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压铸模具设计：压铸件浇口部位粘模的解决措施

　　在压铸生产过程中，常遇到模具的浇口部位发生严重的粘模或粘裂现象，铝合金粘附在浇口周围的型壁上，不易清除掉，这种情况在新模具中出现较多。本厂在刚开始生产186箱体时，也因浇口部位粘模成块的粘掉且有裂纹出现，导致产品合格率低下，影响压铸的正常生产。导致粘模的因素很多，如合金的化学成份不合格，因为铝合金和铁有很强的亲合力，在一定的条件下极易与H13模具发生反应导致粘模;脱模剂的使用效果差;工艺参数的设置不合理;模具的内浇口设计不合理;模具的刚度或者表面粗糙度不够等，这需要在的具体的生产过程中去解决。经过分析和总结：我们采取下列措施解决了186箱体浇口粘附和裂纹的问题。

　　1.对铝合金的化学成份的分析

　　铝合金和铁有很强的亲合力，当铝合金中的铁含量低于0.7%，则铝合金容易与H13模具发生化学反应产生化合物，粘附在模具表面上，产生粘模，但铁能减小铝合金粘模的倾向，便于压铸。随着铁含量的增加，力学性能下降，特别是冲击韧性和塑性降低，热裂倾向增大，并且还会使铝合金出现硬质点，加工性能变坏。因此，压铸铝合金中铁的含量应控制在0.7%~1.3%。

　　所以我们首先应对铝合金中的化学成份进行分析，经光谱分析本产品使用的ADC12铝合金中的铁含量在0.9%左右，合金元素成份没有问题。

　　2.压铸工艺参数的调整

　　工艺参数的设定对粘模的影响也是很大，如压力和速度的大小，合金的浇注温度，模具的温度等，所以要根据铸件的结构和使用要求来计算出合理的工艺参数。

　　1)压力和速度的调整

　　高的金属压力流会增加合金和模具的粘结，不同金属之间在高压下摩擦热使得金属之间产生的焊接，也是一种粘模现象。金属流的压力需要通过计算并设置生产出高品质的铸件产品所需要的最小压力。本产品在力劲DCC1600机型下生产，根据产品的要求计算出所需增压压力为24~26Mpa，避免在过高的压力下金属流粘结，减小模具的包紧力，也可避免裂纹的发生。高速金属流冲刷型壁，加速度压铸模磨损，高速度金属流呈雾状进入型壁，粘附模具表面，不能与随后进入的金属流熔合形成表面缺陷等。压力和速度是相辅相成又相互制约的两个因素，为适应铸件的工艺要求，压铸压力和充填速度都要做到无级调整。

　　2)模具和合金温度的控制

　　模具温度的高低对于是否会发生粘模非常重要。模具温度越高，就越易产生粘模。模具的进水方是温度的高温区，在该区域我们应增加喷涂铜管的数量，也可以用喷枪对模具局部进行降温，并检查模具的冷却水效果，在实际生产过程中我们可以用红外线测温仪对模具粘模部位进行检测，将模温控制在150℃~220℃之间，让模具达到热平衡。铝合金浇注温度根据铸件的要求设定到最低，在610℃~680℃之间，减少粘模的形成。

　　3)通过以上工艺的调试，浇口处粘模得到一定的缓解，但仍不稳定，报废较多。所以着手对模具浇道进行改进。高的内浇口速度使金属流冲击型壁局部模具温度升高，加快粘模的形成。因而需要考虑降低内浇口速度，内浇口速度=射出速度*冲头面积/浇口面积，从式中可以看出要降低内浇口的速度可以增加内浇的截面积，降低射出速度和更换压室。我们采取增加内浇的截面积和对射出速度的的调整来降低内浇口速度，减少粘模的形成。

　　186箱体的浇道采用内接浇口，金属流的直接冲击模具表面容易破坏模具表面致密的氧化金属膜，使模具表面凹凸不平，造成粘模。通过修改浇道让金属流以较小角度接触到型腔表面，也可在浇道上应用圆弧角。

　　3.脱模剂的使用

　　脱模剂有助于减少粘模，需要使用良好的脱模剂，脱模剂在铸件和模具之间能形成一层防护膜，避免熔汤直接接触模具从而防止模具粘模的发生。即使是抛光的模具表面，在以微米为单位时，也能看到有许多凸凹不平的区域。脱模剂填补这种凹凸不平，并产生润滑作用，但脱模剂在熔融金属液的涡旋流动作用下会被冲刷掉,形成粘模。良好的脱模剂必须有足够的强度来承受金属液的分离或冲击。模具的冷却水温度要低于模具表面的温度，以便使脱模剂可以充分附在模具表面上，起到理想的防护作用。如果模具的温度太高，脱模剂就较难附着在模具表面上。这是因为脱模剂会被加热到一个很高的温度，以致很快就被蒸发无法附着在模具表面，从而使得粘模现象发生的倾向加大。脱模剂在模具表面形成保护膜最佳理想温度在200℃~250℃。当压射金属流使得模具表面变得粗糙时，粘模形成的趋势会增加，在发生粘模比较严重的地方，还可以在模具局部涂抹一些压专用的润滑脂和脱模膏，这些产品都具有良好润滑脱模效果，减少粘模的形成。

　　4.模具表面的处理

　　一些表面处理方法能阻止粘模的发生，应使用熔点较高的特种材料对模具表面进行处理，这种合金可以与铁混合，并可粘附在模具表面发生粘模的位置上避免粘模发生;也可以在粘模位置使用各种防止粘模发生的材料对模具表面进行处理，提高模具表面的材料在高温下的硬度，降低模具表面的活性的方法来避免粘模等方式。

　　结论：

　　通过对影响粘模的各种因素进行调整和改进，浇口处粘模和粘裂现象已基本得到控制，产品合格率达到公司要求，保证压铸正常生产。

　　主要控制措施：

　　1)对铝合金中的化学成份分析检查;

　　2)将模具易发生粘模的地方模温降到最低;

　　3)喷射于模具表面的脱模剂和专用的脱模产品能有效地减少粘模现象的发生;

　　4)在保证质量情况下，尽量降低金属液的温度;

　　5)金属液进入模具的方向必须以较小角度接触到型腔表面;

　　6)在满足铸件的工艺要求下，压铸压力和充填速度都要做到无级调整。

　　7)一些模具表面处理方法能阻止粘模的发生，提高模具表面的材料在高温下的硬度，降低模具表面的活性的方法来避免粘模。

　　本文作者：穆安强 重庆惠正机械制造有限公司