鋅合金壓鑄模具試模時的注意事項

鋅合金壓鑄生產中經常會遇到新產品開發及老模具的更新。一般而言，鋅合金壓鑄件的內部品質與外在品質取決于諸如金屬液溫度、壓鑄壓力、速度及速度切換點等壓鑄生產工藝參數。但多數情況下，也與鋅合金壓鑄模具設計、制作關系密切相關。影響鋅合金壓鑄模具的因素，包括型腔數、澆排系統的設計、澆口的類型(位置和尺寸)，以及鋅合金壓鑄件本身的結構等。為了避免由于鋅合金壓鑄模具設計而造成的鋅合金壓鑄件缺陷，同時對鋅合金壓鑄模具制作中的一些問題加以檢驗和修正，有必要對制作完成的鋅合金壓鑄模具進行試模。

1 、鋅合金壓鑄模具的試模和工藝參數優化

試模的主要目的是要找出優化的工藝參數和鋅合金壓鑄模具修改方案，要求即便材料、機器設定或者環境等因素發生了變化，依然能夠確保鋅合金壓鑄模具能穩定和不間斷地批量生產合格的產品，最大限度地提高鋅合金壓鑄模具的“適應性”，而不僅僅是為了獲得幾件好的試模樣品。

1.1 找出鋅合金壓鑄模具存在的問題

鋅合金壓鑄廠制作完成的鋅合金壓鑄模具，都希望是一副“適應性”很好(即成型參數或工藝條件較寬)的鋅合金壓鑄模具。但往往由于設計時的考慮不周或制作過程中加工不到位，經常會出現一些問題，如尺寸超差、局部過渡不流暢、結構不合適等，從而造成生產的鋅合金壓鑄件不合格或鋅合金壓鑄模具試生產的無法進行。而試模正是找出鋅合金壓鑄模具問題最簡單、直接、有效的方式。

1.2 找出最佳的成形條件

在試模過程中，試模人員可以找出一組最適合的工藝數據，而該組數據可在批量生產時，作為設定機器參數的默認值，根據該組數據調整出鋅合金壓鑄模具批量生產的最佳工藝條件。

1.3 驗證CAE輔助設計，提高后續工作效率

CAE分析軟件，是以真實機器的規格、真實合金的性能以及真實的外部環境，通過計算機模擬，仿真計算的結果。鋅合金壓鑄模具設計人員根據模擬仿真情況，對鋅合金壓鑄模具設計做出相應的修正；在真實機器試模時能夠將分析數據直接作為預設數值輸入，試模人員可以藉此檢驗分析鋅合金壓鑄模具設計是否有欠缺之處。可以將試模件的缺陷與模擬結果進行對比分析，為后續的工藝參數設定提供依據。

2、試模前的準備工作

2.1 確定合理的試模步驟

試模的目的之一是為了以后的順利生產，確定合理的試模步驟，并做適當的記錄，對將來正式生產具有重要意義。

2.2 對鋅合金壓鑄模具進行嚴格檢查

根據鋅合金壓鑄模具的設計圖紙，對相關的尺寸(特別是澆口套接口尺寸)做詳細檢查；弄清模具各個活動部位(抽芯和滑塊)的動作順序；確認準備采用的壓鑄機型號、壓射位置、油管接口、壓室直徑和接口尺寸等與模具實際要求一致。特別要注意試模采用的壓鑄機一定要與模具批量生產時采用的壓鑄機型號相符，否則，可能導致鋅合金壓鑄模具無法使用。

2.3 檢查壓室與澆口套以及它們與沖頭之間的間隙

鋅合金壓鑄模具與壓鑄機接口尺寸配合，配合間隙至關重要；其良好的配合間隙是保證鋅合金壓鑄件品質的基礎。

2.4 鋅合金壓鑄模具的固定

吊裝模具前必須檢查吊環孔螺紋精度及有效螺紋深度，謹防吊裝模具時吊環滑扣。模具固定時，使用模架上開具模腳與壓鑄機T型槽相對應的U型槽，這樣既方便鋅合金壓鑄模具安裝，又能確保安裝牢靠。

3、影響鋅合金壓鑄件品質的試模工藝參數及調整

3.1 工藝參數設定原則

在試模設定工藝參數時，只要能使鋅合金壓鑄件合格，達到客戶的技術要求，鋅液溫度、壓射速度、壓力等參數應盡可能的低，以保護鋅合金壓鑄模具和機器。

3.2 試模基本要求

試模盡可能采用與將來批量生產同樣的合金、壓鑄模具溫度、澆注溫度及冷卻時間，這些因素都將極大地影響到對鋅合金壓鑄件尺寸的正確判定。選擇合適的壓鑄涂料也至關重要。

3.3  7組主要工藝參數

實踐經驗表明，對鋅合金壓鑄件品質有重要影響且可調整的主要參數有以下7組；

①金屬液的澆注溫度及澆注量(余料餅厚度)；

②鋅合金壓鑄模具溫度；

③慢壓射速度；

④快壓射速度及壓射壓力(快壓射蓄能器充油壓力)；

⑤快壓射轉換位置(快壓射行程)；

⑥增壓觸發壓力及增壓比壓；

⑦保壓和冷卻時間。

如澆注溫度過高，則鋅合金收縮大，使鋅合金壓鑄件容易產生裂紋、晶粒粗大、還易造成粘型；澆注溫度過低，鋅合金壓鑄件易產生冷隔、表面裂紋和澆不足等缺陷。一般從余料餅厚度來判斷金屬澆注量是否合適，料餅厚度太薄不利于鑄件的補縮，太厚的料餅厚度會帶來嚴重的安全隱患(實際生產中曾發生過因料餅太厚冷卻不足，沖頭跟出時將料餅擠破，內部未冷卻的鋅液飛出，將操作人員燙傷的事故)。

不恰當的慢壓射速度會使壓室中的空氣包卷在合金液中，造成鋅合金壓鑄件氣孔增加。鋅合金壓模具設計完成后，快壓射行程即可以通過計算得到，一般與實際相差不大。快壓射轉換位置的確定可以這樣完成：壓射結束的位置后退一段(計算的快壓射行程)距離；再根據鋅合金壓鑄件的生產情況進行少量的前后調整。

在試模過程中，調整參數時一般每次只調整一個參數，以便區分單一參數變化對鋅合金壓鑄件品質的影響。

3.4 對首模鑄件進行檢查，繼而對工藝參數進行調整在試模中做出第一模鑄件后，要進行以下檢查：

①余料餅厚度：

②增壓比壓：

③充模速度：

④鋅合金壓鑄件頂出長度：

⑤鋅合金壓鑄件、澆口及渣包的質量。

上述檢查的目的是為了防止成品充不滿、收縮、飛邊、粘膜甚至損傷鋅合金壓鑄模具。根據檢查結果，再對工藝參數做出進一步的調整，以達到最佳的壓鑄工藝條件。

4、試模樣件的現場檢查

在試模過程中，工藝參數穩定后生產的試模件，需要工藝人員根據客戶的要求進行現場檢查，主要檢查內容有：

①主要部位的加工余量測量；

②鋅合金壓鑄件的毛刺飛邊分布，特別是有滑塊的鑄件，滑塊分型面處的跑水雖然對產品件尺寸影響不大，但對后續的模具生產會帶來嚴重的事故隱患，如滑塊卡死、斜導柱斷裂等；

③解剖鋅合金壓鑄件檢查內部氣孔、縮孔等；

④鋅合金壓鑄件外觀拉傷、拉裂等。現場直觀可以判斷的模具問題需要處理后再繼續試制，盡可能提供給客戶良好的試模件。

現場工藝人員根據試模件的檢查情況，對后續的模具修理給出修改建議。試模件的詳細檢查需由檢驗人員做全尺寸檢驗以及鑄件的試加工來完成。

5、結語

試模是一個對模具使用情況的實際檢驗過程，試模后應妥善保存試模過程中的樣品及檢驗記錄和工藝參數記錄(包括各種壓力、澆注溫度及模具溫度、時間等)；這些記錄是今后分析、修改鋅合金壓鑄模具以及制定批量生產工藝的基礎；同時，也為今后類似的鋅合金壓鑄件的模具設計積累了實踐經驗，特別是為以后CAE充型模擬分析提供了真實參數設置依據。

解決試模中出現的各種問題，是一個耐心細致的工作，對鋅合金壓鑄件結構、壓鑄工藝、鋅合金壓鑄模具結構要有詳細的了解，切不可盲目的對鋅合金壓鑄模具進行修改，以免造成不必要的損失。

最后，需要強調的是，試模的目的和重點在于優化鋅合金壓鑄模具和工藝，以滿足批量生產的要求，而不僅僅是試驗出幾件鋅合金壓鑄件試樣。