一、概念與特征

壓鑄飛邊指金屬液在高壓作用下從模具分型面、活動塊間隙或頂出機構縫隙中溢出，并在鑄件邊緣形成的多余薄片狀金屬突起。其典型表現為：

形態：呈連續細長條狀、鋸齒狀或不規則碎片狀；

位置：集中于模具分型面、滑塊接合處、頂針孔周邊等間隙部位；

危害：影響尺寸精度、增加后道工序（如打磨）成本，嚴重時因應力集中導致開裂風險。

二、核心成因分析

1. 模具硬件問題

鎖模力不足：壓射比壓超過模具閉合系統的極限承載能力，導致分型面被撐開；

分型面損傷：長期生產后分型面出現凹坑、磕碰傷痕或粘附氧化物，破壞密封性；

活動部件磨損：滑塊、鑲件、導柱等動態配合部位因磨損產生間隙；

模具變形：受熱膨脹或機械應力導致模具翹曲，局部結合面分離。

2. 工藝參數失當

壓射壓力過高：尤其高速高壓組合下，金屬液沖擊力突破模具封堵能力；

增壓建壓過早：保壓階段強制補縮時壓力傳遞至分型面薄弱區；

充填速度失控：快速充填引發瞬時沖擊波，擠壓模具縫隙。

3. 溫度管理缺陷

模具溫度過高：降低合金黏度，增強流動性的同時削弱分型面阻流能力；

局部熱點：模具溫控失衡導致特定區域過熱，加劇金屬液滲漏傾向。

4. 材料與潤滑因素

合金流動性過強：如鋅合金本身流動性極佳，更易滲入微小間隙；

脫模劑失效：噴涂量不足或選用不當，未能形成有效潤滑隔離層；

涂料堆積：反復噴涂導致的積碳或殘留物嵌入分型面縫隙。

5. 產品設計隱患

壁厚突變：厚薄交接處形成渦流，推動金屬液沖擊分型面；

復雜輪廓：多向抽芯結構導致模具拼接縫增多，密封難度加大。

三、系統性解決方案

模具側重點

強化鎖模系統：定期校驗鎖模力，保留30%安全余量；升級液壓缸或增壓器以防止分型面被高壓沖破。

修復密封面：精密研磨分型面至Ra0.8以下，激光補焊修復蝕損區域，消除微觀縫隙與液體通道。

優化活動機構：更換磨損的滑塊、導柱，加裝銅質耐磨板于高頻摩擦部位，延長模具壽命并維持密封性。

動態監測：試模時涂抹紅丹粉檢測接觸率，安裝位移傳感器監控合模間隙，實時反饋模具閉合狀態。

工藝參數調整

分級控壓：采用“慢速-高速-增壓”三段式壓射曲線，避免瞬間沖擊；通過CAE模擬確定最佳增壓起始點（通常在充填完成90%后）。

合理設定保壓時間：既要保證補縮又不過度擠壓模具（一般為凝固時間的60%-70%）。

控制充填速度：避免快速充填引發瞬時沖擊波，減少對模具縫隙的擠壓。

溫度精準管控

分區溫控：對大型模具實施獨立控溫模塊，重點冷卻易發熱的型芯部位；預熱制度需根據合金類型調整（鋁鎂合金模具預熱至180-220℃，鋅合金模具不低于150℃）。

實時監測：在分型面附近布置熱電偶，將溫差控制在±10℃以內，避免局部過熱導致金屬液滲漏。

材料與潤滑優化

選用高粘度合金：適當提高硅含量（如A380改為A360）提升抗流掛性；避免使用流動性過強的合金（如某些鋅合金）。

定制化脫模劑：選擇含石墨或二硫化鉬的高溫潤滑劑，噴涂頻率控制在每班次2-3次，確保形成有效潤滑隔離層。

定期排渣：每周清理壓室殘留渣包，防止雜質擠入模具間隙。

特殊結構應對

鑲嵌密封條：在分型面加裝氟橡膠條或不銹鋼彈片，補償微小間隙；

斜面避空設計：將分型面制成5°-10°斜度，利用重力輔助密封；

真空負壓系統：對高精度模具施加負壓吸附，增強閉合穩定性。

四、現場快速診斷方法

目視定位法：觀察飛邊厚度變化趨勢，最厚處即為金屬液最初溢出點；

染色滲透法：在疑似漏氣部位涂抹黃油，合模后觀察擠出痕跡；

壓力測試法：逐步提升鎖模力直至飛邊消失，記錄臨界壓力值；

剖切分析法：縱向剖開除飛邊區域，測量實際間隙值并與設計標準對比。

五、預防性維護建議

日常保養：每班次清理分型面殘留鋁屑，每月進行一次全面拋光；

備件管理：庫存易損件（如滑塊、彈簧）并標注使用壽命警示；

數據追溯：建立《飛邊異常記錄表》，關聯對應批次的壓射曲線與溫度日志；

員工培訓：考核操作工對鎖模力換算、脫模劑配比等關鍵技能的掌握程度。

六、典型失敗案例復盤

某汽車零部件廠生產鋁合金支架時頻繁出現飛邊，經排查發現：

根本原因：模具服役超5萬次后，分型面硬度下降至HRC45以下，局部發生塑性變形；

解決過程：采用激光堆焊技術修復分型面，并升級為氮化鈦涂層處理；

驗證結果：鎖模壓力由原來的800噸降至650噸仍能穩定生產，飛邊發生率歸零。

通過上述多維度的系統化改進，可將飛邊發生率控制在0.3%以下。關鍵在于建立“模具剛性-工藝參數-溫度控制”的動態平衡，同時強化預防性維護體系。