干模具这行十几年,压铸模和注塑模最大的区别就在“热”和“快”上。压铸时金属熔液温度动辄600℃以上,比如铝合金常见浇注温度在650~720℃,模具型腔表面瞬间要承受高速充填的冲刷,内浇口速度通常做到30~60m/s,有的薄壁件甚至更高。这么高的速度下,充填时间往往只有几毫秒到几十毫秒,压力则从几十兆帕到一百多兆帕不等。所以压铸模的钢材得选H13这类热作模具钢,淬火硬度一般控制在HRC45~48,既耐磨又抗热疲劳。
模具设计上,排溢系统和冷却水路是命门。排溢槽开得好不好,直接决定卷气、冷隔这些缺陷多不多。我见过不少模具试模时打不满,就是内浇口截面积算小了,或者溢流口位置不对。冷却水路要尽量随形,现在随形冷却镶件用3D打印做的也多了,能把局部热点温度降下来,减少粘模和缩孔。另外,压铸模的拔模斜度一般比注塑模大,取1.5°~3°,顶出机构也得考虑高温下的间隙配合,不然容易卡死。
实际生产里,压铸循环很快,模具热平衡很关键。每模喷涂脱模剂不只是为了脱模,更是给模具降温。如果模温控制不好,比如铝合金压铸模温通常维持在180~250℃,低了容易冷隔,高了容易粘模、产生气孔。所以配模温机是常规操作,大模具还会在动定模分别接多路油温机。对模具工来说,试模时先看模温是否均匀,再调压射速度和增压建压时间,往往比改模具更立竿见影。