模具設計影響鋁壓鑄件質(zhì)量
/ 2021/6/5 17:41:14
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隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對壓鑄件產(chǎn)品的安全性和造型美觀(guān)的要求不斷提高。根據使用的不同，對零件質(zhì)量的評價(jià)有所不同。具體來(lái)說(shuō)，若零件在力學(xué)性能、幾何形狀、尺寸精度、縮孔、氣孔、粗糙度等方面滿(mǎn)足使用要求，就是合格品；此零件比圖紙要求質(zhì)量稍差些，但還能勉強使用，該零件就是次品；如果完全不符合使用要求，該零件就是廢品。
一、影響壓鑄件質(zhì)量的因素
影響壓鑄件質(zhì)量的因素很多，如壓鑄機類(lèi)型及質(zhì)量、壓鑄件幾何結構及技術(shù)要求的合理性、
模具的結構及操作人員的技術(shù)水平等。
1.壓鑄件的設計
設計者首先應充分了解用戶(hù)的使用要求及工作條件、壓鑄件的受力情況，然后根據使用要求及工作環(huán)境選擇適當的材質(zhì)，了解其材質(zhì)壓鑄性能等。在設計時(shí)，要特別注意在滿(mǎn)足使用要求的前提下，盡量使壓鑄件結構簡(jiǎn)單。壁厚適當均勻，且留有必要的出模斜度，否則，會(huì )導致壓鑄件上出現凹坑、氣孔、縮松、欠鑄、拉痕、裂紋、變形等缺陷。
壓鑄件尺寸精度的要求應合理，否則，會(huì )對模具設計、模具加工、工藝條件的制定和管理造成不必要的麻煩，又會(huì )造成大量的不合格產(chǎn)品。
壓鑄件是由模具壓鑄的，無(wú)疑，模具的設計、加工、模具材料的選擇等與產(chǎn)品質(zhì)量有密切關(guān)系。模具結構不合理，無(wú)論從工藝上采取何種措施，都很難使產(chǎn)品合格。
此外，模具材料、模具的加工精度、表面粗糙度、加工痕跡、熱處理的微小裂口、氮化層厚度以及模具裝配不當等，都會(huì )影響產(chǎn)品的質(zhì)量及模具壽命。
3.鑄件材料的收縮率
鑄件材料的收縮率，一般以平均百分率或以有一定變化范圍的百分率形式給出時(shí)，通常選用材料的平均收縮率。對于高精度的壓鑄件，設計模具時(shí)，選用材料收縮率應特別注意，必要時(shí)，可以先作試驗模具，在試驗模具上取得需要的數據之后，再著(zhù)手設計和制造用于大量生產(chǎn)的模具。
4.壓鑄工藝的制定和執行
壓鑄工藝的制定和執行，與模具、壓鑄設備的質(zhì)量、操作人員的技術(shù)水平有關(guān)。在國內現有壓鑄設備條件下，對壓鑄工藝參數還難于實(shí)現穩定、可靠、精確的控制。實(shí)現基本控制壓鑄工藝是將壓鑄設備、壓鑄材料和模具等要素組合并加以運用的過(guò)程。對工藝及主要參數不嚴格執行，會(huì )使壓鑄件發(fā)生縮松、變形、欠鑄、尺寸不合格等。
二、壓鑄件質(zhì)量與模具的關(guān)系
模具是壓鑄件的主要工具，因此，在設計模具時(shí)，應盡量注意使模具總體結構及模具零件結構合理，便于制造，便于使用，安全可靠。要使模具在壓鑄中不變形，金屬液在模內流動(dòng)穩定，能均勻地使鑄件冷卻，能全自動(dòng)壓鑄而無(wú)故障。此外，要根據生產(chǎn)批量、材質(zhì)情況等合理地選用適宜的模具材料。
1.模具及模具零件的結構要合理
從強度的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，把模具零件設計成整體的好，堅固耐用，在使用中不易損壞，不易變形。但是，如果壓鑄件形狀復雜，模具零件也復雜，會(huì )使模具加工困難，加工的精度不高。若把模具零件做成組合式，則加工大為簡(jiǎn)化，易獲得高的加工精度，進(jìn)而可獲得高質(zhì)量的壓鑄件。
2.型腔數的決定
決定型腔數，要考慮設備能力、模具加工的難易、生產(chǎn)批量大小、鑄件的精度要求等。特別是多型腔模具，由于模具加工難度大，尺寸精度誤差大，流道配置不易取得均衡，各型腔鑄件性能就不一致。壓鑄件要求精度高、幾何形狀復雜時(shí)，違禁詞一模一腔。小型鑄件根據情況而定。
3.澆注系統的設計
澆注系統不僅是液體金屬充填壓鑄型的通道，還對熔體的流動(dòng)速度和壓力的傳遞以及排氣條件、壓鑄型熱平穩等因素有調節作用，所以，設計澆注系統必須分析鑄件的結構特點(diǎn)、技術(shù)要求、合金種類(lèi)及其特性，還要考慮壓鑄機的類(lèi)型及特點(diǎn)等，這樣，才能設計合理的澆注系統。
4.排氣系統設計
模具應設有足夠溢流范圍的溢流槽和排氣通道，這對保證產(chǎn)品質(zhì)量很重要。人們常常忽視溢流通道由進(jìn)來(lái)的金屬液過(guò)早堵死的現象。要采用合理的結構，使金屬液先流進(jìn)溢流槽的較深的部位，保證排氣孔在最長(cháng)時(shí)間內一直是通的。此外，溢流槽應設有頂料桿，以排除溢流槽中的金屬。
5.模具溫度
壓鑄模的溫度是影響鑄件質(zhì)量的一個(gè)重要因素。模溫不當，不但影響壓鑄件的內外質(zhì)量（如鑄件產(chǎn)生氣孔、縮孔、疏松、粘膜、晶粒粗大等缺陷），還影響鑄件尺寸精度，甚至鑄件變形，使壓鑄模出現龜裂，使鑄件表面形成難以清除的網(wǎng)狀毛刺，影響壓鑄件的外觀(guān)質(zhì)量。
模具一般都不用氣體或電加熱，而采用預熱冷卻裝置，這些裝置是按照要求用油作介質(zhì)，對模具進(jìn)行預熱和冷卻的。
6.成型零件尺寸的決定
計算壓鑄零件尺寸時(shí)，選用壓鑄材料的收縮率要符合實(shí)際，不然會(huì )導致生產(chǎn)的產(chǎn)品不合格。必要時(shí)，通過(guò)試驗模具實(shí)測之后，再計算壓鑄件的尺寸。對于高精度的產(chǎn)品，甚至要把模具壓鑄零件材料的熱膨脹以及產(chǎn)品壓鑄后保存、使用環(huán)境對產(chǎn)品尺寸精度的影響考慮在內。
7.分型面位置的決定
分型面的位置，會(huì )影響到模具加工、排氣、產(chǎn)品脫模等。通常，分型面會(huì )在產(chǎn)品上留下一條痕跡線(xiàn)，影響產(chǎn)品的表面質(zhì)量及尺寸精度。因此，設計分型面位置時(shí)，除考慮到產(chǎn)品脫模、模具加工、排氣等問(wèn)題外，可把分型面位置放在產(chǎn)品表面質(zhì)量要求不高，或尺寸精度不高的地方。
8.模具不能變形
往往由于模具結構不合理或模具材料選用不當，造成模具在使用中裂口、變形，進(jìn)而導致產(chǎn)品不合格，為此，在設計模具時(shí)，必須采取適當的措施來(lái)保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
通常，壓鑄時(shí)，模具內壓力為70-100MPa，為使模具不變形錯位，型腔要充分厚，安裝型芯的板及墊板要充分厚，必要時(shí)墊板下可以增加支墊。型芯與型腔要安裝可靠，型芯與安裝孔側面粗糙度要合適，粗糙度不能太低，穿通孔型芯應兩邊固定，以防止產(chǎn)品一邊壁厚，一邊壁薄。對產(chǎn)品上盲孔的型芯，也應從進(jìn)料口部位、數量及型芯加固上想辦法，使型芯受力均衡。
對壓鑄模可對型腔、墊板進(jìn)行強度校核。對型腔壁厚進(jìn)行強度、剛度校核，對墊板進(jìn)行剛度校核。除在模具結構上采取某些保證措施之外，還得選用變形小、強度好的模具材料。
