本篇文章給大家談?wù)剦鸿T模具如何防止?jié)部跊_刷，以及壓鑄模具為什么容易粘模對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔。

本文目錄：

• 1、壓鑄模具的制作流程與澆排系統(tǒng)設(shè)計(jì)
• 2、壓鑄鋁合金怎樣調(diào)整參數(shù)可以減少模具進(jìn)料口沖蝕
• 3、提高壓鑄模具壽命的措施

壓鑄模具的制作流程與澆排系統(tǒng)設(shè)計(jì)

壓鑄是有色金屬成型的一個(gè)重要方法之一。壓鑄件的質(zhì)量好壞80%取決于壓鑄模具。制作好壓鑄模具是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵所在。在壓鑄過(guò)程中，由于型腔內(nèi)的金屬液流動(dòng)狀態(tài)不同，可能產(chǎn)生冷隔、花紋、氣孔、偏析等不良現(xiàn)象。所以控制型腔內(nèi)的金屬液流動(dòng)狀態(tài)是相當(dāng)必要的，而控制型腔內(nèi)的金屬液流動(dòng)狀態(tài)，關(guān)鍵在于壓鑄模具澆排系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

1 壓鑄模具的制作流程

上述流程是壓鑄模具制作的大致流程，但并非一成不變。應(yīng)在整個(gè)制作過(guò)程中前后協(xié)調(diào)，不斷反饋與調(diào)整各階段的信息，根據(jù)分析結(jié)果，修改設(shè)計(jì)方案，以期取得實(shí)效。筆者從事壓鑄模具開(kāi)發(fā)多年，就模具制作流程中的相關(guān)注意事項(xiàng)總結(jié)如下，供同行參考。

(1)要對(duì)客戶來(lái)圖應(yīng)進(jìn)行檢證

根據(jù)壓鑄工藝的特性結(jié)合有色金屬的牌號(hào)，先進(jìn)行毛坯方案設(shè)計(jì)，然后開(kāi)始模具設(shè)計(jì)。對(duì)有些不符合壓鑄工藝的結(jié)構(gòu)，應(yīng)及時(shí)與客戶溝通，在征求客戶同意的基礎(chǔ)上再行修改。日本三大著名摩托車(chē)品牌的研發(fā)部門(mén)都是在開(kāi)發(fā)之初就重點(diǎn)把握?qǐng)D面檢證這一關(guān)，這樣可避免開(kāi)發(fā)損失、減少開(kāi)發(fā)時(shí)間。

壓鑄模具的設(shè)計(jì)與有色金屬的牌號(hào)有關(guān)。特別是ADC6(JIS標(biāo)準(zhǔn))鋁合金，其澆排系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其拔模斜度與普通鋁合金有所不同，應(yīng)根據(jù)其流動(dòng)性差、壓鑄溫度較高等特點(diǎn)適當(dāng)應(yīng)對(duì)。日本在高強(qiáng)度的零件上已大量應(yīng)用ADC6鋁合金，而國(guó)內(nèi)應(yīng)用的較少。ADC6鋁合金壓鑄模具常見(jiàn)的問(wèn)題有：模具壽命短;脫模阻力大，易變形、拉模，工件頂出易產(chǎn)生裂紋;流動(dòng)性差，易產(chǎn)生花紋、冷隔;模具突出部位易產(chǎn)生裂紋等，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)提前應(yīng)對(duì)。

(2)做好模具的檢測(cè)

在模具檢測(cè)階段，不應(yīng)單純檢測(cè)模具尺寸，更重要的是應(yīng)檢測(cè)壓鑄產(chǎn)品質(zhì)量。壓鑄產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)可分外觀檢測(cè)、內(nèi)部品質(zhì)檢測(cè)及機(jī)械性能檢測(cè)。檢測(cè)的數(shù)據(jù)應(yīng)符合壓鑄產(chǎn)品的合格率要求、內(nèi)部品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及機(jī)械性能指標(biāo)。

(3)做好試模

試模階段是驗(yàn)證模具的關(guān)鍵階段，通常初次試模后還要進(jìn)行修模，修模時(shí)針對(duì)不良項(xiàng)目逐二進(jìn)行改善，直至符合客戶要求。

2 壓鑄模具澆排系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在壓鑄模具澆排系統(tǒng)中，澆口位置、澆道形狀是控制溶液的流動(dòng)狀態(tài)和填充方向的重要因素。首先應(yīng)著眼于澆口位置、澆道形狀，合理設(shè)計(jì)澆口、澆道、集渣包、溢流槽及排氣道;然后使用CAE軟件對(duì)型腔內(nèi)部的溶液流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行解析。

2.1澆口設(shè)計(jì)步驟

內(nèi)澆道及內(nèi)澆口的位置與尺寸，對(duì)于填充方式有決定性的影響。內(nèi)澆口設(shè)計(jì)方法很關(guān)鍵。成品設(shè)置澆口時(shí)，通常按下列步驟進(jìn)行：

(1)計(jì)算內(nèi)澆口截面積。澆口斷面積計(jì)算公式：

(2)根據(jù)內(nèi)澆口截面積，設(shè)定澆口形狀，然后設(shè)置澆口位置，初步設(shè)計(jì)溢流槽及集渣包位置。

(3)制作不同的澆口方案(通常先使內(nèi)澆道截面積小一些，試驗(yàn)后根據(jù)需要可再擴(kuò)大)，并制成3D數(shù)據(jù)。

(4)根據(jù)制成的3D數(shù)據(jù)進(jìn)行CAE分析(即流態(tài)解析、溫度場(chǎng)分析)。

(5)對(duì)解析結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

(6)對(duì)不同澆排系統(tǒng)所產(chǎn)生的方案結(jié)果進(jìn)行比較、評(píng)價(jià)，擇優(yōu)選用。若存在不良現(xiàn)象，應(yīng)進(jìn)行方案改進(jìn)，然后再進(jìn)行CAE分析，直到取得較滿意的方案。

2.2澆道、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

(1)內(nèi)澆口及排氣槽應(yīng)設(shè)置在使金屬液在形

腔里流動(dòng)狀態(tài)最好，并能充滿型腔內(nèi)各個(gè)角落的位置上。設(shè)置時(shí)盡可能采用一個(gè)內(nèi)澆口。如果設(shè)計(jì)條件不允許，應(yīng)注意使金屬液的流動(dòng)相互不受干擾或在型腔內(nèi)不分散地相遇(即引導(dǎo)金屬流順一個(gè)方向流動(dòng))，避免型腔內(nèi)各股金屬液匯合時(shí)出現(xiàn)渦流。例如，當(dāng)壓鑄件尺寸較大時(shí)，有時(shí)不可能僅從一個(gè)內(nèi)澆道獲得所需的內(nèi)澆道截面積，因此必須采用多個(gè)內(nèi)澆道。但是應(yīng)注意到內(nèi)澆道的設(shè)置應(yīng)保證引導(dǎo)金屬液只沿著一個(gè)方向流動(dòng)，以避免型腔內(nèi)各股金屬液匯合而出現(xiàn)渦流。

(2)金屬液流柬應(yīng)盡可能少地在型腔內(nèi)轉(zhuǎn)彎，以便使金屬液能達(dá)到壓鑄件的厚壁部位。

(3)金屬液流程應(yīng)盡可能短而均勻。

(4)內(nèi)澆道截面積向著內(nèi)澆道方向逐漸縮小，以減少氣體卷入，有利于提高壓鑄件的致密性。

(5)內(nèi)澆道在流動(dòng)過(guò)程中應(yīng)圓滑過(guò)渡，盡可能避免急轉(zhuǎn)與流動(dòng)沖擊。

(6)多腔時(shí)對(duì)澆道截面積應(yīng)按各腔容積比進(jìn)

行分段減少。

(7)型腔中的空氣和潤(rùn)滑劑揮發(fā)的氣體，應(yīng)由流入的金屬液推到排氣槽處，然后從排氣槽處逸出型腔。特別是金屬液的流動(dòng)不應(yīng)將氣體留在盲孔內(nèi)或過(guò)早地堵塞排氣槽。

(8)金屬流束不應(yīng)在散熱不良處形成熱沖擊。

(9)對(duì)帶有筋的壓鑄件，應(yīng)盡可能地讓金屬流順筋的方向流動(dòng)。

(10)應(yīng)避免金屬液直接沖刷容易損壞的模具部分和型芯。不可避免時(shí)，應(yīng)在內(nèi)澆道上設(shè)置隔離帶，避免熱沖擊。

(11)通常內(nèi)澆道愈寬愈厚，非均勻流動(dòng)的危險(xiǎn)也愈大。應(yīng)盡量不要采用過(guò)厚的內(nèi)澆口，避免切除內(nèi)澆道時(shí)產(chǎn)生變形。

(12)型腔的排氣

溢流槽是為了排除鑄造時(shí)最初噴入的金屬液，并且使模具的溫度一致。溢流槽設(shè)在鑄型容易存氣的位置，作為排出氣體用，改善金屬液的流動(dòng)狀態(tài)，將金屬液導(dǎo)向型腔的各個(gè)角落，以得到良好的鑄造表面。排氣槽有連接在溢流槽與集渣包前面的，也有與型腔直接連接的。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：

①排氣槽的總截面積應(yīng)大致相當(dāng)于內(nèi)澆道截面積。

②分型面上的排氣槽的位置是根據(jù)型腔內(nèi)金屬液流動(dòng)狀態(tài)而確定的。排氣槽最好設(shè)計(jì)成彎曲狀，而不是直通狀，以防止金屬液外噴傷人。分型面上的排氣槽的深度通常為0.05～0.15mm;位于型腔內(nèi)的排氣槽深度通常為0.3～0.5mm;位于模具邊緣的排氣槽深度通常為0.1～0.15mm。排氣槽的寬度一般為5～20mm。

③頂針與推桿的排氣間隙對(duì)于型腔的排氣是非常重要的。通?？刂圃?.0l～0.02mm，或放大到不產(chǎn)生毛刺為止。

④固定式型芯的排氣也是一有效的排氣方法，案例如圖2所示。通常在型芯周邊單邊控制有0.05～0.10mm的間隙，并在型芯定位頸部開(kāi)出寬、厚各l～1.5mm的排氣槽，這樣型腔內(nèi)的氣體可順頸部開(kāi)出的排氣槽由型腔底部排出。

⑤排氣槽的粗糙度也不應(yīng)忽視，應(yīng)保持較高的光潔度，避免在使用過(guò)程中被涂料粘連臟物而造成堵塞，影響排氣。

(13)壓鑄熔杯的`填充率盡可能選高些。對(duì)壓鑄件氣孔度要求高的場(chǎng)合，通常選定在70%左右，這樣帶入壓鑄件的氣體就會(huì)大幅度減少，對(duì)系統(tǒng)排氣也是有利的。

2.3流動(dòng)解析評(píng)價(jià)與對(duì)策

(1)模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)盡可能讓金屬流順一個(gè)方向流動(dòng)，流動(dòng)解析后，發(fā)現(xiàn)型腔中出現(xiàn)渦流時(shí)，應(yīng)當(dāng)改變內(nèi)澆口導(dǎo)入角或改變尺寸，以排除渦流現(xiàn)象。

(2)金屬液交匯時(shí)，在停止流動(dòng)前還要讓金屬液繼續(xù)流動(dòng)一段距離。所以在交匯處的型腔外應(yīng)增設(shè)溢流槽和集渣包，以使過(guò)冷的金屬液及空氣化合物流入溢流槽和集渣包，讓后續(xù)金屬液清潔、常溫。

(3)針對(duì)不同部位填充速度不一時(shí)，應(yīng)調(diào)整內(nèi)澆口的厚度或?qū)挾?必要時(shí)逐漸加大)，達(dá)到填充速度基本一致的目的，但應(yīng)盡可能通過(guò)加寬內(nèi)澆道來(lái)實(shí)現(xiàn)。

(4)流動(dòng)解析后發(fā)現(xiàn)填充滯后的部位，也可增設(shè)內(nèi)澆道。

(5)對(duì)于薄壁壓鑄件，必須選用較短的填充時(shí)間進(jìn)行壓鑄。所以應(yīng)通過(guò)加大內(nèi)澆道的截面積來(lái)減少填充時(shí)間，以達(dá)到較好的表面質(zhì)量。

(6)對(duì)于致密性要求高的厚壁壓鑄件，必須保證有效地進(jìn)行排氣。應(yīng)選用中等的填充時(shí)間進(jìn)行壓鑄。故應(yīng)對(duì)內(nèi)澆道的截面進(jìn)行調(diào)整，以取得相應(yīng)的填充時(shí)間，獲得較好的表面質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量。

3 結(jié) 論

壓鑄模具的制作流程是一個(gè)CAD/CAE/CAM/CAT融合的過(guò)程，其間融合得越好，壓鑄件產(chǎn)品的品質(zhì)越高、制造成本就越低。壓鑄模具澆排系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循上述設(shè)計(jì)步驟和注意事項(xiàng)，并進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，將避免許多不良現(xiàn)象產(chǎn)生。在當(dāng)今具備CAE分析手段的時(shí)代，在內(nèi)澆道設(shè)計(jì)初期，將總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)先行考慮進(jìn)澆排系統(tǒng)，結(jié)合CAE手段，通過(guò)分析、改善、提升，勢(shì)必起到事半功倍的作用。

壓鑄鋁合金怎樣調(diào)整參數(shù)可以減少模具進(jìn)料口沖蝕

單靠調(diào)整工藝參數(shù)無(wú)法有效解決模具內(nèi)澆口沖蝕的問(wèn)題，因?yàn)槭紫纫ＷC鑄件成形并符合質(zhì)量要求，需要一定的速度進(jìn)行充填。內(nèi)澆口沖蝕多數(shù)是鋁液在內(nèi)澆口的速度過(guò)快所致，所以適當(dāng)降低內(nèi)澆口的速度可以解決一定的問(wèn)題，如果壓鑄機(jī)壓射端的空打速度能達(dá)到6~7米/秒的話，可以適當(dāng)加大內(nèi)澆口的面積，增大進(jìn)澆的流量而達(dá)到充填成型的要求，降低充填的速度。還有，在滿足產(chǎn)品成型要求的前提下，盡量降低鋁液的溫度。

提高壓鑄模具壽命的措施

提高壓鑄模具壽命的措施

致使壓鑄模失效的主要原因是：①熱脹冷縮的交變應(yīng)力，長(zhǎng)期頻繁的反復(fù)循環(huán)，在模具表面出現(xiàn)熱疲勞龜裂紋;②由于熱應(yīng)力及機(jī)械應(yīng)力引起的模具整體開(kāi)裂、破損;③在壓射力和熱應(yīng)力的作用下，模具會(huì)在強(qiáng)度最薄弱處萌生裂紋，使型腔碎裂;④化學(xué)腐蝕、機(jī)械磨損、沖刷侵蝕、熔損侵蝕造成的模具侵蝕;⑤受到鎖模、插芯壓力和充填壓力作用使模具產(chǎn)生的塑性變形。這些模具失效缺陷出現(xiàn)的原因是復(fù)雜多樣的，下邊從實(shí)際應(yīng)用方面探討一些提高壓鑄模具壽命的措施。

1 壓鑄模具材料的選用

為提高熱沖擊韌度，目前常用的H13鋼的化學(xué)成分純凈度要求為：優(yōu)級(jí)鋼S 含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)要小于0.005%;超級(jí)H13 鋼要求S 含量小于0.003%;P含量小于0.015%。鋼的晶界無(wú)共晶碳化物夾雜，大塊狀的共晶碳化物和雜質(zhì)強(qiáng)度極小，不能抵抗熱疲勞，降低了鋼材的塑性，是龜裂發(fā)生的起源點(diǎn)。要使用電渣重熔爐的精煉鋼，它不僅純凈度高，還具有組織致密、優(yōu)良的熱疲勞抗力、抗熱裂性好、優(yōu)良的韌性及塑性，優(yōu)良的拋光性、較好的異向同性等性能。鋼材的均一性要求材料的組織要均勻，鋼坯具備任意方向力學(xué)性能同性，不要有縱、橫、深方向的性能差異。

正確選用模具材料，采用高強(qiáng)度合金材料可以提高模具使用壽命。優(yōu)選用瑞典8407、德國(guó)2344、美國(guó)H13 (4Gr5MoVlSi)、日本SKD61 材料。日本日立的DAC55、ZHD435 在高硬度時(shí)有很好的韌性及抗高溫強(qiáng)度，模具壽命也很高。

2 壓鑄模具的熱處理

采用不同的熱處理工藝會(huì)使壓鑄模品質(zhì)性能不一樣。H13 模具鋼的熱處理工藝和熱處理后的金相組織應(yīng)參照北美壓鑄學(xué)會(huì)(NADCA 207—2003)的規(guī)定。建議由模具鋼材生產(chǎn)商負(fù)責(zé)模具的熱處理，避免因?yàn)椴牧虾蜔崽幚淼膹S家不同而引起品質(zhì)不同。

H13 鋼采用高壓液氮?dú)饫涓哒婵諣t淬火為好，可以有效防止模具表面的脫碳、氧化、變形和開(kāi)裂。把淬火溫度升高到1020～1050℃，根據(jù)模塊材料的尺寸大小，和各個(gè)零部件要求的強(qiáng)度和韌性，適當(dāng)控制溫度和保溫時(shí)間，使合金碳化物充分溶人奧氏體，這樣可以減少模具因熱處理碳化物溶解不充分，殘留在晶界之間而造成的模具龜裂。但要注意鋼的臨界點(diǎn)Acl和Ac3及保溫時(shí)間，防止奧氏體粗化。淬火后用不同溫度分3 次回火，特別注意回火的效果，如果還要進(jìn)行氮化處理，可以減少一次回火處理。

模具加工時(shí)產(chǎn)生的切削應(yīng)力、電火花放電變質(zhì)層的應(yīng)力、和壓鑄時(shí)產(chǎn)生的熱疲勞應(yīng)力，可以通過(guò)退火來(lái)減輕或消除。模具應(yīng)定期退火處理消除應(yīng)力：第一次去應(yīng)力退火應(yīng)安排在淬火之前(退火溫度700～750℃)，第二次去應(yīng)力退火應(yīng)安排在試模合格后的量產(chǎn)之前，再在壓鑄1 萬(wàn)模、3 萬(wàn)模時(shí)各退火處理一次，氮化一次可以代替一次退火處理。對(duì)H13 鋼退火消除應(yīng)力的溫度比淬火時(shí)最后一次回火的溫度低20～40℃，保溫時(shí)間為1.0～1.5 h。

合理選擇模具的硬度(HRC)，美國(guó)AISI H13 ESR類(lèi)材料用于壓鑄模具，如果硬度偏低，易出現(xiàn)粘模和早期龜裂，如果硬度太高又可能開(kāi)裂，所以一般建議：鋅合金壓鑄模硬度(HRC)為47～52;中、小型的鋁、鎂合金壓鑄模為46～48;尺寸大的鋁、鎂合金鑄件和比較厚或形狀復(fù)雜件的模具，應(yīng)適當(dāng)降低硬度(HRC)為44~46。日立的DAC55、ZHD435 及一勝百的DIEVAR鋼在高硬度時(shí)有很好的韌性及高溫強(qiáng)度，應(yīng)用時(shí)硬度(HRC)可以比H13 提高2～4。

對(duì)壓鑄模的型腔表面容易出現(xiàn)粘模的部位和所有的型芯，應(yīng)選用氮化、碳氮共滲等表面強(qiáng)化處理，以減少粘?；蚯治g。目前使用日本的KANUC 處理的比較多。如需氮化，型面的氮化層總深度應(yīng)低于0.2～0.3mm，應(yīng)根據(jù)鑄件壁厚由厚到薄控制在0.04～0.08mm，且應(yīng)無(wú)化合物白亮層，防止過(guò)厚的白亮層碎裂后引起模具龜裂。對(duì)容易粘模部位的零件，可以每壓鑄1～2 萬(wàn)模進(jìn)行一次氮化等表面處理。當(dāng)模具壓鑄8～10 萬(wàn)模次之后，由于硬度降低容易出現(xiàn)粘模時(shí)，也可以進(jìn)行氮化處理。每次退火和氮化之前、后都要對(duì)模具表面進(jìn)行拋光處理。為防止模具型腔在量產(chǎn)之前出現(xiàn)氧化銹蝕，在試模合格后，應(yīng)對(duì)模具進(jìn)行530～560℃保溫1.5～2.0 h 的`預(yù)氧化熱處理。

3 壓鑄模具的設(shè)計(jì)

壓鑄件壁厚應(yīng)盡量均勻(一般小件厚度為2.51mm，中件厚度為3.01 mm，大件厚度為4.01mm)，棱角過(guò)渡要有圓角或斜坡以減小應(yīng)力集中，可使用筋條結(jié)構(gòu)消除鑄件形成的熱節(jié)。過(guò)厚的壓鑄件內(nèi)部組織晶粒粗大，會(huì)形成氣孔、縮松、氧化、內(nèi)部裂紋，并伴隨有應(yīng)力源產(chǎn)生，以致其強(qiáng)度和耐用性能會(huì)低于加強(qiáng)筋輔助結(jié)構(gòu)形成的產(chǎn)品。

模具的易龜裂部位和易損傷部位盡量采取鑲件結(jié)構(gòu)，損壞后便于維修和更換。但成型零件上的鑲拼孔，包括型芯孔至模具的邊緣或附近的另一孔的距離不要太小，并且鑲拼孔的內(nèi)角要有較大的圓倒角，以免成為模具早期龜裂的薄弱部位。

提高模具設(shè)計(jì)剛性，要分析模具型腔各個(gè)部位的受力情況。型腔受到的力有合金液充填時(shí)的壓力、脹型力、沖擊力，還有脫模時(shí)的拉力、摩擦力，溫度高低變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力，開(kāi)合模、抽插芯時(shí)受到的壓力、拉力、預(yù)緊力等。設(shè)計(jì)時(shí)要使模具中各組件、各部位都具有足夠的厚度、寬度，使模具有足夠的剛性以承受各種應(yīng)力。還要使這些受力達(dá)到適當(dāng)?shù)钠胶?這一點(diǎn)很重要)，以防止模具變形、開(kāi)裂。制造時(shí)注意模具的細(xì)薄截面、模塊的凹角根部是模具出現(xiàn)斷裂的敏感部位，要保證其配合精度，如果模塊配合的預(yù)緊力過(guò)大，它會(huì)把合模力集中到一點(diǎn)上，這是模具出現(xiàn)大面積斷裂的主要因素。

為了較好的預(yù)防模具出現(xiàn)整體變形。正確設(shè)計(jì)模具型腔的受力中心位置，使其盡量靠近壓鑄機(jī)的受力中心。動(dòng)模背后的兩個(gè)墊塊要盡量支撐在模具的型腔鑲塊上，不要只支撐在型腔鑲塊外的套板上;動(dòng)模背后中間的支撐柱或支撐塊的支撐面積要足夠大，否則會(huì)使支撐塊的端面(甚至使壓鑄機(jī)的模具安裝板面)，容易被壓變形而失去支撐的效果。

模具上有凹角的部位容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。產(chǎn)品轉(zhuǎn)角處盡量要有較大的過(guò)渡圓角，避免出現(xiàn)窄而深的凹角、凹槽。鋁、鎂合金壓鑄模具的型腔轉(zhuǎn)角半徑應(yīng)大于1.0 mm，表面粗糙度要小，避免圓角處早期開(kāi)裂。在內(nèi)澆口附近，盡量加大圓角半徑，能夠較好的延緩模具早期龜裂紋的出現(xiàn)。合理選用鑲塊、活動(dòng)滑塊組合結(jié)構(gòu)，避免模塊上出現(xiàn)較銳的尖角;并使鑲拼接觸密封面的結(jié)合面積要比較大，要使滑塊出現(xiàn)退讓時(shí)，也不會(huì)出現(xiàn)鋁水從密封面竄入到滑塊的導(dǎo)滑槽里;為防止運(yùn)動(dòng)卡滯，滑塊的側(cè)面使用斜面配合。

正確設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)，設(shè)計(jì)內(nèi)澆口的位置和充填流向時(shí)，盡量防止高速充填的鋁水正面噴射沖擊到型壁或型芯。設(shè)計(jì)內(nèi)澆口截面大小時(shí)，如果選用的壓射充填速度太高，有大量的動(dòng)能減速后轉(zhuǎn)變成熱能傳遞到模具上，使模具溫度升高，促使模具出現(xiàn)粘模、龜裂、沖蝕缺陷。壓鑄鋁水的最大充填速度不應(yīng)超過(guò)56m/s，充填速度以≤46 m/s 為好。設(shè)計(jì)內(nèi)澆口的厚度時(shí)，在保證產(chǎn)品表面品質(zhì)的情況下，還是選用厚而大一點(diǎn)的內(nèi)澆口為好，這樣可以增加流量，又不增加對(duì)模具的沖擊力。

要正確選擇各組件的配合公差和表面粗糙度，因模具受熱不均勻和膨脹不均勻，會(huì)使配合公差產(chǎn)生變化，會(huì)使部件運(yùn)動(dòng)失靈而導(dǎo)致模具表面損傷，也會(huì)使動(dòng)、定模套板之間的合模間隙增加，引起飛邊和飛料。為防止飛料，在分型面上，動(dòng)、定模型腔鑲塊平面應(yīng)比動(dòng)定模套板平面略高，一般在0～0.080 mm 范圍內(nèi)，特別要求緊密合模后，動(dòng)、定模套板的間隙要在0.030～0.100mm 范圍內(nèi)。在套板上的排氣道最淺處的深度為0.12～0.15 mm，它一定要包括合模后動(dòng)、定模套板的間隙。只有這樣才能防止飛邊、飛料和粘模。盡量讓套板各部位的分型面與模塊的分型面一致，從模塊到套板一樣平齊，減少分型面的臺(tái)階，便于排氣和防止飛邊粘模。

盡量不要在內(nèi)澆口附近的型腔平面上設(shè)置產(chǎn)品的字樣、標(biāo)記和頂桿。這些都會(huì)引起模具過(guò)早的龜裂，也會(huì)使字樣標(biāo)記過(guò)早的變得不清晰。

盡量利用-Q2圖，使模具能夠很好的與壓鑄機(jī)進(jìn)行匹配，提高產(chǎn)品的合格率和生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)模具的使用壽命。

4 壓鑄模具的冷卻和加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

為了能夠調(diào)控模具溫度，防止模具變形和龜裂，一定要給模具設(shè)計(jì)冷卻、加熱溫控系統(tǒng)。通常在模具模塊的內(nèi)部開(kāi)設(shè)(6～12)mm孔徑的管道，在型芯和模塊中開(kāi)設(shè)(3～12)mm 冷卻孔，通水進(jìn)行冷卻，通熱油進(jìn)行加熱。在沒(méi)有模溫機(jī)的壓鑄廠，也可以使用電加熱管(要控制發(fā)熱溫度≤400℃) 和測(cè)溫儀置模具，進(jìn)行自動(dòng)加熱來(lái)預(yù)熱模具。

在型腔模塊的背面，加工出(6～8)mm 的孔，此孔要距離型腔表面(255)mm，要距離冷卻水或加熱油通道在50 mm 以上，插入熱電偶連接在壓鑄機(jī)的測(cè)溫儀器上。

在模具的橫澆道、分支澆道、內(nèi)澆口附近，在鑄件厚壁處的型腔、型芯等模具吸收熱量比較多的部位要通水冷卻。對(duì)薄壁處的型腔，對(duì)遠(yuǎn)離內(nèi)澆口的滑塊抽芯，和模具型腔的一些吸收熱量少、散熱快的部位，要設(shè)計(jì)用熱油或用電加熱管加熱模具。一般通入的熱油溫度為200～350℃。注意模具的冷卻水通道距離模具表面或模具轉(zhuǎn)角要有足夠的距離，以避免這些部位的型面出現(xiàn)早期龜裂或開(kāi)裂。

模具每個(gè)進(jìn)水管接頭要有開(kāi)關(guān)，能控制冷卻水的流量，以便調(diào)節(jié)模具各部位的溫度。冷卻水管道里出現(xiàn)的銹蝕和集垢，會(huì)影響模具的冷卻效果，要及時(shí)清除。模具外接的管道和接頭建議使用銅材和不銹鋼材質(zhì)，以防生銹后堵塞管道。

5 壓鑄模具的制造加工對(duì)模具壽命的影響

模具制造的尺寸精度和配合精度要高，密封接觸的配合面，必須密封配合，密封接觸的面積要大，防止鋁液鉆入。盡量避免人為因素造成的燒焊修補(bǔ)處理，因模具燒焊修補(bǔ)過(guò)的部位，很容易出現(xiàn)龜裂。

電脈沖放電加工后的型腔表面會(huì)產(chǎn)生出一個(gè)變質(zhì)層，這一層的化學(xué)成分、金相組織、力學(xué)性能( 強(qiáng)度、硬度、韌性) 等都發(fā)生了改變，變質(zhì)層又硬又脆，并有應(yīng)力和大量的微裂紋，會(huì)引起模具早期龜裂;電脈沖或線切割放電精細(xì)加工時(shí)，應(yīng)盡量采用低的電流及高的頻率，以減小模具表面的過(guò)燒深度。使用好的電火花專(zhuān)用油液，可以起到?jīng)_洗、冷卻、潤(rùn)滑、絕緣、防電離和減輕變質(zhì)層的作用。放電時(shí)浸油比沖油能更好地減輕變質(zhì)層。無(wú)論變質(zhì)層深淺，它在模具表面均有極大的應(yīng)力，若不消除其白亮層和殘余應(yīng)力，在使用過(guò)程中，模具表面就會(huì)較早的產(chǎn)生龜裂、沖蝕和開(kāi)裂。

模具型腔精加工時(shí)，走刀量要小，不要留下刀痕，必要時(shí)需留下打磨拋光的余量。模具型腔的所有表面，即使沒(méi)有留下加工刀痕的表面，都要進(jìn)行一次打磨拋光，用以消除刀具加工或放電加工產(chǎn)生的硬化層和白亮層。但要注意，打磨時(shí)不要讓模具局部過(guò)熱，以防燒傷模具表面和降低模具的硬度。消除硬化層、白亮層和去除應(yīng)力的方法有：①用油石打磨、研磨拋光、化學(xué)溶蝕去除;②噴 玻 璃丸的方法既可以去除表面熔化凝固層，消除殘余拉應(yīng)力，還可以形成壓應(yīng)力，是目前延緩龜裂的好方法;③在不降低硬度的情況下，低溫回火也可大幅度降低模具的表面應(yīng)力。模具型腔表面拋光時(shí)，粗糙度要以產(chǎn)品而定：①薄壁、表面要求光亮的產(chǎn)品表面位置，型腔表面要適當(dāng)拋光，表面粗糙度Ra 為0.2～0.4m;②厚壁、表面要求一般的產(chǎn)品表面處，型腔表面可拋光，表面粗糙度Ra 為0.4～0.8m;③一般不要求拋光為鏡面，要使脫模劑能在模具表面均勻附著，但刀痕一定要拋光，以免模具過(guò)早的出現(xiàn)龜裂;④要注意交叉打磨，模具表面打磨過(guò)的痕跡，不要有明顯的打磨方向。

6 壓鑄工藝和生產(chǎn)操作對(duì)壓鑄模具壽命的影響

增加壓鑄鋁合金中的鐵含量，可以有效地減輕粘模程度，一般要求鋁合金的鐵含量≤1.5%，實(shí)際生產(chǎn)中鋁水的鐵含量控制在0.65%～0.90%范圍內(nèi)為好。在壓鑄過(guò)程中鋁液溫度波動(dòng)應(yīng)在10℃之內(nèi)，ADCl2鋁合金春、秋季澆注溫度建議小于660℃，冬、夏季溫度可以上下變化10℃，這樣可以消除季節(jié)性的缺陷。模具內(nèi)澆口附近容易龜裂、侵蝕，遠(yuǎn)離內(nèi)澆口的部位不容易龜裂、侵蝕，這主要是因?yàn)樵趦?nèi)澆口附近，高溫的鋁水傳遞給模具的熱量比較多，致使模具溫度比較高。所以在不影響產(chǎn)品品質(zhì)的前提下，應(yīng)盡量降低鋁水的澆注溫度。

在滿足成形情形下，盡量使用比較低的低速壓射速度和高速壓射速度。充填速度過(guò)高會(huì)造成粘模、沖蝕、龜裂;當(dāng)?shù)退賶荷渌俣容^高使金屬液包裹較多的氣體時(shí)，氣體在高速壓射進(jìn)入型腔中的低壓區(qū)會(huì)膨脹，氣體膨脹產(chǎn)生爆破，氣體帶動(dòng)鋁液以很高的速度沖擊、侵蝕型腔表面，造成型腔表面氣蝕缺損(這種氣蝕在溢流槽澆口處也會(huì)出現(xiàn))，被氣蝕的表面也會(huì)有裂紋產(chǎn)生。

在滿足成形良好的條件下，盡可能選用較小的壓力?？梢杂^察殼形和圓形產(chǎn)品，在模具壓鑄幾萬(wàn)模之后，在產(chǎn)品同一部位的外表面比內(nèi)表面龜裂紋大出很多，這說(shuō)明在相同的條件之下，模具受到鋁液包裹擠壓與膨脹拉伸的力量方向不同，致使模具出現(xiàn)龜裂的缺陷大小相差很大;特別是在模具型腔的凹角處，拉伸和熱應(yīng)力都會(huì)集中在這里，凹角處會(huì)過(guò)早的出現(xiàn)龜裂和開(kāi)裂裂紋;而在模具的凸角和型芯表面受到擠壓和熱沖擊力，雖然會(huì)出現(xiàn)粘模，但出現(xiàn)應(yīng)力集中情況很小，模具不容易出現(xiàn)龜裂?？梢?jiàn)鋁液壓力的大小和受力方向?qū)δ＞啐斄训挠绊懯呛艽蟮?，有時(shí)為了配套不容易出現(xiàn)龜裂模塊的壽命，可以采用比較好的模具材料或熱處理的方法，來(lái)提高容易龜裂模塊的壽命。

壓鑄時(shí)模具表面溫度由100℃上升到610℃，比200℃上升到610℃容易引起龜裂，表面溫度由200℃上升到680℃，比200℃上升到610℃更容易引起龜裂;模具在500℃以上保持6 s比保持3 s也是更容易引起龜裂，所以一定要使模具承受的溫度低、溫差變化量比較小、處于高溫的時(shí)間短。一般產(chǎn)品壓鑄開(kāi)模后的2～3 s時(shí)測(cè)量模具表面的溫度(或用熱電偶測(cè)量模具內(nèi)部溫度) 應(yīng)不高于澆注的合金液溫度的40%～45%，即鋁合金模具溫度應(yīng)小于320℃，以200～280℃為好。合模時(shí)模具表面的溫度應(yīng)不低于合金澆注溫度的20%，一般以130～210℃為好。

壓鑄鋁合金模具預(yù)熱至180～300℃再澆注壓射，比用鋁液直接澆注壓射來(lái)預(yù)熱模具，能延緩模具表面龜裂紋的出現(xiàn)。因?yàn)橛娩X液直接澆注壓射來(lái)預(yù)熱模具，模具表面承受到的溫度差比較大。模具預(yù)熱后壓鑄的前10～20 模鑄件，要使用低速壓射，以減小鋁液與模具接觸的緊密程度，降低熱量傳遞給模具的速度，達(dá)到緩慢加熱的目的。

壓鑄操作時(shí)均勻噴涂脫模劑，可以減輕鋁液對(duì)模具的粘模和磨損。為了防止脫模劑對(duì)模具激冷，冬天對(duì)水基脫模劑要預(yù)熱到20～30℃為好。噴脫模劑要形成霧狀，噴嘴應(yīng)距型面(2010)cm，斜向模面角度155的效果最好。不可噴涂過(guò)多脫模劑，噴涂時(shí)間控制在0.5～2.5 s 之間;禁止噴灑、澆灌式的噴涂，以防對(duì)模具表面急速的激冷?？梢圆捎脛?dòng)、定模多次交換噴涂的方法，以減小激冷的速度。另外，鑄件頂出后，要在頂桿頭部噴涂上涂料得到潤(rùn)滑之后再退回，以防頂桿運(yùn)動(dòng)卡滯。

對(duì)許多模具，常用噴 玻 璃丸、陶瓷丸或用微電脈沖打磨加粗模具某些部位的粗糙度，甚至在模具表面修出間隔在0.5～1.5 mm細(xì)小的網(wǎng)狀筋條。這樣不僅能防止龜裂延長(zhǎng)模具壽命，還能減小鋁液的流動(dòng)速度，消除產(chǎn)品表面的冷隔和花紋;能提高模具表面的吸熱速度，使產(chǎn)品表面急速凝固，又因模具表面快速吸熱增加了模具表面的溫度，加快涂料和水的揮發(fā)，消除水的殘留，能防止鑄件出現(xiàn)氣泡和發(fā)黑。

7 壓鑄模的使用和維護(hù)保養(yǎng)

模具在安裝時(shí)，動(dòng)、定模每半模至少要安裝6 個(gè)壓板螺栓，如果每半模只安裝4 個(gè)壓板螺栓，只要有一個(gè)螺栓松動(dòng)，其他3 個(gè)螺栓受力嚴(yán)重失衡，螺栓就會(huì)很快被拉變形或拉斷，甚至?xí)霈F(xiàn)模具被拉而掉下來(lái)的事故。

壓鑄過(guò)程中，要及時(shí)打磨拋光模具型腔的粘模痕跡，但要注意不要用硬的工具鑿傷或敲傷模具。當(dāng)模具型腔表面粗糙度變大后，要進(jìn)行很好的拋光處理。當(dāng)產(chǎn)品全部或部分粘模在模具型腔里時(shí)，要由有經(jīng)驗(yàn)的模具修理人員來(lái)處理，以防壓鑄工處理時(shí)損壞模具。

每班給模具滑塊、導(dǎo)柱、頂桿涂一次潤(rùn)滑油，每班檢查疏通模具的冷卻水通道，使其暢通和密封。每班觀察模具的分型面和滑塊的密封配合情況，對(duì)模具的飛邊和披縫一定要早發(fā)現(xiàn)、早修理，以防其致使模具出現(xiàn)嚴(yán)重的壓傷、凹陷、變形及飛料的缺陷。

當(dāng)模具停產(chǎn)不使用時(shí)，最好在壓鑄最后一模之后，不要給模具再噴刷涂料，如果已經(jīng)噴涂了涂料，也要用壓縮空氣吹干凈模具表面和深腔里的殘留水分，以防模具生銹。每批生產(chǎn)完成后，或在每生產(chǎn)一萬(wàn)模時(shí)，要對(duì)模具進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。每次保養(yǎng)時(shí)，需涂紅丹粉檢查模具的變形和密封配合情況，消除間隙防止飛料，消除模塊或滑塊受力不均衡，防止模塊壓壞、爆裂。保養(yǎng)后要給模具型腔、抽芯滑塊、頂桿、導(dǎo)柱，分型面等涂防銹油。

模具已經(jīng)出現(xiàn)小范圍的沖蝕、掉塊、缺損、裂紋缺陷后，在不能做成鑲件更換時(shí)，只有給模具用氬弧焊修補(bǔ)。為有效地防止壓鑄模具焊補(bǔ)后容易出現(xiàn)龜裂，焊補(bǔ)時(shí)首先要選用模具鋼材制造廠家指定使用的氬弧焊焊條，并注意區(qū)分在模具淬火處理前后使用的焊條規(guī)格有可能不一樣。對(duì)模具進(jìn)行氬弧焊之前，先要把模具龜裂等缺陷修磨掉呈現(xiàn)出金屬基體，使用電熱爐預(yù)熱模塊達(dá)到300～450℃(若使用乙 炔 氧焊的火焰慢慢烘烤預(yù)熱模具，由于預(yù)熱的范圍小，不一定達(dá)到要求的溫度范圍，溫度也不均勻，對(duì)防止焊補(bǔ)后出現(xiàn)龜裂沒(méi)有明顯的效果。)并把表面清理干凈之后再進(jìn)行氬弧焊，防止焊補(bǔ)時(shí)出現(xiàn)氣孔;當(dāng)模具溫度高于475℃時(shí)要停止焊補(bǔ)，讓模具降溫后再焊;焊接時(shí)注意，一定要隔行焊補(bǔ)，不要一行挨一行焊補(bǔ)，這樣可以較好的降低焊接時(shí)產(chǎn)生的升溫和應(yīng)力。淬火之后的焊補(bǔ)，再在低于淬火回火溫度以下20～50℃，保溫2～3h 去應(yīng)力退火(淬火之前的焊補(bǔ)，退火溫度是750℃)這樣可以很好的消除焊接時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力。

對(duì)于模具表面粘附的涂料燒結(jié)集碳，除用油石和砂紙拋光外，用氣動(dòng)噴投 玻 璃丸或噴陶瓷丸的方法，不僅能均勻有效的清除掉集碳，還不影響模具的尺寸精度。

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