文:重庆大江美利信压铸有限责任公司 宋成猛
摘要:大型压铸产品的开发越来越来越困难,为了缩短压铸新品开发试制过程,本文从模具安装准备、工艺参数准备、喷涂工装硬件和程序准备;试制故障记录、问题点汇总及统计、问题点对策固化的角度,不断优化了新品试制准备。
关键词:铝合金;压铸;试制准备;故障统计
铝的密度为 2.71Kg/ dm3 ,导热系数为237W/(m·K),耐腐蚀性能好,被广泛应用在航空航天,汽车,通信等行业。Al-Si 铝合金具有结晶温度间隔小、合金中硅相有很大的凝固潜热和较大的比热容、线收缩系数也比较小等特点,共晶体有良好的塑性,能较好的兼顾力学性能和铸造性能两方面的要求,可以制造形状复杂、轮廓清晰、薄壁深腔的金属零件。压铸件的尺寸精度较高,只需经过少量机械加工即可装配使用,有的压铸件可直接装配使用。其材料利用率约 60%~80%,毛坯利用率达 90%。 由于高速充型,充型时间短,金属液凝固迅速,压铸作业循环速度快。在各种铸造工艺中,压铸方法生产率最高,适合大批量生产。所以 Al-Si 合金是目前应用最为广泛的压铸铝合金。
众所周知,铝合金压铸件越来越复杂,产品开发更新快,客户要求周期短。例如:8-15Kg的产品,压铸机吨位在 1600-2800 吨,客户要求的开发周期为 60-90 天。复杂零件的压铸件开发需要压铸模具,压铸机、喷涂及周边设备在相关工艺参数共同作用下,最终开发出合格的产品,固化工艺过程,前期的开发进度越来越受到广泛的关注。因此,本文从试模物料准备,工艺参数准备,试制故障统计方法,不断优化压铸新品开发过程,加快了压铸工艺进度。
1、模具安装准备
复杂大型模具,通常都设计了抽真空,局部挤压,模温加热,高压点冷等。现场的模具交换一般会如下物料的交换:压铸,冲头,喷涂工装,取件抓手等。模具的安装链接会有压室偏心距的准备,冷却水的链接,模温机的链接,高压点冷机的链接,局部挤压油管的链接,真空阀的链接,抽芯油缸的链接等。为了避免模具安装链接过程出现异常,由产品工程师根据模具供应商确定好的模具设计数据,在模具到货之前,准备一个模具安装准备表发到现场,让现场提前做好准备,如表 1 所示。
2、工艺参数准备
在新品试制过程中,将模具安装准备只是从硬件的角度将模具安装到设备上,要压室出产品,需要从软件的角度进行准备,如表 2 所示。
3、喷涂程序调试准备
3.1 喷涂工装准备
为了降低喷涂的时间,都根据产品的形状,设计专用的喷涂工装。如图1 所示,(a)是定模设计喷嘴和吹气的位置示意图;(b)是动模喷嘴吹气示意图;(c)是喷涂工装示意图。
3.2 喷涂调试程序准备
为了将喷涂调节好,在试模之前,模拟分析产品的凝固过程,确定产品容易产生熔解的位置,在调节喷涂吹拂点及时间时,重点进行设置。如图 2 所示,(a)是定模侧,从图中不难发现中间形状复杂和浇道附件的热节严重,(b)是动模侧,同样也是形状复杂的内腔和浇道附近的热节严重,这些位置,我们都要在喷涂调试重点设置。
4、试制过程故障统计
模具在试制过程中,经常遇见模具安装,设备故障,模具故障,周边设备故障等问题,为了下一次试模时,类似的问题再次发生,专门设计了试制过程故障统计表,见表3。
试制完成后,根据故障统计,找到制约试制推进的关键点进行改善,见表4。图3为新品试制故障统计案例;从故障点中,问题点大致可以分两类,第一类须增加现场的作业标准,避免人为原因出错;第二类,模具和设备工装准备时候出现的问题,通过修改模具设计标准,总结经验,在下一付模具中进行改善。
5、结论
1)为了快速对接压铸新品试制,需要事前准备好模具安装准备清单,产品压铸工艺参数准备表,模流分析报告(凝固);
2)试制过程中,统计好各个环节的故障点,并进行数据分析;
3)改善故障点,并相关的作业标准和设计标准。