文：上海普锐赛司实业有限公司 钱文龙、周灵忠、叶勤良

摘要：在铝合金压铸充型过程中，铸件内易产生卷气，导致机加工后铸件表面出现气孔。分析了铝合金压铸工艺的进料、排渣系统存在的缺陷。通过改进进料系统和排渣系统，大幅度减少了铝合金压铸件的气孔缺陷，废品率从40% 降低到了7% 以下。

关键词：关键词：铝合金；模具；压铸；气孔

我国LED行业经过十几年的快速发展，已确定其在整个照明行业的主要地位。据有关资料文件显示，2016年，我国半导体照明行业整体产值达到5216亿元，产值首次突破了5000亿元，较2015年，总产值增长率达到22.8%，同时预测2020年中国LED照明产品出口规模将有望突破千亿美元。为应对气候变暖，我国将节能减排贯穿于整个“十三·五”规划中，LED照明以其显著的节能效果必将受到市场的重视。

高端的LED灯具普遍采用金属材质，本公司已承接的LED灯具的主要部件均采用铝合金压铸工艺生产，室外用 LED 灯体外壳在本公司经过铝合金压铸、机械加工以及表面涂装等3个主要工序完成生产制造过程。产品表面加工后要求光洁、无气孔，但大型压铸件表面很容易出现气孔而影响成品率。采用试制初期开发的第一套模具进行生产，其初始合格率约60％，压铸件不良品产生的主要原因是加工后的表面气孔。因此，需要改进压铸模具的设计，着手进行了第二套模具的优化设计与开发。

1、关键技术措施

  从如何提高加工效率，降低加工成本出发，对压铸模具进行了改进设计，大型探照灯灯具的灯筒压铸件模具的结构示意简图如图1所示。

  分析表明：

（1）改进前模具中的主流道013的截面相对于进料口011的截面过窄，且主流道013的宽度远小于两个进料口011的总宽度。这样，当通过主流道013向进料口011内注入铝液时，注入的铝液经两个进料口分流，导致进料速度慢，且进料口011过宽，导致进料不均匀，同时易导致模具01的局部温度过高；（2）排气孔012为直线型结构，导致排气过程没有缓冲，排气速度快，同时过快的排气带动铝液也一起飞出，出现飞料现象，进而导致产品内部结构材质的疏松。针对上述问题，尝试了多种改进措施，将排气通道设为折线形结构或曲线形结构，形成缓冲带，从而降低排气速度，可减少或避免飞料现象的发生，有效地提高了制成的灯筒内部结构的致密性，有助于提升灯筒铸件的合格率。

将折线形结构中相连两段之间的折线夹角设为直角，这样既可以有效提高排气通道的缓冲性能，又可以避免铝液在排出气流的带动下进入排气通道，影响通道的排气效果。同时，在进料结构中设置有多个进料分支通道，并确保进料主流通道的截面宽度为进料分支通道的进料口的截面宽度的2 ～ 4 倍。这样可有效提高进料分支通道的截面宽度与进料主流通道的截面宽度之间的合理比例，从而可保证合理的进料速度。另外，在进料结构中设置多个进料分支通道，可提高进料均匀性，同时避免因模具的局部温度过高而影响制成灯筒的合格率。

在排气结构的排气进口处设置排渣口，将浇注成型的过程中产生的渣滓有效排出，避免影响制成灯筒内部结构的致密性，进而提高灯筒铸件的合格率。进一步使排渣口截面积小于所述进料口的截面积，这样可减小通过排渣口排出的气体量，进而减缓排气速度。

2、具体的改进措施

改进后的灯筒压铸模具的基座 1 上设置有灯筒成型槽 11、进料结构 12 和排气结构 13，其中，进料结构12 和排气结构 13 在灯筒成型槽 11 的两侧，呈对称设置。进料结构 12 连通灯筒成型槽 11 和基座 1 的外部。进料结构 12 靠近灯筒成型槽 11 的一段设置有多个进料分支通道 121。进料结构 12 中靠近基座 1 外部的进料主流通道 122 的截面宽度为进料分支通道 121 的进料口 1211 的截面宽度的 2 ～ 4 倍。这样，可有效提高进料分支通道 121 的进料口 1211 的截面宽度与进料主流通道 122 的截面宽度之间的比例的合理性，从而可保证进料速度。另外，在进料结构 12 中设置多个进料分支通道 121，可提高进料均匀性，同时避免因模具的局部温度过高而影响制成的灯筒的合格率。

在制作该灯筒模具时，可加大基座 1 的尺寸，从而可延长进料主流通道 122 的长度。

排气结构13 中的排气通道131 连通灯筒成型槽11和基座1 的外部，且排气通道131 的中部为折线形结构。当然，在具体实施时，也可以将排气通道131 的中部设置为曲线型结构。这样，将排气通道131 的中部设置为折线形结构或曲线型结构，即在排气通道131 的中部形成缓冲带，对所排气体进行缓冲，从而降低排气速度，避免飞料发生，有效提高制成的灯筒的内部结构的致密性。

优选（1），当排气通道 131 的中部设置为折线形结构时，该折线形结构中相连的两段之间的折线夹角为直角，这样，既可以有效提高排气通道 131 的缓冲性能，又可以避免铝液在排出气流的带动下进入排气通道131，影响排气通道 131 的排气性能。

优选（2），排气结构 13 的排气进口处设置有排渣口 14。这样，可利用排渣口 14 将浇注成型的过程中产生的渣滓排出，避免渣滓影响制成的灯筒的结构及其内部结构的致密性，进而提高灯筒的合格率。

优选（3），排渣口 14 的截面积小于进料口 1211的截面积。这样，可减小通过排渣口 14 排出的气体量，进而减小排气速度。

优 选（4）， 排渣口14的数量大于等于进料口1211，即进料分支通道 121 的数量。

3、结语

为提高 LED 灯具压铸件的合格率，提出了一种大型探照灯灯具灯筒压铸件模具制造的改进措施并应用于实际生产。实际应用结果表明，改进后的产能提高了22.5％，不良率从 40% 降低到小于 7%，大幅度提升了压铸件的成品率。