压铸模具的制造难点之一在于设计。压铸模具较为复杂,加工成本高,模具的设计难点在 于需要考虑热平衡、脱模、进浆料方向等等诸多问题。1)热平衡在模具的生产成本占比较 小,但会影响压铸件的凝固、压铸件的质量、压铸节拍等等,是影响模具整体使用寿命的 关键因素。热平衡的设计其实是冷却管道的设计,包括冷却管的位置设计、冷却水流速等 等;2)进浆料方向影响的是压铸件的质量和原材料的用料,设计不合理的话会造成坯件欠 注的问题,从而影响产品良品率;3)型腔内有空气会导致产品成型后良品率不高,一般可 以用分型设计利于排出气体,高端精密模具还使用真空铸造的技术,解决空气未排除的问 题; 4)脱模设计体现在产品成型之后取出环节,设计不合理将会使产品卡在模具无法取 出。 压铸模具的制造难点之二在于模具原材料的选取。模具内部需要注入熔融浆料,成型之后 冷却,过程中型腔与高温金属直接接触,反复经受激冷激热,工况恶劣,因此提高模具寿 命是成本控制的关键。除了合理的设计来提升使用寿命之外,模具原材料的选取与创新至 关重要。材料端需要较高的高热稳定性、高温强度、耐磨性、韧性、导热性等性能。具体 提升使用寿命的方式为 1)去除钢的气体和其他非金属元素,从而提高纯净度,比如将钢 的硫元素含量控制在 0.003%以下,模具寿命提升 1.3 倍。2)降低 MnSiCr 等合金元素含 量,降低钢的偏析。3)模具具有短板效应,任何一个方向的性能偏低,将影响整体寿命, 因此可以提高等向性、均匀性。
随着压铸模具的大型化、精密程度提高,以上难点将随之提升。模具的精密度越高,热平 衡设计越复杂,机械加工难度越高,脱模设计考虑因素越多,技术难度越高。模具大型化 对应热平衡的范围增大,材料要求比如等向型、均匀性、纯净程度更高。

2.3 模架是模具的核心部件,非标准模架具有更高的附加值
压铸模具发展需要模架配套,模架具有外部依赖性。模具的技术密集性体现在模仁的设计, 而模架作为模具的“骨架”,需要配套模具大型化和增加精密度,模具的精密度增加,也会 增加配套模架的精密度设计要求。并且在加工过程中,模架承受了加工过程中的所有载荷, 所以模架也有结构强度的设计要求。由于压铸模架及压铸模具所涉及的加工有很大差异, 压铸模具制造商会选择向压铸模架制造商订购模架,利用双方的生产优势,以提高整体生 产质量及效率。 模架分为标准模架和非标准模架,非标准模架具有更高附加值。标准模架是指模架制造企 业根据客户需要, 采用批量生产的各种规格的模架标准零部件,如模板、导柱、导套等组装 的成套模架;非标准模架是在标准模架基础上,根据客户的不同要求,进行深加工或精加 工,如加工镶块、滑块、斜顶块、浇注系统、冷却系统、顶出结构和抽芯结构等,达到装 上模芯即可进行试模和生产的效果的成套模架。相对而言,非标准模架需要更强的精加工 能力和配套服务水平,也具有更高的附加值。 模架是模具的主要成本之一,并且需要定期维护。超大型模具的成本结构中,模架成本占 比约 40%,并且模架结构和制造精度直接影响模具结构和锻件精度。为了确保模架精度, 应定期对模架进行检测和维护,并定期检修(一般应每年检测和维护)。