靠保证，是大型压铸模设计所追求的方向。

压铸模具结构

通常压铸模具的基本结构包含：融杯、成形镶块、模架、导向件、抽芯机构、推出机构以及热平衡系统等。

压铸模具设计开发流程

模具设计和开发流程，模具设计阶段需要设计人员所做的工作及模具设计的整体思路，其中包含一些与标准认证相关的设计和开发流程，对设计阶段可能产生的缺陷具有一定的预防作用。

压铸模具设计要点

第一，运用快速原型技术和三维软件建立合理的铸件造型，初步确定分型面、浇注系统位置和模具热平衡系统。

按照要求把二维铸件图转化为三维实体数据，根据铸件的复杂程度和壁厚情况确定合理的收缩率(一般取0.05%～0.06%)，确定好分型面的位置和形状，并根据压铸机的数据选定压射冲头的位置和直径以及每模压铸的件数，对压铸件进行合理布局，然后对浇注系统、排溢系统进行三维造型。

第二，进行流场、温度场模拟，进一步优化模具浇注系统和模具热平衡系统。

把铸件、浇注系统和排溢系统的数据进行处理以后，输入压铸工艺参数、合金的物理参数等边界条件数据，用模拟软件可以模拟合金的充型过程及液态合金在模具型腔内部的走向，还可进行凝固模拟及温度场模拟，进一步优化浇注系统并确定模具冷却点的位置。模拟的结果以图片和影像的形式表达整个充型过程中液态合金的走向、温度场的分布等信息，通过分析可以找出可能产生缺陷的部位。在后续的设计中通过更改内浇口的位置、走向及增设集渣包等措施来改善充填效果，预防并消除铸造缺陷的产生。

第三，根据3D模型进行模具总体结构设计。

模拟过程进行的同时我们可以进行模具总布置设计，具体包括以下几个方面：

(1)根据压铸机数据进行模具的总布置设计。

在总布置设计中确定压射位置及冲头直径是首要任务。压射位置的确定要保证压铸件位于压铸机型板的中心位置，而且压铸机的四根拉杆不能与抽芯机构互相干涉，压射位置关系到压铸件能否顺利地从型腔中顶出冲头直径则直接影响压射比的大小，并由此影响到压铸模具所需的锁模力的大小。因此确定好这两个参数是我们设计开始的第一步。

(2)设计成形镶块、型芯。

主要考虑成形镶块的强度、刚度，封料面的尺寸、镶块之间的拼接、推杆和冷却点的布置等，这些元素的合理搭配是保证模具寿命的基本要求。对于大型模具来说尤其要考虑易损部位的镶拼和封料面的配合方式，这是防止模具早期损坏和压铸过程中跑铝的关键，也是大模具排气及模具加工工艺性的需要。图4所示模具成形部分采用10块模块镶拼结构。

(3)设计模架与抽芯机构。

中小型压铸模具可以直接选用标准模架，大型模具必须对模架的刚度、强度进行计算，防止压铸过程中因模架弹性变形而影响压铸件的尺寸精度。抽芯机构设计的关键是把握活动元件间的配合间隙和元件间的定位。考虑模架工作过程中受热膨胀对滑动间隙的影响，大型模具的配合间隙要在0.2～0.3mm之间，成形部分的对接间隙在0.3～0.5mm之间，根据模具的大小及受热情况选用。成形滑块与滑块座之间采用方键定位。抽芯机构的润滑也是设计的重点，这个因素直接影响压铸模具的连续工作的可靠性，优良的润滑系统是提高压铸劳动生产率的重要环节。

(4)加热与冷却通道的布置及热平衡元件的选用。

由于高温液体在高压下高速进入模具型腔，带给模具镶块大量的热量，如何带走这些热量是设计模具时必须考虑的问题，特别是大型压铸模具，热平衡系统直接影响着压铸件的尺寸和内部质量。快速安装及准确控制流量是现代模具热平衡系统的发展趋势，随着现代加工业的发展，热平衡元件的选用趋向于直接选用的设计模式，即元件制造公司直接提供元件的二维和三维数据，设计者随用随选，既能保证元件的质量还能缩短设计周期。

(5)设计推出机构。

推出机构可分为机械推出和液压推出两种形式，机械推出是利用设备自身的推出机构实现推出动作，液压推出是利用模具自身配备的液压缸实现推出动作。设计推出机构的关键是尽量使推出合力的中心与脱型合力的中心同心，这就要求推出机构要具有良好的推出导向性、刚性及可靠的工作稳定性。对于大型模具来说推出机构的重量都比较大，推出机构的元件与型框间容易因为模具自重而使推杆偏斜，使之出现推出卡滞现象，同时模具受热膨胀对推出机构的影响也特别大，因此推出元件与模框间的定位及推板导柱的固定位置是及其重要的`，这些模具的推板导柱一般要固定在把模板上，把模板、垫铁及模框间用直径较大的圆销或方键定位，这样可以最大限度地消除热膨胀对推出机构的影响，必要时还可以采用滚动轴承和导板来支撑推出元件，同时在设计推出机构时要注意元件间的润滑。北美地区模具设计者通常在动模框的背面增加一块专门的润滑推杆的油脂板，加强对推出元件的润滑。如图5所示，动模框底部增加润滑油板，有油道与推杆过孔相通，工作时加注润滑油，可以润滑推出机构，防止卡滞。

(6)导向与定位机构的设计。

在整个模具结构中导向与定位机构是对模具运行稳定性影响最大的因素，也直接影响到压铸件的尺寸精度。

模具的导向机构主要包括：合模导向、抽芯导向、推出导向，一般导向元件要采用特殊材料的摩擦副，起到减磨和抗磨的作用，同时良好的润滑也是必不可少的，每个摩擦副间都要设置必要的润滑油路。需要特别指出的是特大型滑块的导向结构一般采用铜质导套和硬质导柱的导向形式，配合以良好的定位形式，确保滑块运行平稳，准确到位。

模具定位机构主要包括：动静型间的定位、推出复位定位、成形滑块及滑块座间的定位、型架推出部分与型框间的定位等。动静型间的定位是一种活动性质的定位，配合的准确性要求更高，小型模具可以直接采用成形镶块间的凸凹面定位，大型压铸模具必须采用特殊的定位机构，以消除热膨胀对模具定位精度的影响，另外几种定位结构是元件间的定位，是固定定位，一般采用圆销和方键定位。成形镶块间的凸凹面定位，保证动静型间定位准确，防止模具错边。

放浆又称空浆，是当坯体形成一定厚度时，排出多余泥浆的过程。放出的泥浆返回浆池(或罐)。回浆的方式有：(1)人工端桶回浆：(2)自然压力回浆，利用管道的坡度，使泥浆流回泥浆池；(3)利用泥浆泵抽回余浆：(4)负压回浆，即利用下注式压力注浆管道，用真空泵形成的负压，把泥浆抽回到泥浆罐。在以上各种方式中，除第一种外，均属于管道回浆。

巩固：放浆后坯体很软，不能立即脱模需经过一段时间继续排出坯体水分，增加其强度。这段时间称为巩固。巩固是注浆成形的主要工序之一，其持续时间约为吃浆时间的一半。

在巩固过程中由于模型继续吸水，坯体含水率不断下降，坯体由于水分排山而逐渐收缩。当坯体含水率下降到19—20％左右时(即脱模点)，巩固过程结束，此时坯体很容易从模型内取山。

脱模：从模型中取出粗坯的过程。脱模点的掌握是一个关键。脱模过早，坯休强度不够，脱模困难，且脱模后坯体易塌陷；脱模过迟，坯体会发生开裂。

修粘：包括一次修坯、打眼与粘接等过程。传统的注浆方式，脱模后的坯体内外表面都很粗糙。一般需经多次修坯，而且粘接的工作量也很大。现代采用高强石膏模或树脂模，压力注浆等手段，修粘的工作量已大为减少。修坯、打眼与粘接这些工作都需手工进行，容易出现废品，必须掌握好坯体含水率。

干燥： 预干燥(也称半干)，即将坯体含水率从15％～17％(粘接时的含水率)降低到8％左右。

传统浇注方式，坯体的预干燥是在注浆车间内进行自然干燥的。在工人下班后的16小时内，注浆车间内保持高温度(33～40℃)、高湿度(40％一60％)，使坯体缓慢的干燥。经预干燥后，湿坯休的含水率从15％～17％下降到8％一10％。要注意防止因干燥过急或干燥不均匀，而造成废品。

现代注浆方式一般采用热风直接对坯休进行强制干燥，玻化瓷坯体预干燥收缩率为4％，粘土坯体预干燥收缩率为2％。

二次修坯(修刷)：是注浆成形的最后一道工序，将最终决定坯体的尺寸。修刷时坯体含水量要少、刷坯用水也要少，不能有油污。坯体修刷完毕后存放在28-35℃的室内，准备进行施釉。

2 注浆操作过程要点

(1)注浆时，要擦掉模型上的泥缕，进浆速度不宜太快，以使模型中的空气随泥浆的注入而排出，避免空气混入泥浆中，以及避免使坯体表面产生缺陷。

(2)浇注大型产品时，在棱角等收缩大的部位，注浆前，可在模型内的相应处贴上绸布，使各部分水分移动的速度尽量均衡，以防止开裂。

(3)需上型芯成形的制品，事先在型芯上撒石粉，帮助脱模。

(4)掌握好吃浆时间的长短，以保证坯体的厚度。

(5)放浆前应敞开气眼，速度不宜太快，以免模型内产生负压，使坯体过早脱离模型造成变形或塌落。

(6)修粘时，零部件坯体应比主坯体含水率稍低2％～3％。

陶瓷注浆成形模具制造过程

1 模具的制造过程

卫生陶瓷模具的制造是一项既复杂又细致的工作，需要高超的技艺。为了制成供注浆使用的工作模，需经过一系列严密地工作。其一般制造过程可分为以下五步：

第一步：制作原型 原型尺寸与卫生陶瓷成品一致。系根据设计图纸(或样品)做成。若已有实物样品需进行仿制，则可省去第一步。

第二步：制作原胎 原胎又称模种，其尺寸与卫生陶瓷坯体一致。系根据原型经过放尺(增加干燥、烧成过程的总收缩)制成。在有些情况下也可直接根据设计图纸或实物样品，经过放尺制成。

第三步：制作凹胎 凹胎又称模种，系由原胎翻制而成。

第四步：制作凸胎 凸胎又称母模，系由凹胎翻制而成。它一般包括底模与模围或型芯与模围。

第五步：制作工作模 工作模又称子模，系由凸胎翻制而成，供注浆成形使用。

2 模具的材质与分类

(1)传统浇注用的石膏模具

其制造过程：将标准的β型半水石膏粉，加水制成石膏浆，经搅拌、真空脱气等处理，注入母模内，石膏硬化后，脱模，再经适当修整，装配，在50—60℃下干燥5～7天即成。

(2)低压快排水浇注用的石膏模具

有带微孔管网和不带微孔管网两种。带微孔管网的石膏模具与前面不同的主要是：在浇注前要先在母模内的相应部位(距浇注工作面2公分处)，放入经过定型的管网，这些管网的接口，能与成形线上的真空和压缩空气管路相连接，以便浇注时排水、脱模和模具脱水。

制造微孔管网的材料有：微孔玻纤软管，管径φ=7.5mm；编织网格用的尼龙丝φ=9.5um：网用的树脂浸渍液(系由树脂、催化剂、引发剂、滑石粉等配制而成)。将这些编网材料在另一个专门制作的辅助母模内编成管网并固化，脱模取出后，用于制作

为使陶瓷浆料在短时间内结胶，常加入氢氧化钙或氧化镁作为催化剂。由于使用的耐火材料成分及其外观都与陶瓷相似，故称为陶瓷型。

陶瓷型铸造是在普通砂型铸造基础上发展起来的一种新工艺。陶瓷型有两种类型:

①陶瓷型全由陶瓷浆料浇灌而成。其制作过程是先将模样固定于型板上，外套砂箱，精密铸造再将调好的陶瓷浆料倒入砂箱，待结胶硬化后起模，经高温焙烧即成为铸型。

②采用衬套，在衬套和模样之间的空隙浇灌陶瓷浆料制造铸型。衬套可用砂型，也可用金属型。用衬套浇灌陶瓷壳层可以节省大量陶瓷浆料，在生产中应用较多。陶瓷型铸件表面粗糙度可达Ra10~1.25微米，尺寸精度高达3~5级，能达到少无切削的目的。

陶瓷型铸造生产周期短，金属利用率高。最大铸件可达十几吨，主要用于铸造大型厚壁精密铸件和铸造单件小批量的冲模、精密铸造锻模、塑料模、金属模、压铸模、玻璃模等各种模具。

陶瓷型铸造模具的使用寿命可与用机械加工方法制成的模具相媲美，而制造成本则比用机械加工方法制成的模具低。