1前言
在压铸模具上不易设置冷却水的热节部位制作成镶块结构,镶块采用热传导性能强的钨钢材质制成,使热节部位的冷却效果达到理想状态,消除缩松、粘模,减少铸件泄漏不良。由于缸体结构复杂,模具冷却方式目前主要采取线式冷却、点冷和高压点冷对模具进行冷却,模具上的深腔部位采用点式冷却和高压点冷方式进行冷却。但是缸体上的局部位置由于尺寸过于偏小,冷却水的设置距离热节部位较远或无法设置冷去水,造成局部位置温度过高,产生粘模和缩松,从而造成泄漏。为此,模具上局部不易设置冷却水的位置设置成镶块结构形式,镶块 采用钨钢材质,达到降低该处温度的目的。铸件外形图片见图1。图1
2改善前铸件品质状态
2.1 铸件加工后泄漏不良平均达到4.3%,铸件内部品质不稳定,泄漏最高时达到8%;泄漏部位见图2。
2.2泄漏部位出现严重粘模现象,延长喷涂时间无法解决粘模;
2.3通过调整工艺,泄漏现象没有明显改观。
3原因调查
3.1对模具泄漏部位进行解剖着色检查,该处出现缩松,见图3;
3.2 泄漏部位外壁出现粘模,见图4;
3.3 模具温度检测,发现泄漏部位温度明显高于周边区域,喷涂后温度达到了202℃,见图5;
4原因分析
根据原因查找,铸件内部质量变差的原因终结为以下几点:
4.1 随着模具的使用模次的增多,模具表面光洁度逐渐变粗糙,铝液在模具型腔内的流动变差,模具局部位的补缩变差,造成缩松;
4.2 由于模具采用的是冷却水冷却,模具使用到一定模次,模具上的冷却水通道壁上结了一层水垢,水垢降低了冷却水带走模具热量,使模具冷却效果下降,见示意图6。
4.3由于上述两项原因的叠加,加上泄漏部位本身壁厚较大,属于热节部位,产生缩松的后 果更加明显。
4.4由于模具温度较高,泄漏部位表面粘模严重,铸件表面致密层破坏,在上铸件缩松,泄漏不良高;
5改进方案
由于泄漏部位属于热节部位,温度高造成缩松,铸件表面致密层由于粘模破坏,产生泄漏所以改进方案的主要目的是降低该处模具温度,模具表面粘模。
因此,将模具上的泄漏部位更改为镶块结构,该镶块选取钨钢材质制成(见图7),钨钢 与一般的模具钢比较具有优良的导热性能、700℃内不会氧化、600℃内不会粘模的优点,钨 钢材料与一般模具钢的性能对比件表1。
6效果确认
6.1 泄漏部位模具喷涂后温度降低了36℃,泄漏部位的周边区域整体温度都较更改前下降,见图8。
6.2更改后铸件外观未见粘模现象。
6.3更改后泄漏部位的泄漏不良率为2.32%,降低了2.88%;
7结论
通过对模具上不易设置冷却水的位置进行更改,设计成钨钢镶块结构,可以降低热节区域的整体温度,提高铸件的内部质量,同时解决粘模不良。