除了壓鑄模具、壓鑄機對壓鑄件的質(zhì)量影響外，壓鑄工藝也是影響壓鑄件質(zhì)量的重要因素，沒(méi)有一個(gè)良好的壓鑄工藝，是不可能生產(chǎn)出合格的壓鑄件的。做好壓鑄廠(chǎng)的壓鑄工藝管理工作是保證壓鑄件質(zhì)量的基礎，根據壓鑄廠(chǎng)規模的不同，產(chǎn)品要求的不同，管理層次、人員配備都會(huì )有所變化。

一、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段的工藝設計

壓鑄工藝設計的基本任務(wù)是：根據新產(chǎn)品的結構、質(zhì)量要求，預計的模具狀況、采用材質(zhì)、使用的壓鑄機型號等因素，圍繞提高效率，改善質(zhì)量，以及增加效益等要求，來(lái)制定工藝方案。壓鑄工藝的設計必須根據壓鑄生產(chǎn)特點(diǎn)和生產(chǎn)的規律性來(lái)確定內容和要求。

壓鑄生產(chǎn)是一個(gè)復雜的系統工程，工藝控制環(huán)節復雜，工藝參數繁多，生產(chǎn)中應盡量減少所有可能影響產(chǎn)品質(zhì)量因素的波動(dòng)范圍，只有在各因素穩定的前提下才能談工藝的合理性，否則將不可能獲得穩定產(chǎn)品質(zhì)量。壓鑄工藝設計要充分考慮產(chǎn)品的特性要求，根據產(chǎn)品要求設計合理的工藝要求。所有工藝管理內容圍繞如何滿(mǎn)足充型時(shí)所需的溫度、速度、壓力等倒推展開(kāi)。

壓鑄機和壓鑄模組成了一個(gè)壓鑄系統，該系統應該具有盡可能大的工藝“適應性”，即調整工藝參數的范圍能夠盡可能大，能適應多變的生產(chǎn)條件，獲得高質(zhì)量的鑄件。

１.澆注溫度的選擇

在工藝設計時(shí)根據經(jīng)驗或理論可選擇合適的澆注溫度范圍，但填充時(shí)的金屬液溫度是無(wú)法直接測量和監控的，只能通過(guò)控制保溫爐中的金屬液溫度實(shí)現，然而保溫爐中金屬液的溫度狀態(tài)并不代表填充時(shí)金屬液溫度狀態(tài)，這就需要控制金屬液離開(kāi)保溫爐后的熱量損失，特別是在進(jìn)入壓射室以后，壓室充滿(mǎn)度越低，單位時(shí)間內溫度下降越明顯，不同的產(chǎn)品還應根據慢壓射速度的不同，選擇適宜的保溫爐溫度。同時(shí)選擇慢壓射速度時(shí)也必須考慮鋁液的熱量損失和流動(dòng)性。

2.慢壓射速度的控制

慢壓射速度的控制在現有的壓鑄工藝中并沒(méi)有得到足夠的重視，反映在實(shí)際情況就是多數工藝人員設計的工藝卡上無(wú)明確要求，操作者不知道如何調整，工藝人員也無(wú)法對慢壓射速度進(jìn)行有效的測控。每次更換模具后，幾乎無(wú)人進(jìn)行慢壓射速度的調整。不過(guò)在高端設備和近幾年出的壓鑄機上都加強了這方面的控制能力。慢壓射速度的調整原則是既不過(guò)多地降低合金液溫度，又有利于排除壓室中的氣體。

通過(guò)精確的控制，保證充型時(shí)金屬液有良好流動(dòng)性，以及在壓鑄填充過(guò)程中，壓射沖頭向前推進(jìn)的速度大小直接影響鑄件的質(zhì)量。

當壓射沖頭在第一階段的運動(dòng)速度太低或太高時(shí)，都不利于壓室中氣體的排出。為有效消除壓鑄件氣孔問(wèn)題，在此階段壓射沖頭可采用勻加速運動(dòng)，即壓射速度由零逐漸增高到一合適值，金屬液在壓射沖頭的推動(dòng)下，既不會(huì )從澆注口濺出，又能形成光滑的波幅將空氣排出，這是獲得優(yōu)良壓鑄件的前提。因為慢壓階段在鋁液中卷入的氣體和表層氧化皮，將極有可能在充型中后期進(jìn)入產(chǎn)品內部，那些無(wú)法進(jìn)入渣包的氧化皮或沒(méi)有排除的氣體，必將形成較嚴重的內部缺陷。

影響慢壓射速度的因素如下：

（1）設備慢壓射控制閥的開(kāi)度大小。

（2）慢壓射的壓力。

（3）壓射沖頭和壓射室之間的阻力，主要考慮潤滑、配合間隙和金屬液流動(dòng)性。

（4）另外，還應考慮如何減小壓射開(kāi)始時(shí)金屬液的波動(dòng)，特別對于壓室充滿(mǎn)度高的產(chǎn)品，較大波動(dòng)直接可能封閉澆注口，使壓室內氣體不能順利排出。

3.其他參數

關(guān)于壓鑄工藝其他參數的設計，各種參考書(shū)都給出了不同的經(jīng)驗值和公式，大家可以根具實(shí)際情況選擇、優(yōu)化，本文只根據實(shí)踐經(jīng)驗為車(chē)間管理工藝者提供分析問(wèn)題的思路，希望大家不要被各種理論束縛，一切從實(shí)際出發(fā)，用系統的方法，不斷優(yōu)化自己的工藝文件，盡量使《壓鑄作業(yè)指導書(shū)》控制到壓鑄生產(chǎn)的每一個(gè)細節，向實(shí)現各環(huán)節“標準作業(yè)”或“全自動(dòng)”生產(chǎn)努力。

二、產(chǎn)品試制階段的工藝驗證及控制

前期設計的壓鑄工藝是否合理，能否適應壓鑄生產(chǎn)的實(shí)際情況，還必須通過(guò)壓鑄模具到廠(chǎng)后的實(shí)際生產(chǎn)來(lái)驗證。

１.從壓鑄件的質(zhì)量判定工藝適應性

上述重點(diǎn)關(guān)注的慢壓射速度，在實(shí)際中又是如何檢查慢壓射速度是不是合適？

（1）目前，很多設備有速度曲線(xiàn)顯示，可以很方便地監控每一個(gè)工作循環(huán)各階段的速度。

（2）對于沒(méi)有速度顯示功能的設備，可以采用高精度計時(shí)器自制速度測量裝置測量、調整慢壓射速度。

（3）最簡(jiǎn)單的方法驗證慢壓射階段是否卷氣，就是在生產(chǎn)正常進(jìn)行時(shí)（壓室溫度和金屬澆注量同實(shí)際生產(chǎn)時(shí)一致情況下），在快壓射開(kāi)始位置使設備停止，待壓室中金屬液凝固后（注意防止未凝固金屬液飛濺傷人），將壓室中金屬棒取出待冷卻后檢查內部是否卷氣（要注意區分卷氣和鋁液收縮），同時(shí)可確認快壓射轉換時(shí)機是否合適。

不合適的慢壓射速度對壓鑄件的內部質(zhì)量影響較大，特別是表現在內部氣孔的分布上，這在驗證壓鑄工藝時(shí)應引起重視。

生產(chǎn)中，壓鑄廢品分外觀(guān)(表面)缺陷和內部缺陷。外觀(guān)缺陷在壓鑄生產(chǎn)過(guò)程中就能發(fā)現，內部缺陷只有在后道工序才能發(fā)現，這都與壓鑄工藝參數有關(guān)，因此工藝參數的選擇與穩定非常重要。

在壓鑄件質(zhì)量的實(shí)際判斷時(shí)，由于增壓建壓時(shí)間是無(wú)法測定的，增壓觸發(fā)的時(shí)機是否正常，對壓鑄件的內部質(zhì)量影響較大，要生產(chǎn)出內部質(zhì)量?jì)?yōu)良的鑄件，就必須使壓鑄機的增壓功能真正起到作用，過(guò)早和過(guò)晚都不能有效地提高壓鑄件的內部質(zhì)量。增壓建壓時(shí)間過(guò)晚，增壓時(shí)，鑄件內部已凝固，對鑄件起不到增壓的作用。故對增壓系統增壓壓力的大小，增壓的起始壓力（即觸發(fā)壓力），增壓速度的快慢，以及增壓的起始時(shí)間都要進(jìn)行適當的調節。如增壓的起始壓力的調整，增壓起始壓力過(guò)小，引起鑄件填充不好，鑄件的表面質(zhì)量會(huì )出現很多問(wèn)題。若增壓的起始時(shí)間過(guò)晚，鑄件早已凝固，增壓的作用就沒(méi)有了。故增壓起始時(shí)間的早晚也是至關(guān)重要的。

一般情況下，經(jīng)過(guò)計算的快壓射啟動(dòng)位置在實(shí)際中不會(huì )相差太大。

2.壓鑄現場(chǎng)工藝控制的主要內容

壓鑄現場(chǎng)工藝控制主要是調動(dòng)巡檢員和班長(cháng)的積極性，督促壓鑄工嚴格執行“壓鑄工藝”，通過(guò)對工藝的監控保證產(chǎn)品質(zhì)量；認真按照“巡檢規程”對產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行檢驗，通過(guò)發(fā)現產(chǎn)品的不合格狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現生產(chǎn)中的各種異常，做出調整，并對所生產(chǎn)產(chǎn)品做出準確的處置?，F場(chǎng)工藝的控制要求巡檢員具備發(fā)現工藝異常和不合格品的能力；班長(cháng)具備排查出不合格產(chǎn)生的原因，解決現場(chǎng)問(wèn)題的能力。班長(cháng)解決不了的問(wèn)題由技術(shù)人員分析解決，并制定相應的糾正預防措施；技術(shù)人員要及時(shí)了解生產(chǎn)中壓鑄工藝的實(shí)施信息，且利用這些信息，不斷對壓鑄工藝進(jìn)行改進(jìn)和完善。在生產(chǎn)中應切實(shí)注意異常情況的發(fā)生，稍有不慎可能會(huì )造成批量產(chǎn)品的報廢。

三、壓鑄工藝的改進(jìn)和優(yōu)化

工藝文件的制定需要在實(shí)際生產(chǎn)中不斷改進(jìn)、完善。針對每一套模具在不同壓鑄機上生產(chǎn)，都應有最適合的工藝，如何優(yōu)化工藝，提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量是壓鑄車(chē)間技術(shù)員工作的中心。生產(chǎn)中特別需要重視以下環(huán)節。

（1）新產(chǎn)品、新模具試制階段一般要進(jìn)行三次試制工作，首先，在單件產(chǎn)品尺寸鑒定合格后，進(jìn)行30～50件試制，確認產(chǎn)品性能穩定；其次，進(jìn)行300件（至少生產(chǎn)一個(gè)班次）試制，確認模具生產(chǎn)效率符合生產(chǎn)要求；第三，待上述試制工作完成后方可進(jìn)行大批量生產(chǎn)。這個(gè)階段是檢驗前期工藝設計（設想）的重要環(huán)節，所有理論計算得來(lái)的數據或經(jīng)驗數值必須在經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗后才能指導生產(chǎn)，這個(gè)階段是對壓鑄技術(shù)人員能力的真正檢驗。這個(gè)階段是如何利用現有模具，或通過(guò)對模具修理改進(jìn)，生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，制定出適宜“壓鑄工藝”的關(guān)鍵階段。在此過(guò)程中也可使用P-Q2圖幫助分析模具和設備的工藝匹配特性，作為指導修理模具的理論依據。

（2）新模具投產(chǎn)的初期，這一過(guò)程一般要求在模具生產(chǎn)2000模次內將工藝定型完善，主要調節快壓?jiǎn)?dòng)位置、慢壓射速度、快壓射速度、增壓壓力、增壓起點(diǎn)及鋁液溫度等，使這些因素逐步得到優(yōu)化。隨著(zhù)工藝調整的進(jìn)行，在產(chǎn)品質(zhì)量達到正常的質(zhì)量標準，以及生產(chǎn)效率達到或優(yōu)于設計的狀態(tài)時(shí)，就可將現有的壓鑄工藝固化下來(lái)，指導今后的壓鑄生產(chǎn)。同時(shí)，對生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現問(wèn)題要做出及時(shí)的更正，這樣才能不斷改善和提升壓鑄工藝的設計水平。

（3）對于生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生批量質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，應參照“四不放過(guò)”的原則，對產(chǎn)品質(zhì)量事故原因進(jìn)行分析，屬于工藝設計方面造成的，應及時(shí)對工藝進(jìn)行修正，屬于工藝沒(méi)有規定時(shí)，要對“壓鑄工藝”和“巡檢規程”進(jìn)行審查補充。

特別是對模具進(jìn)行大修之后再次進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，必須對壓鑄工藝進(jìn)行重新驗證。

結語(yǔ)

壓鑄廠(chǎng)的工藝管理是一個(gè)復雜而系統的工程，需要對各相關(guān)人員進(jìn)行的不斷培訓，嚴格要求，使每個(gè)人勝任自己的崗位，立足自己崗位，著(zhù)眼細節，認真貫徹執行工藝要求，同時(shí)制定完善的管理、考核制度，使工藝管理時(shí)刻處于受控狀態(tài)。