压铸件设计必知问题.doc

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1、压铸(简称压铸)的实质是在高压作用下,使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型型腔,并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。压铸特点高压和高速充填压铸型是压铸的两大特点。它常用的压射比压是从几千至几万kPa,甚至高达2105kPa。充填速度约在1050ms,有些时候甚至可达100ms以上。充填时间很短,一般在0.010.2s范围内。与其它铸造方法相比,压铸有以下三方面优点:优点:1. 产品质量好铸件尺寸精度高,一般相当于67级,甚至可达4级;表面光洁度好,一般相当于58级;强度和硬度较高,强度一般比砂型铸造提高2530,但延伸率降低约70;尺寸稳定,互换性好;可压铸薄壁复杂的铸件。例如,当前锌合

2、金压铸件最小壁厚可达0.3mm;铝合金铸件可达0.5mm;最小铸出孔径为0.7mm;最小螺距为0.75mm。2.生产效率高机器生产率高,例如国产J3型卧式冷空压铸机平均八小时可压铸600700次,小型热室压铸机平均每八小时可压铸30007000次;压铸型寿命长,一付压铸型,压铸钟合金,寿命可达几十万次,甚至上百万次;易实现机械化和自动化。3.经济效果优良由于压铸件尺寸精确,表泛光洁等优点。一般不再进行机械加工而直接使用,或加工量很小,所以既提高了金属利用率,又减少了大量的加工设备和工时;铸件价格便宜;可以采用组合压铸以其他金属或非金属材料。既节省装配工时又节省金属。压铸虽然有许多优点,但也有一

3、些缺点,尚待解决。缺点如:1). 压铸时由于液态金属充填型腔速度高,流态不稳定,故采用一般压铸法,铸件易产生气孔,不能进行热处理;2). 对内凹复杂的铸件,压铸较为困难;3). 高熔点合金(如铜,黑色金属),压铸型寿命较低;4). 不宜小批量生产,其主要原因是压铸型制造成本高,压铸机生产效率高,小批量生产不经济。压铸应用范围及发展趋势压铸是最先进的金属成型方法之一,是实现少切屑,无切屑的有效途径,应用很广,发展很快。目前压铸合金不再局限于有色金属的锌、铝、镁和铜,而且也逐渐扩大用来压铸铸铁和铸钢件。压铸件的尺寸和重量,取决于压铸机的功率。由于压铸机的功率不断增大,铸件形尺寸可以从几毫米到12m

4、;重量可以从几克到数十公斤。国外可压铸直径为2m,重量为50kg的铝铸件。压铸件也不再局限于汽车工业和仪表工业,逐步扩大到其它各个工业部门,如农业机械、机床工业、电子工业、国防工业、计算机、医疗器械、钟表、照相机和日用五金等几十个行业,具体有:汽车零配件,家具配件,浴室配件(卫浴),灯饰零件,玩具,须刨,领带夹,电气一电子零件,皮带扣,表壳,金属饰扣,锁具,拉链.等。在压铸技术方面又出现了真空压铸、加氧压铸、精速密压铸以及可溶型芯的应用等新工艺。压铸机的选择实际生产中并不是每台压铸机都能满足压铸各种产品的需要,而必须根据具体情况进行选用,一般应从下述两方面进行考虑:1)按不同品种及批量选择在组

5、织多品种,小批量生产时,一般要选用液压系统简单,适应性强,能快速进行调整的压铸机,在组织少品种大量生产时,要选用配备各种机械化和自动化控制机构的高效率压铸机;对单一品种大量生产的铸件可选用专用压铸机。2)按铸件结构及工艺参数选择铸件外形寸尺,重量、壁厚等参数对选用压铸机有重要影响。铸件重量(包括浇注系统和溢流槽)不应超过压铸机压定的额定容量,但也不能过小,以免造成压铸机功串的浪费。一般压铸机的额定容量可查说明书。压铸机都有一定的最大和最小型距离,所以压型厚度和铸件高度要有一定限度,如果压铸型厚度或铸件高度太大就可能取不出铸件。压铸工艺在压铸生产中,压铸机、压铸合金和压铸型是三大要素。压铸工艺则

6、是将三大要素作有权的组合并加以运用的过程。使各种工艺参数满足压铸生产的需要。压力和速度的选择压射比压的选择,应根据不同合金和铸件结构特性确定,表1是经验数据。表1 常用压铸合金的比压 (kPa)合金铸件壁厚3mm结构简单结构复杂结构简单结构复杂锌合金 30000 40000 50000 60000铝合金 30000 35000 45000 60000铝镁合金 30000 40000 50000 65000镁合金 30000 40000 50000 60000铜合金 50000 70000 80000 90000对充填速度的选择,一般对于厚壁或内部质量要求较高的铸件,应选择较低的充填速度和高的增

7、压压力;对于薄壁或表面质量要求高的铸件以及复杂的铸件,应选择较高的比历和高的充填速度。浇注温度浇注温度是指从压定进入型腔时液态金属的平均温度,由于对压室内的液态金属温度测量不方便,一般用保温炉内的温度表示。浇注温度过高,收缩大,使铸件容易产生裂纹、晶粒粒大、还能造成粘型;浇注温度过低,易产生冷隔、表面花纹和浇不足等缺陷。因此浇注温度应与压力、压铸型温度及充填速度同时考虑。压铸型的温度铸压型在使用前要预热到一定温度,一般多用煤气、喷灯、电器或感应加热。在连续生产中,压铸型温度往往升高,尤其是压铸高熔点合金,升高很快。温度过高除使液态金属产生粘型外,铸件冷却缓慢,使晶粒粗大。因此在压铸型温度过高时

8、,应采期冷却措施。通常用压缩空气、水或化学介质进行冷却。充填、持压和开型时间1)充填时间自液态金属开始进入型腔起到充满型腔止,所需的时间称为充填时间。充填时间长短取决于铸件的体积的大小和复杂程度。对大而简单的铸件,充填时间要相对长些,对复杂和薄壁铸件充填时间要短些。充填时间与内浇口的截面积大小或内浇口的宽度和厚度有密切关系,必须正确确定。2)持压和开型时间从液态金属充填型腔到内浇口完全凝固时,继续在压射冲头作用下的持续时间,称为持压时间。持压时间的长短取决于铸件的材质和壁厚。持压后应开型取出铸件。从压射终了到压铸打开的时间,称为开型时间,开型时间应控制准确。开型时间过短,由于合金强度尚低,可能

9、在铸件顶出和自压铸型落下时引起变形;但开型时间太长,则铸件温度过低,收缩大,对抽芯和顶出铸件的阻力亦大。一般开型时间按铸件壁厚1毫米需3秒钟计算,然后经试任调整。压铸用涂料压铸过程中,为了避免铸件与压铸型焊合,减少铸件顶出的摩擦阻力和避免压铸型过分受热而采用涂料。对涂料的要求:1)在高温时,具有良好的润滑性;2)挥发点低,在100150时,稀释剂能很快挥发;3)对压铸型及压铸件没有腐蚀作用;4)性能稳定在空气中稀释剂不应挥发过决而变稠;5)在高温时不会析出有害气体;6)不会在压铸型腔表面产生积垢。铸件清理铸件的清理是很繁重的工作,其工作量往往是压铸工作量的1015倍。因此随压铸机生产率的提高,

10、产量的增加,铸件清理工作实现机械化和自动化是非常重要的。1)切除浇口及飞边切除浇口和飞边所用的设备主要是冲床,液压机和摩擦压力机,在大量生产件下,可根据铸件结构和形状设计专用模具,在冲床上一次完成清理任务。2)表面清理及抛光表面清理多采用普通多角滚筒和震动埋入式清理装置。对批量不大的简单小件,可用多角清理滚筒,对表面要求高的装饰品,可用布制或皮革的抛光轮抛光。对大量生产的铸件可采用螺壳式震动清理机。清理后的铸件按照使用要求,还可进行表面处理和浸渍,以增加光泽,防止腐蚀,提高气密性。铸造与压铸的区别铸造与压铸的区别铸造可按金属液的浇注工艺分为重力铸造和压力铸造。重力铸造是指金属液在地球重力作用下

11、注入铸型的工艺,也称浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造,泥模铸造等;窄义的重力铸造专指金属型浇铸。压力铸造是指金属液在其他外力(不含重力)作用下注入铸型的工艺。广义的压力铸造包括压铸机的压力铸造和真空铸造、低压铸造、离心铸造等;窄义的压力铸造专指压铸机的金属型压力铸造,简称压铸。精密铸件厂长期从事砂型和金属型的重力铸造。这几种铸造工艺是目前有色金属铸造中最常用的、也是相对价格最低的。压铸是在压铸机上进行的金属型压力铸造,是目前生产效率最高的铸造工艺。压铸机分为热室压铸机和冷室压铸机两类。热室压铸机自动化程度高,材料损耗少,生产效率比冷室压铸机更高,但受机件耐热能

12、力的制约,目前还只能用于锌合金、镁合金等低熔点材料的铸件生产。当今广泛使用的铝合金压铸件,由于熔点较高,只能在冷室压铸机上生产。压铸的主要特点是金属液在高压、高速下充填型腔,并在高压下成形、凝固,压铸件的不足之处是:因为金属液在高压、高速下充填型腔的过程中,不可避免地把型腔中的空气夹裹在铸件内部,形成皮下气孔,所以铝合金压铸件不宜热处理,锌合金压铸件不宜表面喷塑(但可喷漆)。否则,铸件内部气孔在作上述处理加热时,将遇热膨胀而致使铸件变形或鼓泡。此外,压铸件的机械切削加工余量也应取得小一些,一般在 0.5mm左右,既可减轻铸件重量、减少切削加工量以降低成本,又可避免穿透表面致密层,露出皮下气孔,

13、造成工件报废。热室压铸机与冷室压铸机区别?压铸机一般分为热压室压铸机和冷压室压铸机两大类。冷压室压铸机按其压室结构和布置方式分为卧式压铸机和立式压铸机(包括全立式压铸机)两种。热压室压铸机(简称热空压铸机)压室浸在保温溶化坩埚的液态金属中,压射部件不直接与机座连接,而是装在坩埚上面。这种压铸机的优点是生产工序简单,效率高;金属消耗少,工艺稳定。但压室,压射冲头长期浸在液体金属中,影响使用寿命。并易增加合金的含铁量。热压室压铸机目前大多用于压铸锌合金等低熔点合金铸件,但也有用于压铸小型铝、镁合金压铸件。冷室压铸机的压室与保温炉是分开的。压铸时,从保温炉中取出液体金属浇入压室后进行压铸随着我国汽车

14、、摩托车、家电等工业的迅速发展,工业产品的外形在满足性能要求的同时,变得越来越复杂,而这些产品的制造商不开模具,这就要求模具制造行业以最快的速度、最低的成本、最高的质量生产出模具。为了达到上述要求,模具企业只有运用先进的管理手段和集成制造技术,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。那么在压铸生产时,难免会遇到这样那样的问题。下面着重2点知识加以说明。为什么铝压铸的孔内加工余量不能超过0.25mm?为了适合压铸,人类在压铸用的铝合金内加了很多矽(SI)。铝合金在模具内凝结时,这些矽,会浮到表面上,形成了一层薄薄的矽膜。这层矽膜,硬度非常硬,非常耐磨。有些OEM的设计师,就利用这个特性。将压铸件的孔

15、内表面直接计为轴承面。这个矽表面层,一般只有0.2到0.9mm。加工太多,这个轴承面的寿命就会缩短。为什么铝压铸件,在磨光时候,会有黑斑?这个原因,有几种。有可能是氧化矽,或氧化铝的形成。解决的方法很简单,使用新鲜的铝锭。但是,最大的可能性是来自於脱模剂。可能是,我们喷太多脱模剂。也有可能是,脱模剂的有机物含量过高。这些有机物在热熔铝的温度下,有些被还原成碳元素,有些变成有机大分子聚合物。这些碳分子和聚合物的混合,在铝铸件形成时,被包含在表层,成为我们看到的黑斑。我们可以从减少喷涂剂的浓度,改用另外一种喷涂剂,或者,加长喷涂之后的吹风时间。以减少碳元素的行成和防大分子聚合物的堆积 5、使用石墨

16、坩埚混入了金属液和耐火砖的反应物 1、选择合适的耐火砖(例:高铝耐火砖等)2、定期更换熔炼炉的耐火材料混入了金属液与涂覆层的反应物使用不与金属液发生化学反应涂料非金属性硬质点混入非金属杂质 1、用脱氧剂进行充分的脱氧处理2、选择合适的脱氧剂3、使用优质的硅原料4、保证足够的镇静时间外来杂质 1、管理好原料、回炉料,防止混入异物2、防止回炉料粘染油、砂或脏物3、修炉后,注意避免砂浆耐火砖粉混入金属液4、把熔炼坩埚和工具上的氧化物、灰尘去除干净5、把熔炼间、厂房、场地等清扫干净金属性硬质点混入了未溶解的硅 1、熔炼时不要使用粉状硅2、在调整铝合金的化学成分时,不要直接加入金属硅(用钨硅中间合金)3

17、、应保持较长的时间和高温以使硅全部溶解混有发达的初晶硅结晶化合物 1、熔炼后保温温度应保持恒定2、注意金属液中的杂质含量,尽可能减少使初晶长大的杂质含量复合性硬质点混入金属间化合物 1、熔炼后保温温度应保持恒定2、注意控制合金成分中杂质含量3、对铝水进行高温处理,使高熔点的金属间化合物溶解金属液和耐火材料或铸铁坩埚的反应物进入合金中 1、不要使用低铝的耐火材料,因为它极易和铝合金发生反应2、不要使铸铁坩埚和金属表面接触地方的氧化物长期附着在坩埚上化学成分超差化学元素超过标准 1、认真严格实行工艺管理,技术管理和质量管理2、制定炉料的化学成分标准3、铸铁坩埚、熔炼工具和浇瓢上涂刷合格的涂料4、避

18、免把铸铁镶嵌件熔化掉氧化夹杂 1、在铸造过程中金属液被氧化2、混入了金属液表面的氧化腊1、减少膜剂的喷涂量2、减少冲头油的用量3、经常要去除金属液的氧化膜,并且注意不要把氧化物舀入浇瓢中4、熔融金属液平稳地浇入压射室中理化性能不良 1、化学成分不合格2、铸造方案不适当3、充填条件不适当 1、选择成分合格的铝合金,并将杂质含量控制在适当的范围2、研讨模具设计,压铸工艺和充填条件并做适当的调整气密性不良(耐压不良) 1、合金材料不适当2、化学成分不合格3、模具设计不合理4、压铸工艺不适当5、充填条件不适当 1、研讨合金材料并选择最佳的一种2、选择化学成分和杂质含量均合格的材料3、研讨模具设计、压铸

19、工艺和充填条件并做适当的调整4、如有可能、对铸件形状加以改进5、采用新的铸造方法镶嵌件遗漏操作者疏忽大意 1、制定作业指导书和操作规程2、对操作者进行严格的教育训练 3、压铸件的缺陷特征、产生原因、防止方法名称特征及检查方法产生原因防止方法流痕及花纹外观及检查:铸件表面上有与金属液流动方向一致的条纹,有明显可见的与金属基体颜色不一样无方向性的纹路,无发展趋势 1、首先进入型腔的金属液形成一个极薄的而又不完全的金属层后,被后来的金属液所弥而留下的痕迹2、模温过低3、内浇口道截面积过小及位置不当产生喷溅4、作用于金属液上的压力不足花纹:涂料用量过多 1、提高模温2、调整内浇口道截面积或位置3、调整

20、内浇口道速度及压力4、适当地选用涂料及调整用量网状毛刺外观检查:压铸件表面上有网状发丝一样凸起或凹陷的痕迹,随压铸次数增加而不断扩大和延伸 1、压铸模型腔表面龟裂2、压铸模材质不当或热处理工艺不正确3、压铸模冷热温差变化太大4、浇注温度过高5、压铸模预热不足6、型腔表面粗糙7、压铸模壁薄或尖角 1、正确选用压铸模材料及热处理工艺2、浇注温度不宜过高尤其是高熔点合金3、模具预热要充分4、压铸模要定期或压铸一定次数后退火、打磨成型部分表面脆性外观检查或金相检查:合金晶粒粗大或极小,使铸件易断裂或碰碎 1、合金过热太大或保温时间太长2、激烈过冷,结晶过细3、铝合金含有锌铁等杂质太多4、铝合金中含铜超

21、出规定范围 1、合金不宜过热2、提高模具温度、降低浇不温度3、严格控制合金成分在允许范围内裂纹外观检查:将铸件放在碱溶液中,裂纹处呈暗灰色金属基体的破坏与裂开呈直线或波浪形、纹路狭小而长,在外力作用下有发展趋向裂纹有穿透和不穿透两种在铸件上由于应力或外力而产生的裂纹一、镁合金铸件的裂纹1、合金中铝硅含量2、模具温度低3、铸件壁厚薄变化剧烈4、顶出和抽芯受力不均匀 1、合金中加纯镁以降低铝硅含量2、模具温度要控制在要求的范围内3、改进铸件结构消除厚薄变化较大的截面4、调整好型芯和推杆,使之受均衡缩孔缩松解剖外观检查或探伤检查:缩孔表面呈暗色并不光滑,形状不规则的孔洞、大而集中的为缩孔,小而分散的

22、为缩松缩孔是压铸件在冷凝过程中,内部补偿不足而造成的孔穴1、浇注温度过高2、压射比压低3、铸件在结构上有金属积聚的部位和截面变化剧烈4、内浇道较小 1、改变铸件结构消除金属积聚及截面变化大处2、在可能条件下降低浇注温度3、提高压射比压4、适当改善浇注系统,便压力更好的传递气孔解剖后外观检查或探伤检查:气孔具有光滑的表面,形状呈圆形或椭圆 1、合金液导入方向不合理或金属液流动速度太高,产生喷射;过早堵住排气道或正面冲击型壁而形成漩涡包住空气,这种气孔多产生于排气不良或深腔处2、由于炉料不干净或熔炼温度过高,使金属液中较多的气体没除净,在凝固时析出3、涂料发气量大或使用过多在浇注前未浇净,使气体卷

23、入铸件,这种气体多呈暗灰色表面 1、使用干燥而干净的炉料2、不使合金过热并很好排气3、改善金属导入方向4、降低压射速度5、在保证填充良好的情况下,尽可能增大内浇道截面6、排气槽部位要设置合理并有足够大的排气能力冷隔外观检查:压铸表面有明显的、不规则的、下陷性纹路(有穿透与不穿透两种)形状细小而狭长,有时交接边缘光滑,在外力作用下有断开的可能 1、两股金属流相互对接,但未完全熔合而又夹杂在其间,两股金属结合很薄弱2、浇注温度或压铸温度偏低3、选择合金不当,流动性差4、浇道位置不对或流路过长5、填充速度低6、压射比压低 1、适当提高浇注温度2、提高压射比压缩短填充时间3、提高压射速度同时加大内浇口

24、截面积4、改善排气、填充条件 5、正确选用合金,提高合金流动性硬点机械加工过程或加工后外观检查或金相检查:铸件上有硬度高于金属基体的细小质点或块状物使刀具磨损严重,加工后常常显示出不同的亮度一、非金属硬点1、混入合金液表面的氧化物 2、混入了合金液同耐火砖产生反应的混合物 3、混入合金液与涂料的反应生成物 1、铸造时不把合金液表面的氧化物舀入勺内2、清除铁坩埚表面的氧化物后,再上涂料3、清除勺子等工具上的氧化物4、使用与合金不产生反应涂料 1、要使用和铝合金不发生反应的耐火砖和灰浆,例如氧化物铝质砖2、定期更换炉衬砖应该用与铝合金不发生反应的涂料机械加工过程或加工后外观检查或金相检查:铸件上有

25、硬度高于金属基体的细小质点或块状物使刀具磨损严重,加工后常常显示出不同的亮度4、产生了复合化合物如Al,Mn,Fe,Si组成的化合物 1、在铝合金中含有Mn,Fe等元素时应勿使偏析,并保持清洁2、用干燥的去气剂除气,但铝合金含镁时要注意补偿 5、游离硅混合物1)铝硅合金含硅高2)游离硅存在,或铝硅合金含硅量高于11.6%,且Cu、Fe含量亦高 1、铝合金含Cu,Fe多时,含硅量降到10.5%以下2、适当提高浇注温度,避免硅析出 6、其他夹杂物1)金属料不纯,含有其他异物2)金属料粘附油污3)工具清理不净 1、加强管理,严防回收料混入异物或异种材料2、回收料不要粘上油、砂、尘土等物3、清理净坩埚

26、、熔炼工具上面的铁锈及氧化物机械加工过程或加工后外观检查或金相检查:铸件上有硬度高于金属基体的细小质点或块状物使刀具磨损严重,加工后常常显示出不同的亮度二、金属性硬点1、混入了未溶解的硅元素原料 1、熔炼硅合金时,不要使用硅元素粉未2、调整合金成分时,不要直接加入硅元素必须采用中间合金3、熔炼温度要高,时间要长使硅充分熔解 2、混合了促进初生硅结晶生长的原料 1、缩小铸造温度波动范围,使之经常保持熔融状态2、加冷料时要防止合金锭块使合金凝固3、尽量减少促进初晶硅易于生长的成分 3、混入了生成金属间化合物的结晶物质 1、减少温度波动范围,不使合金的温度过高或过低2、控制合金成分杂质含量的同时,注

27、意勿使增加杂质3、对能产生金属间化合物的材料要在高温下熔炼,为防止杂质增加,应一点一点的少量加入三、偏析性硬点由于急冷组织致密化,使容易偏析的成分析出成为硬点 1、合金量液浇入压室后,应立即压射填充2、尽可能不含有Ca,Mg,Na等易引起急冷应的合金成分。Ca应控制在0.05%以下 3、缺陷原因分析 3.1 欠铸压铸件成形过程中,某些部位填充不完整,称为欠铸。当欠铸的部位严重时,可以作为铸件的形状不符合图纸要求来看待。通常对于欠铸是不允许存在的。造成欠铸的原因有:1)填充条件不良,欠铸部位呈不规则的冷凝金属a、当压力不足、不够、流动前沿的金属凝固过早,造成转角、深凹、薄壁(甚至薄于平均壁厚)、

28、柱形孔壁等部位产生欠铸;kuangjunzhenzi 银牌会员贡献值83 点论坛金币332 个帖子52b、模具温度过低;c、合金浇入温度过低;d、内浇口位置不好,形成大的流动阻力;2)气体阻碍,欠铸部位表面光滑,但形状不规则a、难以开设排溢系统的部位,气体积聚;b、熔融金属的流动时,湍流剧烈,包卷气体; 3)模具型腔有残留物;a、涂料的用量或喷涂方法不当,造成局部的涂料沉积;b、成型零件的镶拼缝隙过大,或滑动配合间隙过大,填充时窜入金属,铸件脱出后,并未能被完全带出而呈现片状夹在缝隙上。当这种片状的金属(金属片,其厚度即为缝隙的大小)又高于周围型面较多,便在合模的情况下将凸出的高度变成适为铸件

29、的壁厚,使以后的铸件在该处产生穿透(对壁厚来说)的沟槽。这种穿透的沟槽即成为欠铸的一种特殊形成。这种欠铸现象多在由镶拼组成的深腔的情况下出现; c、浇料不足(包括余料节过薄);d、立式压铸机上,压射时,下冲头下移让开喷嘴孔口不够,造成一系列的填充条件不良;3.2裂纹铸件的基体被破坏或断开,形成细长的缝隙,呈现不规则线形,在外力作用下有发展的趋势,这种缺陷称为裂纹。在压铸件上,裂纹是不允许存在的。造成裂纹的原因有:3.2.1铸件结构和形状 3.2.1.1 铸件上的厚壁与薄壁的相接处转变剧烈; 3.2.1.2 铸件上的转折圆角不够; 3.2.1.3 铸件上能安置推杆的部位不够,造成推杆分布不均衡;

30、 3.2.1.4 铸件设计上考虑不周,收缩时产生应力而撕裂; 3.2.2模具的成型零件的表面质量不好,装固不稳 3.2.2.1 成型表面沿出模方向有凹陷,铸件脱出撕裂; 3.2.2.2 凸的成型表面其根部有加工痕迹未能消除; 3.2.2.3 成型零件装固有偏斜,阻碍铸件脱出;3.2.3顶出造成3.2.3.1模具的顶出元件安置不合理(位置或个数);3.2.3.2顶出机构有偏斜,铸件受力不均衡;3.2.3.3 模具的顶出机构与机器上的顶出装置连接不合理,或有歪斜或动作不协调;3.2.3.4 顶针顶出时的机器顶杆长短一致,液压顶出的顶针长短不一致;3.2.4 合金的成分 1)对于锌合金A 有害杂质铅

31、、锡和镉的含量较多; B 纯度不够; 2)对于铝合金A 含铁量过高,针状的含铁化合物增多;B 铝硅合金中含量过;C 铝镁合金中镁含镁量高;D 其它杂质过高,增加了脆性; 3)对于镁合金,铝、硅含量过高4)合金的熔炼质量A 熔炼温度过高,造成偏析;B 保温时间过长,晶粒粗大;C 氧化夹杂过多;5)操作不合理A 留模时间过长,特别是热脆性大的合金(如镁合金);B 涂料用量不当,有沉积;6)填充不良、金属基体未熔合,凝固后强度不够,特别是离浇口远的部位更易出现。3.3孔穴孔穴包括气孔和缩孔 3.3.1 气孔气孔有两种:一种是填充时,金属卷入气体形成的内表面光亮和光滑,形状较为规则的孔洞,另一种是合金

32、熔炼不正确或不够,气体熔解于合金中。压铸时,激冷甚剧,凝固很快,熔于金属内部的气体来不及析出,使金属内的气体留在铸件内而形成孔洞。压铸件内的气孔以金属卷入型腔中的气体所形成的气孔是主要的,而气体的大部分为空气。产生气孔的原因:1、内浇口速度过高,湍流运动过剧,金属流卷入气体严重;2、内浇口截面积过小,喷射严重;3、内浇口位置不合理,通过内浇口后的金属立即撞击型壁,产生涡流,气体被卷入金属流中;4、排气道位置不对,截面积不够,造成排气条件不良;5、大机器压铸小零件,压室的充满度过小,尤其是卧式冷压铸机上更为明显;6、铸件设计不合理。 A:形成铸件有难以排气的部位; B:局部部位的壁厚太厚;7、待

33、加工面后加工量过大,使壁厚增加过多;8、熔融金属中含有过多的气体;3.3.2缩孔铸件凝固过程中,金属补偿不足所形成的呈现暗色、形状不规则的孔洞,即为缩孔。其原因有:1、金属浇入温度过高;2、金属液过热时间太长;3、压射的最终补压的压力不足4、余料饼太薄,最终补压起不到作用;5、内浇口截面积过小(主要是厚度不够);6、溢流槽位置不对或容量不够;7、铸件结构不理,有热节部位;8、铸件的壁厚变化太大;在压铸件上,产生缩孔的部位,往往的容易产生气孔的处所,故压铸件内,有的孔穴常常是气孔、缩孔混合而成的。3.4条纹填充过程中,当熔融金属流动的动能足以产生喷溅或虽然聚集成流束,但又相连得不紧密的条件时,边

34、界-凝固层便具有“疏散效应”,而处于这种状态金属在随后的金属主流所覆盖之前,早就凝固,于是,在铸件表面上便形成纹路,这就是压铸件上常见的条纹。铝合金铸件上条纹最为明显,而在铸件的大面积的壁面上,就更为突出。这种条纹呈现不同的反射程度,有时比铸件的基体的颜色稍暗一些,有时硬度上也稍有不一样。根据工厂初步测定条纹的深度约在0.2毫米以内,而深度为0.05毫米起,外观就已经明显地看出来。对条件作化学的、光谱的和金相的研究发现,条纹与铸件本身相同的化学成分,可条纹不是硅偏析、渣滓、污损,也不是合金的其它化学本性原因造成的。条纹的深度仅0.08-0.20毫米。有时条纹有着清晰的边界,有时条纹与铸造组织混

35、杂在一起,看不到明显的过渡区。条纹内铝一硅共晶组织更加细致,合金组元中的金属间化合物也是如此。条纹也呈现硅的不足(暗的组成物),但没有发现化学上的差异。在条纹更细的组织中,硅的分布也不一样,既然硅比铝要黑些,因而条纹的颜色常常看来更暗。综上所述,压铸件表面的条纹,是填充过程中必然发生的结果,尤其铝合金铸件的表面更为突出,而条纹的组织和性质对于压铸件的使用来说,在一般的情况下没有影响的。只有在壁很薄的,才对条纹的深度有限制。至于在光饰要求高的表面上则还是不应该存在的。既然条纹是由于边界一一凝固层的“疏散效应”所形成,而根据填充过程的特性,便可对产生这种“疏散效应”的原因作如下的分析:1、填充时,

36、剧烈的湍流将气体卷入金属流中,从而对金属流速产生弥散作用。2、在填充过程中,铸件的外壳层(边界一一凝固层)常常不是整个地同时形成的,在尚未形成壳层的区域便出现“疏散效应”,对于有大平面的铸件,在大的平面壁上就更为明显。3、模具温度低于热平衡条件所应有的温度,使“疏散效应”更为强烈,产生的区域亦大为增多。4、金属流撞击型壁而产生溅射所造成的“疏散效应”十分明显,当撞击后的金属分散成密集的液滴,便成为麻面。这就是铸件表面上总是带动强烈的溅射痕迹的原因。正对内浇中的型壁是撞击溅射最常见的区域。5、涂料涂层不匀,厚的部位受到金属流的炽热混杂在金属中,并使金属产生“分隔”,从而造成“疏散效应”。6、涂料

37、局部沉积而气体又未挥发干净,余下的气体被金属流所包卷,对金属流产生弥散作用。7、排溢系统不合理,逸气不通畅,型腔中的气体过多,金属流因气体而弥散的作用增强。根据条纹产生的原因,可见其深度是随时变化的。所以,生产中常常按深度的不同,将条纹分别称为花纹、流痕、麻面和冷纹等到。而冷纹的深度则是条纹中最深的一种。3.5表层疏松压铸件的外壳层(边界-凝固)一般约为0.50.8毫米左右。在这个壳层(也称表皮层)上有一种呈现松散不密实的宏观组织,即为表层疏松。表层疏松的形成的原因与条纹相似,故其性质也很接近,也是有时有清晰的边界,有时则无明显的过渡过区,但其深度则较条纹更深一些,而且总是与涂料过多而沉积有关

38、,因此,表层疏松的颜色比条纹更为灰暗,反射更差。有时,也带有涂料受炽热而烧灼的颜色,所以有时这种还与涂料的本色有关。深度很浅的表层疏松,一般来说没有妨碍,但光饰(涂覆)则不允许存在。 3.6冷隔金属流互相对接或搭接但未熔合而出现的缝隙,称为冷隔,对于大铸件来说,冷隔这种缺陷出现较多。出现冷隔的部位通常是离内浇口远的区域。它是由于金属流分成若干股流动时,各股的流动前沿已呈现冷凝状态(称为凝固前沿),但在后面的金属流的推动下,仍然进行填充,当与共相遇的金属流同样具有凝固前沿时,则相遇的凝固层不能再熔合,其接合处理呈现缝隙,这种缝隙便称为冷隔,严重的冷隔对铸件的使用有一定的防碍,应视铸件的使用条件和

39、冷隔的程度而定。产生冷隔的原因有:1、金属流在型腔中分布若干股进行填充;2、溢流槽位置与金属流股汇集处不吻合;3、合金浇入温度过低;4、模具温度过低;5、内浇口速度太小;6、金属流程过长; 3.7凹陷铸件表面上的瘪下部位称为凹陷,产生的原因有:1、铸件的热节部位填充满(内部有空洞),收缩时,表皮层虽有一定的强度,但在不破裂的情况下,仍然受到内部的收缩的作用而表面呈现凹陷,即称为缩凹;2、填充时,气体被挤在金属流与型腔壁面之间而未被排除出去,该处即出现凹陷,这凹陷的表面光洁,多出现在型腔难以排气,而铸件则是端旁边缘部位上;3、在机器压射机构的性能较差(如旧的立式机器)的情况下,当工作液压力不稳定

40、,压射压力也不稳定。推动金属的压力不连续,造成铸件的表皮层不止一次地形成,但是每次表皮层的边缘位置不同,前一次的表皮层有部分边缘未被后一次所覆盖,便产生条状的凹陷。 4、模具型腔有残留物,这在前面对产生欠铸的原因中已经提到过。但产生时凹陷,型腔的残留物并不一定是片状,而是带有不规则的各种形状,残留物高出型面的高度也不大,故铸件的入深度也较浅; 3.8气泡铸件表皮下,聚集气体因热胀将铸件表面鼓起的泡,称为气泡。气泡的表皮仍然是压铸表皮。产生的原因有:1、型腔内气体过多;2、模具温度过高(或冷却通道失去作用); 3.9擦伤铸件的表面顺着出模方向的拉伤痕迹,即为擦伤。它有两种特征: 1、金属流撞击型

41、壁后,引起金属对型壁的强烈焊合或粘附(如同将稠状泥浆用力掷在墙上的粘附现现象一样,用力愈大,粘附愈多),而当粘附部位在脱模时,金属被挤拉而把表皮层撕破,铸件该部位就出现拉伤。 2、模具成形表面质量较差时,铸件脱模造成拉伤,多呈直线(脱模方向)的沟道,浅的不到0.1毫米,深的约有0.3毫米。擦伤严重时,便产生粘模,铸件甚至脱不出来。擦伤现象以铝合金最为严重。产生擦伤的原因有:1、成形表面斜度过小或有反斜度;2、成形表面光洁度不够,或加工纹向不对,或在脱模方向上平整度较差;3、成形表面有碰伤;4、涂料不足,涂料性质不合要求;5、金属流撞击型壁过剧;6、铝合金中含铁量过低(小于0.6%)7、金属浇入

42、温度过高;3.10网状痕迹,网状毛刺模具零件热裂造成铸件表面上的痕迹和突出金属刺,而又因模具热裂金呈现网状(放射状),当热裂程度较轻时,印在铸件上的即为网状痕迹;而热裂程度严重时,常形成裂缝,铸件上便有网状毛刺。熔点愈高的合金,这种热裂造成的现象愈严重。例如铜合金的模具,热裂就较为严重,黑色金属压铸就更为严重。压铸上的网状痕迹一般是不作限制的。而网状毛刺在轻微程度时,通常都允许的;当达到严重程序时,则按使用条件而定。造成模具热裂的原因有: 1、内浇口附近磨擦阻力最大,经受熔融金属的冲蚀最为严重,最易产生热裂; 2、模具成型零件有较大平面是薄弱(实体厚度小)区域; 3、冷却系统调节不当; 4、水

43、剂涂料未经过预热,或喷涂不当,对模具激冷过剧; 5、涂料有化学腐蚀作用(如氟化钠);6、成型零件上镶拼(包括型芯至边缘过小)造成薄弱的部位,也会产生早期热裂,但这热裂的条纹状的。同样也再现痕和毛刺两种; 7、推杆和型芯(压铸件为小圆孔)处于经受金属流冲蚀较剧烈的部位(如浇口、浇道)时,其配合的孔口上缘将产生早期热裂,裂纹呈放射状扩展。使压铸件表面也会产生痕迹和毛刺;8、模具材料有原始缺陷,锻造工艺不当、热处理方法不对造成的潜在裂纹; 3.11接痕因模具零件的镶拼,活动零件或分型接合处所造成的高低不平的印痕,称为接痕。接痕交界的两相邻表面的斜度有同一方向的和方向相反的两种。3.12顶出元件痕迹模

44、具上顶出元件(如推杆)与铸件接触的顶面处于型腔内的工作位置时,与原型面不一样平齐,铸件便出现顶出元件痕迹。顶出元件痕迹又有凸出凹入两种,其凸起高度和凹入深度应根据铸件要求而定。3.13铸件变形变形一般是指整体变形而言。常见的变形有翘曲、弯扭、弯曲等。产生变形的原因有:1、铸件本身结构不合理,凝固收缩产生变形;2、模具结构不合理(如活动型芯带动、镶拼不合理等);3、顶出过程中,顶出温度过高(铸件的),顶出结构不好、顶出有冲击、顶出力不均衡,都会使铸件产生变形;4、已产生粘膜,但尚未达到铸件脱不出的情况下,顶出时也会产生变形;5、浇口系统、排溢系统(主要有溢流)布置不合理,引起收缩时的变形;3.1

45、4铸件几何形状、尺寸与图纸不符.造成铸件几何形状与图纸不符的原因有:1、模具成形部分已损坏,但生产并未发现而继续生产;2、模具成形部分已损坏(如滑块)已不能保持在应有的工作位置上(如楔紧不够、装固位置变动);3、模具分型面金属物未清再干净,至使与分型面有关的尺寸发生变动;4、型腔中有残留物;3.15合金的化学成分不合标准,主要原因是:1、熔炼过程没有按工艺规程进行;2、保温时间、熔点低的元素容易烧损,成分发生变化;3、保温时间过长,坩埚受到浸蚀,坩埚的某些元素渗入合金中,这一现象以铸铁坩埚较为明显,使合金的铁含量有所增加,其中又以铝合金最为严重; 4、回炉料管理不善,不同牌号的合金混杂,回炉料

46、的等级未严格区分; 5、回炉料与新料配比不当; 6、原材料进厂未进行作分析鉴定;7、配制合金时,配料计算不正确,加料有错误,称重不准; 3.16 合金的机械性能不合标准,主要原因是:1、合金的化学成分中对机械性能有主要影响的元素含量不对,特别是杂质含量过高;2、保温时间过长或过热温度过高,合金晶粒粗大;3、熔炼不正确;4、回炉料与新料配比不当,回炉料过多或回炉料未加分级;5、合金锭在室外露天堆放,氧化物过多;6、测试过程不合要求;7#压铸件抛丸后产品表面变色主要是使用的抛丸有问题。若是使用不锈钢丸,在里面加少量铝丸,抛后产品表面白亮。压铸件表面经常有霉点,严重影响铸件的外观质量,主要是脱模剂造成。目前,市面上大大小小生产脱模剂的厂家有一锌压铸件大批,其中不少厂质量存在各种问题,最主要的就是对压铸件会产生腐蚀作用。一般压铸件厂不太注意,压铸件时间放得长一些,表面就会有白斑(霜状、去掉后呈黑色)出现,实际上已产生腐蚀。主要是脱模剂中有会产生腐蚀作用的成分。所以选择脱模剂一定不要只追求价格低,要讲性价比。压铸件在抛丸后经常出现表面起皮现象,般由如下一些原因造成:1.模具或压射室(熔杯)未清理

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