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(压铸不粘锅技术质量报告书)原著何永民


关于压铸不粘锅模具质量报告书
当压铸不粘锅 1999 年被爱妻集团老板周总引进时,起初国外采购商多以为中国没有这样的 技能。理由是:压铸不粘锅要经过 440℃的高温烘烤 15 分钟,所以其不同于其他压铸产品, 它的模具结构也必须是采取抽真空较理想, 这样的模具产品在国内也是首次尝试, 投入的资 金也是相当大, 当初国内炊具行业老板都是不看好前景, 惟独爱妻集团老板周总他

那敏锐的 目光和长远的策略,通过慢慢的琢磨,理想的引进技术,经过三年的滚爬,2002 年浙江爱 妻集团属下子公司《宁波希拉里炊具有限公司》在欧美市场上已是家喻户晓了。大量的定单 飞到了《宁波希拉里炊具有限公司》。可观的利润让炊具同行业的老板坐立不安。 2003 年中国《爱仕达》,永康《中信材料有限公司》等公司也相序开始投资生产。慢 慢的中国大地像开了花似的上压铸不粘锅产业。 可是真正的做好这个产业的厂家并不多, 诸 多的技术问题捆绕着他们。特别指出的是压铸不粘锅模具设计技术问题。 下面就压铸不粘锅模具的设计技术同各位分享,先作自我介绍一下:本人姓:何。名: 永明。大家多叫我小何。从事压铸不粘锅行业 8 年,集聚了压铸不粘锅模具的设计、制造和 维修于一体。2000 年是宁波希拉里炊具有限公司模具部班组长,负责锅模具的开发与制造 等。2003 年到中国《爱仕达。集团》开始从事压铸不粘锅模具设计制造及维修,参于解决 压铸不粘锅模具质量等技术型工作。2006 年到永康某炊具厂,担任压铸车间副主任一职, 解决压铸不粘锅模具生产不良等问题。 对压铸不粘锅模具和产品等技术性问题了解的是比较 全面的,并也能着手解决。 要想做到压铸不粘锅的产品质量高,首先是模具的设计,压铸机台的参数。其次是模 具的材料等其他问题。 先来浅谈模具的设计技术型问题: 国内的压铸不粘锅模具现在有两种 结构,一种是抽真空集中排气设计。另一种是跟普通的压铸模具结构相似。以本人多年的经 验,竭力推荐集中排气设计类型,普通的也未必不行。 压铸不粘锅需要在 440℃—450℃的高温下烘烤,表面不得有哪怕是微小的气泡,同时 由于压铸锅是日常用品, 因此表面不得有冷纹和拉伤的痕迹, 所以仅用生产汽车压铸件的工 艺方法是不能解决问题的。下面就生产压铸锅提出以下建议,供有关同行参考。 一、压铸不粘锅尺寸的确定 我目前所接触到的压铸锅有圆形汤锅、奶锅、煎锅、炒锅、高深锅、有方形的煎锅、长形鱼 锅、椭圆汤锅、蛋糕锅等。圆形最大直径 360 毫米,最高 220。锅的壁厚最厚为 3.5 毫米, 最薄的是 1.8 毫米的。 在压铸铝锅中,壁的厚度很重要,因为它需要保持光洁的表面,必须对其表面打光处 理,因此壁厚不能太薄。这里我举个例子,有段时间,在不影响客户的条件下,我们的老板 下达了改壁厚的命令。其中有一副 28cm 汤锅模具把壁厚从原来的 2.5 毫米改为 2.0 毫米, 结果成型多比较困难,因此在正常的条件下压铸锅的壁厚最好控制在 2.3~3.0 毫米比较合 适。如果比正常的锅要来的高和大,那么在压铸条件允许下,壁厚也应该相对的取厚些。 二、压铸铝锅的浇注系统设计 压铸铝锅需要在高温下烘烤而表面不能有气泡出现, 这就需要我们重视其浇注系统和排 气系统的设计。 合理的浇注系统使进入型腔的铝液液流通畅,尽量减少刚进入型腔的液流对模芯的冲 击,同时避免液流相互碰撞卷气。因此要求建议如下: 1

直浇道横浇道和内浇口的截面积应该是一个阶梯形。其比例大致是 2 : 1.25 :0.75 , 逐步减少。横浇道的厚度视铸件的外形大小而定,一般在 15~20 毫米之间,要比一般汽车 件厚一些。内浇口厚度一般控制 1.8~2.5 毫米之间,但最好不要超过铸件本身的壁厚。内 浇口越薄,铝液进入型腔的速度越快,反之则越慢。 2 内浇口的设置,尽量按放在锅口的端面,减少对型腔的冲击,对模具对铸件质量都有好处。 当锅高大于 60 毫米时,可采取高低分型。但有一定的风险,改正的时候比较困难。抬高横 浇道的高度,使内浇口进料有一个高度差,使铝液进入型腔畅通,其抬高的高度一般是铸件 的高度的 50%---70%之间。 3. 内浇口最大宽度对圆形的锅来说,一般取圆锅直径的五分之四左右(直线长度),对方 形锅一般取直线段,圆形锅内浇口两侧,应该向内扣 25—35°(锅有耳的可取小些),长 方形锅应向内扣 10—15°,其原因是锅口壁厚比锅壁一般要都厚 2 毫米左右,此处的铝液 流速快,很容易导致先将分型面封死,造成锅体排气不良。如果在试生产中发生此类情况, 应该立即调整,内浇道宽度及其二侧角度。内浇道宽度分道,一般取 1---2 缺口为好,太多 造成铝液相互碰撞而卷气或冷纹。有些锅适当可不分流。 4. 横浇道的长度(从内浇口到直浇道中心)应视内浇道的宽度而定,一般情况要保持在 150 毫米以上。否则模具浇口部位容易冲蚀,造成产品变形甚至报废。 三.压铸铝锅的排气系统 压铸铝锅的排气系统包括集渣包, 排气条和阶梯形排气槽三部分组成, 不同于一般压铸 件,它要求排气更大更畅通,具体要求如下: 1. 压铸铝锅的排气条截面积一般是内浇口截面积的 10%左右,大约比一般铸件要大 30—50%。 而排气槽的截面积又要比排气条的截面积小 20%左右 (大约尺寸为 6*2 毫米) 。 一般铸件不采用阶形排气槽,其原因在于模具制作成本费用。 2. 集渣包的进料口截面积,大致与排气条的截面积相当即可。 四.模具的质和量的要求 首先锅需要较高的表面质量要求; 1. 模具型腔表面粗糙度要高,从而提高铸件的表面光洁度。 2. 模具型腔热处理硬度要达到 HRC48—52°(一般取 HRC44—48°左右)。以提高模具的碰 撞和受铝液的冲击能力,减少模具的拉伤和冲刷。 3. 模具设计时在不超客户要求范围,尽量取大些脱模斜度,防止生产中产品拉伤变形等问 题。 4. 及时做到模具的保养和修复工作。新模具生产 5000---10000 次后,应进行一次消除应 力处理,防止模具过早的开裂。 5. 强化压铸操作工在模具生产过程中做到没飞边,不跑料,不用硬料铁器凿模具等现 。 五.压铸铝锅的主要工艺参数 正确的工艺参数有利于铸件质量的稳定和提高,主要的压铸铝锅工艺参数仅供参考; 1 压射速度:一般压铸机有三级压射速度,一级慢压射,二级快压射和三级增压。因为 压铸铝锅既有内在的质量要求,又有表面质量要求,因此合理调整压射速度非常重要。首 先为了使型腔充分排气,一级慢压射速度尽量要慢一些,一般控制在 0.5 米/秒左右,二

级影响到铸件的表面质量,因此应要求快一些,大约在 4.5 米/秒左右,最后是三级增压, 既影响铸件表面质量也影响内在的质量,因此要求更快一些,希望/延压时间在 0.03 秒之 内。 2 。 增压比压,要求比一般壳类压铸件高一些,一般控制在 700~900 公斤/平方厘米,原 因还是压铸锅要求烘烤和车底车边。 3 。快压射起始点,快压射起始点也是慢压射的终止点,压铸理想要求是当铝液到达内浇口 时刚好是慢压射结束快压射开始, 这样既有利模具型腔排气也利于铝液的充填。 当内浇口离 对面一端较远时,这边的锅面质量较差,一般是排气问题,或者压力的传递力差,这时慢压 射行程可以适当长一些,但不能过长。 4 。压室直径选择:压室直径大小影响增压比压和压室铝液的充满度。因此在选择压室直径 时,要视铸件大小和压铸机吨位情况而定。小的压室直径带入的气体要小些。同时比压也要 高, 有利于产品的压实可减少车底车边时的针孔。 但一方面也应考虑到过高的比压铝锅烘烤 后易起泡, 其原因我认为: 不管是高比压或比压低一些, 进入型腔的铝液重量是没有变化的, 同时在铝液或型腔中的气体也是差不多的,在高比压作用下,铸件是压实了,但它留下的空 隙应该说比低比压时的空隙要大, 经过烘烤空隙大的当然气体膨胀大, 造成表面气泡的可能 性就大。 压室的充满度, 原来在用真空压铸件时是 40—50%, 希望不采用真空压铸时能达到 70% 左右,其他压铸件生产应达到 75—80%。 5 。浇注温度:生产压铸铝锅的铝温可以略低一些,目的是减少铝液内的含气量。一般控制 在 630—650℃,但对于比较薄的产品时,铝温可以适当的高些,有助于铝液的流动性。 6 。模具温度:铝锅的表面质量要求高,不得有冷纹,因此模具的温度要比其他的铸件的模 温要高,可以控制在 200—300℃之间。所以要求操作工在涂料时不能上的过多,保持好一 定的模温,模具冷却水也应该在模具达到此模温后才能打开。 六.压铸铝锅铝液熔炼工艺 压铸锅熔炼工艺设计跟其他铸件铝液熔化没有特殊的区别, 只是要求铝液有良好的除渣 和除气。建议用集中熔炼。 1. 铝液在中转包内的处理(除渣和除气)温度应在 750℃左右,理想是在 780℃,否则溶 剂不能得到充分的溶化,不但达不到除渣除气的效果,反而增加了杂渣。 2. 为了充分在中转包内除渣除气,必须将溶剂压入包底,随后搅拌 2—3 分钟,接着让铝 液静止 5 分钟,才能送入保温炉内。 3. 为了保证保温炉铝液温度,达到浇注温度 630~650℃的工艺要求, 保温炉的保温性能很 重要,标准的保温炉,在日常生产中它的外壁温度在常温加 60℃范围内,所以保温炉的 选择很重要,建议选择好的品牌。 4. 加入熔化炉的新铝材的配比可以是 4:6 或 3:7 ,关键在于铝材的纯净度好不好,化学 成分是否合格。 七.压铸铝锅的后道加工工艺 压铸铝锅的后道加工包括:切边、去毛刺、打沙、吹沙、车边和车底加工等。原先是用 抛丸替代打沙和吹沙,由于喷力大,使锅的表面起皮,因此不能抛丸,但光吹砂也不能除去 铸件表面的缺陷,所以又增加了打砂,然而打砂是似乎在铸件表面去了一层皮,铸件表面的 致密层都给打去了,造成铝锅烘烤后,增加报废率。 目前要去除打砂又不可能, 原因是铝锅表面拉伤不能避免, 特别是模具使用一段时间后, 表面产生微裂纹。生产出的铸件必许打砂。因此我们所能做的工作是,一方面在前面说的模 具在设计和制造及维修中要注意的事项, 同时在运输过程中铝锅不能磕碰。 另方面要注意锅 的壁厚应该控制在 1.8--3 毫米之间。

八.压铸锅毛坯的质量要求和质量控制 压铸锅的质量要求由于它的特殊性,应该说与其他铸件有一定的区别。 1. 铸件的表面不允许有冷隔和花纹,如果有细微花纹,必须除去。 2. 铸件表面不允许磕碰和拉伤,如有必须除去。 3. 铸件内部不得疏松或微粒集孔,(在 X 光探伤下观察或车底车边)。 4. 铸件内部不得有大于 1mm 的气孔,(在在 X 光探伤下观察)。 为了产品能实现高质量,现场生产必须有必要的质量控制手段。 1. 铝质的化学成分检验和铝液纯净除气。 2. 压铸工艺文件的制定。完善。执行监督都应该严格。 3. 铸件的表面质量检验必须做到自检。互检和专检相结合。 4. 铸件内在的质量检验必须坚持试烘烤。试车底车边和全数烘烤。 5. 对压铸机的性能要经常检查。 九.关于压铸铝锅采用真空压铸工艺问题 压铸铝锅采用真空压铸工艺应该来说是个很好的办法, 它有利于压铸铝锅质量的提 高。但在实际生产中,为什么有些厂家开始采用后来就不用了。其根本在于目前国内 的模具质量不能长期保证。新模具经过一定时间段生产后,就出现逃料,将抽气孔堵 死,造成生产不能正常进行,因此对一般铸件就弃用真空压铸工艺。 根据生产实践, 对大多数的压铸铝锅来说, 只要能达到铝液液流在模具型腔中畅通, 不卷气,更有充分的排气条件。用普通的压铸工艺也是可以生产合格的压铸铝锅的。

另有不足之处,请各位多多建议。
2008 年 4 月 18 日

何永明著


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