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        壓鑄模具設(shè)計(jì)制作易被忽視的細(xì)節(jié)

        2012-08-29 12:06:26斯金偉
        裝備制造技術(shù) 2012年7期
        關(guān)鍵詞:細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

        斯金偉

        (寧波優(yōu)耐特模具有限公司,浙江 寧波 315020)

        壓鑄模具是壓鑄生產(chǎn)的重要裝備,其通過(guò)與壓鑄機(jī)和壓鑄工藝相互協(xié)調(diào),共同完成壓鑄件的壓鑄成型過(guò)程。壓鑄模具哪怕出了很小的問(wèn)題,也會(huì)影響公司的生產(chǎn)。

        由于壓鑄件尺寸精確,表面品質(zhì)好,加工余量小,或不經(jīng)機(jī)械加工即可進(jìn)行裝配,減少了機(jī)械加工設(shè)備和加工工時(shí)。壓鑄件價(jià)格便宜,可獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益[1],所以壓鑄件受到諸多行業(yè)的歡迎。

        然而國(guó)際上對(duì)壓鑄件的要求越來(lái)越高,逼迫我們壓鑄模具企業(yè)向精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命和多功能的方向發(fā)展。我們的壓鑄模具企業(yè)雖然取得了一定的成績(jī),但也不能沾沾自喜,企業(yè)要在瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)環(huán)境中,獲得穩(wěn)定長(zhǎng)久的發(fā)展,就不應(yīng)該忽視任何細(xì)節(jié)。

        1 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)易被忽視的細(xì)節(jié)

        壓鑄模具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)繼承與創(chuàng)新的工作,一方面要以傳統(tǒng)保守的思維方式繪制圖紙,另外又要以富有開(kāi)拓創(chuàng)新的精神去設(shè)計(jì)模具。但是,就筆者近期對(duì)一些壓鑄模具企業(yè)的了解,發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)者往往會(huì)忽視一些細(xì)節(jié)。

        (1)橫澆道。制作壓鑄模具需注意控制橫澆道的截面積,一般從直澆道起至內(nèi)澆口需緩慢減小,不應(yīng)有突然的收縮和擴(kuò)張,尤其是不應(yīng)該有擴(kuò)張狀態(tài)。這是由于隨著截面面積的擴(kuò)大,金屬液流動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)低壓區(qū)或渦流現(xiàn)象卷入的氣體,影響金屬液流動(dòng)的穩(wěn)定性[2]。

        通常橫澆道出口處截面,應(yīng)比進(jìn)口處小10%~30%,并且保證橫澆道應(yīng)有一定的長(zhǎng)度和深度,這樣可以發(fā)揮出良好的穩(wěn)流和導(dǎo)向作用。

        (2)標(biāo)準(zhǔn)化。設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡量利用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì),這樣有利于減少模具設(shè)計(jì)和制作的出錯(cuò)率,節(jié)約成本,縮短制作周期,提升模具的水平檔次。

        (3)防錯(cuò)。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)候要考慮防錯(cuò)措施,目的只有一個(gè),防止模具制作人員和模具修理人員裝錯(cuò)(裝反)零件。比如有多枚小型芯,他們與鑲塊孔配合的直徑相同,但長(zhǎng)度不一致,設(shè)計(jì)時(shí)可把底部臺(tái)階的高度設(shè)計(jì)成不一致,這樣在裝配的時(shí)候小型芯不會(huì)裝錯(cuò)地方(見(jiàn)圖1)。

        圖1 小型芯防裝錯(cuò)措施

        又如活動(dòng)型芯的截面是正方形的,設(shè)計(jì)時(shí)可以錯(cuò)開(kāi)定位凸臺(tái)的位置來(lái)防錯(cuò),使得活動(dòng)型芯只能在一個(gè)方向上正確安裝(見(jiàn)圖2)。

        圖2 錯(cuò)開(kāi)定位凸臺(tái)位置的防錯(cuò)措施

        (4)編號(hào)。一副模具的小型芯比較多時(shí),裝配模具時(shí)一枚一枚地試配,費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。如果圖紙上注明小型芯與對(duì)應(yīng)孔的編號(hào),那在裝配模具的時(shí)候就一目了然,省時(shí)又省力(建議5 枚以上編號(hào),5 枚以下可以不編號(hào))。當(dāng)然推桿也是如此,編了號(hào)的推桿在裝配時(shí),很容易找到位置。

        (5)冷卻水管的進(jìn)出口方向。冷卻水管的進(jìn)出口方向,最好不要設(shè)計(jì)在模具的下方(下方指模具安裝到壓鑄機(jī)上時(shí),對(duì)著地面的面),如果設(shè)計(jì)在下方,壓鑄工接冷卻水不方便。確實(shí)要設(shè)計(jì)在下方的,可采用快速接口。

        2 生產(chǎn)環(huán)節(jié)易被忽視的細(xì)節(jié)

        壓鑄模具生產(chǎn)是一種先進(jìn)的精密鑄造方法,在優(yōu)化產(chǎn)品品質(zhì)、提高加工精度、改善生產(chǎn)效率等方面意義非常顯著。因此,從生產(chǎn)環(huán)節(jié)看,不能忽視以下幾點(diǎn):

        (1)圓角。型腔上漏掉了圓角,使得鑄件沒(méi)有達(dá)到鑄件圖要求,甚至影響了整個(gè)壓鑄模具的性能。鑄造圓角可使金屬液填充順暢,使腔內(nèi)氣體順序排出,并可減少應(yīng)力集中,延長(zhǎng)模具使用壽命。制作人員在制作模具時(shí),不得忽略圓角的作用,尤其是在設(shè)計(jì)人員遺忘了圓角時(shí),應(yīng)立即提出。

        (2)粗糙度。由于金屬液由壓室進(jìn)入澆注系統(tǒng),并填滿型腔的整個(gè)過(guò)程僅需0.01~0.2 s 的時(shí)間,為了減少金屬液流動(dòng)的阻力,盡可能減少壓力損失少,需要保持型腔表面較高的光潔度。另外,成型表面上有良好的表面品質(zhì),利于脫模。所以成型部位、澆注系統(tǒng)均應(yīng)認(rèn)真打光,而且應(yīng)順著脫模方向打光。

        (3)補(bǔ)救方面。制作人員在制作模具零件時(shí),難免有失誤的時(shí)候。出現(xiàn)失誤后,制作人員切不可私自通過(guò)鑲塊拼接、焊接等手段修改模具,應(yīng)該會(huì)同設(shè)計(jì)人員協(xié)商解決。因?yàn)橛行┊a(chǎn)品表面,客戶有特殊要求,比如不允許有鑲塊的拼接痕跡、型腔焊接處開(kāi)裂致使鑄件表面產(chǎn)生細(xì)痕等等。

        3 忽視細(xì)節(jié)的危害

        壓鑄模具在設(shè)計(jì)和制作時(shí),忽視以上提到的細(xì)節(jié),就會(huì)影響到3個(gè)方面:

        (1)影響鑄件品質(zhì)。在工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)階段,客戶對(duì)零件產(chǎn)品品質(zhì)的要求更加嚴(yán)格,特別是發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)械裝配企業(yè),重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了零件產(chǎn)品的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。壓鑄模具制作時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤,后期鑄造成形的金屬零件品質(zhì)必定不符合要求。如:模具成型部位某個(gè)微小的R 沒(méi)有制作,使得鑄件達(dá)不到客戶的要求,企業(yè)自然拿不到貨款,甚至還要賠償。

        (2)影響模具壽命。假設(shè)在加工模具時(shí),一不小心把內(nèi)澆口直沖處的材料去除掉了,當(dāng)時(shí)補(bǔ)救的辦法是采用焊接,那么會(huì)致使模具在服役期間焊補(bǔ)處龜裂相當(dāng)嚴(yán)重,大大降低了模具的壽命。如果采用的是鑲塊補(bǔ)救的辦法,可能就影響不到模具的壽命了。

        (3)影響到了生產(chǎn)效率。壓鑄模具是現(xiàn)代無(wú)切削零件加工的先進(jìn)設(shè)備,模具結(jié)構(gòu)決定了企業(yè)日常生產(chǎn)效率的高低。模具存在結(jié)構(gòu)問(wèn)題,不僅影響了生產(chǎn)效率,也會(huì)對(duì)人員、設(shè)備、模具的安全使用造成危害。如:一處渣包沒(méi)有和鑄件或整個(gè)澆注系統(tǒng)連接牢固,使得頂出鑄件的時(shí)候,渣包還擱在型腔內(nèi)。渣包沒(méi)有和鑄件或整個(gè)澆注系統(tǒng)連接牢固,是個(gè)小問(wèn)題,但要把型腔內(nèi)的渣包取出來(lái),是個(gè)大問(wèn)題,一則使得機(jī)械自動(dòng)化不能繼續(xù),二則壓鑄操作工的安全受到威脅。

        4 結(jié)束語(yǔ)

        筆者根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn),針對(duì)模具在設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中一些看似簡(jiǎn)單、但又常常被忽略的細(xì)節(jié)加以強(qiáng)調(diào),因?yàn)榧?xì)節(jié)決定成敗。只要對(duì)上述設(shè)計(jì)、制造過(guò)程中的細(xì)節(jié)給予足夠重視,必將在一定程度上提高模具的壽命,縮短模具制作周期,提高模具和鑄件的品質(zhì)。

        [1]李清利. 壓鑄新工藝新技術(shù)及其模具創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[K].北京:世界知識(shí)音像出版社,2005.

        [2]田雁晨,田寶善,王文廣. 金屬壓鑄模設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.

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