帶您了解鋁壓鑄鑄造模型芯加工技術(shù)

       鋁壓鑄鑄造模中使用的型芯，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)折斷、彎曲、粘鋁等失效形式，型芯過(guò)早的出現(xiàn)這些失效形式，會(huì)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(gè)環(huán)節(jié)，闡述型芯的整體加工技術(shù)，提高型芯的使用壽命，發(fā)揮壓鑄模具整體使用效果。

       隨著汽車(chē)工業(yè)的蓬勃發(fā)展以及汽車(chē)輕量化的要求，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器以及結(jié)構(gòu)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(yīng)用。壓鑄模中的型芯需求越來(lái)越多，我司做為模具標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)商，適應(yīng)發(fā)展需求，對(duì)型芯的加工技術(shù)，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(kāi)模次數(shù)，提高了壓鑄模生效效率，取得了較好的經(jīng)濟(jì)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(guò)程中也不容忽視。型芯的形狀設(shè)計(jì)主要是根據(jù)壓鑄件形狀進(jìn)行確定，而型芯形狀中尖角、臺(tái)階過(guò)渡等部位是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)而設(shè)定的，為了避免型芯過(guò)早的出現(xiàn)失效，需要盡量避免型芯中有尖角，并且臺(tái)階過(guò)渡部位需要盡量增大R過(guò)渡；粘鋁嚴(yán)重部位適當(dāng)增大拔模角度，有利于模具拔模過(guò)程；型芯加工設(shè)計(jì)冷卻水孔，對(duì)成型過(guò)程中進(jìn)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(yīng)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(qiáng)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(dǎo)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(jìn)行熱處理，為了保證熱處理質(zhì)量，避免出現(xiàn)畸形、開(kāi)裂、脫碳、氧化、腐蝕等問(wèn)題，可在鹽浴爐，保護(hù)氣氛爐裝箱保護(hù)加熱火在真空爐中進(jìn)行熱處理，尤其是在高壓氣冷真空爐中淬火質(zhì)量是最好的。淬火前應(yīng)進(jìn)行一次除應(yīng)力退火處理，以消除加工時(shí)殘留的應(yīng)力，減小淬火時(shí)的變形程度和開(kāi)裂危險(xiǎn)。型芯在淬火后即進(jìn)行回火，以免開(kāi)裂，回火次數(shù)為3次。為了防止表面粘鋁，型芯表面進(jìn)行復(fù)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(shù)控機(jī)床和表面拋光進(jìn)行加工，根據(jù)型芯的具體尺寸，設(shè)定數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給量、進(jìn)給速度、加工方法等，保證型芯的尺寸精度和形位精度．通過(guò)進(jìn)給量以及專(zhuān)業(yè)工裝夾具減少加工過(guò)程產(chǎn)生加工應(yīng)力，避免型芯變形。

       鋁壓鑄鑄造冷卻水孔采用專(zhuān)用的深孔鉆進(jìn)行加工，有效保證保證水孔的深度和同軸度，保證使用過(guò)程中的冷卻效果，避免型芯由于冷卻不好而導(dǎo)致粘鋁等現(xiàn)象。異形型芯加工，主要采取兩種加工方式，一種是加工中心加工后，進(jìn)行表面拋光處理；另一種是采用電火花加工后采用拋光處理，這其中有幾點(diǎn)需要注意：①加工中心加工后，不要有刀痕，并且拋光時(shí)需要沿著型芯的拔模方向進(jìn)行；②電火花加工后的異形型芯，必須要進(jìn)行表面拋光處理，并且將表面的電腐蝕層完全拋掉，避免由于電腐蝕層的存在而直接導(dǎo)致鋁液對(duì)型芯的早期腐蝕；③薄壁類(lèi)異形型芯，粗加工過(guò)程，需要3~4次回火去加工應(yīng)力，從而減少加工中產(chǎn)生的應(yīng)力，保證零件的精度。

       型芯壓鑄過(guò)程受沖擊力計(jì)算，鋁壓鑄鑄造模型芯在工作過(guò)程中，會(huì)反復(fù)的受到高溫高壓的鋁液沖刷和腐蝕，通過(guò)受力分析計(jì)算型芯受到鋁液的沖擊力F。假設(shè)鑄件充型時(shí)鋁液最初充某處與型芯接觸，可以認(rèn)為鋁液是某一速度沖擊型芯，充型時(shí)間在t 秒內(nèi)完成，根絕流體力學(xué)原理，可以計(jì)算出該處所受的沖擊力F。為了便于分析，進(jìn)行了如圖6 所示的計(jì)算模型簡(jiǎn)化：①鋁液通過(guò)澆道、型腔后，以速度V 垂直入射到型芯表面，并且在表面上形成駐點(diǎn)；②鋁液正好以?xún)?nèi)澆道的高度、型芯直徑為d 射在型芯上；③鋁液中與流動(dòng)方向垂直的截面上各處的壓力、流速均相等；④忽略充型過(guò)程中鋁液高度差的影響。工藝｜鋁壓鑄和鋁擠壓的區(qū)別

鋁型材常見(jiàn)如屏風(fēng)、鋁窗等。它是采用擠出成型工藝，即鋁錠等原材料在熔爐中熔融后，經(jīng)過(guò)擠出機(jī)擠壓到模具流出成型，它還可以擠出各種不同截面的型材。主要性能即強(qiáng)度、硬度、耐磨性均按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6063。優(yōu)點(diǎn)有：重量輕僅2.8，不生銹、設(shè)計(jì)變化快、模具投入低、縱向伸長(zhǎng)高達(dá)10米以上。鋁型材外觀有光亮、啞光之分，其處理工藝采用陽(yáng)極氧化處理，表面處理氧化膜達(dá)到0.12m/m厚度。鋁型材壁厚依產(chǎn)品設(shè)計(jì)最優(yōu)化來(lái)選擇，不是市場(chǎng)上越厚越好，應(yīng)看截面結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，它可以在0.5~5mm不均。

       外行人認(rèn)為越厚越強(qiáng)硬，其實(shí)是錯(cuò)誤的看法。

       鋁壓鑄鑄造材表面質(zhì)量也有較難克服的缺陷：翹曲、變形、黑線、凸凹及白線。設(shè)計(jì)者水平高者及模具設(shè)計(jì)及生產(chǎn)工藝合理，可避免上述缺陷不太明顯。檢查缺陷應(yīng)按國(guó)家規(guī)定檢驗(yàn)方法進(jìn)行，即視距40~50CM來(lái)判別缺陷。鋁型材在家具中用途十分廣泛：屏風(fēng)骨架、各種懸掛梁、桌臺(tái)腳、裝飾條、拉手、走線槽及蓋、椅管等等，可進(jìn)行千變?nèi)f化設(shè)計(jì)和運(yùn)用！鋁壓鑄鑄造雖然優(yōu)點(diǎn)多，但也存在不理想的地方：未經(jīng)氧化處理的鋁材容易“生銹”從而導(dǎo)致性能下降,縱向強(qiáng)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(duì)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(shè)備均不同，它的原材料以鋁錠（純度92%左右）和合金材料，經(jīng)熔爐融化，進(jìn)入壓鑄機(jī)中模具成型。壓鑄鋁產(chǎn)品形狀可設(shè)計(jì)成像玩具那樣，造型各異，方便各種方向連接，另外，它硬度強(qiáng)度較高，同時(shí)可以與鋅混合成鋅鋁合金。壓鑄鋁成型工藝分：1、壓鑄成型 2、粗拋光去合模余料 3、細(xì)拋光，另一方面，壓鑄鋁生產(chǎn)過(guò)程，應(yīng)有模具才能制造，其模具造價(jià)十分昂貴，比注塑模等其它模具均高。同時(shí)，模具維修十分困難，設(shè)計(jì)出錯(cuò)誤時(shí)難以減料修復(fù)。

       鋁壓鑄鑄造缺點(diǎn)：每次生產(chǎn)加工數(shù)量應(yīng)多，成本才低。拋光較復(fù)雜生產(chǎn)周期慢產(chǎn)品成本較注塑件高3~4倍左右。螺絲孔要求應(yīng)大一點(diǎn)（直徑4.5mm）連接力才穩(wěn)定

       適應(yīng)范圍：臺(tái)腳、班臺(tái)連接件、裝飾頭、鋁型材封口件、臺(tái)面及茶幾頂托等，范圍十分廣泛。