本文從內(nèi)澆口的面積挨厚、導(dǎo)向角等方面尸诽，論述了內(nèi)澆口與模具“適應(yīng)性”之間的關(guān)系鬼雀，為今后的模具設(shè)計及壓鑄生產(chǎn)中類似問題的解決提供了思路硝皂。

　　內(nèi)澆口常挚、壓鑄模、適應(yīng)性

　　所謂模具的適應(yīng)性是指同一副模具在不同的壓鑄機上稽物，由不同的人員操作以及在較寬范圍內(nèi)的工藝參數(shù)的條件下奄毡，生產(chǎn)出合格壓鑄件的順利程度而在壓鑄實際生產(chǎn)過程中，影響壓鑄件質(zhì)量的因素較多贝或。諸如：壓射壓力吼过、壓射速度、快壓啟動位置咪奖、熔爐保溫溫度盗忱、模具溫度、模具結(jié)構(gòu)等羊赵，在這些因素中哪些因素對壓鑄件的質(zhì)量影響較大呢?

　　在壓鑄生產(chǎn)企業(yè)中一個普遍的觀點是：模具對壓鑄件質(zhì)量的影響占了百分之七十趟佃，而內(nèi)澆口參數(shù)對模具的適應(yīng)性又起著舉足輕重的作用。現(xiàn)略舉幾例說明模具內(nèi)澆口對模具的“適應(yīng)性”的影響及處理方式昧捷。

　　一闲昭、內(nèi)澆口截面積對壓鑄件質(zhì)量的影響

　　在一定的壓射條件下，內(nèi)澆口面積過大時，會使填充速度過低益爽，金屬過早凝固彭理，甚至導(dǎo)致充填不足;而過小的內(nèi)澆口面積，會使噴射加劇皆舅，增加熱量損失减组，產(chǎn)生渦流并卷入過多的氣體蓄士，對模具沖刷加劇特植，導(dǎo)致模具早期報廢。

　　內(nèi)澆口截面積的大小肋漏，常常是憑經(jīng)驗在設(shè)計繪圖過程中來確定的逝惑，單純地依據(jù)經(jīng)驗公式所計算內(nèi)澆口的截面積，割裂了內(nèi)澆口截面積與充填速度和充填時間的密切聯(lián)系茶黄，內(nèi)澆口截面積與充填速度和充填時間之間存在著不能有效匹配的風險巾沟，設(shè)計結(jié)果能在多大的工藝范圍內(nèi)進行修改，設(shè)計者并不清楚崔败。個人經(jīng)驗不同得出的內(nèi)澆口截面積相差懸殊祷安，在實踐中就會出現(xiàn)模具適應(yīng)性差的現(xiàn)象;生產(chǎn)實踐中模具內(nèi)澆口截面積與壓鑄件不匹配的情況屢見不鮮，當這種不匹配性差距不大時兔乞，其表現(xiàn)并不是很明顯汇鞭，在模具使用中，操作人員常常會感到模具不好用;當其差距較大時就會明顯的表現(xiàn)出來庸追，壓鑄件無法成形霍骄、廢品率高、質(zhì)量不穩(wěn)定等淡溯。

　　下面所述是一個真實的生產(chǎn)實例;這是一個桶狀的殼體類零件读整，平均壁厚4.5mm左右;采用的合金為：ADC12， 壓鑄件重量(包含凈重和渣包)4700克咱娶，內(nèi)澆口截面積460mm見附圖1米间。

　　使用設(shè)備：800T壓鑄機 壓射頭直徑φ110。

　　主要工藝參數(shù)為：澆鑄溫度650℃膘侮、模具溫度230℃屈糊、快壓射行程202mm、快壓射手輪開度7圈喻喳。

　　在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)壓鑄件填充不滿关读，表面質(zhì)量差：廢品率高達50%以上：從圖1可以看出，這是一個形狀比較簡單的壓鑄件巍坦。其澆排系統(tǒng)的設(shè)計基本上是合理的够戒，一般情況下，上述壓鑄工藝是能生產(chǎn)出合格產(chǎn)品的。針對出現(xiàn)的質(zhì)量問題.我們本著先易后難的方針驼牵，再次對生產(chǎn)工藝進行了適當?shù)恼{(diào)整但是才昔，基本無效。

　　為此蛮昭，我們根據(jù)模具和壓鑄機的參數(shù)畫出了PQ2圖：如圖2所示峰礁。

　　從圖上發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)發(fā)生異常的主要原因是內(nèi)澆口截面積與壓射系統(tǒng)不協(xié)調(diào)引起的腋积。我們知道鞠洪，對于體積較大的產(chǎn)品，當澆口面積較小時將導(dǎo)致填充時間過長平敏，型腔不能完全填充或填充不滿乏唤。制品表面出現(xiàn)大面積的冷隔及夾雜著大量的冷料塊，整體強度嚴重下降;這就要求壓射系統(tǒng)所能達到的實際填充時間要小于壓鑄件需要的填充時間愤惰，壓鑄件需要的最長填充時間的計算可參見下式：

　　T=K×X×1000×(TI-TF+S×Z)/(TF-TD)

　　其中：T為壓鑄件需要的最長填充時間苇经，單位ms，K為系數(shù)宦言，與所用的模具材料有關(guān)扇单，常用模具鋼H13的值為0.0346，X為壓鑄件平均壁厚奠旺，單位mm蜘澜，TI為金屬液溫度，單位℃凉倚，TF為金屬液最低流動溫度兼都，單位℃，S為目標固體百分率稽寒，單位%扮碧，Z為固體系數(shù)，單位%杏糙，TD為模具溫度慎王，單位℃。

　　根據(jù)上式計算的充型時間為88.8ms 這是一個與工藝參數(shù)嚼般、壓鑄件壁厚相關(guān)偿股，而與內(nèi)澆口截面積無關(guān)的經(jīng)驗計算值：由P-Q2計算可知，在內(nèi)澆1∶3面積為460mm時棱硝，該壓鑄模具和設(shè)備所組成的壓鑄系統(tǒng)所能達到的最小充型時間為86.3ms堤麻。顯然，這個值與壓鑄件需要的最長填充時間相差無幾着届，在這種條件下紧甫，生產(chǎn)過程中就會對工藝參數(shù)要求很高，工藝的略微波動會造成壓鑄件表面產(chǎn)生各種各樣的缺陷，這樣的模具如果放到一臺性能更高的壓鑄機上生產(chǎn)也有可能順利的生產(chǎn)合格的壓鑄件匀洪，但在現(xiàn)有的壓鑄機上是很難正常生產(chǎn)的难宋。

　　根據(jù)計算，當內(nèi)澆口面積達到700mm2 時厕扼，系統(tǒng)所能達到的最小充型時間為64.9ms乙闰，這個值與壓鑄件需要的最長填充時間相比留有較大的調(diào)整空間，這就為壓鑄工藝的調(diào)整留下了充分的余地胚茴。這樣的模具基本可以適應(yīng)各種不同性能的壓鑄設(shè)備上生產(chǎn)用修改后的模具試生產(chǎn)互墓，操作人員普遍反映，模具好用了宋欺、廢品率也下降到了3%左右轰豆。

　　二、內(nèi)澆口形狀對壓鑄件質(zhì)量的影響

　　盡管壓鑄件內(nèi)澆口的形狀與壓鑄件的外形有很大的關(guān)系齿诞。實際設(shè)計中更是千差萬別，但是參照一些模具設(shè)計手冊和一些成功的經(jīng)驗數(shù)據(jù)骂租，一般都能設(shè)計出比較合理的內(nèi)澆口結(jié)構(gòu)祷杈。對于各種內(nèi)澆口的設(shè)計，請參閱相關(guān)資料渗饮，本文不再贅述但汞。下面主要就澆口設(shè)計中的局部細節(jié)對模具“適應(yīng)性”的影響加以淺述。

　　內(nèi)澆口導(dǎo)向角度對壓鑄件成型的影響在模具使用中發(fā)現(xiàn)互站，內(nèi)澆口的導(dǎo)向角對壓鑄件的填充起著一個至關(guān)重要的作用私蕾，不恰當?shù)膶?dǎo)向角度將會導(dǎo)致模具的“適應(yīng)性”大大降低 下面以摩托車上常見的一種零件—緩沖體為例加以說明。

　　該產(chǎn)品采用的合金為：ADC12胡桃，壓鑄件重量(包含凈重和渣包)705克踩叭，平均壁厚4.3mm，單腔內(nèi)澆口面積145mm2 ;

　　使用設(shè)備：280T壓鑄機壓射頭直徑Φ60模具結(jié)構(gòu)為一模兩腔昵裁，主要工藝參數(shù)為：保溫溫度630℃锋辩、模具溫度220℃、快壓射行程95mm祈痢、快壓射手輪開度4.5圈叽燃。

　　生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)在圖3所示部位產(chǎn)品油污、夾皮(所謂夾皮是指：壓鑄件局部出現(xiàn)分層)嚴重;不同的操作人員生產(chǎn)姚菱，廢品率相差較大校惧，這就是—個典型的模具“適應(yīng)性”差的現(xiàn)象;技術(shù)熟練的操作人員基本上能正常生產(chǎn)，熟練程度稍差的人員皂汞，幾乎不能正常生產(chǎn)竣篷。

　　1)從模具填充上分析

　　從壓鑄系統(tǒng)的澆道部分可看出，其扇形角度很小，內(nèi)澆口導(dǎo)向角幾乎為零(見圖3)瘩朋，金屬液進入型腔后就快速的沖擊到型腔對面尔减，封閉兩側(cè)的兩個渣包造成圖3所示的局部區(qū)域內(nèi)的空氣、脫模劑混和氣體等無法正常排出券亚，導(dǎo)致壓鑄件局部夾皮油污嚴重缓艳。

　　2 )從人的因素分析

　　人的因素方面，主要在于脫模劑的噴涂控制看峻，由于壓鑄生產(chǎn)是采用手工噴涂脫模劑阶淘，每個人的經(jīng)驗不同，噴涂差異較大互妓。如果脫模劑噴涂過多溪窒，則產(chǎn)生廢品，噴涂過少又易發(fā)生粘模冯勉。由于模具排氣不暢澈蚌，稍微的噴涂差異，就會造成產(chǎn)品報廢只有個別技術(shù)熟練的操作人員才能進行生產(chǎn)灼狰，對脫模劑噴涂量的要求宛瞄，到了一個近乎苛刻的地步。

　　根據(jù)上述分析交胚，解決問題的思路在于改善缺陷部位的排氣;最后決定仍然利用原有的澆排系統(tǒng)份汗，通過改變內(nèi)澆口的導(dǎo)向角來改進圖4。在A處所示部位增加了內(nèi)澆口的導(dǎo)向角蝴簇。通過內(nèi)澆口導(dǎo)向角度的更改伤刑，改善了模具的填充質(zhì)量，提高了模具的“適應(yīng)性”鹤曼。

　　澆口與壓鑄件本體結(jié)合處細節(jié)的處理在生產(chǎn)殼類零件時入撇，經(jīng)常會發(fā)生的一個問題是壓鑄件在內(nèi)澆口處開裂，造成產(chǎn)品報廢欺邻。仔細觀察壓鑄件開裂部位會發(fā)現(xiàn),所有的裂紋均是沿著內(nèi)澆口的前沿向壓鑄件內(nèi)部延伸的;其形成的主要原因在于內(nèi)澆口處的局部尖角所形成的內(nèi)部應(yīng)力較大嗤舀。而澆口的去除，多數(shù)是靠敲擊去除的橘抵，操作人員在去除澆口時工杀，由于澆口處局部受力較大，造成了壓鑄件開裂甲脚。

　　針對此類開裂問題估裁，可對模具做一個簡單的處理，消除局部尖角即可帽拘。對模具處理后吠谐，壓鑄件未再發(fā)生過類似的問題疙岂。

　　三、結(jié)束語

　　通過上述實例分析彬呻，我們可以看出衣陶，壓鑄模具的內(nèi)澆口設(shè)計對于壓鑄模具的“適應(yīng)性”的影響是很大的，一個合理的內(nèi)澆口參數(shù)是生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品闸氮、保證模具“適應(yīng)性”的基礎(chǔ);但同時剪况，內(nèi)澆口的局部細節(jié)的處理不當往往是模具“適應(yīng)性” 差的重要因素;合理的內(nèi)澆口設(shè)計加上局部細節(jié)的優(yōu)化組合是提高模具“適應(yīng)性”的有效途徑，也是改善產(chǎn)品質(zhì)量蒲跨，降低廢品率的根本保證译断。

　　★ 本文公式說明：這是一個在各種參考資料上都能見到的一個經(jīng)驗公式，公式的計算比較筒單或悲，需要注意的是孙咪，公式中s和z的取值是不包含其后面的%的。

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