壓鑄模型芯加工技術(shù)研究

孫剛（河北光德精密機械股份有限公司 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)濟指標和制造效益，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)控機床，從而使其變得更加符合當代生產(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，通過改進其強硬化熱處理新工藝和表面強化處理新技術(shù)來改善材料的使用性能，另外在壓鑄模型芯加工的機床選擇和改善方面也有較明顯的進步。

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)控機床上來進行各種加工。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到設(shè)計要求，加工時出現(xiàn)問題；（2）加工方法選擇的不夠合理，最終達不到理論設(shè)計要求；（3）加工環(huán)境對其質(zhì)量有非常大方的影響，高溫時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）在加工時機床的設(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與高溫的液態(tài)金屬接觸，這易使壓鑄模型芯腔長時間受熱，同時也會承受著很高的壓力，而且還會受到壓鑄模型芯腔內(nèi)部反復受到加熱和冷卻以及金屬液流的高速沖刷，進而產(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，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)計制造研究人員未能針對各種不同的型芯進行不同的分析，致使在選擇加工材料時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，通常壓鑄模型芯表面的熱處理和強硬化處理對其使用性能有較好的強化作用，但是目前許多廠家為了追求個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確，許多加工設(shè)計者對其加工技術(shù)總是一概而論，缺少系統(tǒng)合理的總結(jié)分析，胡亂的進行型芯加工。（4）型芯壓鑄過程所受沖擊力計算不夠準確，當前許多的設(shè)計計算都只是基于理論條件下的計算，缺少實際生產(chǎn)經(jīng)驗的參數(shù)計算，最終達不到相應(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行準確的控制，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。另外在選擇材料時要根據(jù)型芯使用功能和材料的基本性能兩方面來進行分析、比較選取。

（2）型芯熱處理和表面處理是一項非常重要的工序，因此在進行型芯熱處理的時候要準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，太軟難以達到使用要求。

（3）對于型芯加工技術(shù)選取和分析要準確無誤。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行加工處理。（4）在進行型芯壓鑄過程受沖擊力計算時，要充分的將理論和實踐經(jīng)驗結(jié)合起來考慮，以保證所得結(jié)果是符合實際生產(chǎn)要求的，這樣才可以保證設(shè)計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，也取得了顯著的進步，同時也在提高壓鑄型芯質(zhì)量和縮壓鑄型芯設(shè)計加工制造周期等方面做出了貢獻。更重要的是對它的完善不僅具有理論擴展意義，逐步促使我國工業(yè)技術(shù)快速向國際化和標準化方向發(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，2012年.

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