東莞鋅合金壓鑄產品的尺寸精度是模具設計、工藝控制、材料管理等多環節協同作用的結果。
實際生產中,需通過優化模具精度、穩定工藝參數(如溫度、壓力)、控制材料成分及收縮率、規范操作流程等方式,減少尺寸偏差,確保產品符合設計要求,對于高精度要求的產品(如汽車配件、精密五金件),還需通過在線檢測(如三坐標測量)實時監控尺寸,及時調整生產參數。
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一、模具因素
模具是決定壓鑄產品尺寸精度的核心,其設計和狀態直接影響最終尺寸:
模具設計精度
模具型腔的加工精度(如尺寸公差、表面粗糙度)是基礎,若設計時未預留合理的收縮余量(鋅合金收縮率約 0.5%-1.5%),或型腔尺寸與產品圖紙偏差,會直接導致產品尺寸超差。
模具結構(如分型面、滑塊、抽芯機構)的配合精度不足,會因合模間隙過大產生飛邊,或因定位不準導致產品尺寸偏移。
模具磨損與變形
長期生產后,模具型腔、澆口、型芯等部位會因金屬液沖刷、摩擦而磨損,導致尺寸逐漸變大(如孔徑擴大、壁厚增加)。
模具若因鎖模力過大、溫度驟變(如冷卻不均)產生變形,會使型腔形狀改變,進而影響產品尺寸(如平面度偏差、對稱度超差)。
模具溫度穩定性
模具局部溫度過高(如澆口附近)或過低(如遠離澆口區域),會導致金屬液冷卻速度不均,收縮量差異過大,最終表現為產品尺寸不一致(如同一批次產品長度偏差)。
二、工藝參數因素
壓鑄過程中的工藝參數直接影響金屬液的填充、凝固和收縮,進而改變尺寸精度:
壓射參數
壓射速度過快:金屬液填充型腔時易卷氣,凝固后因氣體膨脹導致局部尺寸偏大;速度過慢則填充不充分,可能出現缺料或尺寸偏小。
壓射壓力不足:金屬液無法充分壓實,凝固后收縮量增大,導致產品尺寸偏小(如壁厚變薄、高度不足);壓力過大可能使模具微量變形,間接影響尺寸。
溫度控制
合金熔煉溫度:過高會導致鋅合金氧化嚴重,流動性下降,填充不充分;過低則金屬液粘度大,填充速度慢,易因冷卻過快產生尺寸偏差(如局部未充滿導致的尺寸短缺)。
模具工作溫度:溫度過低時,金屬液在型腔表層快速凝固,內部收縮后無法充分補縮,導致產品尺寸偏小;溫度過高則凝固時間延長,收縮量增大,且可能因模具熱膨脹使型腔尺寸變大,最終產品冷卻后尺寸偏小。
保壓與冷卻時間
保壓時間不足:金屬液凝固過程中補縮不充分,收縮量增加,導致產品尺寸(尤其是厚壁部位)偏小。
冷卻時間過短:產品未完全凝固就脫模,易因外力(如頂出)產生塑性變形,導致尺寸偏差(如彎曲、扭曲);冷卻過長則可能因模具熱變形影響后續產品尺寸穩定性。
三、材料因素
鋅合金自身的特性及狀態會影響收縮規律,進而改變尺寸精度:
合金成分
鋅合金中鋁、銅、鎂等元素的含量會影響收縮率:如鋁含量過高(超過 4.3%)會增加收縮率波動,導致尺寸偏差增大;雜質(如鉛、鎘)過多會降低合金流動性,使填充不充分,間接影響尺寸。
材料收縮特性
鋅合金從熔融態到固態的收縮分為液態收縮、凝固收縮和固態收縮,總收縮率約 0.5%-1.5%。若生產中合金成分不穩定(如批次差異),收縮率會波動,導致同一模具生產的產品尺寸不一致。
金屬液中含氣量過高(如熔煉時未除凈水分、油污),凝固時氣體逸出會形成氣孔,局部體積膨脹,可能使周圍尺寸偏大。
四、生產環境與操作因素
設備穩定性
壓鑄機的鎖模力不穩定(如液壓系統泄漏)會導致合模間隙變化,使產品尺寸波動;壓射缸壓力不均勻則會影響金屬液填充的一致性。
操作規范性
人工操作時,若模具清理不徹底(殘留氧化皮、涂料堆積),會導致型腔實際尺寸變小,產品對應部位尺寸偏大;脫模劑噴涂過多或不均,會因涂層厚度差異影響冷卻速度,導致尺寸偏差。
頂出機構調整不當(如頂針位置偏移、頂出力不均),會使產品脫模時受力變形,尤其對薄壁件影響顯著(如平面度超差)。
五、后處理因素
部分產品需經后處理(如拋光、電鍍),若處理不當也會影響最終尺寸:
拋光過度會使產品壁厚變薄(如棱角處尺寸變小);電鍍層厚度不均(如局部鍍層過厚)會導致尺寸偏大(如孔徑縮小)。