压铸模具粘合模具是压铸生产中常见的现象。轻度粘合模具会导致产品表面缺陷,影响铸件的美观,导致铸件开裂、铸件报废、模腔内堵塞合金材料,如图1所示,中断生产,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1:压铸合金与模具材料亲和力强,易熔化,两种材料相互渗透(如铝合金中铝铁亲和力强,易粘模),典型现象如图2所示。
措施:对于此类问题,应适当降低模具温度或合金浇筑温度,并在模具表面涂防粘涂料。试图生产模具后,在模具表面形成氧化铁层,可有效解决模具粘附问题。
图2.两种合金熔融在一起
原因二:合金液温高,填充速度快
措施:在模拟结果中,可以观察粘模部分的流量是否过高。高温金属液以高速冲刷模具,会大大提高粘模的概率。在作者的帮助下「智铸超云」压铸模拟平台对上述产品进行了模流分析。模拟结果表明,粘模部分确实是高温高速区域,如图3所示。
图3:模拟压铸填充速度及温度
原因三:模具表面硬度低
措施:为防止粘合剂模具的发生,通常加强模具表面,以提高模具表面的耐腐蚀性,防止合金液体渗入模具基底。常见的强化处理措施有:模具表面涂有碳化钨、碳化钛、碳化铬等耐磨、耐热、耐腐蚀涂层,如图4所示。如果加固处理失败,如氮化工艺控制不当,模具硬度达不到HRC如果超过50,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中应遵循一些基本原则,如内浇口不能面对型腔,因为这将使金属液填充模腔直接冲刷型腔,内浇口设计应使金属液向前方向与型腔(特别是深腔)平行,如图5所示,金属填充方向与型腔深度方向一致,不产生强冲击能(模拟效果来自「智铸超云」)
图5:金属填充方向与型腔深度平行
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