壓鑄模型芯加工技術研究

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的制品所表現出來的高效率、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,它有較好的經濟指標和制造效益，因此這也使許多的壓鑄件在工業制造行業得了非常廣泛的應用，從而促使了它的快速發展。

一、當前我國壓鑄模型芯的發展現狀

隨著現代制造技術的快速發展和現代建設的需求，工程設備、家用轎車、電子儀器、家用電器等許多產品都涉及到壓鑄件，因此壓鑄模型芯制造質量的高低直接決定著我國工業發展的快慢程度，目前世界各國都在不斷地開發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控機床，從而使其變得更加符合當代生產要求，造福于人類。隨著制造技術的不斷發展，材料的表面處理技術也被重視起來，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要求及其影響因素

1.壓鑄模型芯加工技術要求

通常所有模具的型芯以及型腔結構往往都是由各種自由的曲面和不規則的形面所組成的，因此對于具有型芯的產品加工，適合用數控機床上來進行各種加工。壓鑄模型芯作為現階段的比較常見且有極為重要的加工產品，自然對其加工技術有著較高的要求：（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量的因素

由于壓鑄模型芯自身結構的獨特和使用環境的特殊，因此對其加工質量的影響因素主要有：（1）加工材料的性能沒有達到設計要求，加工時出現問題；（2）加工方法選擇的不夠合理，最終達不到理論設計要求；（3）加工環境對其質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）在加工時機床的設備精度也會對其尺寸精度有著較大的影響。

三、現階段國內壓鑄模型芯加工技術存在的問題

壓鑄模型芯模具工作時與高溫的液態金屬接觸，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部反復受到加熱和冷卻以及金屬液流的高速沖刷，進而產生磨損和腐蝕。然而在現階段許多生產者卻輕視了鑄模型芯加工技術事項，其主要表現在：（1）壓鑄模型芯材料選擇不夠合理，很多的壓鑄模設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）型芯加工技術方法的選取和分析不夠準確，許多加工設計者對其加工技術總是一概而論，缺少系統合理的總結分析，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，當前許多的設計計算都只是基于理論條件下的計算，缺少實際生產經驗的參數計算，最終達不到相應的要求。

四、改善影響加工質量的有效措施

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、優質的、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驗結合起來考慮，以保證所得結果是符合實際生產要求的，這樣才可以保證設計的型芯能夠得到高質量的型芯，延長其使用壽命。

結束語

近些年來我國壓鑄模具行業結構調整取得了很大的成績，正在向著合理化的發展方向發展。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展，也取得了顯著的進步，同時也在提高壓鑄型芯質量和縮壓鑄型芯設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，逐步促使我國工業技術快速向國際化和標準化方向發展。

[1]汪晶；壓鑄模型芯加工技術[J]；模具制造，2012年11期.[2]張明；壓力鑄造過程數值仿真分析及應用研究[D]；天津大學，2012年.

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