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。
(4)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)。
(7)帶較大抽芯的模具或需要復(fù)位的模具也可能需要?jiǎng)印?a target="_blank" data-lemmaid="5454532" style="color: rgb(19, 110, 194); text-decoration: none;">定模分開安裝。
(12) 生產(chǎn)前確認(rèn)模具完整性,有中子之模具正確接好中子油管及控制開關(guān)線路等,確認(rèn)導(dǎo)電部分之金屬不外露,并選擇好控制程序方能操作。
(15)模具上方及左右有滑塊的模具,必須加裝適當(dāng)?shù)膹椈晒潭ā?/div>
(16)有滑塊
型芯、抽芯和結(jié)構(gòu)復(fù)雜易卡模之模具生產(chǎn)前應(yīng)充分預(yù)熱(模具預(yù)熱前必須對(duì)
模腔各部位打油)。
(17)對(duì)型芯有方向要求或型腔共用之模具,須確認(rèn)型芯之正確性。
(18)確認(rèn)每條冷卻水路通暢。
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(duì)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。
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(duì)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。
(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)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(duì)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。
(5)規(guī)定對(duì)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。
(6)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。
(7)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。
(8)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)行表面處理。
壓鑄培訓(xùn)合格上崗
(1)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(duì)一個(gè)鑄工廠的綜合效益至關(guān)重要。對(duì)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。
(2)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(duì)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。
(3)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)。
(4)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。
(5)
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。
(6)按規(guī)定及時(shí)對(duì)滑動(dòng)部位進(jìn)行潤滑。
(7)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。
(8)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。
工藝
工藝簡介
毛坯的綜合機(jī)械性能得到顯著的提高。另外,該工藝生產(chǎn)出來的毛坯,外表面光潔度達(dá)到7級(jí)(Ra1.6),如
冷擠壓工藝或
機(jī)加工出來的表面一樣,有金屬光澤。所以,我們將壓鑄模鍛工藝稱為“極限成形工藝”,比“無切削、少余量成形工藝”更進(jìn)了一步。 壓鑄模鍛工藝還有一個(gè)優(yōu)勢特點(diǎn)是,除了能生產(chǎn)傳統(tǒng)的鑄造材料外,它還能用
變形合金、
鍛壓合金,生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的零件。這些合金牌號(hào)包括:
硬鋁超硬鋁合金、
鍛鋁合金,如
LY11、
LY12、6061、6063、LYC、LD等)。這些材料的
抗拉強(qiáng)度,比普通
鑄造合金高近一倍,對(duì)于
鋁合金汽車輪轂、車架等希望用更高強(qiáng)度耐沖擊材料生產(chǎn)的部件,有更積極的意義。
壓鑄簡介
壓力鑄造簡稱壓鑄,是一種將熔融合金液倒入壓室內(nèi),以高速充填鋼制模具的型腔,并使合金液在壓力下凝固而形成鑄件的鑄造方法。 壓鑄區(qū)別于其它鑄造方法的主要特點(diǎn)是高壓和高速。①金屬液是在壓力下填充型腔的,并在更高的壓力下結(jié)晶凝固,常見的壓力為15—100MPa。②金屬液以高速充填型腔,通常在10~50米/秒,有的還可超過80米/秒,(通過內(nèi)澆口導(dǎo)入型腔的線速度—內(nèi)澆口速度),因此金屬液的充型時(shí)間極短,約0.01~0.2秒(須視鑄件的大小而不同)內(nèi)即可填滿型腔。 壓鑄機(jī)、壓鑄合金與壓鑄模具是壓鑄生產(chǎn)的三大要素,缺一不可。所謂壓鑄工藝就是將這三大要素有機(jī)地加以綜合運(yùn)用,使能穩(wěn)定地有節(jié)奏地和高效地生產(chǎn)出外觀、內(nèi)在質(zhì)量好的、尺寸符合圖樣或協(xié)議規(guī)定要求的合格鑄件,甚至優(yōu)質(zhì)鑄件。
1、壓鑄機(jī):壓鑄機(jī)按壓室的受熱條件可分為熱壓室與冷壓室兩大類。而按壓室和模具安放位置的不同,
冷室壓鑄機(jī)又可分為立式、臥式和全立式三種形式的壓鑄機(jī)。
2、壓鑄合金:壓鑄件所采用的合金主要是有色合金,至于黑色金屬(鋼、鐵等)由于模具材料等問題,較少使用。而有色合金壓鑄件中又以鋁合金使用較廣泛,鋅合金次之。注:①澆鑄溫度一般以保溫爐的金屬液的溫度來計(jì)量。②鋅合金的澆鑄溫度不能超過450℃,以免
晶粒粗大。
模具要素
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。
工藝特點(diǎn)
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(duì)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(duì)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(duì)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))。
失效形式
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(duì)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(duì)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。
注意事項(xiàng)
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)
(1)對(duì)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≤Ra0.2μm。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(duì)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≤Ra0.4μm。
(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)。
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。
發(fā)展趨勢
我國壓鑄模發(fā)展較快,在生產(chǎn)產(chǎn)量和數(shù)量上,僅次于沖模和塑料模,壓鑄模已占我國各類模具總產(chǎn)量的百分之八左右。