压铸模具发生粘模是压铸生产中比较常见的现象,轻度粘模会导致产品表面缺陷,影响铸件美观,重则导致铸件拉裂,铸件报废,合金材料堵在模腔内,如图1示,使生产中断,影响生产效率。
图1、合金材料堵在模腔内
粘模的主要原因
原因一:压铸合金与模具材料之间具有很强的亲和力,容易发生熔融,两种材料相互渗透(如铝合金中的铝和铁的亲和力很强,很容易粘模),典型现象如图2所示。
措施:对于此类问题,应当适当降低模具温度或合金浇注温度,在模具表面涂防粘涂料,这样尝试生产数模之后,会在模具表面形成一层氧化铁层,可以有效解决粘模。图2、两种合金熔融到一起
原因二:合金液温度高,填充流速快措施:可以在模拟结果中观察该粘模部位是否出现流速过高的情况,高温的金属液以高速方式冲刷模具会导致粘模的概率大大提高。笔者借助「智铸超云」压铸模拟平台对上文中的产品进行了模流分析,模拟结果显示,在高速填充过程中,该粘模部位的确是高温高速区域,如图3所示。图3、压铸模拟填充速度及温度
原因三:模具表面硬度低措施:为了防止粘模的发生,通常会对模具表面做强化处理,目的是增强模具表面的耐冲蚀能力,阻止合金液渗透到模具基材。常见的强化处理措施有:模具表面涂覆碳化钨、碳化钛、碳化铬等耐磨、耐热、耐腐蚀的涂层,如图4,等离子氮化,氨气氮化。如果强化处理失败,比如氮化工艺控制不当,模具硬度达不到HRC50以上,则发生粘模的可能性就会增加。图4、电火花碳化钨涂层
原因四:浇注系统设计不当措施:压铸模浇注系统在设计时应当遵循一些基本原则,如内浇口不能正对型腔,因为这样会使金属液填充模腔时直接冲刷型腔,内浇口的设计应使金属液前进方向与型腔(尤其是深腔)的壁面平行,如图5,金属填充的方向与型腔深度方向一致,不至于产生强烈的冲击能量(模拟效果来自「智铸超云」压铸模拟平台。)图5、金属填充方向与型腔深度方向平行
/.End作者:YHZ
资深压铸工艺工程师,对压铸工艺理论计算与生产实践相结合有深入的认知。
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