浅谈压铸模具对压铸生产的重要性

    压铸生产过程会出现不同因素的质量问题，除了压铸设备故障、设备性能与质量造成系统的不稳定因素外，还有一些附件装备(如压缸、冲头、冷却管网等)工艺参数准确性、以及辅料质量都能产生对压铸生产的一定影响(如脱模剂、润滑珠，冷却水)，铝液的纯净也会给压铸带来相应的不稳定因素(如废品，浇口、溢流块、清机料的配比)，及熔炼工艺控制等。以上的各种原因虽然对压铸生产与质量造成较大的不利因素，但这些问题都比较直观，较容易解决，而在压铸生产过程中，常见又不易解决的质量问题，常常困扰着我们每一个企业(如气泡。气孔、、渣孔、针孔、开裂、崩缺、拉伤、变形、错位、冷料、冷纹、冷隔、欠铸、疏松、缩孔、模具飞料等等)，甚至阻扰了企业的压铸发展，而造成疑难且又频繁质量问题的主导原因，它就是压铸模具所为。

　　从上述的认识分析中，我们可以理解，效率的提升，产品质量的保证，较好的经济收益都与模具开发、设计，保养维护密切相关，过去技术人员把整个压铸生产过程的质量、效率、收益控制，划分为，模具占65%，机器性能占10%，附件与辅料占6%，熔炼占4%，工艺参数调试占10%，人为操作占5%，作为对压铸生产全过程的一个基本管理标准，但随着压铸件广泛应用在各行各业领域里，特别是近年来广泛用于在高端设备与装备(如汽车、通讯、航天等)，其对压铸件的质量要求更为严格，各行业也作出了相应的技术标准，所以对过去的压铸生产过程管理控制划分，我本人认为也要与时俱进，从新整合划分，我个人认为产品质量的提高，首先是对设备的性能、稳定有了更高的要求，对辅料(脱模剂、润滑珠)的质量与使用有了更深刻的认识，当然压铸模具也在不断提高设计能力与使用寿命(如增加了点冷、前模顶出、斜顶、表面电极等)，因此压铸生产过程控制(质量、效率、收益等)应按一下划分，模具占50%，压铸设备占20%，辅料5%，附件占5%，熔炼占5%,参数调试占10%。目前压铸设备在生产中基本实现了自动或半自动，所以人为操作占3%，冷却水质量占2%。

　　从过去到现在我们对压铸生产过程控制的划分，模具都是占到了主导地位，为此可以理解压铸生产的核心在于模具的制造质量，模具的成败是压铸企业发展的分水岭，我们必须有清晰的认识，足够的意识，把模具的设计、生产制造、维护保养当做一项重中之重的工程专项管理，企业才能会更好的前进与发展。

　　下面有关压铸模具在设计、制造中应注意的几点事项与生产过程常见的质量问题，我本人浅谈一下自己的观点，并愿意一起与同行共同分享(仅供参考)。

　　一：一个良好的压铸模具是从铸件研发设计开始。铸件的性能与工艺技术要求是客户需求标准，客户不会轻易考虑模具的制造和压铸生产工艺是否能满足铸件所需的技术标准，但铸件的结构往往不能满足压铸模具与压铸生产的技术与工艺条件，所以这要对铸件的前期结构，技术要求进行全方位的审核，一是对压铸模具的设计、制造是否能达到铸件的技术工艺要求审核(不能达到与客户协商)，二是评估铸件的生产设备能力与自身的技术力量，三是预计生产效率与合格率，四是制造周期、成本及寿命，五是订单数量、回报收益，六是客户信任度。

　　二：以上确认后，就要从模具设计的第一步开始。

　　1：模具排位，也就是给模具定位，定位首先考虑市场需求，月度、年度产量，定位目的是考虑模具制造成本(主要参考是费用由谁承担，是全款或是产品分摊，客户要求提供的良品数量，复制模费用)。

　　2：确定模具尺寸，首先考虑模肉尺寸，模肉除考虑四周分型面的预留外，直浇道、横浇道、内浇口、排气位置、溢流槽，抽芯方式与大小及数量、冷却系统的方式、是否需要温控系统、真空排气或大排气、模肉的尺寸影响到以后的模具寿命、是否能控制飞料、结构是否需要有前顶装置等，来确定模肉的尺寸，同时考虑模架尺寸。

　　3：顶针排位，确认客户对其有没有要求，二是顶针的大小、数量，三是考虑生产中是否影响产品顶出与平衡，四是考虑顶针位置是否影响运水系统，排位的顶针多，会增加成本，对模具寿命也会产生一定的影响，但能起到良好的排气作用，对复杂件顶出、排气有较好的辅助作用。

　　4：冷却系统，建议尽可能采取直通式冷却，在直通无法解决时，采取点冷，要注意模温控制，点式冷却效果不是最佳，造价高、装卸也不利于生产，但可采取直通与点冷并用方式。

　　5：浇口套的尺寸选择，直径大压射投影面积大，小侧相反，这样就会产生比压等诸多的问题，如直径大产生废料多，设定比压力小，流速对模具的冲击小，对设备与模具寿命都有相应的好处，适用于结构不是十分复杂的产品铸件。浇口套小，材料减少烧损，冲击速度快，充填性能较好，结构复杂铸件使用较多。

　　6：模具结构易损，开裂、老化凸出的部位及镶针尽可能采取镶件方式设计，采用原身制造方式，对以后的生产会带来诸多不便，列如不便于修理，改造、也不利于对结构件的排气，但原身方式在制造中可以降低成本，制造周期短，对模具寿命也所好处，采用镶件在生产中可以缩短更换、维修时间，使用方便、快捷、而最大的好处可以起到较好的排气作用。

　　7：浇道与内浇口的设计，不论直浇，横浇还是内浇口的设计，都与产品的成型，起着至关重要的作用，如果说模具是压铸生产的核心，那么它们就是模具的设计核心，它将铝液从压缸导入型腔内各个部位，它所导入的流量速度、充填时间，流向位置、型腔内的温度以及在充填过程中需要保持平稳、铝液温度的控制、易冲击的部位的保护、铝液流出型腔的先后次序等，必须是缺一不可，直浇道的宽厚长是导入铝液的第一个重要部位，太宽影响流速，太长会泄压，太厚是以上两个缺陷的并存，它们会使浇道部位的模温增高且不易控制，易断料柄，产生废料多，增加充填时间，但它们都有一个共同的优点，流速平稳，所以在设计时应慎重考虑，(参考数据，一般400吨以下机器，浇道长20nn-40mm,宽一般为15mm-25mm,厚10mm-15mm,630吨到1000吨的机台，长35mm-65mm,宽30mm-50mm,厚15mm-25mm,1250吨到2000吨机台，长45mm-80mm，宽35nn-65mm,厚30mm-45mm,)

　　总之我们在设计直浇时，注重产品的长与宽度结构，保证导入横浇道时流动平稳，流动速度与流量，防止产生模温过高现象，废料多造成烧损浪费。

　　在设计横浇道时一般采取两种入水的方式，一是大水口，二是分流式，(阶梯分流式)这主要是根据产品结构而设定，横浇设计时，选择分流位置是非常重要的，分流是导入进浇口实施充填的第一步骤，它所包含的流量、流速、平稳，压力是保证整个压铸过程最关键的组成部分，不仅如此，分流还必须保证进入型腔内的铝液不能轻易相互冲击，或者说是过早碰撞，以免造成涡流形成气体，降低流速与压射力，在设计横浇道的长度与厚度以及减速部位时，应首先考虑长度与厚度能否满足导入分流所需的流量与平稳，太短或太薄都会造成直浇导入的铝水空间不够，使铝液不能平稳有序进入分流充填，甚至造成泄压现象。如果设计过宽或着过厚会影响铝水的流速，使铝水进入型腔后减弱冲击力，致使压力传递不够，且造成烧损多。减速部位不能过于复杂，在保证两侧正常入水时，尽量减少减速部位，以免造成铝水过多翻滚，影响流速，减弱压力，。一般横浇与分流连接处，通常采用45度斜角，角度大影响流速，减弱力度，流速也不能够平稳，角度小流速过快对模面冲击大，铝水过度不充分，压力分散不集中，甚至可以减弱压射力的传递。

　　内浇口的主要设计依是跟据分流位置而设定的，值得注意的是，浇口入水角度，角度大小直接影响到入水的方向与速度，也会造成交叉冲击，形成涡流减弱压力，延长充填时间。但合理运用入水角度，借助铝水在型腔内碰撞的反射力，可以改变流速与反方向，从而达到我们所需的充填质量，这是根据水力学知识与压铸工作经验相结合的成果，也是压铸技术运用的最高境界，是我们压铸技术工作者不懈追求的目标。

　　8：溢流槽是压铸模具布局中重要的组成部分，通常大家习惯把溢流作为排泄冷料，气体排出，辅助顶出，均衡模温之作用，但合理的运用溢流，它能改变铝液的流向与流速，达到我们预想不到的充填效果。

　　9：认识模具制造价值与市场价值，在众多的压铸企业往往在开发模具时，总是把模具的制造成本放在首要位置去考虑，却忽视模具质量在生产过程中起到的至关重要效能，只考虑廉价模具，从寻找制造商开始，就以对今后的生产出现频繁的滞产奠定了不良的因素，模具故障多，维修频繁，生产不顺畅，效率低，废品率高，老化快，开裂早，致使整个铸件加工工序不顺畅，计划不能按预计生产进行，增加制造成本，这就体现了模具的制造价值。货期延误，质量不能达到客户的要求，失去了客户的信任度，模具就给公司造成了不可弥补的市场价值。所以在前期开发模具时，考虑成本，但绝不能吝啬，必须保证模具的质量，充分体现模具在压铸生产中的核心价值。

　　10;模具在制造中应注意的几点事项，一是要绝对避免有尖角部位。二是尽量消除应力过度集中的位置。三是模面不能余留机加，电极加工痕迹，以免容易产生应力。四型腔模面不可过度抛光，如果模面太光、太亮，就会失去散热功能，造成过早老化、开裂。五凡有凹凸部位，包括台阶位置，尽可能加大圆弧位，，避免应力集中，提高铝水流动性。

　　11：做好模具维护与保养，一个良好的模具不仅靠制造，日常维护、保养也能起到延长模具寿命，提高生产效率，降低制造成本。基本的保养与维护我们都知道该怎样做，但生产过程中要做好，也有一定的难度，首先要了解、认识模具，了解模具的特性，认识模具的重要性，通过对员工、管理者培训与教育相结合，使每一个人都明白这个道理。

　　我们通常维护与保养的工序及工艺是传统的做法，这里我介绍一个既简单而更有效的保养方式，在模具空余的时间，将模肉清洗抛光，放入电箱后开始升温，温度升至500度(不能高过最后一次退火温度)停止升温，温度降到350度左右，将模肉取出空冷，使模肉表面形成氧化膜，氧化膜可增加铝水流动又可防止铝水直接冲击模面，同时也起到回火消应力的作用，不但节省成本，也便于保养利于生产。这种方式可随时进行，次数越多效果也好，设备可做，也可购买，设备操作便利，模具可提高40%的寿命。不妨可试试。

　　12：压铸件常见的质量原因分析，常见的质量问题表现为，缩水、缩孔，疏松、气孔、气泡、渣孔、针孔、冷纹、冷料、冷隔、变形、错位、拉伤、开裂、崩缺、欠铸等，造成这些质量的因素是多方面的，但主要的原因来自模具，要解决这些原因，首先是要清楚原因和甄别类型，很多人会把气孔、渣孔、针孔混淆，把冷纹当作冷料，把冷料又当作冷隔，这样的认识与理解就很难做出正确的判断，判断有误，解决的方式就不同，结果当然就不会理想，判断有误不仅延误时间更会造成极大的浪费。我们就以气孔、渣孔。针孔为例做一说明，气孔内部光滑，孔内较规则，造成气孔的原因，主要是，气体排出不畅，型腔产生涡流，结构复杂无排气流道，两侧入水过快，溢流、气道开设不理想，充填时间与浇口流向不正确，料温高，型腔内余留水分过多，铝水含有气体，速度太快等。渣孔表现为孔型及内部不均匀，造成渣孔的因素多数为，模温低，料温低，压力不稳定，铝液含有杂质等。针孔的主要原因是，铝液含有氧化物，(大炉在清理炉壁时的残留物)料温、模温低也有一定的因素。我们经过这样细致的甄别，清晰的判断，才能及时正确的拿出有效的解决方法，使生产有序、顺畅，质量有所保证，客户满意的压铸供应商。

    以上是我对压铸生产浅薄的理解与认识，如果对您有所帮助，我感到无比的欣慰，并希望更多的同仁提出宝贵的建议，一同为压铸生产的优化，共同努力。