
解決壓鑄件粘模缺陷的具體措施
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2023-02-11 17:33
粘模缺陷對(duì)鑄件的危害是:壓鑄件外觀粘模時(shí),輕者表面粗糙,影響外觀粗糙度;重者鑄件表面脫皮、缺肉、拉傷、拉裂,還會(huì)造成鑄件漏氣,導(dǎo)致鑄件批量報(bào)廢。壓鑄件粘模的現(xiàn)象有很多,引起粘模的基本原因有以下幾點(diǎn)。
1.1 壓鑄合金與模具鋼的親和力 壓鑄合金與模具鋼的親和力越大,越容易互相熔融粘合在一起。壓鑄合金與型壁粘合后會(huì)產(chǎn)生較大的脫模阻力,鑄件脫模時(shí)出現(xiàn)拉傷。目視鑄件粘模部位存在表面粗糙、脫皮或缺料等拉模痕跡(注:要與積碳相區(qū)別),在粘合嚴(yán)重的情況下鑄件會(huì)被撕裂破損。
而目視模具型腔表面粘附一層壓鑄合金,顏色泛白。 壓鑄合金液噴射或流動(dòng)沖擊型壁或型芯后,使型壁或型芯溫度升高,在高溫時(shí)合金液與型壁的模具鋼 發(fā)生熔融焊合而產(chǎn)生相互粘附。合金液溫度越高、噴射速度越大、模具溫度越高、模具硬度越低,鋁合金液與模具鋼的親和力會(huì)增加,越容易發(fā)生熔融、焊合粘附。粘附了壓鑄合金的模具表面在鑄件脫模時(shí),型腔表面與鑄件表面擠拉撕扯,會(huì)把鑄件表面皮層撕破,鑄件表面就出現(xiàn)了粘模拉傷。
壓鑄合金液在內(nèi)澆道的填充速度越大,金屬液流沖擊模具型壁就會(huì)越劇烈。金屬液直接沖擊型芯或型壁,沖擊力轉(zhuǎn)化為熱能,不僅合金液的溫度會(huì)升高,被沖擊部位的模具溫度也會(huì)升高很多,大大地增加了鋁合金液與模具鋼的親和力。所以,在模具內(nèi)澆道處,承受合金液高速?zèng)_擊的部位最容易出現(xiàn)粘模。如果沖擊到定模一側(cè),就增加了定模一側(cè)鑄件的包緊力。
模具的硬度不足,脫模時(shí)的模具表面,會(huì)被壓鑄合金擠壓變形,或使模具型芯彎曲變形,從而增大模具對(duì)鑄件的脫模阻力。
模具材料使用不當(dāng),在模溫較高時(shí),壓鑄合金極易粘附在模具表面。 1.2脫模斜度 模具脫模斜度過小(或無脫模斜度,或有反脫模斜度)、模具側(cè)面高低不平(沖蝕、壓傷、缺損等)、 表面粗糙等,鑄件在脫模方向受到阻礙。鑄件脫模時(shí)表面被模具拉傷,鑄件表面沿開模方向呈線條狀的拉傷痕跡,即鑄件深腔起始端傷痕寬而深,而出模的末端傷痕漸小甚至消失,嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生整面拉傷。
(1)模具設(shè)計(jì)和制造不正確,定模型腔或型芯成形表面脫模斜度過小或有反斜度,使鑄件的脫模阻力很大。對(duì)于要求鑄件無脫模斜度的部位,最好是給鑄件留有加工余量,制作出脫模斜度,再讓后序精加工出鑄件無脫模斜度的部位。
(2)模具型芯或型壁上的壓傷變形、在型腔側(cè)面凸出會(huì)影響鑄件脫模,成形表面有碰傷或模具龜裂的傷痕,也會(huì)影響鑄件脫模。
模具的定模成型表面過于粗糙,或有加工制造的痕跡,不夠光滑,或加工、拋光痕跡的紋路與脫模方向不一致,或在脫模方向的平整度較差,這樣的不良表面都會(huì)因增加脫模阻力而阻礙鑄件脫模,造成鑄件表面有擦亮或擦傷的痕跡。這樣的擦傷痕跡在脫模方向呈直線形溝槽,淺的不到0.1 mm,深的約有0.3 mm 左右。
1.3鑄件對(duì)模具的包緊力 鑄件整體或局部收縮對(duì)模具的包緊力過大,或包 緊力的大小分布不均衡、不合理,這時(shí)鑄件就會(huì)因粘模出現(xiàn)變形、裂紋、斷裂,甚至出現(xiàn)鑄件粘到定模, 或出現(xiàn)鑄件粘到動(dòng)模頂不出來的現(xiàn)象。
(1)鑄件整體或局部對(duì)定模的包緊力大于對(duì)動(dòng)模的包緊力,開模時(shí)鑄件會(huì)滯留出現(xiàn)粘定?,F(xiàn)象。
(2)脫模時(shí),如果鑄件各部位對(duì)動(dòng)、定模上的包緊力受力不均勻,會(huì)致使鑄件在脫出時(shí)發(fā)生偏、歪、 斜,鑄件對(duì)定模包緊力大的部分就有可能粘留到定模上。
(3)如果定模模具溫度過低,或動(dòng)模模具溫度過高,會(huì)使鑄件收縮時(shí)對(duì)定模的包緊力大于對(duì)動(dòng)模的包緊力。
(4)模具脫模劑濃度過低,脫模劑的脫模性不好,對(duì)定模噴涂脫模劑不到位,脫模劑的用量不足, 這些都會(huì)影響鑄件的脫模性。熱模時(shí)如果對(duì)定模噴涂過多的涂料,定模的溫度就難以快速升高,鑄件冷卻收縮后,對(duì)定模一側(cè)包緊力增加的幅度會(huì)大于動(dòng)模。
(5)還有一種粘模現(xiàn)象:在壓鑄生產(chǎn)剛開始的一段時(shí)間內(nèi),即開始在低速壓射熱模時(shí),會(huì)因模具溫度過低,壓鑄的合金液流動(dòng)性下降得很快,致使充填在型腔里的金屬液成形很不完整,形成的鑄件強(qiáng)度很低, 鑄件各個(gè)部位之間連接很不牢靠,在鑄件脫模時(shí),包緊力較大的部位,就很容易與其他部位斷裂分離,粘留在模具里。特別是定模一側(cè)沒有頂桿頂出鑄件,所以更容易粘留在定模里。
對(duì)于壓鑄時(shí)每次出現(xiàn)的粘?,F(xiàn)象,要具體分析其產(chǎn)生的原因。例如:壓鑄時(shí)出現(xiàn)鑄件粘留定模,就要 檢查鑄件對(duì)定模包緊力過大的原因;檢查鑄件定模一 側(cè)的外觀,順著脫模方向,鑄件表面留有拉模的痕跡。
粘模拉傷或擦傷嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生較大的脫模阻力,會(huì)使鑄件局部或整個(gè)鑄件在型腔里脫不出來,鑄件滯留產(chǎn)生粘模;在嚴(yán)重的情況下不僅鑄件會(huì)有撕裂破損的現(xiàn)象, 模具的型芯、型腔也會(huì)出現(xiàn)拉傷、裂紋、斷裂的現(xiàn)象。壓鑄件粘模現(xiàn)象以鋁合金最為常見,解決壓鑄件粘模缺陷的具體措施如下。 2防止鑄件粘留定模的措施 2.1 壓鑄模具方面防止鑄件粘留定模的措施 在新制作的模具試模,或壓鑄生產(chǎn)開始熱模時(shí), 常常會(huì)出現(xiàn)壓鑄件粘模的現(xiàn)象。在壓鑄操作工藝正常時(shí)出現(xiàn)鑄件粘模,主要原因不是壓鑄工藝,應(yīng)該是鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)或制造的問題。壓鑄工藝、噴涂調(diào)試雖能補(bǔ)救,但補(bǔ)救的效果一般,不是很穩(wěn)定, 仍然會(huì)出現(xiàn)鑄件粘模的現(xiàn)象。
如果容易出現(xiàn)鑄件粘留定模的現(xiàn)象,在壓鑄之前, 應(yīng)先對(duì)模具進(jìn)行很好的預(yù)熱,并在開始低速壓射之前, 先對(duì)模具型腔涂抹抗粘模膏類涂料,并用壓縮空氣吹均勻,每壓鑄一模要涂抹一次,試壓鑄約20模,如還粘定模,說明模具有問題,需檢修模具。
對(duì)于已經(jīng)設(shè)計(jì)完成的鑄件,確實(shí)是鑄件對(duì)定模的 包緊力大于對(duì)動(dòng)模的包緊力,就要允許鑄件在定模一側(cè)設(shè)置頂桿頂出鑄件,允許定模一側(cè)的鑄件表面留有頂出痕跡,或要讓頂桿痕跡易于去除。這樣在設(shè)計(jì)模具時(shí),就應(yīng)在定模一側(cè)設(shè)計(jì)鑄件的頂出機(jī)構(gòu)。
重視計(jì)算動(dòng)、定模的包緊力,對(duì)于定模的包緊力大于動(dòng)模包緊力的鑄件,或?qū)ΧEc動(dòng)模的包緊力 相差不多的鑄件,即對(duì)于既有可能粘留定模,又有可能粘留動(dòng)模的鑄件,在設(shè)計(jì)鑄件或模具時(shí),就要改變鑄件或模具的結(jié)構(gòu)、脫模斜度、表面粗糙度等,設(shè)法使 鑄件對(duì)動(dòng)模的包緊力大于對(duì)定模的包緊力。
對(duì)于定模一側(cè)包緊力比較大的鑄件,新設(shè)計(jì)模具 時(shí),要把分型面盡量選在偏向定模的一側(cè),讓鑄件盡量多地放置在動(dòng)模型腔里,以增大鑄件對(duì)動(dòng)模的包緊力。
為了減小對(duì)定模的包緊力,需與鑄件設(shè)計(jì)者重新確定定模的脫模斜度,應(yīng)盡量加大定模的脫模斜度; 特別注意修正或加大定模一側(cè)鑄件容易被模具粘模拉傷部位的脫模斜度。同時(shí),適當(dāng)減小動(dòng)模的脫模斜度; 特別注意修正或減小鑄件設(shè)計(jì)有頂桿部位附近動(dòng)模模 具的脫模斜度。還要盡量把型芯設(shè)置在動(dòng)模上,或加長動(dòng)模一側(cè)的型芯長度。
要防止定模在制造和拋光時(shí)產(chǎn)生影響脫模的倒扣或粗糙表面;試模后或壓鑄過程中,要修正定模型腔壓傷、碰傷出現(xiàn)的變形;使用拋光或化學(xué)清洗劑消除合金在定模表面的粘附痕跡,合金粘附物在模具上如果未及時(shí)清除,長時(shí)間后粘模現(xiàn)象會(huì)越來越嚴(yán)重;更 好地拋光定模型腔側(cè)壁的粗糙表面。但定模拋成鏡面后既不利于涂料粘附,在開模時(shí),鑄件和模具之間還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)密的真空間隙,增大脫模阻力,所以定模深腔的底部可以不拋光成鏡面。對(duì)已氮化過的模具,拋光要慎重,防止破壞表面的氮化層,防止越拋光越粘模的情況。
修改模具內(nèi)澆道,適當(dāng)改變內(nèi)澆道的位置、大小和充填流向,消除或減輕因?yàn)閮?nèi)澆道對(duì)定模沖擊出現(xiàn)的沖蝕、粘模缺陷。例如:①改變鋁液充填流向,盡量降低金屬液對(duì)定模型腔的劇烈沖擊,可以把金屬液直接沖擊改為斜著朝向型芯或型壁;②適當(dāng)增大內(nèi)澆 道的截面積,用以降低內(nèi)澆道金屬液流速;③改變內(nèi)澆道的位置,使內(nèi)澆道處于鑄件寬大厚實(shí)位置,并避開對(duì)定模側(cè)型壁的沖擊;④盡量采取在鑄件深腔底部進(jìn)料的方法;⑤采取開放式內(nèi)澆道,內(nèi)澆道的喇叭口向著型腔,擴(kuò)大射出的面積;⑥對(duì)于內(nèi)澆道沖擊部位或型芯,可以使用碳化鎢棒涂覆機(jī),對(duì)模具表面以電 火花型冶金方式噴涂碳化鎢微顆粒層,金屬鎢微粒與 基體金屬結(jié)合不會(huì)脫落,能提高模具表面的抗粘模性, 如壓鑄模具表面層內(nèi)沉積2~4微米厚的涂層,其硬度可達(dá)HV4 000~4 500,使用溫度可達(dá)800℃。
為了把鑄件拉到動(dòng)模一側(cè),可以把頂桿的頭部修 出楔形倒拉鉤(鉤長5~8 mm,鑄件部位厚1~2 mm,讓壓鑄出的倒拉鉤把鑄件拉到動(dòng)模一側(cè),之后再把鑄件上的倒拉鉤清除掉。
為了增加鑄件對(duì)動(dòng)模的包緊力,對(duì)鑄件上需要精加工部位以及不影響外觀質(zhì)量部位的側(cè)表面,可以加大相應(yīng)模具部位的表面粗糙度,這樣增加鑄件對(duì)動(dòng)模 包緊力的效果比較明顯。
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