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壓鑄鋁合金制件的質量控制

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-10-24  瀏覽次數:93
核心提示:本文主要探討了關于壓鑄鋁合金制件原材料的質量控 制,旨在提高鋁合金鑄件的質量和產品合格率。在壓力鑄造廣泛 應用的今天,鋁合金鑄件同樣因其強大的優勢備受汽車行業的重 視,這就更需要進行合理的質量控制。

摘要:本文主要探討了關于壓鑄鋁合金制件原材料的質量控 制,旨在提高鋁合金鑄件的質量和產品合格率。在壓力鑄造廣泛 應用的今天,鋁合金鑄件同樣因其強大的優勢備受汽車行業的重視,這就更需要進行合理的質量控制。

張起飛,蔣玲

中信戴卡股份有限公司

關鍵詞:壓鑄;鋁合金制件;質量控制

隨著金屬鑄造業的不斷發展,各種新技術和新材料不斷應用 其中,誕生了各種各樣的產品,這些產品體積小巧,使用輕便,而且大多采取了壓力鑄造的方法進行生產。壓力鑄造的優勢很多,其所生產出的產品不僅質量有保證,而且效率很高,應用領域十分廣泛。采用鋁合金材料的壓鑄件具有良好的應用前景,尤其在汽車 配件中的應用十分頻繁。基于壓鑄法的優勢,鑄件的質量也因此 而被許多人重視。不過,由于鑄件的質量會受到壓鑄生產過程中 的各種因素影響,如果控制不到位,就會產生殘次品。

1、關于壓鑄鋁合金制件原材料的質量控制

對于鋁合金鑄件而言,為了提高其質量,就需要提高生產的合 格率。原材料是根本,因此應該作為質量控制的頭等大事。在選 擇原材料的時候,要嚴格把關質量,采用抽樣檢查的方式,測定其 合金主要元素的化學成分,并進行相應的驗收。

一般來講,鐵在合金組織中如果含量過多,會大大影響鑄件的質量,因為其會導致鑄件產生裂紋,可塑性大大下降。不過,如果 鐵元素含量太少,就會導致鑄件產生粘膜、脫模困難等問題,因此必須要合理控制鐵含量。在壓鑄件中還要高度重視銅的含量,適當提高銅的含量,可以提高合金流動性,提高鑄件強度和硬度。如 果銅含量過高,也會導致鑄件的可塑性下降,產生熱裂紋的可能性 較高,也不利于后續加工,所以也要控制銅的含量。在壓鑄件中, 含量恰當的錳可以使合金中的鐵變為細密的晶體形狀,減少鐵對 合金的不利影響。適當控制錳含量很有必要,因為,錳含量如果超 標,就可能會引起偏析問題,所以保持在合理范圍之內可以提高鑄 件的可塑性。鋅可以提高合金流動性與切削加工性,含量不宜過 高,否則會導致鑄件產生裂紋。硅可以提高鋁合金在高溫下的造 型,控制好硅的含量可以進一步提高鑄件的性能,否則會導致鑄件 的加工效果不良。此外,料頭、邊皮等原材料也需要高度重視。尤 其是需要回爐的材料要進行嚴格的控制和清理,使其能夠進行二 次利用,不會污染新的材料。回爐料與新材料的配比不能超過三 分之一,否則會影響壓鑄件的質量。

2、模具設計制造

2.1內澆口和溢流槽

關于內澆口的設計,要注意其截面尺寸,因為這樣才能保證合 金熔融具有一定的流量、流速和壓力。除了截面尺寸之外,壓鑄機 壓力和沖頭速度也會影響到這些內容。從理論角度來講,如果內 澆口的截面尺寸較寬,厚度較小,那么在速度較高的前提下,合金 的壓力和填充速度都會有保證,確保壓鑄件的質量。在實際應用 中,由于內澆口截面沒有改變,如果僅憑提高壓力和速度,并不會 帶來太好的效果,因此,在設計之前,必須要根據鑄件的形狀對內 澆口進行設計,為了進一步改善內澆口的設計,可以結合試模的實 際情況。

對于一些復雜、尺寸較大的制件,在設計的時候要注意避免金 屬溶液在流動的時候形成漩渦,避免氣孔等缺陷的產生,因此,需 要設計出溢流槽,將其與排氣槽配合使用,就可以增強排氣效果。

2.2排氣槽

排氣槽無疑是設計的重點。在進行壓鑄生產時,金屬溶液需 要流入型腔之中,相應的氣體也會隨之進入,從而阻礙金屬溶液正 常流動,受到阻礙的金屬溶液無法充分流動,必然會影響到其結晶 效果,留下鑄件氣孔等質量缺陷。對于需加工成形的鑄件表面,其加工和不加工時的表面截然不同。未加工的時候并不能發現什么 問題,一旦加工之后,表面就會有許多氣孔,意味著鑄件為殘次 品。重視排氣槽的設計,才能減少內部氣孔,提高鑄件質量和合格 率。

2.2.1根據鑄件形狀設計排氣槽

新的模具在使用的時候,會由于內部部件的磨合有限,可能會 導致在高溫的狀態下由于排期間隙縮小而引發排氣不順暢,影響 產品的質量。因此,要根據鑄件的形狀設計排氣槽,并注意排氣間 隙的合理設置。盡量多設置一些排氣槽,不要將間隙留存太大,否 則會導致模具工作期間引起合金溶液四處噴射的現象。合理的排 氣槽間隙厚度不要超過0.20毫米。

2.2.2利用模具的分型面和型芯

為了盡快排除氣體,使其不會影響金屬溶液的正常結晶,要善 于利用模具的分型面、型芯等配合零件的配合間隙對氣體進行排 除。在分型面上設計不同形式的排氣槽,保證型芯與零件的配合 間隙處于較大的狀態之下。

2.3型腔與模具材料

進行型腔設計的時候,需要考慮到鋁合金材料的熔點。在溫 度較高的情況下,會影響金屬的流動性,還會對型腔造成腐蝕和破 壞,不容易脫模,因此設計的時候必須要注意增加抜模角度、過渡 圓角半徑和型腔的表面粗糙度值。

選擇模具材料的時候,要根據不同零件的要求選擇相應的材 料,并配備恰當的熱處理工藝。比如,型腔和型芯的材料最好能夠 選擇熱穩定性較好的材料。在進行模具制作時,要注重模具的熱 處理與精加工。

熱處理要考慮到型腔和型芯零件。為了防止產品出現裂紋等 質量缺陷,一般可采用保守的工藝方法進行處理,不過,這樣就會 縮短模具的使用壽命,因為新的模具可能會在工作不長時間后其 表面就會出現裂縫,增加模具的維護費用。因此,如果將工藝進行 改進,就可以提高模具的使用壽命。

3、模具溫度的控制

在冷模的時候進行壓鑄生產,鑄件就可能會有很多缺陷,這些 缺陷將影響鑄件的質量。因此要進行模具溫度的控制。將溫度調 高,調到一定程度后,再進行壓鑄生產,這樣就可以大大減少鑄件 的缺陷。不過,溫度絕對不能調的太高,這樣會導致不容易脫模, 產生嚴重的熱裂紋,影響鑄件表面質量和模具的使用壽命。

模具型腔所形成的溫度與其自身的散熱性能有很大的關系,同 時,鑄件的形狀也會關系到型腔溫度。對型腔的溫度開展測量時, 要選擇散熱部位一般的地方,這樣才能測定出比較準確的溫度。

4、結束語

綜上所述,為了提高鋁合金鑄件的質量,需要重視壓鑄工藝的 應用,并做好合理的質量控制,這樣才能減少質量的缺陷,提高鑄 件合格率。在現有的設備條件下,如何提高壓鑄件的質量,依然是 需要我們認真思考的問題。

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