摘  要  在壓鑄生產(chǎn)或新模具試模時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)鑄件粘到定模的現(xiàn)象,。本文詳細(xì)的分析了鑄件粘模的原因,，針對(duì)不同的原因，探討了防止粘模的具體措施,，以便較好的消除鑄件粘留定模的現(xiàn)象,。

關(guān)鍵詞  壓鑄粘模原因  壓鑄模具    壓鑄工藝  氮化  鑄造壓力  模具溫度

1 鑄件粘留定模的原因

        在新制作的模具試模，或壓鑄生產(chǎn)開(kāi)始熱模,，常常會(huì)出現(xiàn)壓鑄件粘留定模的現(xiàn)象,。出現(xiàn)鑄件粘留定模，主要原因不是壓鑄工藝,，應(yīng)該是鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),、模具設(shè)計(jì)或制造的問(wèn)題。壓鑄工藝調(diào)試只能是努力補(bǔ)救,，補(bǔ)救的效果不會(huì)很穩(wěn)定,，仍會(huì)出現(xiàn)鑄件粘留定模的現(xiàn)象。

        如果出現(xiàn)鑄件留定模,，是因?yàn)槎５陌o力大于動(dòng)模的包緊力,，要檢查定模的包緊力過(guò)大的原因?？梢詸z查鑄件定模一側(cè)的外觀,，查看順著脫模方向，鑄件表面那里留有拉模的痕跡,。粘模拉傷或擦傷嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生較大的脫模阻力,，會(huì)使鑄件局部或整個(gè)鑄件在型腔里脫不出來(lái)，產(chǎn)生粘模,，在嚴(yán)重的情況下鑄件會(huì)有撕裂破損的痕跡,。粘模現(xiàn)象以鋁合金最為常見(jiàn),，鑄件粘留定模的具體原因如下： 

① 鑄件整體或局部對(duì)定模的包緊力大于對(duì)動(dòng)模的包緊力,。

② 模具設(shè)計(jì)和制造不正確，定模型腔或型芯成形表面脫模斜度過(guò)小或有反斜度,，使鑄件的脫模阻力很大,。對(duì)與要求鑄件無(wú)脫模斜度的部位，最好是給鑄件留有加工余量,，制作出脫模斜度,，讓后序再精加工出鑄件無(wú)脫模斜度的部位。

③ 型芯或型壁上的壓傷變形,、在型腔側(cè)面凸出會(huì)影響鑄件脫模,，成形表面有碰傷,、或模具龜裂的傷痕，也會(huì)影響鑄件脫模,。

④ 模具的定模成型表面過(guò)于粗糙,，或有加工制造的痕跡，不夠光滑,，或加工,、拋光痕跡的紋絡(luò)與脫模方向不一致，或在脫模方向的平整度較差,，這樣的不良表面都會(huì)因阻礙鑄件脫模,，造成鑄件表面有擦亮或擦傷的痕跡。這時(shí)的擦傷痕跡在脫模方向呈直線形的溝槽,，淺的不到0.1mm,，深的約有0.3mm左右。

⑤ 脫模時(shí),，鑄件各部位如果對(duì)動(dòng),、定模上的包緊力受力不均勻，鑄件在脫出會(huì)有偏,、歪,、斜，對(duì)定模包緊力大的部分就有可能粘留到定模上,。

⑥ 模具材料使用不當(dāng)或熱處理工藝不正確，模具硬度不足,，脫模時(shí)的模具表面,，會(huì)被壓鑄合金擠壓變形，或使模具型芯彎曲變形,，就增大了鑄件對(duì)模具的包緊力,。

⑦ 壓鑄合金液噴射或流動(dòng)沖擊型壁或型芯后，使型壁或型芯溫度升高,，在高溫時(shí)合金液與型壁的模具鋼發(fā)生熔融焊合而產(chǎn)生相互粘附,。合金液溫度越高、噴射速度越大,、模具溫度越高,、模具硬度越低，鋁合金液與模具鋼的親和力增加,，越容易發(fā)生熔融,、焊合粘附。模具粘附了壓鑄合金的部位在鑄件脫模時(shí),，型腔表面與鑄件表面擠拉撕扯,，會(huì)把鑄件表皮層撕破,，鑄件表面就出現(xiàn)了粘模拉傷。

⑧ 壓鑄的合金液在內(nèi)澆口的填充速度越大,，金屬流沖擊定模型壁過(guò)劇,，或金屬液直接沖擊型芯或型壁，沖擊力轉(zhuǎn)化為熱能,，較多的升高了被沖擊部位的模具溫度,，增加了鋁合金液與模具鋼的親和力。所以,，在模具內(nèi)澆口處,，承受合金液高速?zèng)_擊的部位最容易出現(xiàn)粘模。

⑨ 澆注溫度或定模模具溫度過(guò)低,，或動(dòng)模模具溫度過(guò)高,，會(huì)使鑄件收縮時(shí)對(duì)定模的包緊力大于對(duì)動(dòng)模的包緊力。

⑩ 模具脫模劑濃度太小,，脫模劑的脫模性不好,，對(duì)定模噴涂脫模劑不到位，脫模劑的用量不足,，這些都會(huì)影響鑄件的脫模性,。熱模時(shí)如果對(duì)定模噴涂過(guò)多的涂料，定模的溫度就難以快速升高,，鑄件冷卻收縮后,，對(duì)定模一側(cè)包緊力增加的幅度會(huì)大于動(dòng)模。

鋁合金含鐵量越少（如＜0.6％﹚ ,，鋁合金液與模具鋼的親和力越大，越容易出現(xiàn)粘模,。

在壓鑄最初,，開(kāi)始低速壓射熱模時(shí)，會(huì)因模具溫度過(guò)低,，壓鑄的合金液流動(dòng)性下降的很快,，致使充填在型腔里的金屬液成型很不完整，鑄件各個(gè)部位之間連接很不牢靠,，在鑄件脫模時(shí),，包緊力較大的部位，就會(huì)與其它部位斷裂開(kāi)來(lái),，粘留在模具里,。特別是定模一側(cè)沒(méi)有頂桿頂出鑄件，所以更容易粘留在定模里,。

2,、壓鑄模具方面防止鑄件粘留定模的對(duì)策措施

        如果容易出現(xiàn)鑄件粘留定模的現(xiàn)象，初開(kāi)始?jí)鸿T時(shí),，先對(duì)模具進(jìn)行很好的預(yù)熱,，在開(kāi)始低速壓射之前，先給模具型腔涂抹防粘模膏或機(jī)油,，并用壓縮空氣吹均勻，每壓鑄一模涂抹一次,，試壓鑄十幾模，如還粘定模,，說(shuō)明模具有問(wèn)題。

        重新計(jì)算動(dòng),、定模的包緊力，對(duì)于定模的包緊力大于動(dòng)模包緊力的鑄件,，或?qū)ΧＥc動(dòng)模的包緊力相差不多的鑄件,，即對(duì)于既有可能粘留定模，又有可能粘留動(dòng)模的鑄件,。在設(shè)計(jì)鑄件或模具時(shí),，就要改變鑄件或模具的結(jié)構(gòu)、脫模斜度,、表面粗糙度的設(shè)計(jì),，設(shè)法使鑄件對(duì)動(dòng)模的包緊力大于對(duì)定模的包緊力。

        對(duì)于已經(jīng)設(shè)計(jì)完成的鑄件,，確實(shí)是鑄件對(duì)定模的包緊力大于對(duì)動(dòng)模的包緊力,，就要允許鑄件在定模一側(cè)設(shè)置頂桿頂出鑄件,，允許定模一側(cè)的鑄件表面留有頂痕跡，或要讓頂桿痕跡易于去除,。這樣在設(shè)計(jì)模具時(shí),，就要在定模一側(cè)設(shè)計(jì)鑄件的頂出機(jī)構(gòu)。

        對(duì)于定模一側(cè)包緊力比較大的鑄件,，新設(shè)計(jì)模具時(shí),，把鑄件盡量多的設(shè)置在動(dòng)模型腔，這就要把分型面盡量選在偏向定模的一側(cè),。

        為了減小定模的包緊力,，需與鑄件設(shè)計(jì)者重新確定定模的脫模斜度,，應(yīng)盡量加大定模的脫模斜度；特別注意修正或加大鑄件容易被拉傷部位模具的脫模斜度,。同時(shí),，適當(dāng)減小動(dòng)模的脫模斜度；特別注意修正或減小,，鑄件設(shè)計(jì)有頂桿部位附近模具的脫模斜度,。還要盡量把型芯設(shè)置在動(dòng)模上，或加長(zhǎng)動(dòng)模一側(cè)的型芯長(zhǎng)度,。

        消除定模在制造和拋光時(shí)產(chǎn)生的倒扣影響脫模的現(xiàn)象,；試模后或壓鑄過(guò)程中，要修正定模型腔壓傷,、碰傷出現(xiàn)的變形,；消除合金在定表面的粘附痕跡；更好的拋光定模型腔的側(cè)壁表面,。但定模拋成鏡面后既不利于涂料粘附,，在開(kāi)模時(shí)，鑄件和模具之間還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)密的真空間隙,，增大脫模阻力,，所以定模深腔的底部可以不拋光成鏡面。

        適當(dāng)改變內(nèi)澆口的位置,、大小和充填流向,，消除或減輕因?yàn)閮?nèi)澆口對(duì)定模沖擊出現(xiàn)的沖蝕、粘模缺陷,。

        為了增加鑄件對(duì)動(dòng)模的包緊力,，對(duì)動(dòng)模需要精加工部位、不影響外觀質(zhì)量部位的側(cè)表面,，加大模具表面的粗糙度（這樣增加鑄件對(duì)動(dòng)模包緊力的效果比較明顯）,。

        為了把鑄件拉到動(dòng)模一側(cè)，可以把頂桿的頭部修出楔形倒拉鉤（長(zhǎng)5～8mm,，鑄件部位厚1～2mm,，見(jiàn)圖1），讓壓鑄出的倒拉鉤把鑄件拉到動(dòng)模一側(cè),，之后再把鑄件上的倒拉鉤清除掉,。

        為了更大的增加動(dòng)模的包緊力，可以適當(dāng)?shù)氖褂美睿孩?在不影響鑄件外觀的情況下,，可以在動(dòng)模的側(cè)表面或型芯表面開(kāi)出幾條溝槽（在鑄件上是拉力筋,，見(jiàn)圖2）。但要注意，要把鉤槽開(kāi)設(shè)在頂桿的附近,，以防頂出受力不均勻,。② 在開(kāi)模時(shí)，如果希望利用橫澆道通過(guò)內(nèi)澆口把鑄件拉到動(dòng)模一側(cè),，可以在動(dòng)模一側(cè)橫澆道的側(cè)面修出拉力筋來(lái),，增加橫澆道對(duì)動(dòng)模的包緊力。③ 還可以在內(nèi)澆口附近的澆道上設(shè)置頂桿（見(jiàn)圖3）,，把頂桿改短到低下模具表面5～8mm,，在頂桿低下模具孔口3mm位置的側(cè)面，修出寬2～3mm,，深0.3～0.5mm的環(huán)形槽,，壓鑄后形成的環(huán)形拉力筋帶動(dòng)橫澆道，橫澆道再通過(guò)內(nèi)澆口把鑄件拉到動(dòng)模一側(cè),，這樣對(duì)小的鑄件有較好的效果,。④ 如果是由于澆口套對(duì)料餅和直澆道的拉力較大，把鑄件帶到定模,，就要在動(dòng)模的橫澆道和分流錐的直澆道側(cè)面修出拉力筋,，開(kāi)模時(shí)利用拉力筋把橫澆道和料餅拉到動(dòng)模一側(cè)。⑤ 壁厚比較厚的鑄件,，內(nèi)孔還需進(jìn)行精加工的鑄件,，減小了動(dòng)模型芯的脫模斜度后，如果還不能解決粘定模的問(wèn)題,，可以在型芯的中間部位修出寬2～3mm,，深0.2～0.5mm的環(huán)形槽以形成拉力筋，讓環(huán)形拉力筋把鑄件拉到動(dòng)模一側(cè),。注意在這樣的型芯附近至少要有2個(gè)以上的頂桿頂出鑄件,，以防鑄件變形。

       對(duì)模具的內(nèi)澆口附近及型腔充填沖擊的部位,，對(duì)鑄件有厚大壁厚的模具部位,，容易受到合金液對(duì)它較長(zhǎng)時(shí)間的高溫?zé)釠_擊，容易出現(xiàn)鑄件粘模,、拉傷,，給模具的這些部位要設(shè)計(jì)出冷卻水管道通水冷卻。對(duì)于細(xì)長(zhǎng)的型芯冷卻,，要提高通入的冷卻水壓力，以很好的降低模具溫度,，防止粘模,。

        模具硬度不夠時(shí)合金液容易出現(xiàn)粘模。要檢查模具材料,、熱處理工藝及硬度是否合理,。一般對(duì)于承受內(nèi)澆口沖擊的鑲塊,，及所有型芯的硬度，都要比模具的型腔鑲塊的硬度高出5±2 HRC,。當(dāng)模具設(shè)計(jì)的沒(méi)有問(wèn)題,，確認(rèn)鑄件粘模拉傷難以消除時(shí)，就要用氮化,、涂覆,、KANUC等表面處理來(lái)提高模具的表面硬度，或選用更好的模具材料來(lái)能防止粘模,。

        對(duì)于定模一側(cè)包緊力大于動(dòng)模一側(cè)包緊力的鑄件,，為了能使鑄件順利的脫出定模，與動(dòng)模一樣設(shè)計(jì)頂桿板,、頂桿和復(fù)位桿頂出鑄件,。可以使用在定模一側(cè)加裝油缸或彈簧推動(dòng)定模上的頂板和頂桿在開(kāi)模的同時(shí)頂出鑄件,。頂桿板后有彈簧的方式,，開(kāi)模狀態(tài)下定模頂桿是頂出分型面的，合模時(shí)利用動(dòng)模分型面推動(dòng)四支復(fù)位桿頂回定模頂桿進(jìn)行復(fù)位,。

        為了使用頂桿把鑄件從定模頂出,，也可以采用類似于三板兩開(kāi)分型模具的拉鉤和滾輪機(jī)構(gòu)，靠開(kāi)模動(dòng)作帶動(dòng)定模頂桿板把鑄件從定模頂出,。結(jié)構(gòu)如下：給定模設(shè)計(jì)出頂桿頂出鑄件的頂出結(jié)構(gòu),，讓定模頂桿板面伸出到定模模型之外，在動(dòng)模上設(shè)置四個(gè)（或兩個(gè)）拉鉤桿,，四個(gè)拉鉤桿在合模狀態(tài)時(shí)伸到定模一側(cè),，利用拉鉤、彈簧,、滾輪機(jī)構(gòu),，使四個(gè)拉鉤桿與定模頂桿板相鉤連。開(kāi)模時(shí)靠動(dòng)模拉桿鉤住定模頂桿板,，定模頂桿板推動(dòng)頂桿把鑄件從定模頂出,，這時(shí)鑄件與動(dòng)模同步運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)到一定行程后,，利用滾輪,、彈簧機(jī)構(gòu)使四個(gè)拉鉤桿的拉鉤與定模頂桿板脫開(kāi)，定模頂桿板停止運(yùn)動(dòng),，合模時(shí)也是利用動(dòng)模分型面推動(dòng)四支復(fù)位桿頂回定模頂桿板,，使定模頂桿退回復(fù)位。

3、壓鑄工藝方面防止鑄件粘留定模的對(duì)策措施

        檢查涂料品種,、質(zhì)量,、濃度、噴涂位置,、噴涂時(shí)間和用量是否適當(dāng),，使用較濃或脫模效果比較好的涂料。適當(dāng)減少對(duì)動(dòng)模噴涂脫模劑的時(shí)間和用量,，動(dòng)模噴涂的涂料要薄而均勻,，但不能漏噴涂料。加大對(duì)定模的脫模劑噴涂量,，特別是對(duì)定模拉傷鑄件的表面和有拉模痕跡的表面,，要增加噴涂量。當(dāng)定模一側(cè)拉傷面無(wú)固定位置,，或沒(méi)有拉模痕跡時(shí),，也要注意適當(dāng)增加涂料的噴涂量。

對(duì)定模出現(xiàn)拉模痕跡的表面,，在壓鑄取件之后的未噴涂料之前,，涂抹防粘模膏，讓防粘模膏在高溫時(shí)燒結(jié)到模具表面,，這樣在合金液與模具表面之間就形成了一個(gè)較厚的隔膜層,，能起到較好的脫模作用。

        減小高速壓射速度,，或增大模具內(nèi)澆口面積,，以適當(dāng)降低填充速度；修改內(nèi)澆口的充填流向,，盡量降低金屬液對(duì)定模的劇烈沖刷,。

        適當(dāng)降低鑄造壓力：薄壁件、沒(méi)有氣孔要求的鑄件,，選用較小的壓力40～55 MPa,；一般鑄件選55～75 MPa；厚壁件,、有氣孔要求的件,，用較大的壓力75～100MPa，必須使用很大壓力時(shí),，選100～140 MPa ,。鑄造壓力越高，鑄件的力學(xué)性能越高（見(jiàn)圖4）,，鑄件對(duì)模具的包緊力也越大,，如果出現(xiàn)粘模的情況,，就要確認(rèn)使用適當(dāng)?shù)蔫T造壓力。

        適當(dāng)減小開(kāi)模時(shí)間（留模冷卻時(shí)間）,，讓鑄件在較高的溫度、對(duì)模具包緊力還未達(dá)到最大值時(shí)脫模,，可以減小鑄件對(duì)模具的包緊力,，減輕粘模的程度。

        適當(dāng)調(diào)節(jié)和控制模具溫度,。要分析鑄件包緊,、粘附模具的受力情況,要分析模具溫差及鑄件收縮,要分析模具溫度與合金收縮、包緊力之間的相互關(guān)系,。如果鑄件表面有粘模拉傷,，則在確保鑄件表面質(zhì)量的情況下，盡量使用較低的模具溫度和合金澆注溫度,；如果鑄件自身包緊力較大,，則盡量使用較高的模具溫度和合金澆注溫度。

        相對(duì)的降低動(dòng)模溫度,，促使鑄件收縮,，可以增加鑄件對(duì)動(dòng)模的包緊力；相對(duì)提高定模溫度,，減少鑄件的收縮,，就可以降低鑄件對(duì)定模的包緊力。加大給動(dòng)模模具通入冷卻水的流量,，可以降低動(dòng)模的模具溫度,，一般壓鑄鋁合金鑄件，開(kāi)模后的1～3秒內(nèi)測(cè)量模具的型腔表面,，其表面溫度要≤300℃,，以240±40℃為宜；減小或關(guān)閉定模模具通入冷卻水的的流量,，可以提高定模的模具溫度,，降低鑄件對(duì)定模的包緊力，噴涂后在合模之前1～3秒測(cè)量,，模具定模型腔表面溫度要≥140℃,。

        澆注溫度的高低，同模具溫度一樣可以改變鑄件的收縮情況和包緊力的大小,。提高澆注溫度,，同時(shí)縮短開(kāi)模時(shí)間，能減小包緊力,，但會(huì)增加粘模的可能,。

        適當(dāng)增加鋁合金液的含鐵量,，減小鋁合金液對(duì)模具鋼之鐵合金的親和力，能較好的降低鋁合金對(duì)模具的粘附作用,。一般讓鋁合金液中的含鐵量控制在0.6％～0.95％,。

        防止因鑄件頂出受力不均勻而造成的粘模拉傷。壓鑄機(jī)推動(dòng)模具頂出推板的四根推桿長(zhǎng)度要一致,四根模具復(fù)位桿的長(zhǎng)度也要一致,其相差都要≤0.20mm ,。機(jī)床推桿和頂出鑄件的頂桿位置布置要均衡合理,，要不偏離模具型腔中心，也不應(yīng)脫離壓鑄機(jī)頂出油缸的中心,。