壓鑄模具是壓鑄生產的重要裝備,其通過與壓鑄機和壓鑄工藝相互協調,共同完成壓鑄(zhù)件的壓鑄成型過程。壓鑄模具哪怕出了很小的問題,也會影(yǐng)響(xiǎng)公司(sī)的生產。由於壓鑄件尺寸(cùn)精確(què),表麵品(pǐn)質好,加工餘量小,或不經機(jī)械加工(gōng)即可進行裝配,減少了機械加工設備和加工工(gōng)時。壓鑄(zhù)件價格便宜(yí),可獲(huò)得較好的經濟效益[1],所以壓鑄件(jiàn)受(shòu)到諸多行業的歡迎。
然而國際上對壓鑄件的要求越來越(yuè)高,逼(bī)迫我們壓鑄模具企業向精密、複雜、長壽命和多功(gōng)能的方向發(fā)展。我們的壓鑄模具企業雖然取得了一定的(de)成績,但也不能沾沾自喜,企業要在(zài)瞬息萬變的市場環境中,獲得穩定長久的發(fā)展,就不應該忽視任何細節。
1 設計環(huán)節易被忽(hū)視的細節
壓鑄模具設計是一項繼承與創新的(de)工作,一方麵(miàn)要以傳統保守的思(sī)維方式繪製圖紙,另(lìng)外又要以富有開拓創新的精神去設計模具。但是,就筆者近期對一些壓鑄模具企業的了解,發現模具設計者(zhě)往往會忽視一些細節。
(1)橫澆道。製(zhì)作壓鑄模具需注意控製橫澆道的截麵積,一般從直澆道起至內澆口(kǒu)需緩慢減小(xiǎo),不應有突然的收縮和擴張,尤其是不應(yīng)該有擴張狀態。這是由於(yú)隨著截麵麵積的擴大,金(jīn)屬液流動時會出現低壓區或渦流(liú)現象卷入的氣體,影響金屬液流動的穩定性[2]。通常橫澆道出口處截麵,應比(bǐ)進口處小10%~30%,並且保證(zhèng)橫澆道(dào)應有一定的長度和深度,這樣可以發揮出良好的穩流和導向作用。
(2)標準化。設計人員應(yīng)盡量利用標準來設計,這(zhè)樣有利於減少模具設計和製(zhì)作的出(chū)錯率,節約成本,縮(suō)短製作周期,提升模(mó)具的水平檔次。
(3)防錯。設計人員在設計(jì)時候要(yào)考慮防錯措施,目的隻有一個,防止模具製作人員和模具(jù)修理人員裝錯(裝反)零件。比如有多枚小型芯,他們(men)與(yǔ)鑲塊孔配合的直徑相同,但長度不(bú)一致,設計時可(kě)把底部台階的高度設計成不一致,這樣在裝配的時候小型芯不會(huì)裝(zhuāng)錯地方。(見圖1)
又如(rú)活動型芯的截麵是正方形(xíng)的,設(shè)計時可以錯開定位凸台的(de)位置來防錯,使得活動型芯隻能在一(yī)個方(fāng)向上(shàng)正確(què)安裝(見圖2)。
(4)編號。一副模具的(de)小型芯比較多時,裝配(pèi)模具時一枚一枚(méi)地試(shì)配,費時又費力。如果圖紙上注明小型芯與對應孔的(de)編號(hào),那在裝配模具的時候就一目了然,省時又省力(建議5 枚以上編號,5 枚以(yǐ)下可(kě)以不編號)。當然推杆也是如此,編了號的推杆在裝配時,很容易找到(dào)位置。
(5)冷卻水(shuǐ)管的(de)進出口(kǒu)方向。冷卻水(shuǐ)管的進出口(kǒu)方向,最好不要設計在模具(jù)的下方(fāng)(下方指模具安裝(zhuāng)到壓鑄機上時,對著地麵的麵),如果(guǒ)設計在(zài)下方,壓鑄工接冷卻水(shuǐ)不方便。確(què)實要設計在下方的(de),可采(cǎi)用快速接口。
2 生產環節易被忽視的(de)細節(jiē)
壓鑄模具生產是一種先進的精密鑄造方法,在優化產品品質(zhì)、提高加工(gōng)精度、改善(shàn)生產效率等方麵意義非常(cháng)顯著。因此,從生產環節看(kàn),不能忽視以下(xià)幾(jǐ)點:
(1)圓角。型腔上漏掉了圓角,使(shǐ)得鑄件沒有達(dá)到鑄件圖要求,甚至影響(xiǎng)了整個壓鑄模具的性能。鑄造圓角可(kě)使金屬液填充(chōng)順暢,使腔內氣體順序排出,並可減少應力集中,延長模具使用壽命。製作人員在製作模具時,不得忽略圓角的作用,尤其是在設計(jì)人員遺(yí)忘了圓角時,應立即提出。
(2)粗糙度。由(yóu)於金屬液由(yóu)壓室進入澆注係統(tǒng),並填滿型腔的整個過程僅需0.01~0.2 s 的時間,為了減少金屬液(yè)流動的阻力,盡可能減少壓力損(sǔn)失少,需要保持型腔表麵較高的光潔度。另外,成型(xíng)表麵上有良好的表麵品質,利於脫模(mó)。所以成型(xíng)部(bù)位(wèi)、澆注係(xì)統均應認真(zhēn)打光,而且應順著脫模方向打光(guāng)。
(3)補救方麵。製作人員在製作(zuò)模具零件時,難免有失誤(wù)的時候。出現(xiàn)失(shī)誤後(hòu),製作人員切不可私自通過鑲塊拚接、焊接等手段修改模具,應(yīng)該會同設計人員協商解決。因為有些產品表麵,客戶有特殊要求,比如不允許有鑲塊的(de)拚接痕跡、型腔焊接處開裂致使鑄件表麵(miàn)產(chǎn)生細痕等等。
3 忽視細節的危害
壓鑄模具在設計和製作時,忽視以(yǐ)上提到的細節,就會(huì)影響到3 個方麵:
(1)影響鑄件品質。在工業產業結構優化升級階段,客戶對零件產品品質的要求更加嚴格,特別是發達國家的機械裝配企業,重點強調了零件產品的品(pǐn)質標準(zhǔn)。壓鑄模具(jù)製作時出現錯誤,後期鑄造成形的金屬零件品(pǐn)質必定不符合要求。如(rú):模具成型部位某個微小的R 沒(méi)有製作,使得鑄件達不到客(kè)戶的要求,企業自然拿不到貨款,甚至還要賠償。
(2)影響模具壽命。假設在(zài)加工模具(jù)時,一不小心把內(nèi)澆口(kǒu)直(zhí)衝處的材料去除掉了,當時補救的辦法是采用(yòng)焊(hàn)接,那麽會致使模具在服役期間焊(hàn)補處龜裂相當嚴重,大大降低了模具的壽命。如果采用的是鑲塊補救(jiù)的辦法,可能就影響不(bú)到模具的壽命了。
(3)影響到(dào)了生產(chǎn)效率。壓鑄模具是現代無切削零件加工的先進設備,模具結構決定了企業日常生(shēng)產效率的高低。模具存在結構(gòu)問題,不僅影響了生產效率,也會對人(rén)員、設(shè)備、模具的安全(quán)使用造成危害。
如:一處渣包沒有和鑄件或整個澆(jiāo)注係統連接牢固,使得(dé)頂出鑄件的時候,渣包還(hái)擱在(zài)型腔(qiāng)內。渣包沒有和鑄件或整個澆注(zhù)係統連接牢固(gù),是個(gè)小問(wèn)題,但要把型腔內(nèi)的渣包取出來,是個大問題,一則(zé)使得機械自動(dòng)化不能繼續,二則壓鑄操作工(gōng)的安(ān)全(quán)受到威脅。
4 結(jié)束(shù)語
筆者根據多年的經驗,針(zhēn)對模具在設計與製造過程中一(yī)些看(kàn)似簡單、但(dàn)又常常被忽略的細節加以強調,因為細節決定成敗。隻要對上述設計、製(zhì)造過程中的細節給(gěi)予足夠重視,必將在一定程度上(shàng)提高模具的壽命,縮短模具製作周期(qī),提高模具(jù)和鑄件的品質。
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