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文/上海皮爾博格有色零部件有限公司壓鑄分廠/夏春英
摘要：對泵體類鋁合金壓鑄件表面質量差和模具壽命短的原因進行了分析，并針對由于模具開裂引起鑄件粗糙度超差，“粥樣”花紋、“細小麻點”等鑄件表面質量問題，采取合理安排內澆道、增加倒角、調整自動噴涂機及更換脫模劑等解決措施。結果使鑄造表面達到了密封面的粗糙度要求，免除了機加工，并且延長了模具使用壽命。降低了產品的生產成本。
為降低成本，產品設計總是希望盡量減少精加工，要求鑄件表面質量直接達到產品要求，而對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細小裂紋，就無法再用于生產，這不僅增加鑄造成本，而且由于模具報廢速度過快，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順利進行。
1、模具開裂導致的粗糙度超差
模具開裂，鑄件在密封面部位出現突起或凹下毛刺而造成粗糙度超差。如圖1所示，由于模具有細小裂紋造成鑄件相應部位不能達到粗糙度Ra25的要求。
1.1 產生原因
（1） 內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，導致表面開裂。
（2）為了獲得高致密度鑄件，需提高二級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）由于鑄件結構問題( 如壁厚相差太大)使模具局部壁厚太薄而容易開裂。
1.2 改進措施
（1）合理安排內澆道，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部位，并有效防止重要部位處產生熱節，減少模具龜裂的傾向。在產品結構不允許的情況下，可同客戶協商，對產品結構或壁厚做適當修改，以達到目的。如圖2所示，原設計中此部位壁厚太薄且直對著密封面，不利于設置內澆道；改進后增加了此部位的壁厚，內澆道抬高，可避免鋁液直接沖刷密封面。
（2） 產品在開發前進行CAE分析，以得到更合理的澆注系統，既可獲得好的內在質量，又可避免高澆注速度和增壓壓力，以延長模具壽命。如圖3所示，原內澆道方向和位置使鋁液充填行程較長；改變內澆道方向和位置后，鋁液充填行程較短，二級速度和增壓壓力較低既可保證產品的質量，模具也不容易開裂。
（3）在不影響裝配和產品性能的前提下，與客戶協商局部放大過渡網角或工藝搭子，以避免模具出現過小壁厚而過早開裂。
（4） 加強模具保養，使用規定次數后，要對模具進行消除應力的退火處理（使用2 000次后，進行消應力退火處理尤其重要）。
（5）制作模具時應在尺寸公差允許范圍內，預留研磨余量，以便在模具出現細小裂紋時可以研磨模具，切斷裂紋，避免裂紋繼續增長而造成粗糙度超差。
2、鑄件出現“粥樣”花紋使粗糙度超差
2.1 產生原因
脫模劑堆積到一定量，鑄件相應部位出現“粥樣”花紋而粗糙度超差，這些問題往往出現在鋁液流動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） 調整自動噴涂噴嘴位置，調節噴嘴噴涂流量，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） 在出現脫模劑堆積時及時研磨模具，防止粗糙度超差。
3、鑄件表面出現“細小麻點”
此類缺陷易出現在較大平面，呈細小麻點狀，似皮下氣孔或縮癟，如圖5所示。
3.1 產生原因
這種缺陷容易被誤認為是工藝問題或鋁液質量問題，其產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，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生的。
3.2 防止措施
（1）及時清理自動噴涂機噴嘴及管道，調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。
4、結束語
通過以上方法和措施，模具使用次數從原來的不到l 萬次，增加到8萬次以上，既解決了備模跟不上而影響按時供貨的問題，又節省了62．5萬元／年的模具費；二級壓射速度降低到原來的80％，增壓壓力減少到原來的90％，既增加了模具壽命，又降低了模具故障率，生產過程穩定，班產量提高了30％以上；產品生產過程穩定，質量穩步提升，為類似產品的開發提供了寶貴的經驗，目前此經驗已得到推廣。
