刘磊

[摘 要]在工艺流程优化和产品质量改善等多个方面，实验设计法都能得到有效运用。基于这种认识，本文利用该方法对模具压铸成型质量的关键影响因素展开了分析，发现模具的铸造压力、高速及低速速度和料柄厚度为影响其成型质量的关键因素。而通过控制这些因素，则能以较少的投入获得较多的收益，进而使模具压铸成型质量得到有效控制。

[关键词]压铸；模具成型质量；影响；关键因素

中图分类号：TG249.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0359-01

引言：所谓的模具压铸成型，其实就是在高压下进行熔融态金属液高速充型的一种模具铸造技术，需要使模具在一定压力下凝固。在模具压铸成型的过程中，由于需要保持高压和高速，所以模具成型质量将受到较多因素的影响。想要确保模具压铸成型质量，还要从众多因素中完成关键影响因素的筛选，从而通过控制这些因素加强模具成型质量的控制。

1、模具压铸成型质量影响因素的分析方法

在确认模具压铸成型质量的关键影响因素前，还要完成所有影响压铸成型质量的因素及其权重的分析，以确认哪些因素可能成为影响质量的关键因素。采用实验设计方法，则能对变动的多个因素效应进行有效研究[1]。目前在产品开发和制造等多个领域，该方法都用于进行过程质量问题的分析，能够通过几次实验完成低耗、优质因素组合的确认，从而使产品开发或制造效果得到改进。在分析的过程中，可以对密度图、散布图、部件搜索等实验设计工具进行运用，进而完成质量影响因素的全面分析。

2、模具压铸成型质量的关键影响因素的分析

2.1 成型质量的影响因素

从现有实践生产情况来看，在模具压铸成型过程中，主要工艺参数包含浇注温度、模具温度、铸造压力、高速速度、低速速度和料柄厚度[2]。其中，浇注温度、模具温度的参数范围分别在600-750℃、190-230℃之间，铸造压力在20-60MPa范围内，高度速度在0.7-5m/s范围内，低速速度在0.1-0.5m/s之间，料柄厚度在10-50mm之间。未能做好这些因素的控制，可能导致模具出现变形、凹坑、气泡、皱纹、开裂等缺陷。在对不同参数对模具质量的影响进行分析时，可以对不同参数条件下模具缺陷数量进行统计。在分析的过程中，需要获得不同参数条件下模具成型质量实测值，并利用成对比较法展开分析。如下表1所示，为缺陷数量最少和最多的两组测试数据。相比较而言，缺陷数量较少的模具成型状态被称之为质量最好的状态，缺陷数量较多的模具成型状态被称之为质量最差的状态。

2.2 关键影响因素的筛选

在实际进行关键影响因素筛选时，需完成8组质量最好状态数据和8组质量最差状态数据的筛选。通过将这些数据与参数分别组队，然后按照参数实测值大小进行排列，则可以得到最优的参数组合。例如，在进行最佳铸造压力参数选择时，可以将成型缺陷数与该参数组队，然后按照缺陷数量进行实测值排列。在此基础上，重新按照参数大小进行排列，则可以通过比较两个排列次序完成终结计数计算。在两次排列最顶端数据同属最好质量状态或最差质量状态时，可认为终结计算为零。如果不为零，则应从排列次序的顶端开始依次寻找首先发生最好质量状态或最差质量状态转换的一组数据，然后将该数据点标识出来[3]。在此基础上，应从排列次序的底端开始依次寻找首先发生最好质量状态或最差质量状态转换的一组数据，并将该数据点标识出来。针对数据状态转换点，还应对两侧数据进行分析，确定其两侧数据是否相同。如果两侧值相同，则可以使终结计数增加1/2。如果两侧的数据超出2个，则可以将这些数据划分到一起，并在區域外侧进行划线标记。如果数据在顶部出现，应在上侧进行划线。如果数据在底部出现，则要在下侧进行划线。针对顶部划线，要将划线之上的数据进行计数[4]。针对底部划线，要对划线之下的数据进行计数。上下部计数的和，则为终结计数。采用相同的方法，则能完成每个成型质量影响因素终结计数。

2.3 关键影响因素的确认

如下表2所示，为模具压铸成型质量各影响因素的终结计数。按照实验设计要求，只有置信度不小于90%的参数才能成为影响成型质量的关键因素。利用图基检验置信度，则可以结合终结计数对应概率进行各参数置信度的确定。通过分析可以发现，在终结计数不小于6的条件下，参数的置信度不小于90%。所以，通过分析可以发现，铸造压力、高速及低速速度和料柄厚度置信度要比90%大，是影响模具成型质量的关键因素。从参数范围上来看，在模具铸造压力在55-60MPa之间，高速速度在3.5-4.5m/s之间，低速速度在0.3m/s左右，料柄厚度在45-50mm范围内，模具压铸成型的缺陷数量最少，在0-3个的范围内。因此，在进行模具压铸成型的过程中，还应加强对铸造压力、高速及低速速度和料柄厚度的控制，以确保模具的压铸成型质量。

结论

通过分析可以发现，合理进行压铸成型参数的选择和控制，才能使模具成型质量得到有效保证。而模具压铸成型将涉及温度、压力和速度等多种因素，如果对所有的因素进行严格控制不仅将导致模具生产成本得到提高，还将给模具制造带来困难。而使用实验设计法进行关键因素筛选可以发现，铸造压力、高速及低速速度和料柄厚度置信度要比90%大，所以可以通过控制这几个因素加强模具成型质量控制。因此，相信本文对模具压铸成型质量的关键影响因素展开的分析，能够为模具制造带来一定的实践指导意义。

参考文献

[1] 陆刚.模具热处理质量的影响因素分析与预防[J].模具技术，2012，03：59-63.

[2] 梁迎春.影响热压铸成型工艺质量的因素分析[J].真空电子技术，2012，04：49-51.

[3] 徐有东，陈诚，张军军.铁含量对压铸铝合金力学性能的影响[J].广东化工，2015，01：28-29.

[4] 刘招安.影响模具热处理质量的因素及预防措施[J].金属加工（热加工），2014，03：41-42.