帶您了解鋁壓鑄鑄造模型芯加工技術

       鋁壓鑄鑄造模中使用的型芯，經常會出現折斷、彎曲、粘鋁等失效形式，型芯過早的出現這些失效形式，會大大降低壓鑄模的工作效率。本文主要從型芯的選材、熱處理、表面處理、加工等多個環節，闡述型芯的整體加工技術，提高型芯的使用壽命，發揮壓鑄模具整體使用效果。

       隨著汽車工業的蓬勃發展以及汽車輕量化的要求，汽車發動機、變速器以及結構零件等更多的采用鋁壓鑄零件做為主體部件，壓鑄模的加工和使用等得到了廣泛應用。壓鑄模中的型芯需求越來越多，我司做為模具標準件生產商，適應發展需求，對型芯的加工技術，形成了一套完整的選材、熱處理、表面處理、加工等體系，鋁壓鑄鑄造顯著提高了型芯的使用壽命，降低了鋁壓鑄鑄造的修模、開模次數，提高了壓鑄模生效效率，取得了較好的經濟效益。 壓鑄模型芯分析，型芯成型部位決定了型芯的使用壽命和壓鑄零件是否合格，是型芯中最重要的部位，型芯的配合和定位部位起到了保證型芯成型整體精度的作用，加工過程中也不容忽視。型芯的形狀設計主要是根據壓鑄件形狀進行確定，而型芯形狀中尖角、臺階過渡等部位是根據經驗而設定的，為了避免型芯過早的出現失效，需要盡量避免型芯中有尖角，并且臺階過渡部位需要盡量增大R過渡；粘鋁嚴重部位適當增大拔模角度，有利于模具拔模過程；型芯加工設計冷卻水孔，對成型過程中進行溫度控制，有助于提高型芯的使用壽命。型芯材料選擇，鋁壓鑄鑄造模中型芯材料的選擇，應是熱作模具鋼中要求較高的模具鋼，并且需要具備以下主要性能：高的熱強度（熱硬性），良好回火性，高的冷熱疲勞抗力，高韌性和延展性，小的熱膨脹性，好的導熱性能等，良好的滲氮工藝性能。

       鋁壓鑄鑄造的型芯熱處理和表面處理，壓鑄型芯必須進行熱處理，為了保證熱處理質量，避免出現畸形、開裂、脫碳、氧化、腐蝕等問題，可在鹽浴爐，保護氣氛爐裝箱保護加熱火在真空爐中進行熱處理，尤其是在高壓氣冷真空爐中淬火質量是最好的。淬火前應進行一次除應力退火處理，以消除加工時殘留的應力，減小淬火時的變形程度和開裂危險。型芯在淬火后即進行回火，以免開裂，回火次數為3次。為了防止表面粘鋁，型芯表面進行復合氮化處理，熱處理和表面處理要求如下：型芯成型部位采用數控機床和表面拋光進行加工，根據型芯的具體尺寸，設定數控機床的進給量、進給速度、加工方法等，保證型芯的尺寸精度和形位精度．通過進給量以及專業工裝夾具減少加工過程產生加工應力，避免型芯變形。

       鋁壓鑄鑄造冷(leng)卻水孔(kong)采(cai)用(yong)(yong)專用(yong)(yong)的(de)(de)(de)深(shen)孔(kong)鉆進行(xing)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)，有(you)(you)(you)效(xiao)保(bao)證(zheng)(zheng)保(bao)證(zheng)(zheng)水孔(kong)的(de)(de)(de)深(shen)度和同軸(zhou)度，保(bao)證(zheng)(zheng)使用(yong)(yong)過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)冷(leng)卻效(xiao)果，避免型芯(xin)由(you)于冷(leng)卻不(bu)好而導(dao)致(zhi)(zhi)粘鋁(lv)等(deng)現象。異形(xing)型芯(xin)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)，主要(yao)采(cai)取兩種加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)方(fang)式，一(yi)種是(shi)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)中(zhong)心加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)后，進行(xing)表面拋(pao)光(guang)處(chu)理；另一(yi)種是(shi)采(cai)用(yong)(yong)電(dian)火花(hua)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)后采(cai)用(yong)(yong)拋(pao)光(guang)處(chu)理，這其中(zhong)有(you)(you)(you)幾點需要(yao)注意：①加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)中(zhong)心加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)后，不(bu)要(yao)有(you)(you)(you)刀痕(hen)，并(bing)(bing)且拋(pao)光(guang)時(shi)需要(yao)沿(yan)著型芯(xin)的(de)(de)(de)拔模方(fang)向(xiang)進行(xing)；②電(dian)火花(hua)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)后的(de)(de)(de)異形(xing)型芯(xin)，必須要(yao)進行(xing)表面拋(pao)光(guang)處(chu)理，并(bing)(bing)且將表面的(de)(de)(de)電(dian)腐蝕(shi)層完(wan)全拋(pao)掉，避免由(you)于電(dian)腐蝕(shi)層的(de)(de)(de)存在(zai)而直(zhi)接導(dao)致(zhi)(zhi)鋁(lv)液對型芯(xin)的(de)(de)(de)早期腐蝕(shi)；③薄壁類異形(xing)型芯(xin)，粗(cu)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)過程(cheng)，需要(yao)3~4次回(hui)火去(qu)加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)應(ying)力，從而減少加(jia)(jia)工(gong)(gong)(gong)中(zhong)產生(sheng)的(de)(de)(de)應(ying)力，保(bao)證(zheng)(zheng)零件(jian)的(de)(de)(de)精度。

       型芯壓鑄過程受沖擊力計算，鋁壓鑄鑄造模(mo)(mo)型(xing)(xing)芯(xin)(xin)在(zai)工(gong)作(zuo)過(guo)程(cheng)中，會反復的(de)受(shou)到高(gao)溫高(gao)壓的(de)鋁(lv)(lv)液(ye)(ye)沖刷和(he)腐蝕(shi)，通(tong)過(guo)受(shou)力分析(xi)計(ji)(ji)算型(xing)(xing)芯(xin)(xin)受(shou)到鋁(lv)(lv)液(ye)(ye)的(de)沖擊(ji)(ji)力F。假設(she)鑄件充(chong)型(xing)(xing)時(shi)鋁(lv)(lv)液(ye)(ye)最初充(chong)某處(chu)與型(xing)(xing)芯(xin)(xin)接觸，可以(yi)認(ren)為鋁(lv)(lv)液(ye)(ye)是某一速度沖擊(ji)(ji)型(xing)(xing)芯(xin)(xin)，充(chong)型(xing)(xing)時(shi)間在(zai)t 秒內完成，根絕流(liu)體(ti)力學原理，可以(yi)計(ji)(ji)算出該處(chu)所(suo)受(shou)的(de)沖擊(ji)(ji)力F。為了便于分析(xi)，進行了如圖6 所(suo)示的(de)計(ji)(ji)算模(mo)(mo)型(xing)(xing)簡(jian)化：①鋁(lv)(lv)液(ye)(ye)通(tong)過(guo)澆道(dao)、型(xing)(xing)腔(qiang)后，以(yi)速度V 垂(chui)直(zhi)入射到型(xing)(xing)芯(xin)(xin)表面，并(bing)且在(zai)表面上形成駐點；②鋁(lv)(lv)液(ye)(ye)正(zheng)好以(yi)內澆道(dao)的(de)高(gao)度、型(xing)(xing)芯(xin)(xin)直(zhi)徑為d 射在(zai)型(xing)(xing)芯(xin)(xin)上；③鋁(lv)(lv)液(ye)(ye)中與流(liu)動方向垂(chui)直(zhi)的(de)截面上各處(chu)的(de)壓力、流(liu)速均相(xiang)等；④忽略(lve)充(chong)型(xing)(xing)過(guo)程(cheng)中鋁(lv)(lv)液(ye)(ye)高(gao)度差的(de)影響。工(gong)藝｜鋁(lv)(lv)壓鑄和(he)鋁(lv)(lv)擠壓的(de)區(qu)別(bie)

鋁(lv)(lv)(lv)型(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)常見如屏風、鋁(lv)(lv)(lv)窗等(deng)。它是采(cai)用擠(ji)(ji)出(chu)成型(xing)工藝，即鋁(lv)(lv)(lv)錠等(deng)原材(cai)(cai)(cai)(cai)料在(zai)熔(rong)爐中熔(rong)融后，經過(guo)擠(ji)(ji)出(chu)機擠(ji)(ji)壓到模(mo)具流出(chu)成型(xing)，它還可以擠(ji)(ji)出(chu)各種不(bu)(bu)同截面的型(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)。主要性(xing)能(neng)即強(qiang)度(du)、硬度(du)、耐磨(mo)性(xing)均(jun)按國家標準GB6063。優點有：重量(liang)輕(qing)僅2.8，不(bu)(bu)生銹、設(she)計變化(hua)(hua)快、模(mo)具投(tou)入低、縱向伸長(chang)高達10米以上(shang)。鋁(lv)(lv)(lv)型(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)外觀(guan)有光亮(liang)、啞光之(zhi)分，其處(chu)理工藝采(cai)用陽極氧化(hua)(hua)處(chu)理，表(biao)面處(chu)理氧化(hua)(hua)膜達到0.12m/m厚度(du)。鋁(lv)(lv)(lv)型(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)壁(bi)厚依產品設(she)計最(zui)優化(hua)(hua)來選擇(ze)，不(bu)(bu)是市場上(shang)越(yue)厚越(yue)好，應看截面結構要求(qiu)進(jin)行設(she)計，它可以在(zai)0.5~5mm不(bu)(bu)均(jun)。

       外行人認為(wei)越厚(hou)越強硬，其實是(shi)錯誤的(de)看法(fa)。

       鋁壓鑄鑄造材表面質量也有較難克服的缺陷：翹曲、變形、黑線、凸凹及白線。設計者水平高者及模具設計及生產工藝合理，可避免上述缺陷不太明顯。檢查缺陷應按國家規定檢驗方法進行，即視距40~50CM來判別缺陷。鋁型材在家具中用途十分廣泛：屏風骨架、各種懸掛梁、桌臺腳、裝飾條、拉手、走線槽及蓋、椅管等等，可進行千變萬化設計和運用！鋁壓鑄鑄造雖然優點多，但也存在不理想的地方：未經氧化處理的鋁材容易“生銹”從而導致性能下降,縱向強度方面比不上鐵制品.表面氧化層耐磨性比不上電鍍層容易刮花.成本較高，相對鐵制品成本高出3~4倍左右。壓鑄合金和型材加工方法相比，使用設備均不同，它的原材料以鋁錠（純度92%左右）和合金材料，經熔爐融化，進入壓鑄機中模具成型。壓鑄鋁產品形(xing)狀可(ke)(ke)設(she)計(ji)成(cheng)像(xiang)玩具那樣，造型各異(yi)，方(fang)便各種方(fang)向連(lian)接，另外，它硬度(du)強度(du)較高(gao)，同(tong)時(shi)可(ke)(ke)以(yi)與(yu)鋅(xin)混合成(cheng)鋅(xin)鋁(lv)合金。壓(ya)(ya)鑄鋁(lv)成(cheng)型工藝分：1、壓(ya)(ya)鑄成(cheng)型 2、粗拋光去合模(mo)(mo)余料 3、細拋光，另一方(fang)面，壓(ya)(ya)鑄鋁(lv)生產過程，應有模(mo)(mo)具才能制造，其模(mo)(mo)具造價(jia)十(shi)分昂(ang)貴，比注(zhu)塑模(mo)(mo)等其它模(mo)(mo)具均高(gao)。同(tong)時(shi)，模(mo)(mo)具維修(xiu)十(shi)分困難，設(she)計(ji)出錯誤時(shi)難以(yi)減料修(xiu)復(fu)。

       鋁壓鑄鑄造缺點(dian)：每次生產加工數量應多，成(cheng)本才低。拋光較(jiao)復雜生產周期慢(man)產品成(cheng)本較(jiao)注塑件高3~4倍左右。螺絲孔要求應大一(yi)點(dian)（直(zhi)徑4.5mm）連接(jie)力(li)才穩定

       適應范(fan)(fan)圍：臺腳、班臺連接件、裝飾頭、鋁型材封(feng)口件、臺面及(ji)茶幾頂托等，范(fan)(fan)圍十分廣泛(fan)。