压铸模具

压铸模具（精选七篇）

压铸模具 篇1

在CAD/CAM典型装配建模方法分析基础上, 依据压铸模具及其组成零部件的装配要求, 进行基于自顶向下装配的压铸模具结构设计方法和基于自底向上装配的压铸模具装配工艺设计方法研究。结果表明:自底向上的装配设计方法没有建立完整的描述装配结构信息的模型, 无法支持压铸模具的并行设计;自顶向下装配所生成的模具模型则在结构和工艺方面存在不足和设计错误;混合装配的压铸模具结构优化设计较好地修补了前两种设计方法存在的不足, 实现了压铸模具的并行设计[1,2,3,4]。

1 压铸模具装配形式

按压铸模具装配层次关系, 根据压铸模具各组成部件的功能及其在模具中的装配位置, 压铸模具的具体装配形式如图1所示。

其中, 动模板和定模板作为压铸模具的重要结构件, 分别与已完成的各装配部件进行顺序装配, 形成动模板装配部件和定模板装配部件后, 分别通过模具的支撑、定位和紧固件, 与动模座板和定模座板形成动模子装配和定模子装配, 最终通过合模装配完成压铸模具的装配建模。

2 压铸模具混合装配建模流程

采用UG NX等CAD/CAM软件提供的混合装配建模方法, 通过自顶向下和自底向上装配建模的交替运用, 可以方便地在装配环境下进行压铸模具设计和装配模型的编辑修改, 并使压铸模具及其组成零部件的结构得到优化, 以满足压铸件高效、精确成型的要求。具体建模过程如图2所示。

在压铸模具实际设计中, 与压铸件和模具零部件直接发生关系, 或尺寸、形状、位置关系相互影响的非标零部件创建主要采用自顶向下设计, 而标准件、通用件和其他可调用的零件则通过自底向上的设计方法加入到装配中来。为保证装配的正确性, 在混合装配建模过程中, 应对装配模型进行如下检查:

(1) 检查参与装配的是否为正式归档的零件和子装配件 (保证参与装配的模型数据的唯一性和一致性) ;

(2) 检查无图件、标准件、对称件、变形件、借用件、外构件、选配件、补充加工件等是否按规定正确参与了装配 (保证装配数据的完整性) ;

(3) 检查装配关系和装配次序是否正确; (4) 检查引用集;

(5) 检查装配约束, 不允许有过约束和部件间的交叉约束;

(6) 检查装配干涉。

3 压铸模具装配模型的编辑修改

完成压铸模具的装配建模后, 通常需要从模具结构的合理性, 组成零件的工艺性, 以及是否满足压铸机的要求等方面对其进行评价和校核, 并对压铸模具装配模型进行修改。

根据压铸模具实际结构, 采用混合装配建模功能对压铸模具装配模型进行编辑修改过程中, 一个模具零部件的改变可能会引起其他相关部件的改变。因此, 在编辑修改时, 应充分考虑到与其关联的模具零部件, 检查和重新确立相关组件间的装配约束关系。基于混合装配的压铸模具装配模型编辑修改流程如图3所示。

采用UG混合装配功能, 按上述流程对压铸模具装配模型进行编辑修改的操作步骤为:

(1) 打开一个压铸模具装配文件, 选择【装配】, 单击装配导航器图标, 弹出装配导航器;

(2) 在装配导航器中, 将鼠标定位有想要选择的组件节点上, 选中要编辑修改的组件;

(3) 用鼠标右键单击该组件, 在弹出的快捷菜单中选择工作部件命令, 将该组件转为工作部件;

(4) 在装配和其他组件节点上单击鼠标右键, 利用弹出的操作快捷菜单, 隐藏其他装配部件和

组件;图4罩壳压铸件模型

(5) 运用UG NX的建

模功能, 对装配组件进行修改;

(6) 按UG NX配对条件, 进行该组件的装配操作, 重新确定该组件装配约束关系;

(7) 进行装配模型数据的唯一性、一致性、完整性检查, 以及装配关系、装配次序、装配约束和装配干涉检查;

(8) 重复上述操作, 可进行多个装配组件和装配部件的编辑修改, 直至完成对压铸模具装配模型的修改。

4 罩壳模具结构设计与混合装配建模分析

采用混合装配建模方法, 进行罩壳压铸模具的设计和装配建模。

通过对压铸件成型特征分析, 确定罩壳压铸模具基本结构设计方案为:

(1) 以该压铸件底部

端面为模具分型面;图7创建抽芯滑块

(2) 根据该压铸件在

分型面上的投影面积和所选压铸机型能参数, 采用一模一件的成型方式;

(3) 成型该压铸件内轮廓表面的大型芯设置在动模;

(4) 成型压铸件外轮廓表面的凹模型腔、成型压铸件顶部圆孔的小型芯, 以及成型压铸件侧孔的型芯设置在定模;

(5) 浇注系统的外侧浇口与横浇道设置在动模;溢流排气系统设置在定模;

(6) 采用推板推出机构;

(7) 采用弯销抽芯机构, 且弯销设置在动模, 滑块设置在定模。

根据上述设计方案, 进行罩壳压铸模具混合

装配建模过程为:

(1) 在装配中创建定模镶块, 将定模镶块模型加入到新建组件中, 如图4所示;

(2) 以定模镶块底面为基准面, 创建定模板组件;以定模板导滑槽和定模镶块型芯孔为参考基准, 创建抽芯滑块组件, 并保存该装配体, 如图5~7所示;

(3) 创建定模型芯、浇口套、导套和定模锁紧块等组件模型;将上述组件分别添加至定模板装配体中, 如图8~10所示;

(4) 以定模板装配体底面为基准面, 创建定模座板组件, 完成定模装配部件设计, 保存该装配体;

(5) 创建动模镶块后, 将动模镶块模型加入到新建组件中;以动模镶块底面为基准面, 创建动模板组件, 保存该装配体, 如图11~12所示:

(6) 调用导套零件, 对其进行编辑修改后, 将其添加至动模板装配体中, 如图13~15所示:

(7) 以动模板装配体底面为基准面, 创建支撑板, 并保存该装配体;

(8) 创建动模型芯和支撑板导套;将上述组件分别添加至动模支撑板装配体中:

(9) 以动模支撑板装配体底面为基准面, 创

建动模座板组件, 并保存该装配体;

(10) 创建斜销、动模导柱和锁紧块;将上述分别添加至动模座板装配体中, 完成动模部件的装配建模, 保存该装配体, 如图16~18所示;

(11) 调用紧固螺钉等标准件, 将其添加至动模装配体和定模装配体中, 保存上述两个装配体;

(12) 完成动模装配体与定模装配体的自底向上合模装配, 获得罩壳压铸模具装配模型。

5 结束语

结合UG NX装配建模功能, 依据压铸模具功能部件装配约束关系, 进行压铸模具装配建模设计方

图12创建动模板法研究。压铸模具混合装

配建模方法通过特征三维装配约束关系, 使压铸模具装配建模与结构设计成为一个相互关联的统一整体, 在压铸模具由上至下层层进行设计过程中, 实现了压铸模具并行设计。

图15创建支撑板参考文献:

第一作者简介:高峰, 男, 1966年生, 黑龙江鸡西人

硕士研究生, 高级工程师。研究领域:机械教学与管理

(编辑:阮毅

参考文献

[1]陈金城.压铸生产与技术[Z].北京:中国铸造协会压铸分会, 2007.

[2]刘六法.中英日铸造常用词典[Z].北京:中国铸造协会压铸分会, 2008.

[3]林勇, 王锦红, 谭哲豪, 等.真空压铸技术研究与锌合金高真空压铸工艺[J].机电工程技术, 2013 (8) :102-105.

压铸模具维护 篇2

1、模具如有刮伤、磨损、凹陷、突出等缺陷,操作工先报告拉组长,由拉组长决定是否要修正，

2、模具芯销无弯曲、无裂断现象。

3、确认排气包，排气槽等无堵塞现象;如有异常要立即进行清理。

4、确定分型面和模具内表面有无残余铝屑;如有异常要进行清理。

5、确认模具顶杆是否断裂，活动是否灵活，断裂了要通知拉组长开单更换，有异向时可先用柴油或机油等进行润滑。

6、确认柱塞头是否运动灵活,如有异常立刻排故，一般情况下故障由以下原因造成：柱塞头磨损;料管磨损严重;浇口套磨损严重;颗粒油太少或没有;浇口套和料管不同心;生产过程中会出现冷却水不畅通，柱塞头温度太高膨胀厉害而卡死的情况，柱塞头冷却水进水管和出水管安装反了，造成水流不畅通，水流流量太小;连接接头歪曲，松动;压射杆弯曲等

重要提醒：大家往往安装模具后忘记安装冷水水管，当模具温度太高需要模具冷却的时候，只能临时安装模具冷却水管，浪费很多的时间，又影响产品的质量和模具的状态。

二、正确的预热

铝合金压铸模在使用前应预热至150℃以上方可使用加热应平缓、均匀。预热时，应逐渐地使用冷却液，以获得平衡状态，如果急冷，模具将严重开裂。在有金属型芯的压铸模加热时需缓慢进行，以使型芯座的温升与膨胀同步。预热时，一般前2-3模预热料管和浇口套，不压射，然后采用低速状态预热模具型腔，一般热模 5-10模。每模预热前要涂上一定量的脱模膏等，一般不要使用喷枪喷雾。预热模具时不能开模具内冷水。

三、冷却水的使用

模具的温度控制较高，虽有利于铝液在模具内的填充， 并有利于铸件成形。但当模具温度接近300℃ 时，会产生明显的粘铝现象，使铸件表面粗糙或缺块，

需要频繁打磨模具。与此同时、铸件在预定时间内未充分冷却就开模。铸件因冷却不足与模具问的脱模间隙未能充分形成，加上粘铝现象.脱模时会导致模块和型销受力过大而拆裂损坏(开摸时的响声也会明显增大)。模具温度控制过低会影响铝液的流动性并引起铸件冷隔。我们希望模具各部分的温度不要相差过大.否则会因模具的热胀冷缩不均匀引起模具型腔龟裂，而微小的龟裂会因应力集中现象和铝液的渗入不断扩展，以致模块局部崩裂，直接影响模具的使用寿命。工件壁厚较大部位的铝液凝固慢，模温可稍低些;筋板、凸台部分或薄壁处为防止冷隔，要提高铝液流动性.模温应相对提高。

现场一般从铸件外观来判定模具的温度的高低，模具温度高，铸件的外观一般出现以下几种情况：拉伤、铸件发白不光亮，铸件表面脱皮，表面起泡等，一般出现在内浇口附近，铸件比较厚大的部位，模具型块突出的部分。出现以上情况，现场操作需要注意在相应部位适当的打开模具冷却水，增加相应部位的喷雾等。模具温度低，表面不光滑，表面发黑、表面冷隔等。出现这些情况，一般调小模具冷却水，减少相应部位的喷雾。

四、作业时对模具的维护

模具在使用的过程中,会出现一些突发的故障,比如：粘模、粘铝、批缝、冲头卡死在浇口套中、滑块卡死无法抽出、顶杆无法顶出或回不到位等。下面举些例子分析处理一下，常见的问题是粘模，粘模有以下几个原因：模具温度太高，模具相应部位粗糙度大，模具响应部位有倒斜。遇到这种情形，首先将粘模部位冷却下来，然后使用錾刀清理，清理后要注意检查模具状况，记得通知模具师傅和组长查看。遇到模具故障应该通知组长和模具师傅，在交接班记录本上要记录下来，以提醒下班的人员注意。

在模具压铸过程中，模具表面及滑动面等时常会出现毛刺，这样不仅影响产品的精度，也易造成模具出现故障，所以每次都需去除铝渣等杂物(需要保证无毛刺进行压铸)，当压铸过程中清洁时，使用******或凿子等工具，但一定注意不要划伤模具表面。要注意产品质量和模具状况，铸件有没有缺损、铸铝不良、模具的顶杆有无断裂，渣包和排气槽有无堵塞。

五、压铸结束后模具状况的确认

压铸模具 篇3

【关 键 词】Pro/E；压铸模具；三维建模；模具设计；数控加工

【中图分类号】TG76【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0209-02

1 引言

模具是现代工业，特别是汽车、摩托车、航空、仪表、仪器、攻关机械、电子通讯、兵器、家用电器、五金工业、日用品等工业必不可少的工艺装备。据资料统计，利用模具制造的零件数量，在飞机、汽车、摩托车、拖来机、电机、电器、仪表仪器等机电产品中占80%以上；在电脑、电视机、摄像机、照相机、录像机等电子产品中占85%以上；在电冰箱、洗衣机、空调、电风扇、自行车、手表等轻工业产品中占90%以上；兵器产品中占95%以上。

目前我国的模具生产厂约有3万多家，从业人数80万人。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%、塑料模具约占33%、压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。

随着我国压铸制造工业的不断发展壮大，压铸模具的设计与制造也愈来愈受到人们的关注。在经济全球化的浪潮中，产业发展过程中的国际分工正在形成，基于成本的压力，大量外商在我国采购压铸件，甚至还在我国建立压铸生产基地，从而使我国的压铸模具制造水平和能力有了很大提高，模具质量与先进工业国的差距逐步缩小，价格低廉驱使国外采购量剧增。而海内外模具市场的需求对我国模具产业的兴旺也起到一定的推动作用。同时，随着汽车行业的快速发展以及国产化过程的加快，如汽车缸体、仪表盘、启动档变速箱壳体等大型、精密、复杂的压铸件的需求会越来也大，从而使大型、精密、复杂的压铸模具的需求会越来也大。

虽然，我国压铸模具的设计与制造水平在一定程度上有了很大提高，但是压铸模的制造总体来说与国外先进工业国家相比差距仍然很大，主要表现在：

1、结构复杂些的模具以造复制模为主，缺乏创新能力；

2、在设计时对模具的热平衡分析、冷却系统设置及零件的快捷安装和更换等方面考虑欠周全；

3、制造的模具质量和精度较差；

4、模具在使用时稳定性不高、故障率大。

这些在设计和制造上存在的缺陷可能会导致所生产的模具不满足使用的要求，造成一定的浪费。因而亟需发展有效、准确的设计与制造压铸模具的方法。

本文介绍了运用Pro/ENGINEER Wildfire较强大的造型和加工功能对烟灰缸压铸模具进行设计和制造。在设计过程中，充分考虑模具的热平衡分析、冷却系统设置及零件的快捷安装和更换等问题。同时在制造的过程中，根据实际的生产条件，设置合适的切削速度和主轴转速，从而改善了模具的质量和精度。

2 烟灰缸三维建模

在进行烟灰缸模具设计与加工前，首先要利用Pro/ENGINEER系统下的【零件】模块对烟灰缸进行三维造型。

烟灰缸形状基本为拉伸体，主要由圆柱体、圆角、拔模角、圆、壳体等特征组成。本课题采用拉伸、圆角、斜度、阵列、切割、抽壳等实体特征完成烟灰缸的三维建模。具体步骤如下：

1、 使用拉伸特征，建立烟灰缸基体，如图1所示；

2、 使用拉伸切除特征，建立烟灰放置区，如图2所示；

3、 使用圆角特征，对烟灰缸实体边线进行圆角设置，如图3所示；

4、 使用斜度特征，设置烟灰缸的拔模角度，如图4所示；

5、 使用拉伸和阵列特征，建立香烟放置区，如图5所示；

6、 使用圆角特征，对烟灰缸实体边线进行圆角设置，如图6所示；

7、 使用抽壳特征，建立烟灰缸壳体，如图7所示；

8、 烟灰缸三维模型如图8所示。

3 烟灰缸模具设计

本章对烟灰缸实体零件进行模具设计，实现了一个完整的模具结构设计及其操作过程。

3.1模具设计工具栏简介

工具栏的默认设置是垂直方向，单击并拖动它将其水平放置，如图9所示。

：修剪零件模型。

3.2创建模具型芯、型腔

进入Pro/E【模具设计】模块，根据烟灰缸的实际尺寸选择镶块毛坯，毛坯的长、宽、高分别为320mm × 240mm× 95mm（如图10所示），设计的拉伸分型面如图11所示。

Pro/ENGINEER提供了模具打开功能，便于观察模具内部结构，并检查开模时的干涉情况。烟灰缸压铸模具模拟开模后的结果如图12所示，图13为铸件，图14为型芯，图15为型腔。

3.3 模具元件的设计

模具元件设计的具体步骤如下：

1、使用混合特征、圆角特征、拉伸切除特征及镜像特征，设计动模板结构；

2、使用切除操作和拉伸切除特征，设计定模板结构；3、使用旋转特征和阵列特征，创建导套；4、使用旋转特征和阵列特征，创建导柱；

5、使用拉伸特征和拉伸切除特征，创建定模底板；

6、使用旋转特征，创建浇道衬套；

7、使用旋转特征，创建流道；

8、选择水线命令，在定模板和动模板上创建水线；9、使用拉伸特征和拉伸切除特征，创建动模垫板；10、使用拉伸特征，创建垫块；

11、使用拉伸特征和拉伸切除特征，创建动模底板；12、使用旋转特征，创建限位钉；

13、使用拉伸特征和拉伸切除特征，创建顶出底板；14、使用拉伸特征和拉伸切除特征，创建顶出板；

15、使用旋转特征，创建顶针杆，并装配和修剪顶针杆；16、使用旋转特征，创建复位杆；

17、使用旋转特征，创建推板导套；18、使用旋转特征，创建推板导柱；19、完成所有模具元件的创建后，遮蔽和隐藏不必要的因素，得到最后的装配图如图16所示。

4 烟灰缸上下模数控加工

一般而言， 计算机辅助制造系统由刀具路径文件的生成和机床数控代码指令集的生成两部分组成。利用CAD/ CAM 软件， 根据加工对象的结构特征、加工环境的实际要求（如加工机床的性能和参数、夹具、刀具等） 和工艺设计的具体特点生成描述加工过程的刀具路径文件之后，就需要用到称之为“后置处理器”的模块来读取生成的刀具路径文件，从中提取相关的加工信息， 并根据指定机床数控系统的特点以及NC（numerical control）程序格式要求进行相应的分析、判断和处理， 从而生成数控机床所能直接识别的NC程序。

4.1 Pro/Engineer NC 模具加工

数控编程是生成控制数控机床进行零件加工的数控程序的过程， 它是目前CAD/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一。Pro/ NC 模块能生成驱动数控机床加工所必需的数据和信息。它所提供的工具能够使加工人员按照合理的工序将设计模型处理成ASCⅡ刀位数据文件， 这些文件经后处理变成数控加工程序。Pro/ Engineer NC 的加工流程包括：建立所需要的加工模型、设定加工操作环境、定义NC 序列、生成刀位数据文件、后置处理并生成NC代码，驱动数控机床。

4.2烟灰缸上模的数控加工

在规划烟灰缸上模加工操作之前，首先应进行初始化设置，包括参考模型的加载、工件的设置、机床的设置、加工零点与退刀曲面的选择等。烟灰缸上模数控加工的具体步骤如下：

1、 规划表面铣削刀具路径，实现对烟灰缸上模的数控加工，表面铣削结果如图17所示；

2、 规划粗加工刀具路径，实现对大部分材料的铣削加工，粗加工结果如图18所示；

3、 刀具路径重新排序，将粗加工放在表面铣削的前面，使其符合“先粗后精”的加工原则；

4、 规划轮廓加工刀具路径，实现对陡斜面的精加工，轮廓铣削结果如图19所示；

5、 规划精加工刀具路径，实现对浅平面区域的精加工，精加工结果如图20所示；

6、 全部序列完成后并确认无误后，进入后处理操作，得到烟灰缸上模数控加工的NC程序。

4.3烟灰缸下模的数控加工

在规划烟灰缸下模加工操作之前，首先应进行初始化设置，包括参考模型的加载、工件的设置、机床的设置、加工零点与退刀曲面的选择等。烟灰缸下模数控加工的具体步骤如下：

1、 规划体积块粗加工刀具路径，实现对毛坯工件的粗加工，结果如图21所示；

2、 规划腔槽铣削刀具路径，实现对槽内曲面的加工，结果如图22所示；

3、 规划轮廓精加工刀具路径，实现对外围曲面的精加工，结果如图23所示；

4、 规划直线切削曲面加工刀具路径，对以上刀具路径未能有效加工的浅平面进行加工，结果如图24所示；

5、 规划精加工刀具路径，实现对浅平面区域的精加工，结果如图25所示；

6、 全部序列完成后并确认无误后，进入后处理操作，得到烟灰缸下模数控加工的NC程序。

5 总结

在烟灰缸产品设计中，成功应用了Pro/ENGINEER Wildfire软件中的拉伸、拉伸切除、倒圆角、拔模斜度、阵列、抽壳等特征实现了三维建模。同时进行了烟灰缸压铸模具设计，实现了开模仿真、模架装配等重要的生产过程，并运用数控编程模块Pro/NC对烟灰缸上下模进行了刀具参数设置、制造参数设置及加工刀路设计，实现模拟加工过程。

与众不同的镁合金压铸模具 篇4

镁合金的特性

(1) 质轻 镁的比重只有1.8g/cm3, 铝合金的比重为2.7g/cm3, 镁合金比铝合金轻30%, 比钢轻80%。所以, 汽车及手提电子产品中镁合金已成为零件制造成理想材料。

(2) 强度 镁合金在金属及塑料等工程材料中, 具有极佳的强度-重量比。

(3) 压铸性 在保持良好的结构条件下, 镁合金允许铸件壁厚最小达到0.6m m, 这是塑料在相同强度下无法达到的。铝合金的压铸性能也要在1.2～1.5mm以上时才能与镁合金相比。镁合金较易压铸成型, 适合大批量压铸生产 (生产速度可达铝的1.5倍) 。此外, 镁合金模的磨损也较铝低。

(4) 减振 镁有极好的滞弹吸振性能, 可吸收振动和噪声, 用作设备机壳可减少噪声传递、预防冲击和防止凹陷损坏。

(5) 刚性 镁的刚性为铝的两倍并比大部分塑胶为高, 而且镁还有良好的抗应力阻力能力。

(6) 高电磁干扰屏障 镁合金有良好的阻隔电磁波功能, 适合生产电子产品。

(7) 良好的切削性能 镁比铝和锌有更好的切削性, 使镁成为更易切削加工的金属材料。

(8) 镁合金的比热容较小, 合金液的冷却速度快。

(9) 镁合金和模具钢材的亲和力小, 不易粘附模具。

模具设计

压铸模具是一种复杂的设备, 需完成多项功能。这些功能决定零件的大体几何形状, 并对每批货之间尺寸偏差有重要影响。使用固定或移动的芯子增加了压铸的灵活性, 可以压铸出复杂的较精密外形的零件。流道和水口系统的几何形状决定模具的填充性能。模具的热条件决定零件固化用及其微观结构和品质。在大量生产时, 模具的导热性能决定周期时间, 并且模具具有压铸件顶出系统。

模具材料

模具组成模穴的部分和熔化金属直接接触, 必须由能经受热冲击的钢材料制成。最常用的是H13钢或与其具有相似性能的材料。为保证大量批货以后的表面质量, 必须使用含适量硫的优质钢材。为改善金属切削性能, 供应模具制造商的钢材通常处于具有球形碳颗粒的软化退火状态。在切削加工以后, 模穴部分经过淬火及退火, 使硬度在46～48HRC。

只有模具的模穴部分和特殊零件才需要使用H13钢, 这些部分一般占整个模具重量的20%～30%。模具的其他部分使用低碳钢的中碳钢制造。

零件寿命

压铸件的质量取决于很多因素, 包括合金的材料性能、生产参数、模具和零件的设计。零件设计者应该和模具设计者紧密合作, 让零件设计者知道压铸生产的优势和局限。

(1) 部件厚度 较小的部件厚度容易达到所要求的力学性能, 镁合金良好的填充性能, 可以使压铸件的厚度少于1m m, 常见的壁厚在2～4mm之间。

(2) 均匀壁厚 为避免固化时的局部热点, 零件的壁厚应尽可能均匀。由于固化时的收缩, 局部热点会造成气孔和气穴的形成。

(3) 模具填充容易 模具的填充时间一般是10～100m s, 零件的设计应有助于平稳填充, 镁合金的填充速度较高, 边缘和拐角处应为圆角。

(4) 使用加强肋 应使用加强肋加强零件的强度, 而不是通过增加零件的厚度。设计中应避免长筋, 防止合金在冷却凝固过程中因收缩不一致而产生应力和裂纹。

出模斜度通常推荐的出模斜度为2°～5°, 也可采用1°～3°的设计。由于镁合金与铁的亲和性较低, 加之优良的热收缩特性, 有时甚至可以采用零脱模斜度。在设计壁和型芯时, 较小的起模斜度能够大幅度减少压铸件质量问题。

尺寸稳定性

压铸是精密的生产过程, 然而很多因素却可以影响压铸件的最终尺寸变化。尺寸变化可分为线性变化、模具间的移动、分模线、铸件和模具翘曲、压铸参数、芯子和出模斜度。零件的最终变化只是部分取决于模具精度, 线性尺寸变化是由模具温度的正常波动、注射温度、冷却速度、铸件应力释放和模具精度等因素引起的。以上因素除模具精度外, 和模具的设计和制造没有关系。为减少最终产品的尺寸变化, 必须严格控制生产工序。

水口、流道、排气孔

注射系统对于压铸件质量是非常重要的, 以下是设计水口系统的注意事项:

(1) 水口系统必须和压铸机容量相适应, 使模穴有必要的填充时间。

(2) 水口可以是不同的几何形状, 扇形或分支的。为防止湍流, 水口的金属流体应该是平行或分枝的。

(3) 设计的水口应使流动距离最短。

(4) 相反方向流动的液体金属不应在薄壁区域相遇。

(5) 由多个水口填充的零件应同时填充。

(6) 溢流应用来除去氧化物和残留的润滑剂, 并加热模具较冷的部分。

(7) 应用连通至模具表面的排气孔除去模穴内生成的气体。

(8) 水口和溢流的设计应可以避免在二次加工时形成锯齿纹。

加热、冷却系统

模具在生产过程中维持较稳定的温度范围, 有利于产品质量和生产节拍的稳定, 同时也由于波动小, 温度疲劳降低, 延长了模具寿命, 因此, 模具设计时要充分考虑加热、冷却系统, 维持模具的热平衡。

压铸参数

在压铸生产过程中, 选择合适的工艺参数是获取优质压铸件, 发挥压铸机最大生产率的先决条件, 是正确设计压铸模的依据。压铸时, 影响合金液充填成型的因素很多, 其中主要有压射压力、压射速度、充填时间和模具温度等。这些因素互相影响, 互相制约, 调整一个因素会引起相应的工艺因素变化, 因此, 正确选择各工艺参数十分重要。

1.压射速度

由于压铸件壁厚和复杂程度不同, 工艺参数选择的变化范围很大, 镁合金同锌、铝合金相比, 流动性更好, 惯性更小, 而且由于镁的凝固潜热小, 热容也小, 要在金属凝固之前充填整个型腔, 因此, 镁合金压铸的速度要高于铝合金, 镁合金压铸的冲头速度比铝合金快约30%, 最大甚至超过9m/s。

2.建压时间

由于镁的凝固潜热较小, 镁合金在充满整个型腔后, 要迅速地建压, 以补充型腔内金属凝固的收缩, 因为在内浇口凝固以后再增压已失去意义, 所以镁合金压铸要求建压时间短于铝合金。

3.模具温度

由于镁锭的凝固潜热较小, 金属液以高速度填充型腔, 快速凝固, 不但能够缩短压铸循环周期, 提高生产效率, 而且也减少了模具的热疲劳, 大大延长了模具的使用寿命。在压铸镁合金时, 通常要保持模具的温度稳定。镁合金压铸时模具温度通常保持在220～280℃之间。

在镁合金压铸过程中, 如果工艺参数设计得当, 镁合金将表现出比铝合金更好的压铸工艺性能。

模具润滑

压铸模具常见问题及预防措施 篇5

一、铝压铸件表面缺陷分析：

1、拉模

特征及检验方法：沿开模方向铸件表面呈现条状的拉伤痕迹，有一定深度，严重时为面状伤痕。另一种是金属液与模具产生粘合，粘附而拉伤，以致铸件表面多料或缺料。

产生原因：型腔表面有损伤（压塌或敲伤）。

2、脱模方向斜度太小或倒斜。

3、顶出时不平衡，顶偏斜。

4、浇注温度过高，模温过高导致合金液产生粘附。

5、脱模剂效果不好。

6、铝合金成分含铁量低于0.6%。

7、型腔粗糙不光滑，模具硬度偏低。

预防措施：

1、修复模具表面损伤部位，修正脱模斜度，提高模具硬度（HRC46~50度），提高模具光洁度。

2、调整顶杆，使顶出平衡。

3、更换脱模效果好的脱模剂。

4、调整合金含铁量。

5、降低浇注温度，控制模具温度平稳平衡。

6、调整内浇口方向，避免金属液直冲型芯、型壁。

2、气泡

特征及检验方法：铸件表面有大小不等的隆起，或有皮下形成空洞。

产生原因：金属液在压射室充满度过低（控制在45%~70%）易产生卷气，初压射速度过高。

2、模具浇注系统不合理，排气不良。

3、熔炼温度过高含气量高，溶液未除气。

4、模具温度过高，留模时间不够，金属凝固时间不足，强度不够过早开模，受压气体膨胀起来。

5、脱模剂，注射头油用量过多。

6、喷涂后吹气时间过短，模具表面水未吹干。

预防措施：

1、调整压铸工艺参数、压射速度和高压射速度的切换点。

2、修改模具浇道，增设溢流槽、排气槽。

3、降低缺陷区域模温，从而降低气体的压力作用。

4、调整熔炼工艺。

5、延长留模时间，调整喷涂后吹气时间。

6、调整脱模剂、压射油用量。

3、裂痕

特征及检验方法：铸件表面有成直线状或不规则形狭小不一的纹路，在外力的作用下有发展趋势。冷裂---开裂处金属没被氧化。热裂—开裂处金属被氧化。

产生原因：

1、合金中含铁量过高或硅的含量过低。

2、合金中有害杂质的含量过高，降低了合金的可塑性。

3、铝硅合金：铝硅铜合金含锌或含铜量过高，铝镁合金中含镁量过多。

4、模具温度过低。

5、铸件壁厚有剧烈变化之处，收缩受阻。

6、留模时间过长，应力大。

7、顶出时受力不够。

预防措施：

1、正确控制合金成分，在某些情况下可在合金中加纯铝锭以减低合金中含镁量，或在合金中加铝硅中间合金以提高硅的含量。

2、改变铸件结构，加大圆角，加大脱模斜度，减少壁厚差。

3、变更或增加顶出位置，使顶出受力均匀。

4、缩短开模或抽芯时间。

5、提高模具温度（模具工作温度180~280度）

4、变形

特征及检验方法：压铸件几何形状与图纸不符。整体变形或局部变形。

产生原因：

1、铸件结构设计不良，引起收缩不均匀。

2、开模过早，铸件刚性不够。

3、拉模变形。

4、顶杆设置部合理，顶出时受力不均匀。

5、去除浇口方法不当。

预防措施：

1、改善铸件结构。

2、调整开模时间。

3、合理设置顶杆位置和数量。

4、选择合理的去除浇口方法。

5、消除拉模因素。

5、留痕及花纹

特征及检验方法：外观检查，铸件表面上有与金属液流动一致的条纹，有明显可见的与金属颜色不一样无方向性的纹路，无发展趋势。

产生原因：首先进入型腔的金属液形成一个极薄的而又不完全的金属层后，被后来的金属液所弥补而留下的痕迹。

2、模具温度过低。

3、内浇口截面积过小及位置不当产生喷溅。

4、作用于金属液上的压力不足。

5、花纹涂料和注射油用量过多。

预防措施：

1、提高模具温度。

2、调整内浇口截面积或位置。

3、调整内浇道金属液速度及压力。

4、选用合适的涂料、注射油及调整涂料注射油的用量。

6、冷隔

特征及检验方法：外观检查，压铸件表面有明显的、不规则的下陷线性纹路（有穿透与不穿透两种）形状细小而狭长，有时交接边缘光滑，在外力作用下有发展可能。

产生原因：

1、两股金属液流相互对接，但未完全融合而又无夹杂存在其间，两股金属结合力很薄弱。

2、浇注温度和模具温度偏低。

3、选择合金不当，流动性差。

4、浇道位置不对或流动线路过长。

5、填充速度低。

6、压射比压低。

7、金属液在型腔内流动不顺畅。预防措施：

1、适当提高浇注温度，（控制在630~730度，可根据铝材及产品调整）和模具温度。

2、提高压射比压，缩短填充时间。

3、提高压射速度，同时加大内浇口截面积。

4、改善排气填充条件。

5、选用合适的合金，提高金属液的流动性。

7、完善金属液在型腔内流动顺畅。

7、网状毛翅

特征及检验方法：外观检查，压铸件表面有网状发丝一样凸起或凹陷的痕迹，随压铸次数增加而不得扩大和延伸。

产生原因：

1、压铸模具型腔表面龟裂。

2、所用压铸模具材质不当或热处理工艺不正确。

3、极短时间内模具冷热温差变化太大。

4、浇注温度过高。

5、模具生产前预热不均和不足。

6、模具型腔表面粗糙。

预防措施：

1、正确选用模具材料及热处理工艺。

2、浇注温度不宜过高，尤其是高熔点的合金。在能满足生产需求条件下，尽可能选用较低的浇注温度。

3、模具预热要充分和均匀。

4、模具生产到一定模次后进行退火，消除内应力。

5、浇道和型腔表面不定期抛光处理，确保表面光洁度。

6、合理选择模具冷却方法，确保模具热平衡。

8、凹陷

特征及检验方法：铸件平滑表面出现凹陷部位。

产生原因：

1、铸件壁厚不均，相差太大，凹陷多产生在壁厚部位。

2、模具局部过热，过热部位凝固慢。

3、压射比压低。

4、由憋气引起型腔气体排不出，被压缩在型腔表面与金属液界面之间。

5、未开增压，补缩不足。

预防措施：

1、铸件壁厚设计尽量均匀。

2、模具过热部位冷却调整。

3、提高压射比压。

4、改善型腔排气条件。

5、提高增压比压。

9、欠铸

特征及检验方法：铸件表面有填充不足部位或轮廓不清。

产生原因：

1、流动性差原因：

1、金属液吸气、氧化夹杂物，含铁量高，使其质量差而降低流动性。

2、浇注温度低或模具温度低。

2、填充条件差：

1、压射比压低。

2、卷入气体过多，型腔背压变高，充性受阻。

3、操作不良，喷涂料、压射油过多，涂料、压射油堆积，气体挥发不出去。

预防措施：

1、提高金属液质量。

2、提高浇注温度或模具温度。

3、提高压铸射比压和充填速度。

4、改善浇注系统金属液的导流方式，在欠铸部位增开溢流槽、排气槽。

5、正确的压铸操作。

10、毛刺、飞边

特征及检验方法：压铸件在分型面边缘上出现金属薄片。

产生原因：

1、锁模力不够。

2、压射速度过高，形成压力冲击锋过高。

3、分型面上杂物未清理干净。

4、模具强度不够造成变形。

5、镶件、滑块磨损与分型面不平齐。

6、压铸机机铰磨损变形。

7、浇注温度过高。

预防措施：

1、检验锁模力和增压情况，调整压铸工艺参数。

2、清洁型腔及分型面。

3、修整模具、修整压铸机。

4、采用闭合压射结束时间控制系统，实现无飞边压铸。

11、变色、斑点

特征及检验方法：铸件表面出现不同于基本金属颜色的斑点。

产生原因：

1、脱模剂选用不合适。

2、脱模剂用量过多。

3、含有石墨的润滑剂中的石墨落入铸件表层。

预防措施：

1、更换优质脱模剂。

2、严格喷涂量及喷涂操作。

二、压铸模常见故障原因及排除方法

压铸模由于生产周期长、投资大、制造精度高，故造价较高，因此希望模具有较高的使用寿命。但由于材料、机械加工等一系列内外因素的影响，导致模具过早失效而报废，造成极大的浪费。

压铸模失效形式主要有：尖角、拐角处开裂、劈裂、热裂纹(龟裂)、磨损、冲蚀等。造成压铸模失效的主要原 因有：材料自身存在的缺陷、加工、使用、维修以及热处理的问题。材料自身存在的缺陷

众所周知，压铸模的使用条件极为恶劣。以铝压铸模为例，铝的熔点为580-740℃，使用时，铝液温度控制在 650-720℃。在不对模具预热的情况下压铸，型腔表面温度由室温直升至液温，型腔表面承受极大的拉应力。开模顶件时，型腔表面承受极大的压应力。数千次的压铸后，模具表面便产生龟裂等缺陷。由此可知，压铸使用条件属急热急冷。模具材料应选用冷热疲劳抗力、断裂韧性、热稳定性高的热作模具钢。H13(4Cr5MoV1Si)是目前应用较广泛的材料，据介绍，国外80％的型腔均采用H13，现在国内仍大量使用3Cr2W8V，但3Cr2W8VT_艺性能不好，导热性很差，线膨胀系数高，工作中产生很大热应力，导致模具产生龟裂甚至破裂，并且加热时易脱碳，降低模具抗磨损性能，因此属于淘汰钢种。马氏体时效钢适用于耐热裂而对耐磨性和耐蚀性要求不高的模具。钨钼等耐热合金仅限于热裂和腐蚀较严重的小型镶块，虽然这些合金即脆又有缺口敏感性，但其优点是有良好的导热性，对需要冷却而又不能设置水道的厚压铸件压铸模有良好的适应性。因此，在合理的热处理与生产管理下，H13仍具有满意的使用性能。

制造压铸模的材料，无论从哪一方面都应符合设计要求，保证压铸模在其正常的使用条件下达到设计使用寿命。因此，在投入生产之前，应对材料进行一系列检查，以防带缺陷材料造成模具早期报废和加工费用的浪费。常用检查手段有宏观腐蚀检查、金相检查、超声波检查。

(1)宏观腐蚀检查。主要检查材料的多孔性、偏柝、龟裂、裂纹、非金属夹杂以及表面的锤裂、接缝。(2)金相检查。主要检查材料晶界上碳化物的偏析、分布状态、晶料度以及晶粒间夹杂等。(3)超声波检查。主要检查材料内部的缺陷和大小。2 压铸模的加工、使用、维修和保养

模具设计手册中已详细介绍了压铸模设计中应注意的问题，但在确定压射速度时，最大速度应不超过100m/S。速度太高，促使模具腐蚀及型腔和型芯上沉积物增多；但过低易使铸件产生缺陷。因此对于镁、铝、锌相应的最低压射速度为27、18、12m/s，铸铝的最大压射速度不应超过53m/s，平均压射速度为43m/s。

在加工过程中，较厚的模板不能用叠加的方法保证其厚度。因为钢板厚1倍，弯曲变形量减少85％，叠层只能起叠加作用。厚度与单板相同的2块板弯曲变形量是单板的4倍。另外在加工冷却水道时，两面加工中应特别注意保证同心度。如果头部拐角，又不相互同心，那么在使用过程中，连接的拐角处就会开裂。冷却系统的表面应当光滑，最好不留机加工痕迹。

电火花加工在模具型腔加工中应用越来越广泛，但加工后的型腔表面留有淬硬层。这是由于加工中，模具表面自行渗碳淬火造成的。淬硬层厚度由加工时电流强度和频率决定，粗加工时较深，精加工时较浅。无论深浅，模具表面均有极大应力。若不清除淬硬层或消除应力，在使用过程中，模具表面就会产生龟裂、点蚀和开裂。消除淬硬层或去应力可用：①用油石或研磨去除淬硬层；②在不降低硬度的情况下，低于回火温度下去应力，这样可大幅度降低模腔表面应力。

模具在使用过程中应严格控制铸造工艺流程。在工艺许可范围内，尽量降低铝液的浇铸温度，压射速度，提高模具预热温度。铝压铸模的预热温度由100～130℃提高至180～200℃，模具寿命可大幅度提高。

焊接修复是模具修复中一种常用手段。在焊接前，应先掌握所焊模具钢型号，用机械加工或磨削消除表面缺陷，焊接表面必须是干净和经烘干的。所用焊条应同模具钢成分一致，也必须是干净和经烘干的。模具与焊条一起预热(H13为450℃)，待表面与心部温度一致后，在保护气下焊接修复。在焊接过程中，当温度低于260℃时，要重新加热。焊接后，当模具冷却至手可触摸，再加热至475℃，按25mm/h保温。最后于静止的空气中完全冷却，再进行型腔的修整和精加工。模具焊后进行加热回火，是焊接修复中重要的一环，即消除焊接应力以及对焊接时被加热淬火的焊层下面的薄层进行回火。

模具使用一段时间后，由于压射速度过高和长时间使用，型腔和型芯上会有沉积物。这些沉积物是由脱模剂、冷却液的杂质和少量压铸金属在高温高压下结合而成。这些沉积物相当硬，并与型芯和型腔表面粘附牢固，很难清除。在清除沉积物时，不能用喷灯加热清除，这可能导致模具表面局部热点或脱碳点的产生，从而成为热裂的发源地。应采用研磨或机械去除，但不得伤及其它型面，造成尺寸变化。

经常保养可以使模具保持良好的使用状态。新模具在试模后，无论试模合格与否，均应在模具未冷却至室温的情况下，进行去应力回火。当新模具使用到设计寿命的1/6～1/8时，即铝压铸模10000模次，镁、锌压铸模5000模次，铜压铸模800模次，应对模具型腔及模架进行450—480℃回火，并对型腔抛光和氮化，以消除内应力和型腔表面的轻微裂纹。以后每12000～15000模次进行同样保养。当模具使用50000模次后，可每25000～30000模次进行一次保养。采用上述方法，可明显减缓由于热应力导致龟裂的产生速度和时间。在冲蚀和龟裂较严重的情况下，可对模具表面进行渗氮处理，以提高模具表面的硬度和耐磨性。但渗氮基体的硬度应在35-43HRC，低于35HRC时氮化层不能牢固与基体结合，使用一段时间后会大片脱落：高于43HRC，则易引起型腔表面凸起部位的断裂。渗氮时，渗氮层厚度不应超过0.15mm，过厚会于分型面和尖锐边角处发生脱落。3 热处理

热处理的正确与否直接关系到模具使用寿命。由于热处理过程及工艺规程不正确，引起模具变形、开裂而报废以及热处理的残余应力导致模具在使用中失效的约占模具失效比重的一半左右。

压铸模型腔均由优质合金钢制成，这些材料价格较高，再加上加工费用，成本是较高的。如果由于热处理不当或热处理质量不高，导致报废或寿命达不到设计要求，经济损失世大。因此，在热处理时应注意以下几点：(1)锻件在未冷至室温时，进行球化退火。

(2)粗加工后、精加工前，增设调质处理。为防止硬度过高，造成加工困难，硬度限制在25-32HRC，并于精加工前，安排去应力回火。(3)淬火时注意钢的临界点Ac1和AC3及保温时间，防止奥氏体粗化。回火时按20mm/h保温，回火次数一般为3次，在有渗氮时，可省略第3次回火。

(4)热处理时应注意型腔表面的脱碳与增碳。脱碳会记过迅速引起损伤、高密度裂纹；增碳会降低冷热疲劳抗力。(5)氮化时，应注意氮化表面不应有油污。经清洗的表面，不允许用手直接触摸，应戴手套，以防止氮化表面沾有油污导致氮化层不匀。

压铸模具 篇6

压力铸造是高效益、高效率的少、无切削金属成形方法, 其在提高铸件的精度水平、生产效率、表面质量等方面显示出了巨大优势, 已成为世界范围内一种十分重要的特种合金精密铸件制备方法[1]。压铸模具作为压力铸造的核心工具, 其合理设计对于生产出高质量的铸件具有重要意义。

现今压力铸造中存在以下几种状况:

(1) 产业的全球化导致了铸造产品竞争日益激烈:生产周期要求缩短, 成本要求越来越低, 品质要求越来越高;

(2) 凭传统经验和反复试作来解决铸造缺陷问题的旧方法已不能适应市场的要求;

(3) 熟练技术工人的高龄化, 年轻技术员脱离制造业的社会现象导致了铸造技术传授日趋困难。

由于上述原因, 压力铸造工艺设计人员渴望用法简单而又实用的铸造模拟技术的出现。

铸造CAE软件在发达国家铸造企业中已基本普及。国内的铸造产业, 由于来自产品质量, 生产成本及生产周期的国际及国内同行间的竞争日趋激烈, 越来越多的铸造企业已经意识到了应用铸造CAE软件的重要性[2]。

1 铸造CAE—Pro CAST简介

Pro CAST是专门针对铸造过程进行流动、传热、应力求解的软件包, 能够模拟铸造过程中绝大多数问题和许多物理现象。它将有限元技术用在铸造模拟中, 有效地提高了铸造工艺的正确性。借助于Pro CAST系统, 铸造工程师在完成铸造工艺编制之前, 就能够对铸件在形成过程中的流场、温度场和应力场进行仿真分析并预测铸件的质量、优化铸造设备参数和工艺方案, 通过对金属流动过程的模拟, 可以精确显示浇不足、冷隔、裹气和热节的位置及残余应力和变形的大小, 准确地预测缩孔缩松和微观组织[3]。

本设计压铸件电机罩如图1所示, 材料为ADC10。

该压铸件基本形状为圆形端盖类零件, 最大外形尺寸108.7 mm, 外圆直径为145.4 mm, 内圆直径为136.6mm, 铸件特征不规则, 铸件孔较多, 铸件厚2~12mm, 平均壁厚为4.4 mm, 但也有局部不均匀。

针对电动罩以上结构特点, 应用Pro/E、Solidworks等三维造型以及CAD二维绘图软件, 构造出端盖的三维数据模型, 完成电机罩的压铸模设计。考虑到所选的压铸件内部结构较为复杂, 且薄壁上有孔洞, 要求脱模时候, 防止表面特别是底部产生裂纹, 推杆顶出时候受力要均匀, 加工支承面应平整无毛刺、气泡和铸造残留物[4]。本文借助了Pro CAST模流分析软件应用到件电机罩压铸件的成型分析上。

Pro CAST具有良好的用户界面, 配有图文、图表说明, 3D的图示可以使用户一目了然, 甚至对壁厚不到1mm且形状复杂的铸件也可模拟。Pro CAST软件模流模拟界面如图2所示。

在Pro CAST模流模拟界面上可以直观地观测到金属液的流向, 并获得铸件所处状态对应的时间和温度。金属液的流动平衡是设计流道时需要考虑的一个重要因素, 流动平衡是保证铸件质量的技术指标, 金属流液均匀流入铸件各个部位, 有利于减少因流动差所产生的局部冲击产生冷隔或造成部分缺料等压铸缺陷, 有利于金属流动时将型腔内空气挤出减少铸件气孔缺陷的产生, 再结合观测铸件各阶段的金属温度和对应的时间, 了解铸件温度在铸件各部位的分布以及冷却时各部位温度的变化情况, 这将有助于分析铸件是否存在拉模和凹陷等压铸缺陷[5]。因此, 通过直观的模拟分析数据即可对铸件进行质量预测, 这将有助于及时改善流道的设计, 使所设计的模具符合实际生产的需要, 缩短模具制造周期。

2 产品铸造成型模拟分析

压力铸造中常伴有冷隔、拉模、卷气、气孔等常见的铸造缺陷。这些常见铸造缺陷通常与浇铸温度及模具温度过低或充型时间过长有关[6]。通过铸件成型过程模拟, 观测铸件熔汤的流势, 结合充型时间和温度的分布情况进行分析, 以此判断本次浇道与溢流系统设计在实际生产运作的合理性。

电机罩压铸件充型过程模拟如图3所示。

分析结论:模拟充型过程温度均衡, 两侧流道金属流液流动平衡如图3 (a) 所示, 由图3 (b) 到图3 (c) 阶段未发现局部缺料缺陷, 故此流道设计合理。

铸件冷却模拟过程如图4所示。

分析结论:由模流分析模拟冷却过程可以看到铸件各部位温度分布均匀, 各阶段过渡平滑, 阶段一铸件最高温度在584.6℃, 阶段二为393.8℃, 阶段三为266.6℃, 无局部高温存在, 减少了铸件粘模缺陷[7]。

3 结论

本文通过Pro CAST软件对铸件进行模流分析, 评估模具流道设计的合理性, 避免实际压铸生产中产生气泡、变形等压铸缺陷, 为模具的合理设计提供了有效地依据, 缩短了模具从设计到生产的制造周期, 有效地提升产品的质量, 降低产品成本, 从而提高了生产率, 增强了市场竞争优势。

参考文献

[1]付宏生, 张景黎.压铸成型工艺与模具[M].北京:化学工业出版社, 2008.

[2]陈金城.国外压铸的新发展[J].特种铸造及有色合金, 1997 (3) :47-50.

[3]胡红军.ProCAST软件的特点及在铸造成形过程中的应用[J].生产技术与应用, 2005 (1) :70-71.

[4]董涛.干燥筒体的低压铸造工艺[J].特种铸造及有色合金, 2003 (5) :34-35.

[5]潘宪曾.压铸模设计手册[M].北京:机械工业出版社, 2006.

[6]于彦东.压铸模具设计及CAD[M].北京:电子工业出版社, 2003.

压铸模具 篇7

随着我国经济的快速发展, 对于模具的质量水平和精度要求都提出了极高的要求, 模具企业如果想实现可持续性发展, 那么就应该有效地适应市场经济的发展, 不断提高模具使用寿命。压铸模由于造价较高、制造精度高、投资大、生产周期长, 所以各个模具使用企业都希望压铸模具有较高的使用寿命。本文就压铸模的保养对提高模具使用寿命的影响就行探讨。

1 压铸模保养的必要性

压铸模具由于长时间使用和压射速度过高, 在使用一段时间之后, 在压铸模具的型芯和型腔上都会或多或少有沉积物。这些沉积物与型芯和型腔表面粘附牢固, 硬度相当高, 很难加以清除。

这些沉积物是在高温高压下, 由少量压铸金属、冷却液和脱模剂的杂质来进行结合而成。我们在清除这些沉积物的过程中, 应采用机械方法或研磨方式去除, 而不可以采用喷灯来进行加热清除, 这样做的后果是很容易成为热裂的发源地, 导致模具表面产生脱碳点或者局部热点, 但是值得注意的是, 在清除的过程中不可以伤及到压铸模具的其它型面, 避免出现尺寸变化的问题。

周期性地保养压铸模具能够使压铸模具处于一个非常良好的使用状态。一个新的压铸模具在进行试模之后, 无论试模结果与否合格, 都应该及时进行去应力回火 (一定要在模具未冷却至室温的时候) 。在进行压铸模10 000模次之后, 就应该消除型腔表面中的轻微裂纹和残余内应力, 对模架和模具型腔进行回火、氮化、抛光, 温度设置在450℃~480℃。同样保养应该在以后压铸模每进行12 000~15 000模次后进行。如果压铸模具在使用50 000模次之后, 可以延长保养时间, 可以在每25 000~30 000模次进行一次。总之, 压铸模保养十分必要, 能够有效减缓模具龟裂的产生时间和延伸速度, 提高模具使用寿命。

2 如何加强压铸模的保养来提高模具使用寿命

2.1 建立模具档案, 做好准备

第一, 给每一套模具在入厂时建立一套完整的使用记录, 这是保证以后保养和维护的一个重要依据, 每一条都要做得细致, 清晰, 包括每日的生产模次在内;第二, 作为一名模具管理人员, 模具自入厂以后, 模具每一部分的结构配件必须要详细记入模具档案里, 并且要根据需要, 把模具内的易损部分列出, 提前准备配件, 比如顶杆, 型芯等。设立易损备件的最低库存量, 从而不至于因准备不足而延误生产。因为在公司里这样的教训很多, 有备才能无患。如果因为自己没有准备备件而耽误生产, 对于压铸企业来说所造成的成本是很大的, 时间, 人力, 保温炉用电 (或者液化气) 等都不是小数字, 最主要是延误了生产, 耽误了交货损失会更大;第三, 给模具在做履历卡的同时有必要在模具本身刻上永久性标记, 易于分辨;第四, 如果附带有油缸抽芯器的模具, 尽快给其配上快换接头, 不然每次拆装模具从油缸里漏出的油所浪费较大, 这样也能够大大缩短压铸操作工装卸模具的时间, 一举几得的事。值得注意的是, 一定要买一些质量好的快接头, 否则适得其反;第五, 提前制定模具管理规定, 对员工进行系统培训, 切实的执行下去;第六, 清除模具分型面、芯腔内表面及销套上的粘铝及污垢, 清除通气塞、排气槽内的污垢跑料, 检查各部位紧固件是否牢固, 有无缺损, 检查模具滑块、镶块、定位块等是否有松动或位移。

2.2 定时检查、维护

需由模具维修、上下模人员进行定时保养和检查。

第一, 每日的例行检查和维护;运行中的模具是否处于正常状态, 是否有低压锁模保护;活动部位如导柱、顶杆、行位是否磨损, 润滑是否良好, 要求至少12小时要加一次油, 特殊结构要增加加油次数。模具的固定模板的螺丝和锁模夹是否松动, 检查产品的缺陷是否与模具有关;下机时要对模具进行全面检查并进行防锈处理:抹干型腔、型芯、顶出机构和行位等部位水份并喷洒模具防锈剂或涂抹黄油。下机后的模具要放在指定地点并作好记录;模具状况完好还是待修;下模时的防锈处理方式;

第二, 每季度的例行检查, 主要是对放置两个月以上没有使用的模具进行清理维护。打开模具, 检查内部防锈效果, 有异常情况, 须重新进行防锈处理, 长期不使用的模具须涂抹黄油, 放回原位并作好记录。

非专业维修人员或未经专业维修人员允许, 不可自行拆模维修。生产过程出现小的故障, 调机人员可根据情况加以解决。如:1) 进胶口粘模:应用铜针在进料嘴处敲出, 不可用钢针等硬物敲打模具;2) 型腔轻微模痕, 可根据型腔的光洁度选择抛光材料, 有纹面不可使用砂纸等抛光材料, 一般用铜刷蘸钻石膏或金刚砂浆刷洗, 由专业维修人员完成;3) 产品粘模:一般用热的塑料包覆产品及顶出部位, 待冷却后顶出。如用火烧注意不要损伤模具表面。专业人员维修模具时, 不可随意更改结构, 需要更改结构须经质量工程部门同意后方可进行。保证维修质量, 选择合适的设备、材料、工具及其它解决问题的方法, 以最快速度完成。

2.3 使用环保模具清洗剂

环保模具清洗剂适用于清洗压铸模具工作表面的防锈膜及顶针污渍, 能够迅速清洗金属及塑胶工件表面上的油污, 亦适用于压铸模具表面油污及润滑油的清除。能快速溶解和带走油污, 挥发快无腐蚀性, 不留残渍快速渗透, 能深入清洁模具缝隙之油污作用面积大, 气味极小, 符合环保和安全标准不伤害金属及塑胶。挥发时间:1min内。使用方法:喷、涂、抹, 适用于所有金属温度范围:-20℃~100℃, 存放于室内干燥清爽环境。在使用环保模具清洗剂清洗压铸模具时, 将被清洗的模具竖立摆放, 待模具冷却后, 把清洗剂摇匀, 在喷头上装上细管, 距模具表面5cm~10cm处由上至下均匀喷射。

2.4 模具表面渗氮处理

在对龟裂和冲蚀较为严重的压铸模具就行保养的时候, 应该渗氮处理压铸模具表面, 这样做的目的在于有效提高模具表面的耐磨性和硬度。但值得注意的是, 渗氮基体的硬度不要低于35HRC或者高于43HRC, 而应该取在35-43HRC的硬度范围内, 如果渗氮基体的硬度高于43HRC, 那么就很容易出现断裂, 尤其是型腔表面凸起部位。如果渗氮基体的硬度低于35HRC, 那么这时基体和氮化层不能够牢固结合, 在使用了一段时间之后, 很容易出现氮化层大片脱落的现象。除此之外, 在模具表面渗氮的时候, 渗氮层厚度不能大于0.15mm, 如果渗氮层厚度过厚, 那么就容易出现渗氮层在尖锐边角处和分型面发生脱落。

3 结论

只有对压铸模的保养工作有全面的了解, 才能更准确地判断故障所在, 才能采取正确的保养方法, 才能保证压铸模正常使用, 提高其使用寿命。

摘要：随着我国经济的快速发展, 对于模具的质量水平和精度要求都提出了极高的要求, 模具企业如果想实现可持续性发展, 那么就应该有效地适应市场经济的发展, 不断提高模具使用寿命。本文就如何加强压铸模的保养来提高模具使用寿命进行了深入的探讨, 提出了自己的建议和看法。

关键词：压铸模,保养,使用寿命

参考文献

[1]王长春.压铸模具的快速制造技术[J].机床与液压, 2007 (6) :147-149.