铝合金压铸模具设计与压铸现场使用分析

袁鹏鹏 安徽中鼎精工技术有限公司

引言：铝合金压铸模具设计是一项十分复杂的工作，由于其直接影响了压铸件的质量，所以需要尽可能的提高模具的结构强度，避免在使用过程中发生变形或破损，但同时如果模具设计的过大，对材料也是一种浪费，也耗费了大量的加工时间，不利于经济效益的增长，所以现如今需要从理论角度入手，深入分析当前压铸模具设计的缺陷，针对性的做出优化，满足当前的市场需求。

1 铝合金压铸模具发展现状

铝合金压铸材料与传统金属材料相比具有十分明显的优势，其结构强度更高，耐磨耐腐蚀性能更好，尤其是合金远比传统金属材料的重量要轻，随着汽车工业的发展以及冷室压铸机的发明，压铸铝合金的种类得到了快速的发展，可以预测今后合金压铸工艺将会渐渐取代钢铁铸件成为今后发展的主要方向。

铝合金压铸质量的好坏有许多影响因素，其中比较典型的就是压铸模具设计，由于压铸件是在模具中生产的，一旦模具质量出现问题，都会影响到压铸件。比如压铸模具强度不够就可能导致压铸时发生形变，致使成品零件与设计之间存在较大差异，或是模具内表面存在过多的孔隙和裂缝，材料质量低从而导致铝合金在压铸中受到影响，零件表面凹凸不平，难以满足实际需求。所以当前提高铝合金压铸件质量的首要途径就是提高模具的质量，但由于目前我国压铸模具在原材料的使用上仍有些不足之处，而且压铸模具的制造技术与发达国家相比还存在一定的缺陷，同时我国压铸模具产业相关配套体系和设施也不够完善，这些原因都使我国压铸模具的发展受到了一定的影响。

2 铝合金压铸模具设计优化方向

压铸模具的好与坏很大程度取决于模具排溢系统和浇注系统的设计，在实际的压铸过程中，诸如压铸件缩孔、冷隔或是气孔缺陷等质量原因都是由于模具浇道形状、浇口与排溢口位置以及压铸力参数选择不合理而导致的。

2.1 模具排溢系统的设计

排溢系统主要由两个部分组成，分别是溢流槽和排气槽，溢流槽的作用是储存混有气体和涂料残渣的金属液，通过两者之间的配合来引出腔内的气体，从而保证模具内压铸件的质量，因此排溢系统是模具设计重要的一个环节。为了使溢流槽能够充分发挥作用，一般在模具设计时事先保留好一定的设计余地，在试压验证结束后，根据实际情况来对整体的溢流布局进行调整，而且溢流槽作为一种储存容器，容量不能太小，否则将会影响压铸的正常进行，但同时也不能过大，溢流槽容量增加意味着回炉料量的增加，这会在一定程度上提高压铸件的成本。而在排气槽设计中，就需要充分结合实际情况来进行，只要金属液在充填过程中不会封闭排气槽，腔内的气体就能够得到很好的排除，所以一定要合理设计排气槽的结构与位置，对于一些深腔模具，可以在深腔部位直接设置排气塞来排气。

2.2 模具浇注系统的设计

浇注的整体结构可以分成直浇道和横浇道，直浇道是传递压力的主要部分，浇筑模具的直浇道要充分考虑实际需求并结合使用的压铸机来进行设计。直浇道尺寸大小会影响到金属液的流动速度与填充时间，如果直浇道的直径太小，则金属流动速度就会加快，喷射速度上升会使模具进一步受到损耗，同时也会产生涡流、卷气、氧化夹渣、冷隔等缺陷，但盲目增加直径也会有不良后果，比如增加金属消耗、导致气体增多，不利于模具的排气等，所以直浇道的尺寸一定要满足实际需求，做到科学合理。而横浇道是连接直浇道与内浇口的通道，模具设计时一定要结合压铸件的形状、结构、大小、浇注位置和型腔个数来科学设计横浇道，横浇道的截面积应当从直浇道连接处逐渐缩小，为了减少流动阻力，横浇道的长度要尽可能缩短，并且在转弯处采取圆弧设计。

3 铝合金压铸模具现场使用

模具现场使用之前要进行详细的测试，遇到实际问题要进行详细科学的分析，得到准确的数据后对模具的设计进行优化，并针对性的采取相关措施，以适应实际的生产需求。在压铸中要总结并归纳主要缺陷产生的原因，并且严格控制周围环境的影响，将温度限定在一定范围内，避免温度过高或者过低影响压铸的质量，也要合理分析模具自身温度的影响，将模具温度稳定在一定范围内，根据压铸件的厚度来选择合适的控温措施，避免在薄壁部分由于热量散失过快导致压铸件出现一定程度的缺陷，结合型腔填充时间来分析整个过程的效率，保证限定在最佳填充时间之内。

4 结束语

随着科学技术的不断发展，铝合金压铸模具的设计也得到了前所未有的突破，使铝合金压铸件的表面质量和强度都提升了一个档次，目前我国压铸件行业处于稳步增长中，具有十分广阔的发展前景，为了进一步提高该技术的应用，需要完善压铸模具的设计理念，并结合实际来分析压铸中产生的各种问题，科学的寻找到解决办法。