[发明专利]用于压铸模具的定向时序抽气方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种压铸模具设计的方法，特别涉及一种壁薄、面积较大且加强筋多的压铸件模具的定向时序抽气方法。

【背景技术】

压铸模具在模具中占有很大的比例，采用压铸模具生产的产品种类繁多，结构各异。其中，薄壁压铸件有很多好处，它降低零件重量与生产规模、减少材料开支及缩短成型周期等，特别是薄壁大型压铸件用途十分广泛，需求十分迫切，如军工、重型机械、车辆等各行业都在大力研发。目前，在许多装备上用到的大型复杂的薄壁零部件总是倾向于机械加工与组合焊接、精密模锻、粉末冶金等方法，但与整体压铸成型件相比，其性能差了许多。

在生产中，具有复杂结构的大型薄壁压铸件很难制作，因为在制造中，很容易产生堆积、翘曲和喷溅等问题，难以满足对表面质量的更为严格的要求。对于一些壁薄、面积较大且加强筋多的产品，由于受模具结构和成型工艺的影响，在利用压铸模具制造的过程中，常常出现制件在薄壁处或者离浇口较远处和加强筋处难以充满和制件内部出现气孔等缺陷，从而造成了大量的废品。

这是由于当熔化材料的前沿部份在压铸模具内流动时，它将会与温度较低的型芯或型腔内壁接触，并形成一层固化的薄表皮。这种提前凝固的表皮大致要占整个壁厚的20％，在这层表皮内边，注入的熔化材料仍在不断地向前流动。显然，如果零件的壁厚减少并达到“薄壁”的程度，其冷却速度也会加快，从而导致上述固化表皮占整个壁厚的比例将会增加，也就是说，其后续流入型腔的熔融“芯部”将会缩小；相反，零件产生冷凝的时间间隔却在缩短。这都给材料的继续流动增添了难度，从而使的零件在冷凝之前实现“充满”的要求变得更加困难。

为了克服填充困难，通常要对模具进行特别的设计或改装，如施加高达241MPa的注射压力、提高温度和1000mm/s的注入速度。然而，这些做法将要花费相当可观的资金，并且对于一些成型模具也是不可行的。也有以下情况出现：

1)熔化温度和模具温度的变化都会导致零件张力强度的改变。但熔化温度的增高将会使制件强度下降，而模具温度的升高则会使冷却时间增加；

2)缩短冷却时间和提高注射速度也都将使材料的温度得以增加；

3)提高注射速度，也会使熔化材料的相对黏度下降，制件的内应力增加。

限于上述原因，业内为克服上述缺点，对于该类制件往往是对制件进行结构改进，增加壁厚和制件斜度，或者改变模具的浇口位置。因受到制件功能用途的制约，对制件进行结构改进往往受到限制，浇口位置的设置也因制件功能而受到制约；生产中，还通过改变成型工艺参数来使型腔充满，但这一措施效果不明显；也有用真空成型的方法，即将型腔抽真空，但是这种方法因料流的稳定性不好控制等原因，在提高制件的强度和解决型腔充满方面效果极其有限。

另外，薄壁件的优点之一是当厚度减少时，需要冷却的材料更少。但还应该考虑到模具用材，因此，薄壁模具必须制造得十分坚固。然而，坚固模具的成本可能高于标准模具的30％～40％，但增加的成本通常会被提高的制件性能所抵消。一些企业如德国西门子公司等则纷纷采用真空压铸装置生产壁厚为1.6～1.8mm的镁合金零件。但该公司此成型技术的实质就是减轻零件件重，缩短成型周期，提高生产效率，降低生产成本，生产中还不能得到力学性能很好的大型薄壁压铸零件，也容易产生废品。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种用于压铸模具的定向时序抽气方法，特别适用于壁薄、面积较大且加强筋多的压铸制件，其制件效果好，成品率高。

本发明是这样实现的：一种用于压铸模具的定向时序抽气方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤10、在压铸模具的浇口与分型面已经初步确定的情况下，确定充型的先后时序，找出制件难以成型的部位；

步骤20、在难以成型部位设置抽气阀，该抽气阀由控制器控制启闭，设计控制器的时间时序，控制抽气阀的抽气时序和气压；

步骤30、将控制器与成型设备的工作过程相匹配。

上述技术方案还进一步包括如下步骤：

步骤40、优化调整浇口位置和分型面的设置，重复进行步骤10至步骤30。

其中，所述步骤10是采用计算机模拟材料充型的过程，并结合实际获取的经验来确定充型的先后时序。