對(duì)既定條件下壓鑄模具的壓鑄工藝參數(shù)進(jìn)行快速擇定，新模具調(diào)試生產(chǎn)前, 預(yù)先經(jīng)計(jì)算得出其壓鑄工藝參數(shù), 實(shí)際調(diào)試生產(chǎn)中以此為基礎(chǔ), 在工藝參數(shù)設(shè)置上少走彎路, 快速完成模具調(diào)試, 生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。

壓鑄模具費(fèi)用在壓鑄件成本中占較大比重, 而且壓鑄模具費(fèi)用又是分?jǐn)偟矫總€(gè)壓鑄件的成本中去的, 這就需要我們盡量減少不必要的模具生產(chǎn)次數(shù), 以提高壓鑄模具的總體壽命, 盡可能降低壓鑄模具費(fèi)用在每個(gè)壓鑄件成本中的分?jǐn)? 創(chuàng)造更大的效益。

壓鑄模具使用，如何預(yù)先快速擇定工藝參數(shù)？

對(duì)于如何提高模具壽命, 我們最常想到的可能有模具采用模具溫度控制系統(tǒng), 模具成型部分定期消應(yīng)力處理和表面強(qiáng)化, 合理的澆注排溢系統(tǒng), 以及在滿足產(chǎn)品要求的同時(shí)采用較低的壓力、速度和溫度等工藝參數(shù)等。但卻往往忽略了新模具的調(diào)試生產(chǎn)過(guò)程, 若不對(duì)該過(guò)程進(jìn)行控制, 甚至有可能模具的生產(chǎn)次數(shù)已經(jīng)達(dá)到首次消應(yīng)力的模次, 卻還未調(diào)試完成, 沒(méi)有生產(chǎn)出符合客戶要求的產(chǎn)品, 這就無(wú)形中增加了單個(gè)壓鑄件的成本。為了盡量避免這樣的情況發(fā)生, 給以后的生產(chǎn)打好基礎(chǔ), 對(duì)既定條件下新壓鑄模具壓鑄工藝參數(shù)的如何預(yù)先快速擇定則非常重要。

一、壓鑄機(jī)的選定

模具制造之前, 模具的設(shè)計(jì)師應(yīng)同模具的壓鑄工藝師一起確定好所要使用的壓鑄機(jī)并確定好壓室直徑。

二、快速先定壓鑄工藝參數(shù)

以冷室壓鑄機(jī)進(jìn)行鋁合金壓鑄為例。根據(jù)模具的三維模型，可以得到該產(chǎn)品的每模金屬重G0 (kg) ,產(chǎn)品凈重G1 (kg)，集渣槽總重量G2 (kg)，分型面總投影面積S(m2)，連同已經(jīng)先好的壓鑄機(jī)額定鎖模力T(N)，壓室直徑D1，為下面的各工藝參數(shù)確定做基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1、 壓射比壓Po的確定

壓射時(shí)的極限比壓：P極限=T/S

式中T-壓鑄機(jī)額定鎖模力；S-分型面總投影面積；

Po就小于P極限避免生產(chǎn)中發(fā)生漲模，并根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、外觀及內(nèi)部質(zhì)量要求。

2、 壓鑄機(jī)的壓射缸增壓后壓強(qiáng)P1的確定壓射過(guò)程完成后，作用在沖頭和壓射缸活塞上的力相同，即：

因此，有實(shí)時(shí)控制的壓鑄機(jī)可以直接在其控制電腦內(nèi)設(shè)置P1；普通的壓鑄機(jī)基本上為手動(dòng)調(diào)節(jié)增壓閥開(kāi)啟程，配合調(diào)整增壓蓄能器的氮?dú)獬涮顗簭?qiáng)來(lái)完成設(shè)定。

3．壓射速度的確定

(1)第一階段低速壓射V1。一般由兩部分構(gòu)成，首先為沖頭由靜止到剛過(guò)澆料，這時(shí)需要慢速，主要是為避免合金液從澆料口溢出，有利于氣體排出；其次為金屬液繼續(xù)充填到內(nèi)澆道之前(這時(shí)的速度要大于前一部分)，主要是為了避免合金液內(nèi)卷氣，同時(shí)要盡量避免合金液提前進(jìn)入型腔。

參考數(shù)據(jù)：一般可以設(shè)為0.1～0.5m／s；薄壁件、外表裝飾件為0.25-0.35m／s；高耐壓強(qiáng)度件為0．15-0.25m／s。

(2)第二階段 高速壓射V2 。當(dāng)合金液到達(dá)內(nèi)澆道時(shí)，可以進(jìn)行高速切換，使得合金液在高壓高速下充填。經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：高速壓射速度：達(dá)2～4．5m／s以上，高速射出加速時(shí)間t1為0．01 s，增壓時(shí)間t2 為0.01s。

(3)第三階段 金屬液充型結(jié)束前減速。在充型結(jié)束前增加減速動(dòng)作，可以減輕合金液在充型結(jié)束時(shí)的沖擊，保護(hù)壓鑄模具，減少飛邊的產(chǎn)生；但要注意減速點(diǎn)設(shè)置不宜過(guò)早，否則會(huì)影響充型效果。

4．重要壓射速度切換位置的選擇

(1)通常高速壓射起點(diǎn)的位置在Ⅱ (正常速度切換位置)，即合金液到達(dá)內(nèi)澆道時(shí)。

(2)若是表面質(zhì)量要求高的壓鑄件，可以將切換位置提前在I、Ⅱ之間。

(3)若是希望減少壓鑄件的局部氣孔，可以將切換位置滯后到壓鑄件的重要部位之上，即Ⅲ處，以減少重要部位的氣孔，增加致密性。但要十分注意防止充型速度過(guò)慢導(dǎo)致壓鑄件的冷缺陷。當(dāng)壓鑄件的重要部位在末端時(shí)，則不應(yīng)使用該方法。

(4)對(duì)于大型壓鑄件和大型壓鑄機(jī)，可以將切換位置設(shè)在合金液進(jìn)入型腔30％左右，以減少氣孔的產(chǎn)生。

(5)切換位置在I以下時(shí)卷氣量大，不推薦。

下面的數(shù)據(jù)計(jì)算是根據(jù)正常速度切換位置為研究對(duì)象進(jìn)行的。

L0為低速壓射行程，即合金液到達(dá)高速壓射切換位置處的沖頭行程L1為高速壓射行程，即產(chǎn)品凈重G1 與排溢系統(tǒng)總重G2 之和的合金液在壓室內(nèi)所占的長(zhǎng)度，因此 L1可以通過(guò)計(jì)算得到：

上式中合金液的密度ρ，鋁合金液可以按2．65 XlO3kg／m3 計(jì)算。

L2為料柄厚度(經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為30～50mm)。

L=L。+ L1+ L2：，可以通過(guò)澆料燙壓室后經(jīng)測(cè)量得到。

根據(jù)測(cè)量得到的L，計(jì)算得出的，以及自行確定的，可以得到的值，即確定了高速壓射的切換位置。

5．增壓壓力的相關(guān)設(shè)定

冷室壓鑄中，建壓時(shí)間表示增壓壓力的響應(yīng)速度，普通的壓鑄機(jī)通過(guò)調(diào)節(jié)增壓速度調(diào)節(jié)手輪來(lái)實(shí)現(xiàn)。先進(jìn)的壓鑄機(jī)可以在控制面板上直接設(shè)定增壓壓力和時(shí)間的曲線。增壓過(guò)程的起點(diǎn)可以通過(guò)位置、壓力和速度來(lái)觸發(fā)。

一般來(lái)講，通過(guò)設(shè)置位置來(lái)觸發(fā)增壓，易于設(shè)置并便于調(diào)節(jié)，該位置設(shè)置的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為：沖頭壓鑄行程終點(diǎn)前10～30mm。

6，澆注溫度和壓鑄模具溫度的設(shè)定

(1)澆注溫度可根據(jù)合金牌號(hào)、壓鑄件的質(zhì)量要求等進(jìn)行沒(méi)定。

(2)壓鑄模具溫度可以控制在澆注溫度的1／3左右，薄壁、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的壓鑄件可適當(dāng)提高，但應(yīng)當(dāng)注意的是，在開(kāi)始生產(chǎn)前應(yīng)對(duì)模具進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度控制在150～180℃。

7．持壓時(shí)間和留模時(shí)間的設(shè)定

鋁合金壓鑄件基于壁厚的持壓時(shí)間和留模時(shí)間推薦值。

若經(jīng)過(guò)上述工藝參數(shù)設(shè)定并根據(jù)壓鑄件進(jìn)行凋整后，

沒(méi)有達(dá)到產(chǎn)品的質(zhì)量要求，則需要對(duì)模具上的澆注排溢

系統(tǒng)進(jìn)行修改調(diào)整。

生產(chǎn)出合格壓鑄件的條件很多，上述的壓鑄工藝參數(shù)選擇僅為其中的一個(gè)方面，如壓鑄模具的澆注排溢系統(tǒng)設(shè)計(jì)，模具的制造精度，壓鑄機(jī)的狀態(tài)，壓鑄操作者的技術(shù)水平，以及壓鑄用涂料的選擇等都會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響，出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)還應(yīng)從多角度、全方面去考慮，不要局限于某一方面，這樣才能快速解決問(wèn)題。