压铸模型芯加工技术研究

孙刚（河北光德精密机械股份有限公司 河北沧州 060001）

引言

压铸模型芯模具生产的制品所表现出来的高效率、低耗能、高一致性、高精度和高复杂程度，是其它任何加工制造方法所不及的。压铸模型芯模具作为特殊终形与近似终形最有效的、最好的成形方法,它有较好的经济指标和制造效益，因此这也使许多的压铸件在工业制造行业得了非常广泛的应用，从而促使了它的快速发展。

一、当前我国压铸模型芯的发展现状

随着现代制造技术的快速发展和现代建设的需求，工程设备、家用轿车、电子仪器、家用电器等许多产品都涉及到压铸件，因此压铸模型芯制造质量的高低直接决定着我国工业发展的快慢程度，目前世界各国都在不断地开发压铸模型芯模具的新型材料。通常压铸模型芯金属材料主要有：锌合金、镁合金、铜合金和钢铁等四大类，除此之外如D IEVARAD C3H 13等高性能材料也正在被广泛地使用。而加工压铸模型芯的机床主要有 KU RAKI、O KU M A 、F ID IA ，还包括 五轴 立卧 高速 五轴钻铣等其它高级数控机床，从而使其变得更加符合当代生产要求，造福于人类。随着制造技术的不断发展，材料的表面处理技术也被重视起来，通过改进其强硬化热处理新工艺和表面强化处理新技术来改善材料的使用性能，另外在压铸模型芯加工的机床选择和改善方面也有较明显的进步。

二、压铸模型芯加工技术要求及其影响因素

1.压铸模型芯加工技术要求

通常所有模具的型芯以及型腔结构往往都是由各种自由的曲面和不规则的形面所组成的，因此对于具有型芯的产品加工，适合用数控机床上来进行各种加工。压铸模型芯作为现阶段的比较常见且有极为重要的加工产品，自然对其加工技术有着较高的要求：（1）型芯的尺寸精度要高；（2）要具有较好的互换性能；（3）要具有比较好的脱模性能；（4）型芯的材料要耐热疲劳和导热性及其它性能。

2.影响压铸模型芯加工质量的因素

由于压铸模型芯自身结构的独特和使用环境的特殊，因此对其加工质量的影响因素主要有：（1）加工材料的性能没有达到设计要求，加工时出现问题；（2）加工方法选择的不够合理，最终达不到理论设计要求；（3）加工环境对其质量有非常大方的影响，高温时会使压铸模型芯材料的性能发生巨大的变化，使其失去了原有的性能要求；（4）在加工时机床的设备精度也会对其尺寸精度有着较大的影响。

三、现阶段国内压铸模型芯加工技术存在的问题

压铸模型芯模具工作时与高温的液态金属接触，这易使压铸模型芯腔长时间受热，同时也会承受着很高的压力，而且还会受到压铸模型芯腔内部反复受到加热和冷却以及金属液流的高速冲刷，进而产生磨损和腐蚀。然而在现阶段许多生产者却轻视了铸模型芯加工技术事项，其主要表现在：（1）压铸模型芯材料选择不够合理，很多的压铸模设计制造研究人员未能针对各种不同的型芯进行不同的分析，致使在选择加工材料时不能很好的满足使用性能的要求。（2）型芯热处理和表面处理不够恰当，通常压铸模型芯表面的热处理和强硬化处理对其使用性能有较好的强化作用，但是目前许多厂家为了追求个人利益却忽视了它的加工处理，缩减了它的使用寿命。（3）型芯加工技术方法的选取和分析不够准确，许多加工设计者对其加工技术总是一概而论，缺少系统合理的总结分析，胡乱的进行型芯加工。（4）型芯压铸过程所受冲击力计算不够准确，当前许多的设计计算都只是基于理论条件下的计算，缺少实际生产经验的参数计算，最终达不到相应的要求。

四、改善影响加工质量的有效措施

针对这些问题必须要有合理的解决方法才可以使其变得满足加工质量要求，目前解决这些问题的主要措施有：

（1）在压铸模型芯加工材料方面进行准确的控制，要合理的选择合理的、优质的、高性能的工具钢。要做到对于不同的型腔加工必须要用不同的材料。另外在选择材料时要根据型芯使用功能和材料的基本性能两方面来进行分析、比较选取。

（2）型芯热处理和表面处理是一项非常重要的工序，因此在进行型芯热处理的时候要准确无误地将硬度控制在46H RC左右，不可太硬，太硬容易脆断，但也不可以太软，太软难以达到使用要求。

（3）对于型芯加工技术选取和分析要准确无误。通常在压铸模型芯的加工过程中，前端角不能太利，通常倒角为R0.25左右，型芯的根部也不能有利角。另外在其比较容易折断或是应力集中易断裂的地方要有合理的改善，可先通过绘图软件模拟后在进行加工处理。（4）在进行型芯压铸过程受冲击力计算时，要充分的将理论和实践经验结合起来考虑，以保证所得结果是符合实际生产要求的，这样才可以保证设计的型芯能够得到高质量的型芯，延长其使用寿命。

结束语

近些年来我国压铸模具行业结构调整取得了很大的成绩，正在向着合理化的发展方向发展。另外由于压铸型芯特殊性能的要求，新型压铸材料也得到了广泛的研究与发展，也取得了显著的进步，同时也在提高压铸型芯质量和缩压铸型芯设计加工制造周期等方面做出了贡献。更重要的是对它的完善不仅具有理论扩展意义，逐步促使我国工业技术快速向国际化和标准化方向发展。

[1]汪晶；压铸模型芯加工技术[J]；模具制造，2012年11期.[2]张明；压力铸造过程数值仿真分析及应用研究[D]；天津大学，2012年.

[3]田丰；压力铸造模具的研究现状及发展[J]；化学工程与装备,2010年04期.