專業順德壓鑄廠闡述一副壓鑄模具的順利投產是一個壓鑄件成功開發的關鍵環節,而澆道系統的良好設計是保證壓鑄模具正常生產的前提。特別是一些有特殊要求(如氣密性、表面粗糙度等)的產品,批量生產時,這些特殊要求往往成了考核一個壓鑄模具成功與否的關鍵指標。我們在實際生產中發現,雖然影響壓鑄件特殊要求質量的因素較多,但澆口位置的設置往往是一個不可忽視的環節,不恰當的澆口位置設置會造成一副模具的整體報廢,或者模具生命周期大打折扣。專業順德壓鑄廠現在以生產實踐中壓鑄模澆口位置的設置對壓鑄件質量的影響做一簡要的闡述。
四方路燈蓋,中山壓鑄件
壓鑄件澆道系統的設計需要通過對鑄件的結構分析,并確定各種要求以后進行。設計澆注系統的一般過程是:
(1)選擇澆口的位置。
(2)考慮引導金屬流的流向。
(3)劃分澆口的股數。
(4)設置澆道的形狀和尺寸。
(5)確定內澆道的截面積。
在實際設計中,除澆口位置的選擇是首先考慮的一步外,上述順序只是一個大概考慮的步驟,先后次序并不是十分嚴格。其實,上述這幾方面是互相影響、互相制約的。在考慮后一個步驟時,很可能要對前一個步驟已作的設計進行改變和調整。因此,必須根據具體情況全面地加以綜合考慮,從而設計出符合要求的澆注系統。由于澆道系統的設計對壓鑄件質量影響的因素較多,本文僅就涉及澆口位置的選擇對壓鑄件質量的影響進行討論。
一、 澆口位置的選擇原則
在模具設計時,澆口位置的選擇,往往受到合金種類、鑄件結構和形狀、壁厚變化、收縮變形、機型類別(臥式、立式),以及鑄件的使用要求等方面的限制,因此對壓鑄件來說,理想的澆口位置是很少的。在這些需要考慮的因素中,只能以滿足最主要的需求來確定澆口位置,特別是一些特殊的需要。專業順德壓鑄廠對澆口位置首先受到壓鑄件外形所限定,同時還要考慮其他一些因素。一般來講需要注意以下幾個方面的問題。
(1)澆口位置應取在金屬液填充流程最短、流至型腔各部位的距離盡量相近的部位,使填充路徑減少曲折和避免過多的迂回。建議盡量采用中心澆口。
(2)澆口位置放在壓鑄件壁厚最厚的部位有利于最終壓力的傳遞。同時,澆口開設在厚壁部位,對內澆道厚度的增加也留有余地。
(3)澆口位置應使型腔溫度場的分布符合工藝要求,盡量滿足金屬液流至最遠端的填充條件。
(4)澆口位置取在金屬液流進入型腔不起旋渦且排氣順暢的部位,有利于型腔內氣體的排除。生產實踐中,要排除出全部氣體是十分困難的,但針對鑄件形狀設法盡量多地排除氣體則是設計時應考慮的問題。排氣問題對有氣密性要求的鑄件應特別引起重視。
(5)對于框形鑄件,澆口位置可以放在鑄件投影范圍內(見圖1),若單個澆口填充良好,沒必要采用多股澆口。
(6)澆口位置盡可能取在金屬液流不正面沖擊型芯的部位,應避免使金屬流撞擊型芯(或型壁)。因為撞擊型芯后,金屬液動能耗散劇烈,同時也易形成分散液滴與空氣相混,使鑄件缺陷增多。型芯被沖蝕后,產生粘模,嚴重時,被沖蝕的部位形成凹陷,影響鑄件脫模。
(7)澆口位置應設置在鑄件成形后容易去除或沖切澆口的部位。
(8)對有氣密性要求或不允有氣孔存在的壓鑄件,內澆道應設置在金屬液最終都能保持壓力的部位。
二、專業順德壓鑄廠澆口位置影響壓鑄件質量的實例
2.汽車空調壓縮機下殼體
如圖2所示,是一款汽車空調壓縮機的下殼體,該產品采用ADC12 合金,在DCC400壓鑄機上生產,沖頭直徑70mm,產品凈重1040 g,渣包重量267 g,模具溫度180~220℃,鋁液溫度650~680℃。
經過幾次小批量生產發現,在圖2所示的三個部位會出現數量不等的漏氣現象,綜合漏氣比例甚至高達20%~30%。雖然一些滲漏的產品件后續經過浸滲處理能達到客戶的檢驗標準,但是每次的浸滲費用較高,導致生產成本大幅上升,模具無法投入正常的生產。
為改善這一狀況,我們對幾次試制的壓鑄工藝進行了認真的計算分析,對該模具來說,原有的壓鑄工藝參數基本上都調整到了{zj0}的狀態,是否是由于模具澆排系統的原因造成的這一問題呢?隨即,我們便采用目前流行的壓鑄模擬流動xxxx對該模具的填充過程做模流分析,如圖3所示。
專業順德壓鑄廠
從模流填充圖上,我們可以看出,由于澆口開在產品件的端面上,在金屬液填充時,圖2所示的漏氣部位B和C兩處,恰好是金屬液填充最末端所在的部位,由于這個產品的底部較厚,圓周的桶壁厚度較薄,金屬液填充的末端在{zh1}的增壓階段無法得到有效的補縮,內部存在組織疏松,最終造成鑄件在此處漏氣,氣密性不合格。