壓鑄模具設計制作易被忽視的細節

斯金偉

（寧波優耐特模具有限公司，浙江 寧波 315020）

壓鑄模具是壓鑄生產的重要裝備，其通過與壓鑄機和壓鑄工藝相互協調，共同完成壓鑄件的壓鑄成型過程。壓鑄模具哪怕出了很小的問題，也會影響公司的生產。

由于壓鑄件尺寸精確，表面品質好，加工余量小，或不經機械加工即可進行裝配，減少了機械加工設備和加工工時。壓鑄件價格便宜，可獲得較好的經濟效益[1]，所以壓鑄件受到諸多行業的歡迎。

然而國際上對壓鑄件的要求越來越高，逼迫我們壓鑄模具企業向精密、復雜、長壽命和多功能的方向發展。我們的壓鑄模具企業雖然取得了一定的成績，但也不能沾沾自喜，企業要在瞬息萬變的市場環境中，獲得穩定長久的發展，就不應該忽視任何細節。

1 設計環節易被忽視的細節

壓鑄模具設計是一項繼承與創新的工作，一方面要以傳統保守的思維方式繪制圖紙，另外又要以富有開拓創新的精神去設計模具。但是，就筆者近期對一些壓鑄模具企業的了解，發現模具設計者往往會忽視一些細節。

（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澆口需緩慢減小，不應有突然的收縮和擴張，尤其是不應該有擴張狀態。這是由于隨著截面面積的擴大，金屬液流動時會出現低壓區或渦流現象卷入的氣體，影響金屬液流動的穩定性[2]。

通常橫澆道出口處截面，應比進口處小10%～30%，并且保證橫澆道應有一定的長度和深度，這樣可以發揮出良好的穩流和導向作用。

（2）標準化。設計人員應盡量利用標準來設計，這樣有利于減少模具設計和制作的出錯率，節約成本，縮短制作周期，提升模具的水平檔次。

（3）防錯。設計人員在設計時候要考慮防錯措施，目的只有一個，防止模具制作人員和模具修理人員裝錯（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，但長度不一致，設計時可把底部臺階的高度設計成不一致，這樣在裝配的時候小型芯不會裝錯地方（見圖1）。

圖1 小型芯防裝錯措施

又如活動型芯的截面是正方形的，設計時可以錯開定位凸臺的位置來防錯，使得活動型芯只能在一個方向上正確安裝（見圖2）。

圖2 錯開定位凸臺位置的防錯措施

（4）編號。一副模具的小型芯比較多時，裝配模具時一枚一枚地試配，費時又費力。如果圖紙上注明小型芯與對應孔的編號，那在裝配模具的時候就一目了然，省時又省力（建議5 枚以上編號，5 枚以下可以不編號）。當然推桿也是如此，編了號的推桿在裝配時，很容易找到位置。

（5）冷卻水管的進出口方向。冷卻水管的進出口方向，最好不要設計在模具的下方（下方指模具安裝到壓鑄機上時，對著地面的面），如果設計在下方，壓鑄工接冷卻水不方便。確實要設計在下方的，可采用快速接口。

2 生產環節易被忽視的細節

壓鑄模具生產是一種先進的精密鑄造方法，在優化產品品質、提高加工精度、改善生產效率等方面意義非常顯著。因此，從生產環節看，不能忽視以下幾點：

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

（2）粗糙度。由于金屬液由壓室進入澆注系統，并填滿型腔的整個過程僅需0.01～0.2 s 的時間，為了減少金屬液流動的阻力，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，利于脫模。所以成型部位、澆注系統均應認真打光，而且應順著脫模方向打光。

（3）補救方面。制作人員在制作模具零件時，難免有失誤的時候。出現失誤后，制作人員切不可私自通過鑲塊拼接、焊接等手段修改模具，應該會同設計人員協商解決。因為有些產品表面，客戶有特殊要求，比如不允許有鑲塊的拼接痕跡、型腔焊接處開裂致使鑄件表面產生細痕等等。

3 忽視細節的危害

壓鑄模具在設計和制作時，忽視以上提到的細節，就會影響到3個方面：

（1）影響鑄件品質。在工業產業結構優化升級階段，客戶對零件產品品質的要求更加嚴格，特別是發達國家的機械裝配企業，重點強調了零件產品的品質標準。壓鑄模具制作時出現錯誤，后期鑄造成形的金屬零件品質必定不符合要求。如：模具成型部位某個微小的R 沒有制作，使得鑄件達不到客戶的要求，企業自然拿不到貨款，甚至還要賠償。

（2）影響模具壽命。假設在加工模具時，一不小心把內澆口直沖處的材料去除掉了，當時補救的辦法是采用焊接，那么會致使模具在服役期間焊補處龜裂相當嚴重，大大降低了模具的壽命。如果采用的是鑲塊補救的辦法，可能就影響不到模具的壽命了。

（3）影響到了生產效率。壓鑄模具是現代無切削零件加工的先進設備，模具結構決定了企業日常生產效率的高低。模具存在結構問題，不僅影響了生產效率，也會對人員、設備、模具的安全使用造成危害。如：一處渣包沒有和鑄件或整個澆注系統連接牢固，使得頂出鑄件的時候，渣包還擱在型腔內。渣包沒有和鑄件或整個澆注系統連接牢固，是個小問題，但要把型腔內的渣包取出來，是個大問題，一則使得機械自動化不能繼續，二則壓鑄操作工的安全受到威脅。

4 結束語

筆者根據多年的經驗，針對模具在設計與制造過程中一些看似簡單、但又常常被忽略的細節加以強調，因為細節決定成敗。只要對上述設計、制造過程中的細節給予足夠重視，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。

[1]李清利. 壓鑄新工藝新技術及其模具創新設計實用手冊[K].北京：世界知識音像出版社，2005.

[2]田雁晨，田寶善，王文廣. 金屬壓鑄模設計技巧與實例[M].北京：化學工業出版社，2006.