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专业铝合金压铸厂开模的第一步骤是什么?


专业铝合金压铸厂阐述一副压铸模具的顺利投产是一个压铸件成功开发的关键环节,而浇道系统的良好设计是保证压铸模具正常生产的前提。特别是一些有特殊要求(如气密性、表面粗糙度等)的产品,批量生产时,这些特殊要求往往成了考核一个压铸模具成功与否的关键指标。我们在实际生产中发现,虽然影响压铸件特殊要求质量的因素较多,但浇口位置的设置往往是一个不可忽视的环节,不恰当的浇口位置设置会造成一副模具的整体报废,或者模具生命周期大打折扣。专业铝合金压铸厂现在以生产实践中压铸模浇口位置的设置对压铸件质量的影响做一简要的阐述。
压铸件浇道系统的设计需要通过对铸件的结构分析,并确定各种要求以后进行。设计浇注系统的一般过程是:
(1)选择浇口的位置。
(2)考虑引导金属流的流向。
(3)划分浇口的股数。
(4)设置浇道的形状和尺寸。
(5)确定内浇道的截面积。
在实际设计中,除浇口位置的选择是首先考虑的一步外,上述顺序只是一个大概考虑的步骤,先后次序并不是十分严格。其实,上述这几方面是互相影响、互相制约的。在考虑后一个步骤时,很可能要对前一个步骤已作的设计进行改变和调整。因此,必须根据具体情况全面地加以综合考虑,从而设计出符合要求的浇注系统。由于浇道系统的设计对压铸件质量影响的因素较多,本文仅就涉及浇口位置的选择对压铸件质量的影响进行讨论。

一、 浇口位置的选择原则
在模具设计时,浇口位置的选择,往往受到合金种类、铸件结构和形状、壁厚变化、收缩变形、机型类别(卧式、立式),以及铸件的使用要求等方面的限制,因此对压铸件来说,理想的浇口位置是很少的。在这些需要考虑的因素中,只能以满足最主要的需求来确定浇口位置,特别是一些特殊的需要。专业铝合金压铸厂对浇口位置首先受到压铸件外形所限定,同时还要考虑其他一些因素。一般来讲需要注意以下几个方面的问题。
(1)浇口位置应取在金属液填充流程最短、流至型腔各部位的距离尽量相近的部位,使填充路径减少曲折和避免过多的迂回。建议尽量采用中心浇口。
(2)浇口位置放在压铸件壁厚最厚的部位有利于最终压力的传递。同时,浇口开设在厚壁部位,对内浇道厚度的增加也留有余地。
(3)浇口位置应使型腔温度场的分布符合工艺要求,尽量满足金属液流至最远端的填充条件。
(4)浇口位置取在金属液流进入型腔不起旋涡且排气顺畅的部位,有利于型腔内气体的排除。生产实践中,要排除出全部气体是十分困难的,但针对铸件形状设法尽量多地排除气体则是设计时应考虑的问题。排气问题对有气密性要求的铸件应特别引起重视。
(5)对于框形铸件,浇口位置可以放在铸件投影范围内(见图1),若单个浇口填充良好,没必要采用多股浇口。
(6)浇口位置尽可能取在金属液流不正面冲击型芯的部位,应避免使金属流撞击型芯(或型壁)。因为撞击型芯后,金属液动能耗散剧烈,同时也易形成分散液滴与空气相混,使铸件缺陷增多。型芯被冲蚀后,产生粘模,严重时,被冲蚀的部位形成凹陷,影响铸件脱模。
(7)浇口位置应设置在铸件成形后容易去除或冲切浇口的部位。
(8)对有气密性要求或不允有气孔存在的压铸件,内浇道应设置在金属液最终都能保持压力的部位。

二、专业铝合金压铸厂浇口位置影响压铸件质量的实例

2.汽车空调压缩机下壳体
如图2所示,是一款汽车空调压缩机的下壳体,该产品采用ADC12 合金,在DCC400压铸机上生产,冲头直径70mm,产品净重1040 g,渣包重量267 g,模具温度180~220℃,铝液温度650~680℃。

经过几次小批量生产发现,在图2所示的三个部位会出现数量不等的漏气现象,综合漏气比例甚至高达20%~30%。虽然一些渗漏的产品件后续经过浸渗处理能达到客户的检验标准,但是每次的浸渗费用较高,导致生产成本大幅上升,模具无法投入正常的生产。
为改善这一状况,我们对几次试制的压铸工艺进行了认真的计算分析,对该模具来说,原有的压铸工艺参数基本上都调整到了最佳的状态,是否是由于模具浇排系统的原因造成的这一问题呢?随即,我们便采用目前流行的压铸模拟流动分析软件对该模具的填充过程做模流分析,如图3所示。

专业铝合金压铸厂
从模流填充图上,我们可以看出,由于浇口开在产品件的端面上,在金属液填充时,图2所示的漏气部位B和C两处,恰好是金属液填充最末端所在的部位,由于这个产品的底部较厚,圆周的桶壁厚度较薄,金属液填充的末端在最后的增压阶段无法得到有效的补缩,内部存在组织疏松,最终造成铸件在此处漏气,气密性不合格。
由上述分析可知,该模具的浇口位置设置欠妥,导致了铸件气密性检测不合格,通过调整工艺参数仅能够对漏气的比例起到小幅改善,不能从根本上解决铸件漏气的问题。为彻底解决下壳体的漏气问题,我们决定对该模具的浇口位置进行更改,更改浇道位置后的铸件三维毛坯如图4所示。

同时,我们对新的设计方案做了模拟填充分析,结果如图5所示。
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