摘要：压力铸造是成型有色金属结构件比较重要的成型工艺方法，利用压铸机将金属液在高压高速下填入压铸模型腔，待凝固后得到金属压铸件的过程。压铸模是压力铸造的重要装备，制造业引入压铸模从事成型有色金属结构件后，不仅降低了企业生产的成本投资，也显著改善了其他工序的生产效率。这些年来，压铸模在生产作业时出现了模具失效问题，影响了整条生产流水线的效率，破坏了正常的生产秩序。针对模具失效因素，论文阐述了压铸模设计流程及压铸工艺问题方面的改善措施。
关键词：压铸模；设计流程；压铸工艺改善；技术分析
0引言
压力铸造推广运用之后，机械制造行业产品设计的流程更加合理化，在很大程度上摆脱了传统制造工艺的不足。但经过一段时间的运用也发现，压铸模自身存在的缺陷限制了产品质量的提高，因此对压铸模设计及压铸工艺进行改善是压铸行业需要积极思考的问题。
1压铸模的失效形式及不利影响
压力铸造在机械制造行业中已经成为一种重要的生产工艺，许多企业开始针对这一先进的工艺形式采取必要的生产方案，以此来满足日常生产加工的需要。但从实际情况来看，压铸模依旧存在诸多不足，影响了机械产品正常的加工流程。模具失效是压铸模在使用中最普遍的问题，失效问题降低了企业预期的生产进度，且影响了货物交付的周期。压铸模失效的形式主要包括：
（1）疲劳因素。模具在压铸时需承受较大的锁模力，这样才能让模具分型面紧密地贴合，但长时间对模具产生力作用，会由此引起模具内部出现不同程度的变形。模具钢组织结构损坏，如热疲劳龟裂损坏是比较常见的形式之一，该问题是由于模具持续承受冷热变化所致，而机械应力的冲击作用也加快了裂缝的出现。针对这一问题，压铸模设计时选用高性能的模具材料，这样可降低模具的疲劳受损程度。
（2）碎裂因素。模具发生局部脆性断裂和裂缝的大范围扩展都给模具造成极大的破坏作用，此外，模具材料的强度性能、变形性能等达不到要求，在遭受外界力作用冲击条件下也会发生碎裂。压铸工艺工程师所选用的压铸参数得当，可以延缓脆性的断裂和裂纹的扩展，模具设计人员要综合分析压铸模的受力情况，对特殊受力处采取特殊的措施。
（3）溶蚀因素。金属材质具有不稳定性因素，常会与其它材料发生化学反应，从而促使了材料性能的转变。溶蚀现象也是造成模具失效的一大原因，比较常见的压铸合金包括锌合金、铝合金、镁合金等，这些金属元素与其它元素在特定条件下产生化学反应。解决此类问题的办法：可对模具表面进行渗氮处理，以提高模具表面的硬度和耐磨性；也可改变进料方向避免直冲型腔面。
2现代压铸模具设计的具体流程
压铸模是压力铸造的重要装备，是压力铸造的核心部分。企业在编制设计流程时应对其进行科学的规划。笔者结合自身的工作经验，得出了一套相对完善的流程如下：
（1）整理资料。收集有关压铸件的原始信息（二维图纸、三维模型、顾客的需求等）；对压铸件图纸的技术要求、主要功能和装配关系要有充分的了解；要掌握公司的制作能力和技术水平以及现有设备。
（2）对压铸件进行分析。分析其压铸成型的工艺性；分析压铸件的材质、结构、尺寸精度、内部质量；核对二维图纸与三维模型，是否一致。对一些不适合压铸成型和没有必要的结构形式（有些压铸件结构形式复杂致使模具结构也复杂），应向客户或压铸件设计者提出，这样在满足客户的条件下，可使压铸件更加利于成型和模具结构得到简化。
（3）绘制模具的装配草图、进行方案的选择。摆出几种可行的总体方案并绘制装配草图，尽量采用1:1的比例绘制，初步估算每种方案的模具造价是否合理。每种方案进行模流分析，初步了解到成型顺序和内部缺陷。
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（4）绘制零件图和完善装配草图。主要零件图的绘制也是对装配草图的自我检查，发现了装配草图上有问题要及时修正和补充，经过了不断完善的草图最终形成模具装配图。之后绘制其余的全部图纸。
（5）模具图纸的校对和审核。在绘制图纸的时候，总有笔误和失算的地方，所以绘制完图纸后，一定要进行校对和审核，哪怕是一个细小零件的图纸，以减少图纸的差错率，不拖模具制作的进程。
（6）联系现场。模具设计者应当跟踪模具的制作过程和试模过程，及时更改设计中出现的错误和不合理的地方。
（7）总结。模具在经过小批量的生产之后，对之前的工作要进行仔细的回顾，认真的总结，如模具的制作难易程度上是否可以改进、模具的结构是否可以简化、压铸的效率是否有待提高等。多总结不但为设计人员积累经验，也为公司的技术水平提高档次，利于备模的开发和今后对其他压铸模具设计和制作提供参考。
3改善压铸工艺的注意事项
压铸工艺是将压铸机、压铸模和压铸合金三大要素有机地组合而加以综合运用的过程。所以压铸工艺工程师在压铸生产现场起到至关重要的作用，除制定正确的压铸工艺，根据生产要素变化及时修订压铸工艺外，还负责对模具安装调整工、压铸操作工、模具维修工的培训。为了提高压铸生产的质量水平，技术人员要制定科学的压铸工艺方案，保证压铸件质量的提高。
（1）确定压铸参数。在确保压铸件满足顾客的前提下，应把压射速度、压射力、合金温度调到最低。选择合理的压射速度、压射力、模具温度、合金温度等，有利于降低压铸机和压铸模的负荷、故障，提高了寿命，节约了公司成本。
（2）使用涂料。压铸工艺改造中必须制订严格详细的喷涂工艺。如，涂料的成分，涂料与水的比例，模具每一个部位的喷涂量（或喷涂时间）和喷涂顺序，压缩空气压力，喷枪与成型表面的距离，喷涂方向与成型表面的角度等。
（3）确定冷却方案。尽管模具上已经制作了冷却水道，但要根据压铸实际情况选用冷却水道，确定合理的冷却方案。合理的模具冷却方案对生产效率、铸件质量、模具寿命有极大的影响。方案应规定冷却水分配，压铸几个模次开始冷却，相隔几个模次分几次把冷却水开到规定流量。
（4）控制润滑频率。规定对不同滑动部位，如冲头、导柱、导套、抽芯机构、推杆、复位杆等部位的不同润滑频率。根据模具复杂程度和新旧程度，确定适当的模具预防性维修周期。适当的模具预防性维修周期应当是模具使用中将要出现故障而还没有出现故障的压铸模次。
4结论
总之，压铸模设计流程复杂，且压铸模在使用中出现的问题多样化，必须加以认真对待。压铸是一种先进的制造工艺，其能够摆脱传统工艺存在的不足，提升企业制造产品的质量及精度要求，对压铸模的设计流程合理化、压铸工艺进行改善是企业需要积极思考的问题。
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论文作者:蓝春晓
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/17
标签：压铸论文; 模具论文; 压铸模论文; 工艺论文; 图纸论文; 流程论文; 草图论文; 《基层建设》2017年第24期论文;