一、核心概念與重要性

壓鑄切邊指通過機械或物理手段去除鑄件上的澆道、溢流槽、飛邊及毛刺的工序。其本質是分離有效本體與工藝附加物的精密加工過程，直接影響產品的最終尺寸精度、表面質量及后續裝配性能。若切邊不當，可能導致：① 殘留應力引發變形；② 損傷基體組織降低力學性能；③ 增加后道拋光/機加工成本。

二、主流切邊工藝詳解

1. 機械沖切（最常用）

原理：利用專用模具（沖頭+凹模）在壓力機作用下瞬間切斷多余金屬。

關鍵技術點：

間隙控制：凸凹模單邊間隙需根據材料厚度調整（通常為料厚的8%-12%），過大易產生毛刺，過小加劇磨損；

受力均衡：多點同步施壓可防止薄壁件變形，推薦采用浮動式卸料板緩沖沖擊；

溫度管理：鋁合金建議在200℃左右進行“準熱切”，利用材料延展性提升斷面質量。

典型應用：汽車發動機缸體、變速箱殼體等大型結構件。

2. 磨削與砂帶切割

特點：適用于復雜曲面或高精度要求的場合，可獲得Ra0.8以下的光潔度。

注意事項：

砂輪選型需匹配材料硬度（如碳化硅砂輪用于鋁硅合金）；

進給量控制在0.05-0.1mm/次，避免發熱導致微觀組織變化；

濕式冷卻可抑制粉塵并延長砂輪壽命。

典型場景：醫療器械部件、光學儀器支架等外觀件。

3. 特種加工技術

激光切割：適合高硬度材料（如鈦合金），切口寬度≤0.1mm，但需注意熱影響區（HAZ）可能引起微裂紋；

水刀切割：純物理冷態切割，無熱變形風險，常用于鎂合金等易燃材料的精密修整；

化學腐蝕：僅用于非功能性表面，需嚴格控制酸液濃度與時間，防止過度腐蝕基底。

三、關鍵工藝控制要素

模具設計關聯性

澆排系統優化：合理設置溢流槽位置可減少60%以上的切邊工作量；

分型面精度：模具分型面粗糙度需達到Ra0.4以下，避免金屬液滲入形成難清理的飛邊；

預留切割余量：一般在CAD設計階段即規劃好3-5mm的工藝補正量。

時機選擇策略

方案	優勢	風險提示	適用場景
熱切邊	利用余溫降低切削力	易產生時效硬化	厚壁件（＞5mm）
冷切邊	尺寸穩定性好	切削力大易震刀痕	薄壁精密件（＜2mm）
準熱切邊	平衡效率與質量	需精確控溫	通用型生產

質量判定標準

斷面質量：理想狀態為銀灰色纖維狀斷口，不允許存在分層或縮松；

尺寸公差：按GB/T 6414-CT6級標準執行，關鍵配合面需單獨標注h7/g6；

殘余應力檢測：對安全件進行X射線衍射法測定，應＜150MPa。

四、典型缺陷與解決方案

切口撕裂

現象：斷面呈現鋸齒狀破裂，伴隨明顯毛刺。

根源：材料脆性超標（如含鐵量高的再生鋁錠）、保壓時間不足導致內部疏松。

對策：

更換高純度原材料，控制Fe含量＜0.15%；

延長保壓時間至凝固時間的80%；

改用階梯式加壓曲線（先快后慢）。

變形超差

現象：薄壁部位發生翹曲，平面度超差＞0.2mm/m。

根源：裝夾方式不當導致應力集中，或刀具鈍化造成異常振動。

對策：

設計真空吸盤實現均勻受力；

每千次生產修磨刀具刃口；

改用分段漸進式切割（首次切去80%，二次精修）。

殘留飛邊

現象：隱蔽角落仍殘留厚度＞0.2mm的金屬殘余。

根源：刀具強度不足發生彈性退讓，或壓力中心偏移。

對策：

FEA模擬優化刀具剛性，增加支撐筋；

加裝位移傳感器實時監控壓力曲線；

人工二次精修關鍵部位。

五、設備選型與維護

壓力機選擇：根據產品重量計算所需噸位（經驗公式：壓力=鑄件重量×(1.5-2.0)）；

刀具材質：鋁合金推薦H13工具鋼鍍鈦處理，鋅合金可用Cr12MoV；

日常保養：每日清理刀架導軌，每周校準壓力傳感器零點漂移，每月檢查油缸密封圈老化情況。

六、操作規范與安全事項

穿戴防護：必須佩戴防割手套與護目鏡，禁止徒手清理廢料；

異常處理：遇卡死情況立即泄壓，禁止強行復位以防模具開裂；

參數記錄：建立《切邊工藝卡》，記錄每次生產的噸位、行程與保壓時間；

環境控制：車間溫度保持在18-25℃，濕度＜60%以防止鋁件氧化加速。

通過以上系統性的控制措施，可將切邊工序良品率提升至99.5%以上。關鍵在于建立“模具設計-壓鑄工藝-切邊參數”的協同控制體系，實現從源頭減少飛邊產生的閉環管理。對于復雜件，建議引入CAE模擬驗證切邊受力狀態，提前發現潛在變形風險。