結(jié)果表明，找到相對應(yīng)的解決方法以及應(yīng)對措施，從而規(guī)避這些問題對產(chǎn)品質(zhì)量造成的不良影響。能更好的滿足生產(chǎn)過程中對鑄件質(zhì)量的要求，保證生產(chǎn)過程穩(wěn)定，從而提升產(chǎn)品的合格率，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)競爭力。

  鋁、鎂合金壓鑄件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動機及變速箱等零部件， 隨著各大主機廠競爭愈演愈烈，對壓鑄件的質(zhì)量要求也越來越高，客戶不只是針對交貨的合格率進行控制，而且還要不定期對供應(yīng)商進行過程審核，使之能夠讓供應(yīng)商對其需求的鑄件得到可控的、持續(xù)穩(wěn)定供貨。

    供應(yīng)商之間也面臨著巨大的競爭壓力，隨著人力成本、原料成本等的不斷增加，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)慢慢成了一個發(fā)展趨勢。確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性，使鑄件不良率得到有效控制， 降低生產(chǎn)成本已成為各生產(chǎn)廠家的必修課。 但是企業(yè)在增加硬件設(shè)施投資的同時，如果對產(chǎn)品質(zhì)量的管理能力沒有同步提升，即使具備了先進的壓鑄設(shè)備及優(yōu)良的模具，合格率并沒有得到有效改善。

    本文根據(jù)實際生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題， 從容易被忽略的細節(jié)著手， 對生產(chǎn)過程中常見的問題進行有效管控，來確保先進的生產(chǎn)設(shè)備、優(yōu)化的生產(chǎn)工藝以及設(shè)計精良的模具可以發(fā)揮其更好的使用效果。

1 壓鑄生產(chǎn)不可缺少的媒介—水

1.1 維持壓鑄機和模具的熱平衡

    水作為壓鑄生產(chǎn)中不可缺少的媒介， 對壓鑄設(shè)備及模具起到至關(guān)重要的作用， 用來維持壓鑄機和模具的熱平衡，使之達到一個理想的生產(chǎn)狀態(tài)（壓鑄機油溫≥55 ℃，模具溫度控制在 150－240℃），壓鑄機油溫直接決定了壓鑄機性能各方面能不能達到最佳的設(shè)計要求， 模具本身的熱平衡直接影響到鑄件生產(chǎn)過程的內(nèi)部及外觀質(zhì)量， 所以為了保證生產(chǎn)過程穩(wěn)定，我們需要管控好以下幾點。

（1）使用軟化水保證水質(zhì)清潔 ，去除水中的鈣、鎂粒子， 以防止壓鑄機冷卻器以及模具冷卻水路結(jié)垢堵塞。

（2）做好冷卻水主管路進入各壓鑄機后的管路過濾，保證水質(zhì)的清潔，對壓鑄機熱交換器制定維護保養(yǎng)計劃，定期清理水垢，并對管路過濾網(wǎng)進行定期清理（見圖 1）。

（3）定期對模具冷卻系統(tǒng)進行檢查沖洗 ，比如每批次生產(chǎn)完畢或者連續(xù)生產(chǎn)超出3 000 或 5 000模次，要根據(jù)當?shù)氐乃�質(zhì)情況，模具的大小，冷卻方式（點冷/ 通過試）來制定模具的保養(yǎng)頻次及方法。

（4）脫模劑配比使用的水 ，由于各地的水質(zhì)不同，對于產(chǎn)品外觀要求較高的產(chǎn)品，建議使用凈化水，能很大程度改善產(chǎn)品外觀質(zhì)量，并且減少模具表面積碳的產(chǎn)生，延長模具保養(yǎng)周期。

1.2 壓鑄環(huán)節(jié)中水對鑄件的影響及易產(chǎn)生的區(qū)域

    壓鑄生產(chǎn)中水對壓鑄件的危害當屬首位，一滴水在接觸到高溫鋁液后會瞬間蒸發(fā)為氣體，此時其體積變化是前者的1 000 多倍。 雖然在填充過程中熔杯以及模具型腔內(nèi)大量氣體通過模具排氣槽排出，但是仍有部分殘留在型腔內(nèi)，被包裹在產(chǎn)品內(nèi)部形成氣孔，造成產(chǎn)品外觀冷隔，內(nèi)部氣孔的質(zhì)量問題。所以在澆鑄時，整個合金液流經(jīng)的過程不得有任何形式的水存在，下面我們分析一下產(chǎn)生水的幾個因素。

（1）壓射頭（錘頭 ）與連接頭及壓射桿結(jié)合面漏水。

    在壓射過程中流入熔杯（料筒），在壓射桿退回時沒有完全帶走，在熔杯表面形成一層水膜。 在下一個工作循環(huán)時，帶入模具型腔。此時應(yīng)考慮連接過程中的密封圈是否合適，生料帶是否起到作用（見圖2a）。

（2）澆口套漏水的原因：澆口套與熔杯（料筒）的法蘭結(jié)合面滲出水滴，此種漏水需要檢查定模模芯冷卻系統(tǒng)是否有漏水滲入； 澆口套冷卻水管沒有裝好從安裝孔流出的水進入到熔杯內(nèi)， 需要檢查后重新安裝；澆口套出現(xiàn)裂紋，冷卻水從裂縫流出至熔杯內(nèi)，更換新澆口套（見圖 2c）。

（3）模具冷卻水管漏水，滴入型腔內(nèi)。

（4）噴涂完畢后 ，吹氣不徹底 ，型腔內(nèi)有脫模劑混合液殘留，或者抽芯滑塊槽內(nèi)有水殘留，插芯時帶入型腔內(nèi)，所以需要查明原因，調(diào)整噴涂吹氣位置和時間以及改善模具局部排水（見圖 2b）。

（5） 模具龜裂， 龜裂位置與模具的冷卻水路貫通，造成冷卻水由裂紋處滲入型腔。

（6） 噴涂過程中，噴入熔杯（料筒）內(nèi)的脫模劑，沒有吹干（見圖 2a）。

2 填充過程中影響鑄件質(zhì)量的因素

2.1 壓射頭、熔杯、澆口套的失效模式及對策

    壓射頭（錘頭）和熔杯（料筒）作為壓鑄生產(chǎn)的重要配件， 對壓鑄工藝中壓射速度以及壓射壓力起著關(guān)鍵性的作用， 比如壓鑄生產(chǎn)常見的故障有卡壓射頭（錘頭），壓射頭（錘頭）壓射后往后飛料，壓射后退完畢，往往能從熔杯（料筒）內(nèi)帶出來半圓形鋁皮等，壓射過程中出現(xiàn)異響，卡頓等種種現(xiàn)象，都是影響鑄件的不穩(wěn)定性因素，所以我們需要對其進行壽命統(tǒng)計和管理，并在生產(chǎn)過程中，分階段進行維護保養(yǎng)和檢測(見圖 3)。

（1）建立壓射頭 （錘頭 ）、 熔杯 （料筒 ） 及澆口套檔案，檔案內(nèi)涵蓋編號、生產(chǎn)模次、測量尺寸數(shù)據(jù)（比如熔杯 3-9 點位置，6-12 點位置， 目的是查看有無磨損，是否在可接受范圍內(nèi)），根據(jù)磨損程度進行定期更換，或者通過采集數(shù)據(jù)，能夠確定強制更換的生產(chǎn)模次等。

（2）壓射頭（錘頭 ），澆口套的冷卻問題，必須保持水流暢通。 正常生產(chǎn)時定期檢測壓射頭（錘頭）的表面溫度，積累數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)積累后做出曲線圖，定好上下限進行監(jiān)控。 在壓射頭進水處設(shè)置流量表， 監(jiān)控水流量大小來監(jiān)控壓射桿內(nèi)部堵塞情況，做到可視化管理。對于澆口套每批次生產(chǎn)完畢，需要對澆口套進行試水作業(yè)，確保暢通及流量。

2.2 壓射頭、熔杯、澆口套三者配合間隙

    壓射頭（錘頭）、熔杯（料筒）、澆口套相關(guān)配件的供應(yīng)商很多，這三套配件建議選擇同一家供應(yīng)商，這樣才能做到三者最好的配合，使之更能發(fā)揮各自的最長最佳使用時限，減少生產(chǎn)中因為其配合不好導(dǎo)致的浪費。 （見圖 4）

3 壓力鑄造三要素的保障系統(tǒng)—模具、合金液、壓鑄機

3.1 模具排溢系統(tǒng)幾種結(jié)構(gòu)及失效模式分析

    模具是壓鑄生產(chǎn)三大要素之一， 壓鑄過程實質(zhì)上就是一個空間置換的過程， 將合金液充填到模具型腔內(nèi)，把模具型腔內(nèi)的氣體置換出去。 只要有置換，必須要求有排出的通道，也就是模具設(shè)計中的排溢系統(tǒng)，導(dǎo)致排溢系統(tǒng)的失效模式主要有以下幾點。

（1）排溢系統(tǒng)堵塞 ：①單純排氣槽設(shè)計的模具，排氣槽被飛邊堵住；噴涂過程，脫模劑殘留將排氣槽堵�。▓D 5a）；②搓衣板式排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計的模具，排氣片末端殘留鋁渣，堵塞出氣口；油泥污垢堵住出氣口；導(dǎo)致被置換的氣體無法順利排出，最終卷入產(chǎn)品里面，形成內(nèi)部不良（圖 5b）；③真空閥式排氣方式：排氣閥在生產(chǎn)過程中卡住， 真空機無法完成抽真空（此種情況真空機會發(fā)出警報）（見圖 5c）。

（2）跑料 （飛鋁 ）也是在壓鑄生產(chǎn)中常遇到的問題，生產(chǎn)過程中，模具跑料不僅影響到鑄件的內(nèi)部質(zhì)量，更增加了一個危險源，也是一個不安全因素，所以必須保證模具不能跑料，特別是有致密性要求的鑄件尤為重要（見圖 6）。

3.2 合金液熔煉過程工藝要求

（1）按規(guī)定配比進行投料作業(yè) ，通常要求： 鋁錠∶回爐料 =7∶3 為宜。

（2）對集中溶解爐內(nèi)的清理至少 1 次 /12 小時。

（3）對放入轉(zhuǎn)運包的鋁液必須進行精煉處理。

    由集中溶解爐放出的鋁液溫度控制在 720－760 ℃，精煉除氣溫度 700－750℃， 轉(zhuǎn)運包的烤包溫度在800－850 ℃，才能讓精煉除渣發(fā)揮最佳的使用效果。

3.3 壓鑄機必須的維護保養(yǎng)

（1）保證油品干凈 ，液壓油是壓鑄機的血液，血液不好，整個設(shè)備能力都會收到影響和制約，嚴重影響壓鑄機的壓射性能。 設(shè)備不穩(wěn)定，對鑄件影響也是致命的。 所以，必須要做到吸油過濾網(wǎng)定時清理（1次 / 月）；精密過濾器（紙質(zhì) / 無紡布）定期更換（1 次 /3 個月 ）；伺服閥部位的精密過濾器一路至少具有 2 組過濾器，液壓油有計劃的進行過濾（1 次 /年）或者更換（1 次 /3 年），能最大程度的降低同服閥故障率，延長使用壽命。保證設(shè)備應(yīng)具備的各項性能指標。

（2） 壓射同軸度的定期檢測與調(diào)整 ， 同軸度不好，對壓射過程的速度及壓力都會受到影響。總之，壓鑄生產(chǎn)是一個綜合性的因素，牽涉到的因素很多，每一個因素都有可能對鑄件造成致命的缺陷， 能夠做到對每一個有可能影響質(zhì)量的因素進行有效控制和采取有效防范措施， 才能保證整個生產(chǎn)過程穩(wěn)定可控， 才能夠在鑄件生產(chǎn)中保證鑄件質(zhì)量穩(wěn)定，減少廢品的產(chǎn)生，提高鑄件合格率。

本文作者：王龍生