壓鑄模型芯加工技術(shù)研究

孫剛（河北光德精密機(jī)械股份有限公司 河北滄州 060001）

引言

壓鑄模型芯模具生產(chǎn)的制品所表現(xiàn)出來的高效率、低耗能、高一致性、高精度和高復(fù)雜程度，是其它任何加工制造方法所不及的。壓鑄模型芯模具作為特殊終形與近似終形最有效的、最好的成形方法,它有較好的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和制造效益，因此這也使許多的壓鑄件在工業(yè)制造行業(yè)得了非常廣泛的應(yīng)用，從而促使了它的快速發(fā)展。

一、當(dāng)前我國壓鑄模型芯的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的快速發(fā)展和現(xiàn)代建設(shè)的需求，工程設(shè)備、家用轎車、電子儀器、家用電器等許多產(chǎn)品都涉及到壓鑄件，因此壓鑄模型芯制造質(zhì)量的高低直接決定著我國工業(yè)發(fā)展的快慢程度，目前世界各國都在不斷地開發(fā)壓鑄模型芯模具的新型材料。通常壓鑄模型芯金屬材料主要有：鋅合金、鎂合金、銅合金和鋼鐵等四大類，除此之外如D IEVARAD C3H 13等高性能材料也正在被廣泛地使用。而加工壓鑄模型芯的機(jī)床主要有 KU RAKI、O KU M A 、F ID IA ，還包括 五軸 立臥 高速 五軸鉆銑等其它高級數(shù)控機(jī)床，從而使其變得更加符合當(dāng)代生產(chǎn)要求，造福于人類。隨著制造技術(shù)的不斷發(fā)展，材料的表面處理技術(shù)也被重視起來，通過改進(jìn)其強(qiáng)硬化熱處理新工藝和表面強(qiáng)化處理新技術(shù)來改善材料的使用性能，另外在壓鑄模型芯加工的機(jī)床選擇和改善方面也有較明顯的進(jìn)步。

二、壓鑄模型芯加工技術(shù)要求及其影響因素

1.壓鑄模型芯加工技術(shù)要求

通常所有模具的型芯以及型腔結(jié)構(gòu)往往都是由各種自由的曲面和不規(guī)則的形面所組成的，因此對于具有型芯的產(chǎn)品加工，適合用數(shù)控機(jī)床上來進(jìn)行各種加工。壓鑄模型芯作為現(xiàn)階段的比較常見且有極為重要的加工產(chǎn)品，自然對其加工技術(shù)有著較高的要求：（1）型芯的尺寸精度要高；（2）要具有較好的互換性能；（3）要具有比較好的脫模性能；（4）型芯的材料要耐熱疲勞和導(dǎo)熱性及其它性能。

2.影響壓鑄模型芯加工質(zhì)量的因素

由于壓鑄模型芯自身結(jié)構(gòu)的獨(dú)特和使用環(huán)境的特殊，因此對其加工質(zhì)量的影響因素主要有：（1）加工材料的性能沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，加工時(shí)出現(xiàn)問題；（2）加工方法選擇的不夠合理，最終達(dá)不到理論設(shè)計(jì)要求；（3）加工環(huán)境對其質(zhì)量有非常大方的影響，高溫時(shí)會使壓鑄模型芯材料的性能發(fā)生巨大的變化，使其失去了原有的性能要求；（4）在加工時(shí)機(jī)床的設(shè)備精度也會對其尺寸精度有著較大的影響。

三、現(xiàn)階段國內(nèi)壓鑄模型芯加工技術(shù)存在的問題

壓鑄模型芯模具工作時(shí)與高溫的液態(tài)金屬接觸，這易使壓鑄模型芯腔長時(shí)間受熱，同時(shí)也會承受著很高的壓力，而且還會受到壓鑄模型芯腔內(nèi)部反復(fù)受到加熱和冷卻以及金屬液流的高速沖刷，進(jìn)而產(chǎn)生磨損和腐蝕。然而在現(xiàn)階段許多生產(chǎn)者卻輕視了鑄模型芯加工技術(shù)事項(xiàng)，其主要表現(xiàn)在：（1）壓鑄模型芯材料選擇不夠合理，很多的壓鑄模設(shè)計(jì)制造研究人員未能針對各種不同的型芯進(jìn)行不同的分析，致使在選擇加工材料時(shí)不能很好的滿足使用性能的要求。（2）型芯熱處理和表面處理不夠恰當(dāng)，通常壓鑄模型芯表面的熱處理和強(qiáng)硬化處理對其使用性能有較好的強(qiáng)化作用，但是目前許多廠家為了追求個(gè)人利益卻忽視了它的加工處理，縮減了它的使用壽命。（3）型芯加工技術(shù)方法的選取和分析不夠準(zhǔn)確，許多加工設(shè)計(jì)者對其加工技術(shù)總是一概而論，缺少系統(tǒng)合理的總結(jié)分析，胡亂的進(jìn)行型芯加工。（4）型芯壓鑄過程所受沖擊力計(jì)算不夠準(zhǔn)確，當(dāng)前許多的設(shè)計(jì)計(jì)算都只是基于理論條件下的計(jì)算，缺少實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的參數(shù)計(jì)算，最終達(dá)不到相應(yīng)的要求。

四、改善影響加工質(zhì)量的有效措施

針對這些問題必須要有合理的解決方法才可以使其變得滿足加工質(zhì)量要求，目前解決這些問題的主要措施有：

（1）在壓鑄模型芯加工材料方面進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，要合理的選擇合理的、優(yōu)質(zhì)的、高性能的工具鋼。要做到對于不同的型腔加工必須要用不同的材料。另外在選擇材料時(shí)要根據(jù)型芯使用功能和材料的基本性能兩方面來進(jìn)行分析、比較選取。

（2）型芯熱處理和表面處理是一項(xiàng)非常重要的工序，因此在進(jìn)行型芯熱處理的時(shí)候要準(zhǔn)確無誤地將硬度控制在46H RC左右，不可太硬，太硬容易脆斷，但也不可以太軟，太軟難以達(dá)到使用要求。

（3）對于型芯加工技術(shù)選取和分析要準(zhǔn)確無誤。通常在壓鑄模型芯的加工過程中，前端角不能太利，通常倒角為R0.25左右，型芯的根部也不能有利角。另外在其比較容易折斷或是應(yīng)力集中易斷裂的地方要有合理的改善，可先通過繪圖軟件模擬后在進(jìn)行加工處理。（4）在進(jìn)行型芯壓鑄過程受沖擊力計(jì)算時(shí)，要充分的將理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來考慮，以保證所得結(jié)果是符合實(shí)際生產(chǎn)要求的，這樣才可以保證設(shè)計(jì)的型芯能夠得到高質(zhì)量的型芯，延長其使用壽命。

結(jié)束語

近些年來我國壓鑄模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得了很大的成績，正在向著合理化的發(fā)展方向發(fā)展。另外由于壓鑄型芯特殊性能的要求，新型壓鑄材料也得到了廣泛的研究與發(fā)展，也取得了顯著的進(jìn)步，同時(shí)也在提高壓鑄型芯質(zhì)量和縮壓鑄型芯設(shè)計(jì)加工制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。更重要的是對它的完善不僅具有理論擴(kuò)展意義，逐步促使我國工業(yè)技術(shù)快速向國際化和標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。

[1]汪晶；壓鑄模型芯加工技術(shù)[J]；模具制造，2012年11期.[2]張明；壓力鑄造過程數(shù)值仿真分析及應(yīng)用研究[D]；天津大學(xué)，2012年.

[3]田豐；壓力鑄造模具的研究現(xiàn)狀及發(fā)展[J]；化學(xué)工程與裝備,2010年04期.