鋅合金壓鑄生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到新產(chǎn)品開發(fā)及老模具的更新。一般而言，鋅合金壓鑄件的內(nèi)部品質(zhì)與外在品質(zhì)取決于諸如金屬液溫度、壓鑄壓力、速度及速度切換點(diǎn)等壓鑄生產(chǎn)工藝參數(shù)。但多數(shù)情況下，也與鋅合金壓鑄模具設(shè)計(jì)、制作關(guān)系密切相關(guān)。影響鋅合金壓鑄模具的因素，包括型腔數(shù)、澆排系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、澆口的類型(位置和尺寸)，以及鋅合金壓鑄件本身的結(jié)構(gòu)等。為了避免由于鋅合金壓鑄模具設(shè)計(jì)而造成的鋅合金壓鑄件缺陷，同時(shí)對(duì)鋅合金壓鑄模具制作中的一些問題加以檢驗(yàn)和修正，有必要對(duì)制作完成的鋅合金壓鑄模具進(jìn)行試模。

1 、鋅合金壓鑄模具的試模和工藝參數(shù)優(yōu)化

試模的主要目的是要找出優(yōu)化的工藝參數(shù)和鋅合金壓鑄模具修改方案，要求即便材料、機(jī)器設(shè)定或者環(huán)境等因素發(fā)生了變化，依然能夠確保鋅合金壓鑄模具能穩(wěn)定和不間斷地批量生產(chǎn)合格的產(chǎn)品，最大限度地提高鋅合金壓鑄模具的“適應(yīng)性”，而不僅僅是為了獲得幾件好的試模樣品。

1.1 找出鋅合金壓鑄模具存在的問題

鋅合金壓鑄廠制作完成的鋅合金壓鑄模具，都希望是一副“適應(yīng)性”很好(即成型參數(shù)或工藝條件較寬)的鋅合金壓鑄模具。但往往由于設(shè)計(jì)時(shí)的考慮不周或制作過程中加工不到位，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問題，如尺寸超差、局部過渡不流暢、結(jié)構(gòu)不合適等，從而造成生產(chǎn)的鋅合金壓鑄件不合格或鋅合金壓鑄模具試生產(chǎn)的無法進(jìn)行。而試模正是找出鋅合金壓鑄模具問題最簡單、直接、有效的方式。

1.2 找出最佳的成形條件

在試模過程中，試模人員可以找出一組最適合的工藝數(shù)據(jù)，而該組數(shù)據(jù)可在批量生產(chǎn)時(shí)，作為設(shè)定機(jī)器參數(shù)的默認(rèn)值，根據(jù)該組數(shù)據(jù)調(diào)整出鋅合金壓鑄模具批量生產(chǎn)的最佳工藝條件。

1.3 驗(yàn)證CAE輔助設(shè)計(jì)，提高后續(xù)工作效率

CAE分析軟件，是以真實(shí)機(jī)器的規(guī)格、真實(shí)合金的性能以及真實(shí)的外部環(huán)境，通過計(jì)算機(jī)模擬，仿真計(jì)算的結(jié)果。鋅合金壓鑄模具設(shè)計(jì)人員根據(jù)模擬仿真情況，對(duì)鋅合金壓鑄模具設(shè)計(jì)做出相應(yīng)的修正；在真實(shí)機(jī)器試模時(shí)能夠?qū)⒎治鰯?shù)據(jù)直接作為預(yù)設(shè)數(shù)值輸入，試模人員可以藉此檢驗(yàn)分析鋅合金壓鑄模具設(shè)計(jì)是否有欠缺之處。可以將試模件的缺陷與模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，為后續(xù)的工藝參數(shù)設(shè)定提供依據(jù)。

2、試模前的準(zhǔn)備工作

2.1 確定合理的試模步驟

試模的目的之一是為了以后的順利生產(chǎn)，確定合理的試模步驟，并做適當(dāng)?shù)挠涗洠瑢?duì)將來正式生產(chǎn)具有重要意義。

2.2 對(duì)鋅合金壓鑄模具進(jìn)行嚴(yán)格檢查

根據(jù)鋅合金壓鑄模具的設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)相關(guān)的尺寸(特別是澆口套接口尺寸)做詳細(xì)檢查；弄清模具各個(gè)活動(dòng)部位(抽芯和滑塊)的動(dòng)作順序；確認(rèn)準(zhǔn)備采用的壓鑄機(jī)型號(hào)、壓射位置、油管接口、壓室直徑和接口尺寸等與模具實(shí)際要求一致。特別要注意試模采用的壓鑄機(jī)一定要與模具批量生產(chǎn)時(shí)采用的壓鑄機(jī)型號(hào)相符，否則，可能導(dǎo)致鋅合金壓鑄模具無法使用。

2.3 檢查壓室與澆口套以及它們與沖頭之間的間隙

鋅合金壓鑄模具與壓鑄機(jī)接口尺寸配合，配合間隙至關(guān)重要；其良好的配合間隙是保證鋅合金壓鑄件品質(zhì)的基礎(chǔ)。

2.4 鋅合金壓鑄模具的固定

吊裝模具前必須檢查吊環(huán)孔螺紋精度及有效螺紋深度，謹(jǐn)防吊裝模具時(shí)吊環(huán)滑扣。模具固定時(shí)，使用模架上開具模腳與壓鑄機(jī)T型槽相對(duì)應(yīng)的U型槽，這樣既方便鋅合金壓鑄模具安裝，又能確保安裝牢靠。

3、影響鋅合金壓鑄件品質(zhì)的試模工藝參數(shù)及調(diào)整

3.1 工藝參數(shù)設(shè)定原則

在試模設(shè)定工藝參數(shù)時(shí)，只要能使鋅合金壓鑄件合格，達(dá)到客戶的技術(shù)要求，鋅液溫度、壓射速度、壓力等參數(shù)應(yīng)盡可能的低，以保護(hù)鋅合金壓鑄模具和機(jī)器。

3.2 試模基本要求

試模盡可能采用與將來批量生產(chǎn)同樣的合金、壓鑄模具溫度、澆注溫度及冷卻時(shí)間，這些因素都將極大地影響到對(duì)鋅合金壓鑄件尺寸的正確判定。選擇合適的壓鑄涂料也至關(guān)重要。

3.3  7組主要工藝參數(shù)

實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)鋅合金壓鑄件品質(zhì)有重要影響且可調(diào)整的主要參數(shù)有以下7組；

①金屬液的澆注溫度及澆注量(余料餅厚度)；

②鋅合金壓鑄模具溫度；

③慢壓射速度；

④快壓射速度及壓射壓力(快壓射蓄能器充油壓力)；

⑤快壓射轉(zhuǎn)換位置(快壓射行程)；

⑥增壓觸發(fā)壓力及增壓比壓；

⑦保壓和冷卻時(shí)間。

如澆注溫度過高，則鋅合金收縮大，使鋅合金壓鑄件容易產(chǎn)生裂紋、晶粒粗大、還易造成粘型；澆注溫度過低，鋅合金壓鑄件易產(chǎn)生冷隔、表面裂紋和澆不足等缺陷。一般從余料餅厚度來判斷金屬澆注量是否合適，料餅厚度太薄不利于鑄件的補(bǔ)縮，太厚的料餅厚度會(huì)帶來嚴(yán)重的安全隱患(實(shí)際生產(chǎn)中曾發(fā)生過因料餅太厚冷卻不足，沖頭跟出時(shí)將料餅擠破，內(nèi)部未冷卻的鋅液飛出，將操作人員燙傷的事故)。

不恰當(dāng)?shù)穆龎荷渌俣葧?huì)使壓室中的空氣包卷在合金液中，造成鋅合金壓鑄件氣孔增加。鋅合金壓模具設(shè)計(jì)完成后，快壓射行程即可以通過計(jì)算得到，一般與實(shí)際相差不大。快壓射轉(zhuǎn)換位置的確定可以這樣完成：壓射結(jié)束的位置后退一段(計(jì)算的快壓射行程)距離；再根據(jù)鋅合金壓鑄件的生產(chǎn)情況進(jìn)行少量的前后調(diào)整。

在試模過程中，調(diào)整參數(shù)時(shí)一般每次只調(diào)整一個(gè)參數(shù)，以便區(qū)分單一參數(shù)變化對(duì)鋅合金壓鑄件品質(zhì)的影響。

3.4 對(duì)首模鑄件進(jìn)行檢查，繼而對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整在試模中做出第一模鑄件后，要進(jìn)行以下檢查：

①余料餅厚度：

②增壓比壓：

③充模速度：

④鋅合金壓鑄件頂出長度：

⑤鋅合金壓鑄件、澆口及渣包的質(zhì)量。

上述檢查的目的是為了防止成品充不滿、收縮、飛邊、粘膜甚至損傷鋅合金壓鑄模具。根據(jù)檢查結(jié)果，再對(duì)工藝參數(shù)做出進(jìn)一步的調(diào)整，以達(dá)到最佳的壓鑄工藝條件。

4、試模樣件的現(xiàn)場檢查

在試模過程中，工藝參數(shù)穩(wěn)定后生產(chǎn)的試模件，需要工藝人員根據(jù)客戶的要求進(jìn)行現(xiàn)場檢查，主要檢查內(nèi)容有：

①主要部位的加工余量測量；

②鋅合金壓鑄件的毛刺飛邊分布，特別是有滑塊的鑄件，滑塊分型面處的跑水雖然對(duì)產(chǎn)品件尺寸影響不大，但對(duì)后續(xù)的模具生產(chǎn)會(huì)帶來嚴(yán)重的事故隱患，如滑塊卡死、斜導(dǎo)柱斷裂等；

③解剖鋅合金壓鑄件檢查內(nèi)部氣孔、縮孔等；

④鋅合金壓鑄件外觀拉傷、拉裂等。現(xiàn)場直觀可以判斷的模具問題需要處理后再繼續(xù)試制，盡可能提供給客戶良好的試模件。

現(xiàn)場工藝人員根據(jù)試模件的檢查情況，對(duì)后續(xù)的模具修理給出修改建議。試模件的詳細(xì)檢查需由檢驗(yàn)人員做全尺寸檢驗(yàn)以及鑄件的試加工來完成。

5、結(jié)語

試模是一個(gè)對(duì)模具使用情況的實(shí)際檢驗(yàn)過程，試模后應(yīng)妥善保存試模過程中的樣品及檢驗(yàn)記錄和工藝參數(shù)記錄(包括各種壓力、澆注溫度及模具溫度、時(shí)間等)；這些記錄是今后分析、修改鋅合金壓鑄模具以及制定批量生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)；同時(shí)，也為今后類似的鋅合金壓鑄件的模具設(shè)計(jì)積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，特別是為以后CAE充型模擬分析提供了真實(shí)參數(shù)設(shè)置依據(jù)。

解決試模中出現(xiàn)的各種問題，是一個(gè)耐心細(xì)致的工作，對(duì)鋅合金壓鑄件結(jié)構(gòu)、壓鑄工藝、鋅合金壓鑄模具結(jié)構(gòu)要有詳細(xì)的了解，切不可盲目的對(duì)鋅合金壓鑄模具進(jìn)行修改，以免造成不必要的損失。

最后，需要強(qiáng)調(diào)的是，試模的目的和重點(diǎn)在于優(yōu)化鋅合金壓鑄模具和工藝，以滿足批量生產(chǎn)的要求，而不僅僅是試驗(yàn)出幾件鋅合金壓鑄件試樣。