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鋁合金壓鑄模解析：對(duì)泵體類鋁合金壓鑄件表面質(zhì)量差和模具壽命短的原因進(jìn)行了分析，并針對(duì)由于模具開裂引起鑄件粗糙度超差，“粥樣”花紋、“細(xì)小麻點(diǎn)”等鑄件表面質(zhì)量問題，采取合理安排內(nèi)澆道、增加倒角、調(diào)整自動(dòng)噴涂機(jī)及更換脫模劑等解決措施。結(jié)果使鑄造表面達(dá)到了密封面的粗糙度要求，免除了機(jī)加工，并且延長(zhǎng)了模具使用壽命。降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。為降低成本，產(chǎn)品設(shè)計(jì)總是希望盡量減少精加工，要求鑄件表面質(zhì)量直接達(dá)到產(chǎn)品要求，而對(duì)鑄件粗糙度要求提高后，模具的壽命大大降低，只要模具在有高粗糙度要求的部位出現(xiàn)細(xì)小裂紋，就無(wú)法再用于生產(chǎn)，這不僅增加鑄造成本，而且由于模具報(bào)廢速度過快，造成了供貨緊張的問題。為此需要提高模具壽命以確保生產(chǎn)順利進(jìn)行。
1、模具開裂導(dǎo)致的粗糙度超差 模具開裂，鑄件在密封面部位出現(xiàn)突起或凹下毛刺而造成粗糙度超差。如圖1所示，由于模具有細(xì)小裂紋造成鑄件相應(yīng)部位不能達(dá)到粗糙度Ra25的要求。
1.1 產(chǎn)生原因 (1) 內(nèi)澆道直沖具有粗糙度要求的非加工平面，造成模具局部處于高溫狀態(tài)，導(dǎo)致表面開裂。
(2)為了獲得高致密度鑄件，需提高二級(jí)壓射速度和增壓壓力，致使模具局部因受高壓沖刷而過早開裂。
(3)由于鑄件結(jié)構(gòu)問題( 如壁厚相差太大)使模具局部壁厚太薄而容易開裂。
1.2 改進(jìn)措施
(1)合理安排內(nèi)澆道，將其位置抬高避免鋁液直接沖刷有粗糙度要求的平面;增加倒角，引導(dǎo)鋁液改變充填型腔的方向，以避免鍋液直接沖刷鑄件有粗糙度要求的模具相應(yīng)部位，并有效防止重要部位處產(chǎn)生熱節(jié)，減少模具龜裂的傾向。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不允許的情況下，可同客戶協(xié)商，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或壁厚做適當(dāng)修改，以達(dá)到目的。原設(shè)計(jì)中此部位壁厚太薄且直對(duì)著密封面，不利于設(shè)置內(nèi)澆道;改進(jìn)后增加了此部位的壁厚，內(nèi)澆道抬高，可避免鋁液直接沖刷密封面。
(2) 產(chǎn)品在開發(fā)前進(jìn)行CAE分析，以得到更合理的澆注系統(tǒng)，既可獲得好的內(nèi)在質(zhì)量，又可避免高澆注速度和增壓壓力，以延長(zhǎng)模具壽命。原內(nèi)澆道方向和位置使鋁液充填行程較長(zhǎng);改變內(nèi)澆道方向和位置后，鋁液充填行程較短，二級(jí)速度和增壓壓力較低既可保證產(chǎn)品的質(zhì)量，模具也不容易開裂。
(3)在不影響裝配和產(chǎn)品性能的前提下，與客戶協(xié)商局部放大過渡網(wǎng)角或工藝搭子，以避免模具出現(xiàn)過小壁厚而過早開裂。
(4) 加強(qiáng)模具保養(yǎng)，使用規(guī)定次數(shù)后，要對(duì)模具進(jìn)行消除應(yīng)力的退火處理(使用2 000次后，進(jìn)行消應(yīng)力退火處理尤其重要)。
(5)制作模具時(shí)應(yīng)在尺寸公差允許范圍內(nèi)，預(yù)留研磨余量，以便在模具出現(xiàn)細(xì)小裂紋時(shí)可以研磨模具，切斷裂紋，避免裂紋繼續(xù)增長(zhǎng)而造成粗糙度超差。
2、鑄件出現(xiàn)“粥樣”花紋使粗糙度超差
2.1 產(chǎn)生原因 脫模劑堆積到一定量，鑄件相應(yīng)部位出現(xiàn)“粥樣”花紋而粗糙度超差，這些問題往往出現(xiàn)在鋁液流動(dòng)的拐角位置或排氣不暢的部位( 如圖4所示) 2.2 防止措施 (1) 調(diào)整自動(dòng)噴涂噴嘴位置，調(diào)節(jié)噴嘴噴涂流量，防止脫模劑堆積;
(2) 增加鑄件排氣槽，使鑄件排氣順暢，防止脫模劑堆積;
(3) 更換脫模劑類型，使用水基脫模劑，防止由于脫模劑中的石蠟霧化不充分而逐漸堆積;
(4) 在出現(xiàn)脫模劑堆積時(shí)及時(shí)研磨模具，防止粗糙度超差。
3、鑄件表面出現(xiàn)“細(xì)小麻點(diǎn)” 此類缺陷易出現(xiàn)在較大平面，呈細(xì)小麻點(diǎn)狀，似皮下氣孔或縮癟，如圖5所示。
3.1 產(chǎn)生原因 這種缺陷容易被誤認(rèn)為是工藝問題或鋁液質(zhì)量問題，其產(chǎn)生的原因也是由于脫模劑中的石蠟成分未充分霧化或脫模劑中存在雜質(zhì)，它們未被壓縮空氣吹干凈，在鋁液的沖刷下逐漸堆積在局部位置而產(chǎn)生的。
3.2 防止措施 (1)及時(shí)清理自動(dòng)噴涂機(jī)噴嘴及管道，調(diào)整噴嘴位置和噴涂流量。 (2) 更換脫模劑類型，使用水基脫模劑。
通過以上方法和措施，模具使用次數(shù)從原來(lái)的不到l 萬(wàn)次，增加到8萬(wàn)次以上，既解決了備模跟不上而影響按時(shí)供貨的問題，又節(jié)省了62.5萬(wàn)元/年的模具費(fèi);二級(jí)壓射速度降低到原來(lái)的80%，增壓壓力減少到原來(lái)的90%，既增加了模具壽命，又降低了模具故障率，生產(chǎn)過程穩(wěn)定，班產(chǎn)量提高了30%以上;產(chǎn)品生產(chǎn)過程穩(wěn)定，質(zhì)量穩(wěn)步提升，為類似產(chǎn)品的開發(fā)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，目前此經(jīng)驗(yàn)已得到推廣。
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