文:重庆瑞通精工科技股份有限公司王智勇
摘 要: 在压铸生产的各项工艺要素中,容杯温度的管控最容易被忽视。这个被忽视的因素正是导致产品浇口缺料,断面片状或块状冷料的主要原因。这在一些小件(<1kg) 的生产过程中尤为凸出。本文将以油路板产品 为例,对铸件冷料产生的原因及其解决方案做详细阐述。
关键词: 铸件;浇口;冷料;容杯;温度
1、实验对象及其问题描述
1.1 产品相关参数和设备信息如表 1
1.2 产品问题描述
a. 产品机加后,在加工面上出现片状或块 状冷料,产品不合格,实物缺陷见图 1;
b. 浇口缺料,在浇口断面上有明显的片状 冷料和颗粒剂油斑存在,实物缺陷见图 2;
2 、原因分析
2.1 通过对合金液的全流程及工作环节分析,应该是合金液在容杯内降温太多,形成了片状或块状冷料。
合金液倒入低温容杯后,在与杯壁的接触面上快速形成较厚的硬质冷凝层(如图3),冲头在压射过程中将其挤压堆叠(如图4), 并在高速充填过程中将其打断,冲散, 随机带入浇道和型腔内的低压淤积区,形成片状冷料,通过去浇口或者机械加工暴露出来,造成产品报废。
2.2 容杯温度低(130℃左右),导致颗粒剂喷入容杯后不能完全熔化(如图5),形成油沫漂浮在铝液表面,导致料饼发黑,内浇口断面及其内部有颗粒剂黑斑;
3 、方案制定与验证
基于上述分析,要解决块状冷料及颗粒剂油斑问题,最有效的办法就是避免或减少硬质冷凝层的产生,让颗粒剂得到充分熔化,于是我们制定了提升容杯温度的验证方案。
方案 1 利用容杯现有冷却水通道, 采用油温机对容杯进行加热。进油温度290℃,回油温度240到250℃,容杯温度由原来的130℃提高到 200℃,经过三千多件验证,仍有9%的浇口冷料报废,没有达到预期效果。
方案 2 对原有容杯进行改进(如图 6)。我们把循环水路从四路增加到六路,水道直径从υ8加大到υ10,并将冲头直径从υ70减小到υ60, 容杯温度提升到了240℃。通过七千多件全流程验证,浇口冷料及颗粒剂油斑报废小于1%,问题得以解决。
部分验证参数和周边配置见表 2。
验证前后从横浇道到内浇口断面冷料对比如表 3
4 、 结论
提升容杯温度是解决压铸件浇口冷料及颗粒剂黑斑的最有效措施,特别针对一些小件, 其效果更为显著。