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铸件粘模是一种常见的压铸缺陷,缺陷产生的原因 有很多种,通常可以从模具润滑剂的喷涂、冷却水道的布置、进料方式、合金成分 等方面进行分析并改善。
目前国内的大部分厂家采用喷涂机械手与机床联动来完成对模具的喷涂及吹气动作。也有部分厂家采用手动喷涂的方式进行生产,喷涂的时间、位置更加灵 活,生产节拍快。相比之下,自动喷涂的可靠性会更好, 铸件品质稳定。而手动方式通常依赖经验较丰富的工人来进行操作。
在较大吨位(8000kN以上)压铸机上的模具生产时,往往会采取两种方式结合的方法来进行喷涂,以达到好的脱模效果。伺服喷涂与智能喷涂也逐渐为大家采用,收到了更好的效果。
由于铸件结构的原因,部分模具常采用如图1和图2这样的设计。某型芯抽芯后,型芯成型部分藏匿于衬模或某滑块镶块内,无法实现涂料的喷涂。为改善此类型芯的喷涂效果,不论是斜杆或是液压抽芯方式,多为加大型芯配合孔尺寸,扩大涂料进入间隙。这种方法有一定的改善作用,但是喷涂效果仍然不是特别理想。借鉴于油缸的抽插芯功能,对于液压抽芯方式的滑块,提出了插芯喷涂的概念,即压铸机自动喷涂过程中,更改程序设定实现插芯后喷涂。在此基础上,目前,国内两个大的压铸厂家对压铸机程序进行了改动,成功实现了这一动作。
当抽芯方式为斜杆抽芯时,上述方法就不能实现。 因为它不能通过改变压铸机程序进行插芯喷涂。为解决这一问题,开发了一种模具内喷涂技术。
2 模具内喷涂的原理
模具内喷涂技术的原理比较简单,即将涂料管道内置在模具中,外部与脱模剂自动配比装置连接,通过电气单元自动控制,实现定时、定点喷涂。由于涂料管道 出口设置在模具内部,位置的选择十分灵活,这样就弥 补了上述喷涂工艺的不足,有效地解决了这一难题。
模具内喷涂管道出口的布置一般有两种方式,一种在滑道上,其动作原理为:滑块抽芯到位时,涂料口露出,进行喷涂,见图3a;滑块合模到位后,涂料口被封闭,见图3b。另一种在模具顶杆上布置, 极少使用。
3 内喷涂装置及内喷涂方案
整套内喷涂装置一般包括以下几个部分:一是模具 内部设计的喷涂管道;二是类似压铸机上喷涂机械手的雾化装置;三是独立的电气控制单元。通过对电气单元 的设定实现雾化装置与压铸机的联动,从而实现模具的内喷涂。
这种内喷涂方案,需要较多的器件组合在一起。如雾化装置,通常需要电磁阀、减压阀、流量控制阀、雾化器等串联在一起动作。电气控制单元为独立的电柜,与 压铸机信号联接,需要对各吹气、喷涂及延时动作进行 设定。这套机构工作时摆放在压铸机旁,可移动作业。 但占用了一定的作业空间,也需要一定的资金投入,装置与机床联接也较复杂,给工人操作带来不便,实施比较困难。需要进一步简化,以便实施。
可以看到模具内部的喷涂管道,因铸件不同,开设 的方式各有差异,但是不能简化。而雾化装置和电气控制单元则可以借用压铸机上原有的控制模块以实现简化。
根据这一设想,新开发了一套模具内喷涂方案,见图4,虚线框内部件全部借用压铸机原有部件。仅由模具内部设计的喷涂管道和一个雾化器组成。雾化器一端与喷涂机械手上涂料管和气管直接联通,另一端与模 具上内喷涂管道入口连接,实现与压铸机上喷雾机械手同步动作。
使用过程中,雾化器通过一个过渡块固定在模具上,既达到了好的喷涂效果,又小巧便捷。整个压铸车间可根据情况配备几个雾化器即可。在压铸机上左右侧预留涂料与压缩空气的接口以方便使用。
4 内喷涂应用实例
内喷涂应用实例:某阀体泄漏改善,见图5。
阀体零件净质量约为1770g,最大外形尺寸为155mm×205mm×103mm,最小壁厚为2.5mm,最大壁厚为33mm。生产过程中,铸件上滑块部位(圈内)拉伤严重,导致泄漏。在模具上滑块滑道处增加4处内喷涂出口,因铸件拉伤造成的泄漏缺陷得到了很大的改善,见图6。
5 结语
模具内喷涂技术的开发,为解决铸件粘模提供一种新的技术手段。此结构充分地利用了压铸机上原有的管道及控制单元,结构简单,拆卸方便,在其他压铸模具上也得到了推广应用,取得了较好的效果。
