威武壓鑄模具制造,威武壓鑄模具制造廠怎么樣
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本文目錄:
- 1、壓鑄模具設(shè)計(jì)的模具要點(diǎn)有那些?
- 2、壓鑄的模具
- 3、壓鑄模具加工處理工藝都有哪些
- 4、壓鑄模具的制作流程與澆排系統(tǒng)設(shè)計(jì)
- 5、關(guān)于鋁合金壓鑄制作,你了解多少?
壓鑄模具設(shè)計(jì)的模具要點(diǎn)有那些?
壓鑄模 壓鑄模是壓鑄生產(chǎn)三大要素之一,結(jié)構(gòu)正確合理的模具是壓鑄生產(chǎn)能否順利進(jìn)行的先決條件,并在保證鑄件質(zhì)量方面(下機(jī)合格率)起著重要的作用。 由于壓鑄工藝的特點(diǎn),正確選用各工藝參數(shù)是獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的決定因素,而模具又是能夠正確選擇和調(diào)整各工藝參數(shù)的前提,模具設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上就是對壓鑄生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的各種因素預(yù)計(jì)的綜合反映。如若模具設(shè)計(jì)合理,則在實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問題少,鑄件下機(jī)合格率高。反之,模具設(shè)計(jì)不合理,例一鑄件設(shè)計(jì)時(shí)動(dòng)定模的包裹力基本相同,而澆注系統(tǒng)大多在定模,且放在壓射后沖頭不能送料的灌南壓鑄機(jī)上生產(chǎn),無法正常生產(chǎn),鑄件一直粘在定模上。盡管定模型腔的光潔度打得很光,因型腔較深,仍出現(xiàn)粘在定模上的現(xiàn)象。所以在模具設(shè)計(jì)時(shí),必須全面分析鑄件的結(jié)構(gòu),熟悉壓鑄機(jī)的操作過程,要了解壓鑄機(jī)及工藝參數(shù)得以調(diào)整的可能性,掌握在不同情況下的充填特性,并考慮模具加工的方法、鉆眼和固定的形式后,才能設(shè)計(jì)出切合實(shí)際、滿足生產(chǎn)要求的模具。 剛開始時(shí)已講過,金屬液的充型時(shí)間極短,金屬液的比壓和流速很高,這對壓鑄模來說工作條件極其惡劣,再加上激冷激熱的交變應(yīng)力的沖擊作用,都對模具的使用壽命有很大影響。 模具的使用壽命通常是指通過精心的設(shè)計(jì)和制造,在正常使用的條件下,結(jié)合良好的維護(hù)保養(yǎng)下出現(xiàn)的自然損壞,在不能再修復(fù)而報(bào)廢前,所壓鑄的模數(shù)(包括壓鑄生產(chǎn)中的廢品數(shù))。 實(shí)際生產(chǎn)中,模具失效主要有三種形式:①熱疲勞龜裂損壞失效;②碎裂失效;③溶蝕失效。 致使模具失效的因素很多,既有外因(例澆鑄溫度高低、模具是否經(jīng)預(yù)熱、水劑涂料噴涂量的多少、壓鑄機(jī)噸位大小是否匹配、壓鑄壓力過高、內(nèi)澆口速度過快、冷卻水開啟未與壓鑄生產(chǎn)同步、鑄件材料的種類及成分Fe的高低、鑄件尺寸形狀、壁厚大小、涂料類型等等)。也有內(nèi)因(例模具本身材質(zhì)的冶金質(zhì)量、坯料的鍛制工藝、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性、模具機(jī)(電加工)加工時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力、模具的熱處理工藝、包括各種配合精度和光潔度要求等)。 模具若出現(xiàn)早期失效,則需找出是哪些內(nèi)因或外因,以便今后改進(jìn)。 ① 模具熱疲勞龜裂失效 壓鑄生產(chǎn)時(shí),模具反復(fù)受激冷激熱的作用,成型表面與其內(nèi)部產(chǎn)生變形,相互牽扯而出現(xiàn)反復(fù)循環(huán)的熱應(yīng)力,導(dǎo)致組織結(jié)構(gòu)二損傷和喪失韌性,引發(fā)微裂紋的出現(xiàn),并繼續(xù)擴(kuò)展,一旦裂紋擴(kuò)大,還有熔融的金屬液擠入,加上反復(fù)的機(jī)械應(yīng)力都使裂紋加速擴(kuò)展。 為此,一方面壓鑄起始時(shí)模具必須充分預(yù)熱。另外,在壓鑄生產(chǎn)過程中模具必須保持在一定的工作溫度范圍中,以免出現(xiàn)早期龜裂失效。同時(shí),要確保模具投產(chǎn)前和制造中的內(nèi)因不發(fā)生問題。因?qū)嶋H生產(chǎn)中,多數(shù)的模具失效是熱疲勞龜裂失效。 ② 碎裂失效 在壓射力的作用下,模具會(huì)在最薄弱處萌生裂紋,尤其是模具成型面上的劃線痕跡或電加工痕跡未被打磨光,或是成型的清角處均會(huì)最先出現(xiàn)細(xì)微裂紋,當(dāng)晶界存在脆性相或晶粒粗大時(shí),即容易斷裂。而脆性斷裂時(shí)裂紋的擴(kuò)展很快,這對模具的碎裂失效是很危險(xiǎn)的因素。為此,一方面凡模具面上的劃痕、電加工痕跡等必須打磨光,即使它在澆注系統(tǒng)部位,也必須打光。另外要求所使用的模具材料的強(qiáng)度高、塑性好、沖擊韌性和斷裂韌性均好。③熔融失效 前面已講過,常用的壓鑄合金有鋅合金、鋁合金、鎂合金和銅合金,也有純鋁壓鑄的,Zn、Al、Mg是較活潑的金屬元素,它們與模具材料有較好的親和力,特別是Al易咬模。當(dāng)模具硬度較高時(shí),則抗蝕性較好,而成型表面若有軟點(diǎn),則對抗蝕性不利。但在實(shí)際生產(chǎn)中,溶蝕僅是模具的局部地方,例內(nèi)澆口直接沖刷的部位(型芯、型腔)易出現(xiàn)溶蝕現(xiàn)象,以及硬度偏軟處易出現(xiàn)鋁合金的粘模。 壓鑄生產(chǎn)中常遇模具存在的問題注意點(diǎn): 1、 澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng) 例(1)對于冷室臥式壓鑄機(jī)上模具直澆道的要求: ① 壓室內(nèi)徑尺寸應(yīng)根據(jù)所需的比壓與壓室充滿度來選定,同時(shí),澆口套的內(nèi)徑偏差應(yīng)比壓室內(nèi)徑的偏差適當(dāng)放大幾絲,從而可避免因澆口套與壓室內(nèi)徑不同軸而造成沖頭卡死或磨損嚴(yán)重的問題,且澆口套的壁厚不能太薄。澆口套的長度一般應(yīng)小于壓射沖頭的送出引程,以便涂料從壓室中脫出。 ② 壓室與澆口套的內(nèi)孔,在熱處理后應(yīng)精磨,再沿軸線方向進(jìn)行研磨,其表面粗糙≤Ra0.2m。 ③ 分流器與形成涂料的凹腔,其凹入深度等于橫澆道深度,其直徑配澆口套內(nèi)徑,沿脫模方向有5斜度。當(dāng)采用涂導(dǎo)入式直澆道時(shí),因縮短了壓室有效長度的容積,可提高壓室的充滿度。 (2)對于模具橫澆道的要求 ① 冷臥式模具橫澆道的入口處一般應(yīng)位于壓室上部內(nèi)徑2/3以上部位,以免壓室中金屬液在重力作用下過早進(jìn)入橫澆道,提前開始凝固。 ② 橫澆道的截面積從直澆道起至內(nèi)澆口應(yīng)逐漸減小,為出現(xiàn)截面擴(kuò)大,則金屬液流經(jīng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓,易吸入分型面上的氣體,增加金屬液流動(dòng)中的渦流裹氣。一般出口處截面比進(jìn)口處小10-30%。 ③ 橫澆道應(yīng)有一定的長度和深度。保持一定長度的目的是起穩(wěn)流和導(dǎo)向的作用。若深度不夠,則金屬液降溫快,深度過深,則因冷凝過慢,既影響生產(chǎn)率又增加回爐料用量。 ④ 橫澆道的截面積應(yīng)大于內(nèi)澆口的截面積,以保證金屬液入型的速度。主橫澆道的截面積應(yīng)大于各分支橫澆道的截面積。 ⑤ 橫澆道的底部兩側(cè)應(yīng)做成圓角,以免出現(xiàn)早期裂紋,二側(cè)面可做出5左右的斜度。橫澆道部位的表面粗糙度≤Ra0.4m。 (3)內(nèi)澆口 ① 金屬液入型后不應(yīng)立即封閉分型面,溢流槽和排氣槽不宜正面沖擊型芯。金屬液入型后的流向盡可能沿鑄入的肋筋和散熱片,由厚壁處想薄壁處填充等。 ② 選擇內(nèi)澆口位置時(shí),盡可能使金屬液流程最短。采用多股內(nèi)澆口時(shí),要防止入型后幾股金屬液匯合、相互沖擊,從而產(chǎn)生渦流包氣和氧化夾雜等缺陷。 ③ 薄壁件的內(nèi)澆口厚件要適當(dāng)小些,以保證必要的填充速度,內(nèi)澆口的設(shè)置應(yīng)便于切除,且不使鑄件本體有缺損(吃肉)。 (4)溢流槽 ① 溢流槽要便于從鑄件上去除,并盡量不損傷鑄件本體。 ② 溢流槽上開設(shè)排氣槽時(shí),需注意溢流口的位置,避免過早阻塞排氣槽,使排氣槽不起作用。 ③ 不應(yīng)在同一個(gè)溢流槽上開設(shè)幾個(gè)溢流口或開設(shè)一個(gè)很寬很厚的溢流口,以免金屬液中的冷液、渣、氣、涂料等從溢流槽中返回型腔,造成鑄件缺陷。 2、 鑄造圓角(包括轉(zhuǎn)角) 鑄件圖上往往注明未注圓角R2等要求,我們在開制模具時(shí)切忌忽視這些未注明圓角的作用,決不可做成清角或過小的圓角。鑄造圓角可使金屬液填充順暢,使腔內(nèi)氣體順序排出,并可減少應(yīng)力集中,延長模具使用壽命。(鑄件也不易在該處出現(xiàn)裂紋或因填充不順而出現(xiàn)各種缺陷)。例標(biāo)準(zhǔn)油盤模上清角處較多,相對來說,目前兄弟油盤模開的最好,重機(jī)油盤的也較多。 3、 脫模斜度 在脫模方向嚴(yán)禁有人為造成的側(cè)凹(往往是試模時(shí)鑄件粘在模內(nèi),用不正確的方法處理時(shí),例鉆、硬鑿等使局部凹入)。 4、 表面粗糙度 成型部位、澆注系統(tǒng)均應(yīng)按要求認(rèn)真打光,應(yīng)順著脫模方向打光。由于金屬液由壓室進(jìn)入澆注系統(tǒng)并填滿型腔的整個(gè)過程僅0.01-0.2秒的時(shí)間。為了減少金屬液流動(dòng)的阻力,盡可能使壓力損失少,都需要流過表面的光潔度高。同時(shí),澆注系統(tǒng)部位的受熱和受沖蝕的條件較惡劣,光潔度越差則模具該處越易損傷。 5、 模具成型部位的硬度 鋁合金:HRC46左右 銅:HRC38左右 加工時(shí),模具應(yīng)盡量留有修復(fù)的余量,做尺寸的上限,避免焊接。 壓鑄模具組裝的技術(shù)要求: 1、 模具分型面與模板平面平行度的要求。 2、 導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模板垂直度的要求。 3、 分型面上動(dòng)、定模鑲塊平面與動(dòng)定模套板高出0.1-0.05mm。 4、推板、復(fù)位桿與分型面平齊,一般推桿凹入0.1mm或根據(jù)用戶要求。 5、模具上所有活動(dòng)部位活動(dòng)可靠,無呆滯現(xiàn)象pin無串動(dòng)。 6、滑塊定位可靠,型芯抽出時(shí)與鑄件保持距離,滑塊與塊合模后配合部位2/3以上。 7、澆道粗糙度光滑,無縫。 8、合模時(shí)鑲塊分型面局部間隙0.05mm。 9、冷卻水道暢通,進(jìn)出口標(biāo)志。 10、成型表面粗糙度Rs=0.04,無微傷。
壓鑄的模具
壓鑄模具由兩部分組成,分別是覆蓋部分與活動(dòng)部分,它們結(jié)合的部分則被稱為分型線。在熱室壓鑄中,覆蓋部分擁有澆口,而在冷室壓鑄中則為注射口。熔融金屬可以從這里進(jìn)入模具,這個(gè)部位的形狀同熱室壓鑄中的注射嘴或是冷室壓鑄中的注射室相匹配?;顒?dòng)部分通常包括推桿以及流道,所謂流道是澆口和模腔之間的通道,熔化的金屬通過這個(gè)通道進(jìn)入模腔。覆蓋部分通常連接在固定壓板或前壓板上,而活動(dòng)部分則連接在可動(dòng)壓板上。模腔被分成了兩個(gè)模腔鑲塊,它們是獨(dú)立的部件,可以通過螺栓相對容易地從模具上拆下或安裝。
模具是經(jīng)過特別設(shè)計(jì)的,當(dāng)打開模具后鑄件會(huì)留在活動(dòng)部分內(nèi)。這樣活動(dòng)部分的推桿就會(huì)把鑄件給推出去,推桿通常是通過壓板驅(qū)動(dòng)的,它會(huì)準(zhǔn)確地用同樣大小的力量同時(shí)驅(qū)動(dòng)所有的推桿,這樣才能保證鑄件不被損壞。當(dāng)鑄件被推出后,壓板收縮把所有的推桿收回,為下一次壓鑄做好準(zhǔn)備。由于鑄件脫模時(shí)仍然處于高溫狀態(tài),只有推桿的數(shù)量足夠多,才能保證平均到每根推桿上的壓力足夠小,不至于損壞鑄件。不過推桿仍然會(huì)留下痕跡,因此必須仔細(xì)設(shè)計(jì),讓推桿的位置不會(huì)對鑄件的運(yùn)作造成過多影響。
模具中的其它部件包括型芯滑板等。型芯是用來在鑄件上開孔或開口的部件,它們也能用來增加鑄件的細(xì)節(jié)。型芯主要有三種:固定、活動(dòng)以及松散型。固定型芯的方向同鑄件脫出模具的方向平行,它們要么是固定的,要么永久性地連接在模具上。可動(dòng)型芯可以布置在除了脫出方向以外的任何方向上,鑄件凝固后打開模具之前,必須利用分離裝置把活動(dòng)型芯從模腔內(nèi)拿出?;瑝K和活動(dòng)型芯很接近,最大的區(qū)別在于滑塊可以用來制造倒凹表面。在壓鑄中使用型芯和滑塊會(huì)大幅增加成本。松散型芯也被稱作取出塊,可以用來制造復(fù)雜的表面,例如螺紋孔。在每個(gè)循環(huán)開始之前,需要先手動(dòng)安裝滑塊,最后再同鑄件一起被推出。然后再取出松散型芯。松散型芯是價(jià)格最昂貴的型芯,因?yàn)橹圃焖枰罅縿趧?dòng),而且它會(huì)增加循環(huán)時(shí)間。
排出口通常又細(xì)又長(大約0.13毫米),因此熔融金屬可以很快冷卻減少廢棄物。在壓鑄工藝中不需要使用冒口,因?yàn)槿廴诘慕饘賶毫芨?,可以保證從澆口源源不斷地流入模具內(nèi)。
由于溫度的關(guān)系,對于模具來說最重要的材料特性在于抗熱振性以及柔軟性,其它的特征包括淬透性、切削性、抗熱裂性、焊接性、可用性(特別是對于大型模具)以及成本。模具壽命直接取決于熔融金屬的溫度以及每個(gè)循環(huán)的時(shí)間。用于壓鑄的模具通常是使用堅(jiān)硬的工具鋼制造而成的,因?yàn)殍T鐵無法承受巨大的內(nèi)部壓力,所以模具價(jià)格昂貴,這也導(dǎo)致開模成本很高。在更高溫度下壓鑄的金屬需用使用更加堅(jiān)硬的合金鋼。
壓鑄過程中會(huì)出現(xiàn)的主要缺陷包括磨損和侵蝕。其它缺陷包括熱裂以及熱疲勞。當(dāng)模具表面由于溫度變化太大出現(xiàn)缺陷時(shí),就會(huì)產(chǎn)生熱裂。而使用次數(shù)太多后,模具表面出現(xiàn)的缺陷則會(huì)產(chǎn)生熱疲勞。
壓鑄模具加工處理工藝都有哪些
定模:固定在壓鑄機(jī)定模安裝板上,有直澆道與噴嘴或壓室聯(lián)接
動(dòng)模:固定在壓鑄機(jī)動(dòng)模安裝板上,并隨動(dòng)模安裝板作開合模移動(dòng)合模時(shí),閉合構(gòu)成型腔與澆鑄系統(tǒng),液體金屬在高壓下充滿型腔;開模時(shí),動(dòng)模與定模分開,借助于設(shè)在動(dòng)模上的推出機(jī)構(gòu)將鑄件推出.
二).壓鑄模結(jié)構(gòu)根據(jù)作用分類
型腔:外表面直澆道(澆口套)
成型零件二)澆注系統(tǒng)模澆道(鑲塊)
型芯:內(nèi)表面內(nèi)澆口
余料
(三)導(dǎo)準(zhǔn)零件:導(dǎo)柱;導(dǎo)套
(四)推出機(jī)構(gòu):推桿(頂針),復(fù)位桿,推桿固定板,推板,推板導(dǎo)柱,推板導(dǎo)套.
(五)側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu):凸臺(tái);孔穴(側(cè)面),鍥緊塊,限位彈簧,螺桿.
(六)排溢系統(tǒng):溢澆槽,排氣槽.
(七)冷卻系統(tǒng)
(八)支承零件:定模;動(dòng)模座板,墊塊(裝配,定位,安裝作用) [編輯本段]壓鑄模采購選擇信譽(yù)好、技術(shù)高、經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)壓鑄模具廠制造模具。壓鑄模是一種特殊的精密機(jī)械,那些專業(yè)壓鑄模具廠,他們有適合生產(chǎn)壓鑄模具的精密機(jī)床,能確保模具尺寸精度;他們有經(jīng)驗(yàn)豐富的高級模具技師,技師的豐富經(jīng)驗(yàn)是壓鑄模具實(shí)用好用的保證;他們與材料供應(yīng)商和熱處理廠有密切的關(guān)系,他們有完善的售后服務(wù)體系……。良好的模具設(shè)計(jì)與制造是壓鑄模具長壽命、低故障、高效率的基礎(chǔ)。低價(jià)位的劣質(zhì)壓鑄模,將會(huì)以壓鑄生產(chǎn)中表現(xiàn)出的低生產(chǎn)效率、高故障,讓您浪費(fèi)很多昂貴的壓鑄工時(shí),花去更多的金錢。 [編輯本段]壓鑄模安裝模具安裝調(diào)整工應(yīng)經(jīng)過培訓(xùn)合格上崗
⑴、模具安裝位置符合設(shè)計(jì)要求,盡可能使模具漲型力中心與壓鑄機(jī)距離最小,這樣可能使壓鑄機(jī)大杠受力比較均勻。
⑵、經(jīng)常檢查模具起重吊環(huán)螺栓、螺孔和起重設(shè)備是否完好,確保重吊時(shí)人身、設(shè)備、模具安全。
⑶、定期檢查壓鑄機(jī)大杠受力誤差,必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
⑷、安裝模具前徹底擦凈機(jī)器安裝面和模具安裝面。檢查所用頂桿長度是否適當(dāng),所有頂棒長度是否等長,所用頂棒數(shù)量應(yīng)不少于四個(gè),并放在規(guī)定的頂棒孔內(nèi)。
⑸、壓板和壓板螺栓應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和精度,避免在使用中松動(dòng)。壓板數(shù)量應(yīng)足夠多,最好四面壓緊,每面不少于兩處。
⑹、大型模具應(yīng)有模具托架,避免在使用中模具下沉錯(cuò)位或墜落。
⑺、帶較大抽芯的模具或需要復(fù)位的模具也可能需要?jiǎng)?、定模分開安裝。
⑻、冷卻水管和安裝應(yīng)保證密封。
⑼、模具安裝后的調(diào)整。調(diào)整合模緊度。調(diào)整壓射參數(shù):快壓射速度、壓射壓力、增壓壓力、慢壓射行程、快壓射行程、沖頭跟出距離、推出行程、推出復(fù)位時(shí)間等。調(diào)整后在壓室內(nèi)放入棉絲等軟物,做兩次模擬壓射全過程,檢查調(diào)整是否適當(dāng)。
⑽、調(diào)整合模到動(dòng)、定模有適當(dāng)?shù)木嚯x,停止機(jī)器運(yùn)行,放入模具預(yù)熱器。
⑾、把保溫爐設(shè)定在規(guī)定溫度,配置好規(guī)定容量的舀料勺。 [編輯本段]壓鑄模的正確使用制定正確的壓鑄工藝,壓鑄工正確熟練的操作和高質(zhì)量的模具維修,對提高生產(chǎn)效率,保證壓鑄件質(zhì)量,降低廢品率,減少模具故障,延長模具壽命致關(guān)重要。
(一)制定正確的壓鑄工藝
壓鑄工藝是一個(gè)壓鑄工廠技術(shù)水平的體現(xiàn),他能把壓鑄機(jī)特性、模具特性、鑄件特性、壓鑄合金特性等生產(chǎn)要素正確的結(jié)合起來,以最低的成本,生產(chǎn)滿足客戶要求的壓鑄產(chǎn)品。因此,必須重視壓鑄工藝工程師的選拔和培訓(xùn)。壓鑄工藝工程師是壓鑄生產(chǎn)現(xiàn)場技術(shù)總負(fù)責(zé)人,除制定正確的壓鑄工藝,根據(jù)生產(chǎn)要素變化及時(shí)修訂壓鑄工藝外,還負(fù)責(zé)對模具安裝調(diào)整工、壓鑄操作工、模具維修工的培訓(xùn)和提高。
⑴、確定最合理的生產(chǎn)率,規(guī)定每一次壓射周期的循環(huán)時(shí)間。過低的生產(chǎn)率固然不利于提高經(jīng)濟(jì)效益,過高的生產(chǎn)率往往以犧牲模具壽命和鑄件合格率為代價(jià),算總帳細(xì)帳經(jīng)濟(jì)益可能更差。
⑵、確定正確的壓鑄參數(shù)。在確保鑄件符合客戶質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下,應(yīng)使壓射速度、壓射壓力、合金溫度最低。這樣,有利于降低機(jī)器、模具負(fù)荷,降低故障,提高壽命。根據(jù)壓鑄機(jī)特性、模具特性、鑄件特性、壓鑄鋁合金特性等腰三角形,確定快壓射速度、壓射壓力、增壓壓力、慢壓射行程、快壓射行程、沖頭跟出距離、推出行程、保壓時(shí)間、推了復(fù)位時(shí)間、合金溫度、模具溫度等。
⑶、使用水基涂料,必須制訂嚴(yán)格詳細(xì)的噴涂工藝。涂料品牌,涂料與水的比例,模具每一個(gè)部位的噴涂量(或噴涂時(shí)間)和噴涂順序,壓縮空氣壓力,噴槍與成型表面的距離,噴涂方向與成型表面的角度等。
⑷、根據(jù)壓鑄模實(shí)際確定正確的模具冷卻方案。正確的模具冷卻方案對生產(chǎn)效率、鑄件質(zhì)量、模具壽命有極大的影響。方案應(yīng)規(guī)定冷卻水開戶方法,壓鑄幾個(gè)模次開始冷卻,相隔幾個(gè)模次分幾次把冷卻水閥門開到規(guī)定開度。點(diǎn)冷卻系統(tǒng)的冷卻強(qiáng)度應(yīng)由壓鑄工藝工程師現(xiàn)場調(diào)定,配合噴涂達(dá)到模具熱平衡。
⑸、規(guī)定對不同滑動(dòng)動(dòng)部位,如沖頭、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、抽芯機(jī)構(gòu)、推桿、復(fù)位桿等部位的不同潤滑頻率。
⑹、制訂每一個(gè)壓鑄件的壓鑄操作規(guī)程,并培訓(xùn)和監(jiān)督壓鑄工按規(guī)程操作。
⑺、根據(jù)模具復(fù)雜程度和新舊程度,確定適當(dāng)?shù)哪>哳A(yù)防性維修周期。適當(dāng)?shù)哪>哳A(yù)防性維修周期應(yīng)當(dāng)是模具使用中將要出現(xiàn)故障而還沒有出現(xiàn)故障的壓鑄模次。模具使用中已經(jīng)出現(xiàn)故障,不能繼續(xù)生產(chǎn),被迫進(jìn)行修理,不是被提倡的方法。
⑻、根據(jù)模具復(fù)雜程度、新舊程度和粘模危險(xiǎn)程度,確定模塊消除應(yīng)力周期(一般5000—15000模次進(jìn)行一次)和是否需要進(jìn)行表面出理。如氮化處理,氮化層深度。0.33,最大0.55。
(二)實(shí)施正確的壓鑄操作壓鑄工應(yīng)經(jīng)過培訓(xùn)合格后上崗
⑴、嚴(yán)格執(zhí)行壓鑄工操作規(guī)程,嚴(yán)格控制第一模次的循環(huán)時(shí)間,其誤差應(yīng)小于10%。穩(wěn)定的壓鑄循環(huán)時(shí)間,對一個(gè)鑄工廠的綜合效益至關(guān)重要。對產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、模具壽命、故障率等都有決定性影響。
⑵、嚴(yán)格執(zhí)行模具冷卻方案,模具冷卻是提高生產(chǎn)效率、鑄件質(zhì)量、模具壽命,減少模具故障的有效方法。但是,錯(cuò)誤的水冷卻操作,將對模具造成致命傷害。停止壓鑄生產(chǎn),必須立即關(guān)閉冷卻水。
⑶、澆柱撇潭、舀鋁、澆柱動(dòng)作規(guī)范,做到舀入的金屬液不含氧化皮,澆入壓室的金屬液最少波動(dòng)。手工澆注澆入量誤差控制在2—3%以內(nèi)。
⑷、清模及時(shí)清除積留在分型面、型腔、型芯、澆道、溢流槽、排氣道等處的金屬肖積垢,防止合模時(shí)壓塌模具表面,堵塞排氣道,或造成合模不嚴(yán)。清模時(shí)禁止使用鋼制工具接觸成型表面。
⑸、噴涂噴涂是最重要、難度最大的壓鑄操作之一,必須嚴(yán)格按噴涂工藝操作。不正確的噴涂會(huì)使產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定和模具早期限損壞。
⑹、按規(guī)定及時(shí)對滑動(dòng)部位進(jìn)行潤滑。
⑺、隨時(shí)注意合模緊度,經(jīng)常檢查模具壓板壓緊情況和模具托架支撐情況,防止在使用中模具下沉或墜落。
⑻、完成一個(gè)模具維修周期的模次,或完成規(guī)定的生產(chǎn)批量后停止生產(chǎn),要保留最后一個(gè)壓鑄產(chǎn)品(最好帶澆、排系統(tǒng)),與模具一起送修。
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)品開發(fā)的關(guān)鍵所在。在壓鑄過程中,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)要對客戶來圖應(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,先進(jìn)行毛坯方案設(shè)計(jì),然后開始模具設(shè)計(jì)。對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品牌的研發(fā)部門都是在開發(fā)之初就重點(diǎn)把握圖面檢證這一關(guān),這樣可避免開發(fā)損失、減少開發(fā)時(shí)間。
壓鑄模具的設(shè)計(jì)與有色金屬的牌號有關(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。日本在高強(qiáng)度的零件上已大量應(yīng)用ADC6鋁合金,而國內(nèi)應(yīng)用的較少。ADC6鋁合金壓鑄模具常見的問題有: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)過程中應(yīng)提前應(yīng)對。
(2)做好模具的檢測
在模具檢測階段,不應(yīng)單純檢測模具尺寸,更重要的是應(yīng)檢測壓鑄產(chǎn)品質(zhì)量。壓鑄產(chǎn)品質(zhì)量檢測可分外觀檢測、內(nèi)部品質(zhì)檢測及機(jī)械性能檢測。檢測的數(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、溫度場分析)。
(5)對解析結(jié)果進(jìn)行評價(jià)。
(6)對不同澆排系統(tǒng)所產(chǎn)生的方案結(jié)果進(jìn)行比較、評價(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)過程中應(yīng)圓滑過渡,盡可能避免急轉(zhuǎn)與流動(dòng)沖擊。
(6)多腔時(shí)對澆道截面積應(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。對壓鑄件氣孔度要求高的場合,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,對系統(tǒng)排氣也是有利的。
2.3流動(dòng)解析評價(jià)與對策
(1)模具設(shè)計(jì)過程中,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)盡可能通過加寬內(nèi)澆道來實(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)通過加大內(nèi)澆道的截面積來減少填充時(shí)間,以達(dá)到較好的表面質(zhì)量。
(6)對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,通過分析、改善、提升,勢必起到事半功倍的作用。
關(guān)于鋁合金壓鑄制作,你了解多少?
鋁合金壓鑄類產(chǎn)品主要用于電子、汽車、電機(jī)、家電和一些通訊行業(yè)等,一些高性能、高精度、高韌性的優(yōu)質(zhì)鋁合金產(chǎn)品也被用于大型飛機(jī)、船舶等要求比較高的行業(yè)中。主要的用途還是在一些器械的零件上。壓鑄的發(fā)展史眾說紛紜,根據(jù)有關(guān)文章的記載,最初出現(xiàn)的是壓鑄鉛。在1822年,威廉姆喬奇(Willam Church)就制造了一臺(tái)日產(chǎn)1.2~2萬的鉛字的鑄造機(jī)。而在二十幾年后, 斯圖吉斯(J.J.Sturgiss)設(shè)計(jì)并造成了第一臺(tái)手動(dòng)活塞式 熱室壓鑄機(jī),并在美國獲得了專利。1885年,默根瑟勒研究了以前的專利,發(fā)明了印字?壓鑄機(jī)。到19世紀(jì)60年代用于?鋅合金壓鑄零件生產(chǎn)。?壓鑄廣泛的用于工業(yè)生產(chǎn)還只是上世紀(jì)初。1905年多勒(H.H.Doehler)研制成功用于工業(yè)生產(chǎn)的壓鑄機(jī)、壓鑄鋅、錫、?銅合金?鑄件。隨后?瓦格納(Wagner)設(shè)計(jì)了鵝頸式氣壓壓鑄機(jī),用于生產(chǎn)鋁合金?壓鑄件。
1、鋁材磷化,通過采用SEM, XRD、電位一時(shí)間曲線、膜重變化等方法詳細(xì)研究了促進(jìn)劑、?氟化物、Mn2+、 Ni2+、 Zn2+、PO4和Fe2+等對鋁材?磷化過程的影響。研究表明:?硝酸胍具有水溶性好、用量低、快速成膜的特點(diǎn),是鋁材磷化的有效促進(jìn)劑。氟化物可促進(jìn)成膜,增加膜重,細(xì)化 晶粒;Mn2+、Ni2+能明顯細(xì)化晶粒,使?磷化膜均勻、致密并可以改善磷化膜外觀;Zn2+濃度較低時(shí),不能成膜或成膜差,隨著Zn2+濃度增加,膜重增加;PO4含量對磷化膜重影響較大,提高PO4。含量使磷化膜重增加。
2、鋁的堿性電解拋光工藝,進(jìn)行了堿性拋光溶液體系的研究,比較了緩蝕劑、粘度劑等對拋光效果的影響,成功獲得了拋光效果很好的堿性溶液體系,并首次得到了能降低操作溫度、延長溶液使用壽命、同時(shí)還能改善拋光效果的添加劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在?NaOH溶液中加入適當(dāng)添加劑能產(chǎn)生好的拋光效果。?探索性實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn):用葡萄糖的NaOH溶液在某些條件下進(jìn)行直流恒壓?電解拋光后,鋁材表面?反射率可以達(dá)到90%,但由于實(shí)驗(yàn)還存在不穩(wěn)定因素,有待進(jìn)一步研究。探索了采用直流脈沖電解拋光法在堿性條件下拋光鋁材的可行性,結(jié)果表明:采用脈沖電解拋光法可以達(dá)到直流恒壓電解拋光的整平效果,但其整平速度較慢。
3、鋁及鋁合金環(huán)保型化學(xué)拋光,確定開發(fā)以磷酸一硫酸為基液的環(huán)保型化學(xué)拋光新技術(shù),該技術(shù)要實(shí)現(xiàn)NOx的零排放且克服以往類似技術(shù)存在的質(zhì)量缺陷。新技術(shù)的關(guān)鍵是在基液中添加一些具有特殊作用的化合物來替代硝酸。為此首先需要對鋁的三酸化學(xué)拋光過程進(jìn)行分析,尤其要重點(diǎn)研究硝酸的作用。硝酸在鋁化學(xué)拋光中的主要作用是抑制點(diǎn)腐蝕,提高拋光亮度。結(jié)合在單純磷酸一硫酸中的化學(xué)拋光試驗(yàn),認(rèn)為在磷酸一硫酸中添加的特殊物質(zhì)應(yīng)能夠抑制?點(diǎn)腐蝕、減緩?全面腐蝕,同時(shí)必須具有較好的整平和光亮效果
4、鋁及其合金的電化學(xué)表面強(qiáng)化處理,鋁及其合金在中性體系中?陽極氧化沉積形成類陶瓷?非晶態(tài)復(fù)合轉(zhuǎn) 化膜的工藝、性能、形貌、成分和結(jié)構(gòu),初步探討了膜層的成膜過程和機(jī)理。工藝研究結(jié)果表明,在Na_2WO_4?中性混合體系中,控制成膜促進(jìn)劑濃度為2.5~3.0g/l, 絡(luò)合成膜劑濃度為1.5~3.0g/l,Na_2WO_4濃度為0.5~0.8g/l,峰值?電流密度為6~12A/dm~2,弱攪拌,可以獲得完整均勻、光澤性好的灰色系列無機(jī)非金屬膜層。該膜層厚度為 5~10m,?顯微硬度為300~540HV,耐蝕性優(yōu)異。該中性體系對鋁合金有較好的適應(yīng)性,?防銹鋁、鍛鋁等多種系列鋁合金上都能較好地成膜。
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