压铸模具是压铸生产中的重要工艺设备。熔融金属在压铸模具中冷却并凝固，最终形成压铸件。压铸件的形状、尺寸和质量以及压铸生产的平稳性都与压铸模具密切相关，因此正确合理地设计压铸模具非常重要。
一、压铸模具的基本结构
常用的压铸模具由两个半模组成，分别称为定模和动模。还有更复杂的压铸模具，超过两个半模具。压铸模具的部件如图1所示。
压铸模具组件的功能如下：
(1)主流道连接到压力室或流道，包括主流道套筒和分流锥。
(2)浇注系统中熔融合金进入型腔的通道包括内浇道、横浇道和直浇道。
(3)在嵌件上形成空腔，以形成压铸件的几何形状。
(4)抽芯机构完成活动型芯的拔出和插入动作，包括滑道和滑动。
块、圆柱、斜线等。
(5)溢流系统排出气体，储存冷金属残渣。
(6)温控系统控制压铸模具的温度，包括冷却水管和加热油管。
(7)顶出机构从型腔顶出包括顶杆在内的压铸件。
(8)动模架连接并固定动模组件，包括套筒板和支撑板。
二、压铸模具的设计
设计压铸模具时，应注意以下几点：
(1)尽可能采用先进简单的结构，以保证动作稳定可靠和日常维护和修理。
(2)考虑到浇注系统的可修改性，在调试过程中可以进行必要的修改。
(3)合理选择各种公差、缩尺量和加工余量，保证可靠的模块匹配和所需的压铸精度。
(4)选择合适的模具材料和可靠的热处理工艺，保证压铸模具的使用寿命。
(5)具有足够的刚度和强度，能承受锁模压力和胀形力，在压铸生产中不变形。
(6)尽可能使用标准化压铸模具零件，以提高经济性和互换性。
在设计模具时，还要根据铸件的投影面积计算压铸生产时的总投影面积和压射比压，从而选择合适吨位的压铸机。公式如下：
f膨胀力=100 P注射比压S投影面积
F夹紧力=F膨胀力/K系数
公式中，k系数一般为0.85。
压铸机选定后，根据动、静板尺寸和注射偏心位置，设计模具尺寸、中心位置、复位拉杆孔位置等与压铸机连接的尺寸。
随着我国汽车制造业的发展，越来越多的汽车零部件采用铝合金制造，如汽车发动机的缸体、缸盖、油底壳以及各种连接支架等。随着压铸技术的成熟，各汽车制造商，尤其是德国大众对压铸件的内在质量要求越来越高。每一种发动机压铸产品都有一套相应的技术要求，对产品气孔率的要求是对每一个零部件的必要要求。
有些零件结构非常复杂，需要在模具上做出一些相应的结构来实现批量压铸生产。比如零件上有各种角度的螺纹孔。为了保证加工产品的质量，必须在模具的相应位置制作型芯，如图2所示。
图2中A为定位孔，B为三个M8螺纹孔，与定位孔成10角，右边两个螺纹孔为通孔；c为两个螺栓通孔，与定位孔成5角；d孔是与定位孔成34角的螺纹孔，长度为38 mm。
抽芯机构按驱动方式可分为机械式和液压式。机械抽芯主要是在开合模过程中通过斜销、弯销、齿轮、齿条实现抽芯和复位。液压抽芯机构的工作原理比较简单，直接利用液压缸进行抽芯和复位。液压抽芯机构可以根据抽芯力和抽芯距离选择液压缸的大小。图2设计模具时，应先铸造C、D三个孔，生产中可采用带斜滑道的液压抽芯机构成型。图3是D孔滑道机构的示意图。这样，液压缸可以设计在模具之外。这种设计的优点是模具可以减薄，在连续生产过程中易于维护。
在连续生产的过程中，模具的抽芯孔会因反复滑动而变形，在模具寿命的中后期往往会出现抽芯磨孔的现象。为了解决这个问题，可以在抽芯孔上加一个镶件，如果抽芯孔变形，可以更换镶件(见图4)。这种方法也可以应用到模具的顶杆上，只要能插上套筒，就可以做出这种结构。
由于某些零件图的要求，需要在铸件上的某些区域放置指定尺寸的异形顶杆。圆圈中的四个顶针成型零件(见图5)是直径为8毫米的台阶.由于铸件动模的型腔较深，压边力较大，顶杆顶出铸件所需的力也较大，在压铸生产过程中顶杆容易折断。由于铸件成型件中顶杆的直径是由产品的型式决定的，所以可以根据产品的特点设计阶梯厚度的顶杆，以保证顶杆的使用寿命。
模具上带有角度为C和D的油缸，B中所示的三个M8螺纹孔没有位置作为油缸方式的预铸孔，两个M8螺纹通孔的深度为18mm。为了保证内部质量，必须制作预制孔，所以我们采用对接异形芯的方法来解决这个问题，对接形式如图6所示。
核心通常不是对接的，而是错开一定的距离。两芯对接部分为正拔模角(一般设计为1 ~ 1.5)，两芯外侧的拔模角为正拔模角加上与定位孔的夹角。
由于一些复杂的大厚度产品的内部质量无法通过压铸工艺参数来保证，因此在设计模具时需要考虑增加一个局部挤压机构。这种机构的原理是在注射后的最短时间内插入抽芯，使这个区域得到压实，减少孔隙率。挤压机构的抽芯成型部分没有模具倾斜，只适用于短距离结构。
三、压铸工艺系统设计
模具的大框架设计出来后，就进入了浇注系统的设计。以前这部分是根据实践经验看二维或者三维图纸来完成的。在生产过程中，根据产品的内在质量调整内流道的位置和方向。近十年来，随着铸造充型凝固过程数值模拟技术的不断发展和铸造行业的市场需求，用于铸造过程模拟的商业软件不断出现。许多原始设备制造商在设计模具之前也要求看到压铸模拟过程，因此许多压铸制造商使用两种模拟软件，MAGMAsoft或ANYCASTING。在设计之初，将设计好的3D导入到这个程序中，设定好压铸工艺参数后，仿真软件通过一定的计算得到接近实际生产效果的仿真动画，如图7 ~图10所示。
压铸工艺要求的模拟结果如下：
(1)熔融合金应该或多或少同时到达内浇道。
(2)在充型过程中，合金液应平稳充型。
(3)在填充过程中不能出现夹带或湍流。
(4)之前
根据充型模拟和颗粒跟踪模拟，以及压铸工艺的要求，对模具的浇道和集渣包的位置和尺寸进行相应的优化；根据凝固模拟和铸件壁厚，可以确定冷却水、加热油管和点冷在模具中的位置；根据模具侵蚀模拟，可以确定模具哪些部位需要重点喷涂。通过模拟分析，在设计中解决了手动优化浇口和集渣包的过程，省去了模具制造中因经验造成偏差而修改模具的过程。
为了进一步提高铸件质量，一些公司采用抽真空技术来降低废品率，创造更高的价值。日本的抽真空技术非常成熟，中国也借鉴了他们的一些经验。抽真空技术要求模具排气通道的面积是冲头面积的1:100。在快速注射前0.4s启动真空泵。在设计模具时，可以根据产品的复杂程度和模具的大小来确定真空排气波片或真空阀的数量。图11示出了模具上的真空抽吸的结构。
如果抽真空技术应用得好，铸件的废品率应该至少在原废品率的20%以下。但由于真空泵设备价格昂贵，一些压铸厂只在废品率高的产品模具中使用。
