压铸模具常见的问题

压铸模具常见的问题

1)．冷纹：

原因：熔汤前端的温度太低，相叠时有痕迹．

改善方法：

1．检查壁厚是否太薄(设计或制造) ，较薄的区域应直接充填．

2．检查形状是否不易充填;距离太远、封闭区域(如鳍片(fin) 、凸起) 、被阻挡区域、圆角太小等均不易充填．并注意是否有肋点或冷点．

3．缩短充填时间．缩短充填时间的方法：…

4．改变充填模式．

5．提高模温的方法：…

6．提高熔汤温度．

7．检查合金成分．

8．加大逃气道可能有用．

9．加真空装置可能有用．

2)．裂痕：

原因：

1．收缩应力．

2．顶出或整缘时受力裂开．

改善方式：

1．加大圆角．

2．检查是否有热点．

3．增压时间改变(冷室机)．

4．增加或缩短合模时间．

5．增加拔模角．

6．增加顶出销．

7．检查模具是否有错位、变形．

8．检查合金成分．

3)．气孔：

原因：

1．空气夹杂在熔汤中．

2．气体的来源：熔解时、在料管中、在模具中、离型剂．

改善方法：

1．适当的慢速．

2．检查流道转弯是否圆滑，截面积是否渐减．

3．检查逃气道面积是否够大，是否有被阻塞，位置是否位於最后充填的地方．

4．检查离型剂是否喷太多，模温是否太低．

5．使用真空．

4)．空蚀：

原因：因压力突然减小，使熔汤中的气体忽然膨胀，冲击模具，造成模具损伤．

改善方法：

流道截面积勿急遽变化．

5)．缩孔：

原因：当金属由液态凝固为固态时所占的空间变小，若无金属补充便会形成缩孔．通常发生在较慢凝固处．

改善方法：

1．增加压力．

2．改变模具温度．局部冷却、喷离型剂、降低模温、．有时只是改变缩孔位置，而非消缩孔．

6)．脱皮：

原因：1．充填模式不良，造成熔汤重叠．

2．模具变形，造成熔汤重叠．

3．夹杂氧化层．

改善方法：

1．提早切换为高速．

2．缩短充填时间．

3．改变充填模式，浇口位置，浇口速度．

4．检查模具强度是否足够．

5．检查销模装置是否良好．

6．检查是否夹杂氧化层．

7)．波纹：

原因：第一层熔汤在表面急遽冷却，第二层熔汤流过未能将第一层熔解，却又有足够的融合，造成组织不同．

改善方法：

1．改善充填模式．

2．缩短充填时间．

8)．流动不良产生的孔：

原因：熔汤流动太慢、或是太冷、或是充填模式不良，因此在凝固的金属接合处有孔．改善方法：

1．同改善冷纹方法．

2．检查熔汤温度是否稳定．

3．检查模具温充是否稳定．

9)．在分模面的孔：

原因：可能是缩孔或是气孔．

改善方法：

1．若是缩孔，减小浇口厚度或是溢流井进口厚度．2．冷却浇口．

3．若是气孔，注意排气或卷气问题．

10)．毛边：

原因：1．锁模力不足．

2．模具合模不良．

3．模具强度不足．

4．熔汤温度太高．

11)．缩陷：

原因：缩孔发生在压件表面下面．

改善方法：

1．同改善缩孔的方法．

2．局部冷却．

3．加热另一边．

12)．积碳：

原因：离型剂或其他杂质积附在模具上．

改善方法：

1．减小离型剂喷洒量．

2．升高模温．

3．选择适合的离型剂．

4．使用软水稀释离型剂．

13)．冒泡：

原因：气体卷在铸件的表面下面．

改善方式：

1．减少卷气(同气孔)．

2．冷却或防低模温．

14)．粘模：

原因：

1．锌积附在模具表面．

2．熔汤冲击模具，造成模面损坏．

改善方法：

1．降低模具温度．

2．降低划面粗糙度．

3．加大拔模角．

4．镀膜．

5．改变充填模式．

6．降低浇口速度

压铸模具设计相关资料

一、压铸简介压力铸造简称压铸，是一种将熔融合金液倒入压室内，以高速充填钢制模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。压铸区别于其它铸造方法的主要特点是高压和高速。①金属液是在压力下填充型腔的，并在更高的压力下结晶凝固，常见的压力为15—100MPa。②金属液以高速充填型腔，通常在10—50米/秒，有的还可超过80米/秒，（通过内浇口导入型腔的线速度—内浇口速度），因此金属液的充型时间极短，约0.01—0.2秒（须视铸件的大小而不同）内即可填满型腔。压铸机、压铸合金与压铸模具是压铸生产的三大要素，缺一不可。所谓压铸工艺就是将这三大要素有机地加以综合运用，使能稳定地有节奏地和高效地生产出外观、内在质量好的、尺寸符合图样或协议规定要求的合格铸件，甚至优质铸件。1、压铸机（1）压铸机的分类压铸机按压室的受热条件可分为热压室与冷压室两大类。而按压室和模具安放位置的不同，冷室压铸机又可分为立式、卧式和全立式三种形式的压铸机。热室压铸机立式

冷室卧室全立式（2）压铸机的主要参数a合型力（锁模力）（千牛）————————KN b压射力（千牛）—————————————KN c动、定型板间的最大开距——————————mm d动、定型板间的最小开距——————————mm e动型板的行程———————————————mm f大杠内间距（水平×垂直）—————————mm g大杠直径—————————————————mm h顶出力——————————————————KN i顶出行程—————————————————mm j压射位置（中心、偏心）——————————mm k一次金属浇入量（Zn、Al、Cu）———————Kg l压室内径（Ф）——————————————mm m空循环周期————————————————s n铸件在分型面上的各种比压条件下的投影面积

注：还应有动型板、定型板的安装尺寸图等。2、压铸合金压铸件所采用的合金主要是有色合金，至于黑色金属（钢、铁等）由于模具材料等问题，目前较少使用。而有色合金压铸件中又以铝合金使用较广泛，锌合金次之。下面简单介绍一下压铸有色金属的情况。（1）、压铸有色合金的分类受阻收缩混合收缩自由收缩铅合金

-----0.2-0.3% 0.3-0.4% 0.4-0.5% 低熔点合金锡合金

锌合金--------0.3-0.4% 0.4-0.6% 0.6-0.8%

铝硅系--0.3-0.5% 0.5-0.7% 0.7-0.9% 压铸有色合金铝合金铝

铜系铝镁系---0.5-0.7% 0.7-0.9% 0.9-1.1%

高熔点合金铝锌系镁合金----------0.5-0.7%

0.7-0.9% 0.9-1.1% 铜合金（2）、各类压铸合金推荐的浇铸温度合金种类铸件平均壁厚≤3mm 铸件平均壁厚>3mm 结构简单结构复杂结构简单结构复杂

铝合金铝硅系610-650℃640-680℃600-620℃610-650℃

铝铜系630-660℃660-700℃600-640℃630-660℃

铝镁系640-680℃660-700℃640-670℃650-690℃

铝锌系590-620℃620-660℃580-620℃600-650℃

锌合金420-440℃430-450℃400-420℃420-440℃

镁合金640-680℃660-700℃640-670℃650-690℃

铜合金普通黄铜910-930℃940-980℃900-930℃900-950℃

硅黄铜900-920℃930-970℃910-940℃910-940℃

注注：①浇铸温度一般以保温炉的金属液的温度来计量。②锌合金的浇铸温度不能超过450℃，以免晶粒粗大。二、压铸模压铸模是压铸生产三大要素之一，结构正确合理的模具是压铸生产能否顺利进行的先决条件，并在保证铸件质量方面（下机合格率）起着重要的作用。由于压铸工艺的特点，正确选用各工艺参数是获得优质铸件的决定因素，而模具又是能够正确选择和调整各工艺参数的前提，模具设计实质上就是对压铸生产中可能出现的各种因素预计的综合反映。如若模具设计合理，则在实际生产中遇到的问题少，铸件下机合格率高。反之，模具设计不合理，例一铸件设计时动定模的包裹力基本相同，而浇注系统大多在定模，且放在压射后冲头不能送料的灌南压铸机上生产，无法正常生产，铸件一直粘在定模上。尽管定模型腔的光洁度打得很光，因型腔较深，仍出现粘在定模上的现象。所以在模具设计时，必须全面分析铸件的结构，熟悉压铸机的操作过程，要了解压铸机及工艺参数得以调整的可能性，掌握在不同情况下的充填特性，并考虑模具加工的方法、钻眼和固定的形式后，才能设计出切合实际、满足生产要求的模具。刚开始时已讲过，金属液的充型时间极短，金属液的比压和流速很高，这对压铸模来说工作条件极其恶劣，再加上激冷激热的交变应力的冲击作用，都对模具的使用寿命有很大影响。模具的使用寿命通常是指通过精心的设计和制造，在正常使用的条件下，结合良好的维护保养下出现的自然损坏，在不能再修复而报废前，所压铸的模数（包括压铸生产中的废品数）。实际生产中，模具失效主要有三种形式：①热疲劳龟裂损坏失效；②碎裂失效；③溶蚀失效。致使模具失效的因素很多，既有外因（例浇铸温度高低、模具是否经预热、水剂涂料喷涂量的多少、压铸机吨位大小是否匹配、压铸压力过高、内浇口速度过快、冷却水开启未与压铸生产同步、铸件材料的种类及成分Fe的高低、铸件尺寸形状、壁厚大小、涂料类型等等）。也有内因（例模具本身材质的冶金质量、坯料的锻制工艺、模具结构设计的合理性、浇注系统设计的合理性、模具机（电加工）加工时产生的内应力、模具的热处理工艺、包括各种配

合精度和光洁度要求等）。模具若出现早期失效，则需找出是哪些内因或外因，以便今后改进。①模具热疲劳龟裂失效压铸生产时，模具反复受激冷激热的作用，成型表面与其内部产生变形，相互牵扯而出现反复循环的热应力，导致组织结构二损伤和丧失韧性，引发微裂纹的出现，并继续扩展，一旦裂纹扩大，还有熔融的金属液挤入，加上反复的机械应力都使裂纹加速扩展。为此，一方面压铸起始时模具必须充分预热。另外，在压铸生产过程中模具必须保持在一定的工作温度范围中，以免出现早期龟裂失效。同时，要确保模具投产前和制造中的内因不发生问题。因实际生产中，多数的模具失效是热疲劳龟裂失效。②碎裂失效在压射力的作用下，模具会在最薄弱处萌生裂纹，尤其是模具成型面上的划线痕迹或电加工痕迹未被打磨光，或是成型的清角处均会最先出现细微裂纹，当晶界存在脆性相或晶粒粗大时，即容易断裂。而脆性断裂时裂纹的扩展很快，这对模具的碎裂失效是很危险的因素。为此，一方面凡模具面上的划痕、电加工痕迹等必须打磨光，即使它在浇注系统部位，也必须打光。另外要求所使用的模具材料的强度高、塑性好、冲击韧性和断裂韧性均好。③熔融失效前面已讲过，常用的压铸合金有锌合金、铝合金、镁合金和铜合金，也有纯铝压铸的，Zn、Al、Mg是较活泼的金属元素，它们与模具材料有较好的亲和力，特别是Al易咬模。当模具硬度较高时，则抗蚀性较好，而成型表面若有软点，则对抗蚀性不利。但在实际生产中，溶蚀仅是模具的局部地方，例内浇口直接冲刷的部位（型芯、型腔）易出现溶蚀现象，以及硬度偏软处易出现铝合金的粘模。压铸生产中常遇模具存在的问题注意点：1、浇注系统、排溢系统例（1）对于冷室卧式压铸机上模具直浇道的要求：①压室内径尺寸应根据所需的比压与压室充满度来选定，同时，浇口套的内径偏差应比压室内径的偏差适当放大几丝，从而可避免因浇口套与压室内径不同轴而造成冲头卡死或磨损严重的问题，且浇口套的壁厚不能太薄。浇口套的长度一般应小于压射冲头的送出引程，以便涂料从压室中脱出。②压室与浇口套的内孔，在热处理后应精磨，再沿轴线方向进行研磨，其表面粗糙≤Ra0.2μm。③分流器与形成涂料的凹腔，其凹入深度等于横浇道深度，其直径配浇口套内径，沿脱模方向有5°斜度。当采用涂导入式直浇道时，因缩短了压室有效长度的容积，可提高压室的充满度。（2）对于模具横浇道的要求①冷卧式模具横浇道的入口处一般应位于压室上部内径2/3以上部位，以免压室中金属液在重力作用下过早进入横浇道，提前开始凝固。②横浇道的截面积从直浇道起至内浇口应逐渐减小，为出现截面扩大，则金属液流经时会出现负压，易吸入分型面上的气体，增加金属液流动中的涡流裹气。一般出口处截面比进口处小10-30%。③横浇道应有一定的长度和深度。保持一定长度的目的是起稳流和导向的作用。若深度不够，则金属液降温快，深度过深，则因冷凝过慢，既影响生产率又增加回炉料用量。④横浇道的截面积应大于内浇口的截面积，以保证金属液入型的速度。主横浇道的截面积应大于各分支横浇道的截面积。⑤横浇道的底部两侧应做成圆角，以免出现早期裂纹，二侧面可做出5°左右的斜度。横浇道部位的表面粗糙度≤Ra0.4μm。（3）内浇口①金属液入型后不应立即封闭分型面，溢流槽和排气槽不宜正面冲击型芯。金属液入型后的流向尽可能沿铸入的肋筋和散热片，由厚壁处想薄壁处填充等。②选择内浇口位置时，尽可能使金属液流程最短。采用多股内浇口时，要防

止入型后几股金属液汇合、相互冲击，从而产生涡流包气和氧化夹杂等缺陷。③薄壁件的内浇口厚件要适当小些，以保证必要的填充速度，内浇口的设置应便于切除，且不使铸件本体有缺损（吃肉）。(4)溢流槽①溢流槽要便于从铸件上去除，并尽量不损伤铸件本体。②溢流槽上开设排气槽时，需注意溢流口的位置，避免过早阻塞排气槽，使排气槽不起作用。③不应在同一个溢流槽上开设几个溢流口或开设一个很宽很厚的溢流口，以免金属液中的冷液、渣、气、涂料等从溢流槽中返回型腔，造成铸件缺陷。2、铸造圆角（包括转角）铸件图上往往注明未注圆角R2等要求，我们在开制模具时切忌忽视这些未注明圆角的作用，决不可做成清角或过小的圆角。铸造圆角可使金属液填充顺畅，使腔内气体顺序排出，并可减少应力集中，延长模具使用寿命。（铸件也不易在该处出现裂纹或因填充不顺而出现各种缺陷）。例标准油盘模上清角处较多，相对来说，目前兄弟油盘模开的最好，重机油盘的也较多。3、脱模斜度在脱模方向严禁有人为造成的侧凹（往往是试模时铸件粘在模内，用不正确的方法处理时，例钻、硬凿等使局部凹入）。4、表面粗糙度成型部位、浇注系统均应按要求认真打光，应顺着脱模方向打光。由于金属液由压室进入浇注系统并填满型腔的整个过程仅0.01-0.2秒的时间。为了减少金属液流动的阻力，尽可能使压力损失少，都需要流过表面的光洁度高。同时，浇注系统部位的受热和受冲蚀的条件较恶劣，光洁度越差则模具该处越易损伤。5、模具成型部位的硬度铝合金：HRC46°左右铜：HRC38°左右加工时，模具应尽量留有修复的余量，做尺寸的上限，避免焊接。压铸模具组装的技术要求：1、模具分型面与模板平面平行度的要求。

2、导柱、导套与模板垂直度的要求。

3、分型面上动、定模镶块平面与动定模套板高出0.1-0.05mm。

4、推板、复位杆与分型面平齐，一般推杆凹入0.1mm或根据用户要求。

5、模具上所有活动部位活动可靠，无呆滞现象pin无串动。

6、滑块定位可靠，型芯抽出时与铸件保持距离，滑块与块合模后配合部位2/3以上。

7、浇道粗糙度光滑，无缝。

8、合模时镶块分型面局部间隙<0.05mm。

9、冷却水道畅通，进出口标志。10、成型表面粗糙度Rs=0.04，无微伤。

压铸件零件如何设计？

一、压铸件的设计涉及四个方面的内容：

a、即压力铸造对零件形状结构的要求；

b、压铸件的工艺性能；

c、压铸件的尺寸精度及表面要求；

d、压铸件分型面的确定；压铸件的零件设计是压铸生产技术中的重要部分，设计时必须考虑以下问题：模具分型面的选择、浇口的开设、顶杆位置的选择、铸件的收缩、铸件的尺寸精度保证、铸件内部缺陷的防范、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面；

二、压铸件的设计原则是：

a、正确选择压铸件的材料，

b、合理确定压铸件的尺寸精度；

c、尽量使壁厚分布均匀；

d、

各转角处增加工艺园角，避免尖角。

三、压铸件的分类：

按使用要求可分为两大类，一类承受较大载荷的零件或有较高相对运动速度的零件，检查的项目有尺寸、表面质量、化学成分、力学性能(抗拉强度、伸长率、硬度)；另一类为其它零件，检查的项目有尺寸、表面质量及化学成分。在设计压铸件时，还应该注意零件应满足压铸的工艺要求。压铸的工艺性从分型面的位置、顶面推杆的位置、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面考虑。合理确定压铸面的分型面，不但能简化压铸型的结构，还能保证铸件的质量。压铸件零件设计的要求。

四、压铸件的设计要求：

（一）压铸件的形状结构要求：a、消除内部侧凹；b、避免或减少抽芯部位；c、避免型芯交叉；合理的压铸件结构不仅能简化压铸型的结构，降低制造成本，同时也改善铸件质量，（二）铸件设计的壁厚要求：压铸件壁厚度(通常称壁厚)是压铸工艺中一个具有特殊意义的因素，壁厚与整个工艺规范有着密切关系，如填充时间的计算、内浇口速度的选择、凝固时间的计算、模具温度梯度的分析、压力(最终比压)的作用、留模时间的长短、铸件顶出温度的高低及操作效率；a、零件壁厚偏厚会使压铸件的力学性能明显下降，薄壁铸件致密性好，相对提高了铸件强度及耐压性；b、铸件壁厚不能太薄，太薄会造成铝液填充不良，成型困难，使铝合金熔接不好，铸件表面易产生冷隔等缺陷，并给压铸工艺带来困难；压铸件随壁厚的增加，其内部气孔、缩孔等缺陷增加，故在保证铸件有足够强度和刚度的前提下，应尽量减小铸件壁厚并保持截面的厚薄均匀一致，为了避免缩松等缺陷，对铸件的厚壁处应减厚(减料)，增加筋；对于大面积的平板类厚壁铸件,设置筋以减少铸件壁厚；根据压铸件的表面积，铝合金压铸件的合理壁厚如下：压铸件表面积/mm2 壁厚S/mm ≤25 1.0～3.0 ＞

25~100 1.5～4.5 ＞100~400 2.5～5.0 ＞400 3.5～6.0

（三）铸件设计筋的要求：

筋的作用是壁厚改薄后，用以提高零件的强度和刚性，防止减少铸件收缩变形，以及避免工件从模具内顶出时发生变形，填充时用以作用辅助回路(金属流动的通路)，压铸件筋的厚度应小于所在壁的厚度，一般取该处的厚度的2/3~3/4；

（四）铸件设计的圆角要求：

压铸件上凡是壁与壁的连接，不论直角、锐角或钝角、盲孔和凹槽的根部，都应设计成圆角，只有当预计确定为分型面的部位上，才不采用圆角连接，其余部位一般必须为圆角，圆角不宜过大或过小，过小压铸件易产生裂纹，过大易产生疏松缩孔，压铸件圆角一般取：1/2壁厚≤R≤壁厚；圆角的作用是有助于金属的流动，减少涡流或湍流；避免零件上因有圆角的存在而产生应力集中而导致开裂；当零件要进行电镀或涂覆时，圆角可获得均匀镀层，防止尖角处沉积；可以延长压铸模的使用寿命，不致因模具型腔尖角的存在而导致崩角或开裂；（五）压铸件设计的铸造斜度要求：

斜度作用是减少铸件与模具型腔的摩擦，容易取出铸件；保证铸件表面不拉伤；延长压铸模

使用寿命，铝合金压铸件一般最小铸造斜度如下：铝合金压铸件最小的铸造斜度外表面内表面型芯孔(单边)1°1°30′2°