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重力鑄造模具設計方面
合理的分型面設計:
分型面是模具上下?;騽佣5姆蛛x面,其設計直接影響毛刺的產(chǎn)生。應盡量選擇在鑄件外形輪廓簡單、規(guī)則的位置設置分型面。例如,對于回轉體形狀的鑄件,將分型面設置在其軸截面位置,這樣在合模時,能夠使模具的配合更加緊密,減少金屬液在分型面處的溢出,從而降低毛刺的產(chǎn)生。
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避免分型面的復雜形狀和過多的轉折。復雜的分型面會導致合模時難以完全貼合,增加金屬液進入縫隙的機會。如果無法避免復雜的分型面,可在設計時采用鑲塊結構,將復雜部分單獨設計成鑲塊,通過精確加工和裝配,保證分型面的密封性。
優(yōu)化模具的澆口和排氣系統(tǒng):
澆口位置和尺寸的合理選擇至關重要。澆口應設置在鑄件壁厚較厚的部位,使金屬液能夠平穩(wěn)地流入型腔。例如,對于平板類鑄件,澆口可設置在鑄件的一側邊緣中部,并且澆口的尺寸要根據(jù)鑄件的大小和壁厚來確定,避免金屬液流速過快。如果澆口尺寸過大,金屬液沖擊力強,容易產(chǎn)生飛濺和毛刺;尺寸過小則會導致填充時間過長,影響鑄件質量。
良好的排氣系統(tǒng)能夠排出型腔中的空氣,防止在金屬液填充過程中產(chǎn)生背壓,導致金屬液溢出產(chǎn)生毛刺。排氣方式可以采用排氣槽或排氣孔。排氣槽應開設在金屬液最后填充的部位,其深度一般為 0.05 - 0.15mm,寬度為 3 - 8mm。排氣孔的直徑一般為 3 - 5mm,數(shù)量根據(jù)鑄件的大小和復雜程度確定。
2、重力鑄造模具制造過程的精度控制
模具加工精度要求:
模具的加工精度直接影響其合模精度和鑄件質量。在模具制造過程中,對于型腔、型芯等關鍵部位,應采用高精度的加工設備,如數(shù)控加工中心、電火花加工機床等。例如,型腔的尺寸精度應控制在 ±0.05mm 以內,表面粗糙度 Ra 應達到 0.8 - 1.6μm。這樣可以保證模具合模后型腔的密封性,減少金屬液的滲漏。
模具的導向機構(如導柱和導套)的加工精度也非常重要。導柱和導套的配合間隙應控制在 0.03 - 0.08mm 之間,確保模具在開合模過程中的導向精度,使上下?;騽佣D軌驕蚀_地閉合,避免因模具錯位而產(chǎn)生毛刺。
模具裝配的質量把控:
在模具裝配過程中,要嚴格按照裝配工藝進行操作。首先對模具零件進行清洗,去除加工過程中殘留的油污、鐵屑等雜質,防止這些雜質影響模具的裝配精度。裝配時,要注意零件的安裝順序和方向,對于有定位要求的零件,如鑲塊、型芯等,要確保其定位準確。
采用合適的裝配工具和裝配方法,如使用扭矩扳手擰緊螺絲,保證螺絲的擰緊力矩均勻一致。在裝配完成后,要對模具進行合模調試,檢查合模后的間隙情況。如果發(fā)現(xiàn)間隙過大,應及時查找原因并進行調整,確保模具合模后的間隙符合設計要求,一般合模間隙應控制在 0.05mm 以下,以防止金屬液滲出產(chǎn)生毛刺。
3、鑄造工藝參數(shù)的優(yōu)化
合理的澆注溫度和速度:
澆注溫度過高會導致金屬液的流動性過強,容易滲入模具的縫隙中產(chǎn)生毛刺。不同的鑄造合金有不同的適宜澆注溫度范圍,例如,鋁合金重力鑄造時,澆注溫度一般控制在 680 - 740℃之間。同時,澆注速度也要適中,澆注速度過快會產(chǎn)生較大的沖擊力,使金屬液飛濺并產(chǎn)生毛刺。在澆注過程中,可以根據(jù)鑄件的大小和復雜程度,通過控制澆注杯的大小和形狀、澆注口的尺寸等來調節(jié)澆注速度。
采用分段澆注或傾斜澆注等方式,可以使金屬液更加平穩(wěn)地填充型腔。對于高度較高的鑄件,分段澆注能夠避免金屬液在型腔底部產(chǎn)生較大的沖擊,減少飛濺和毛刺的產(chǎn)生。傾斜澆注則適用于一些形狀特殊的鑄件,通過調整鑄件模具的傾斜角度,使金屬液沿著型腔壁緩慢流入,降低金屬液的流速和沖擊力。
合適的壓鑄壓力控制:
雖然重力鑄造主要依靠重力使金屬液填充型腔,但在一些情況下,可能會輔助一定的壓力來保證鑄件的質量。在施加壓力時,要控制好壓力的大小和時間。如果壓力過大或施壓時間過長,會導致金屬液溢出模具產(chǎn)生毛刺。一般來說,壓力的大小應根據(jù)鑄件的結構和合金的特性來確定,通常不超過 0.3 - 0.5MPa,并且施壓時間要根據(jù)金屬液的填充情況和凝固時間來合理調整。