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壓鑄件是一種壓力鑄造的零件,是使用裝好鑄件模具的壓力鑄造機(jī)械壓鑄機(jī),將加熱為液態(tài)的銅、鋅、鋁或鋁合金等金屬澆入壓鑄機(jī)的入料口,經(jīng)壓鑄機(jī)壓鑄,鑄造出模具限制的形狀和尺寸的銅、鋅、鋁零件或鋁合金零件,這樣的零件通常就被叫做壓鑄件。
鋁合金箱體壓鑄時(shí)由于液態(tài)金屬充填型腔速度高, 模具型腔內(nèi)的氣體 不易排出, 容易殘留在鋁液中, 鋁液冷卻凝固后殘留的氣體在鑄件內(nèi)形成 很小的氣泡, 即氣孔。
在鋁合金壓鑄生產(chǎn)過程中, 鋁液澆注的溫度一般在660℃左右, 但是在 這個(gè)溫度下鋁液中含有大量的氣體(主要?dú)錃?, 氫氣在鋁合金的溶解度與 溫度密切相關(guān),在此溫度下氣體含量約為0.69cm3/100g氣體的含量大約是 常態(tài)下19-20倍, 所以鋁合金凝固之后,鋁合金壓鑄廠, 這些氣體會(huì)大量析出導(dǎo)致鋁合金鑄 件存有大量的氣孔。另外, 因工藝造成的卷氣、 離型劑發(fā)氣引起的氣孔也能 占到相當(dāng)?shù)谋壤?/span>
壓鑄模的使用特點(diǎn)
在壓鑄生產(chǎn)過程中,壓鑄模的零件成形條件極其惡劣,它們經(jīng)受著機(jī)械的磨蝕、化學(xué)的侵蝕和熱疲勞的反復(fù)作用。
1) 金屬液在高壓、高速下進(jìn)入模具型腔,對(duì)模具型腔的表面產(chǎn)生激烈的摩擦和沖擊,使模具表面產(chǎn)生侵蝕和磨損。
2) 金屬液在澆注過程中難免有熔渣帶入,熔渣對(duì)成形零件表面產(chǎn)生復(fù)雜的化學(xué)作用,鋁和鐵的化合物像尖劈一樣,加速了壓鑄模裂紋的形成和發(fā)展。
3) 熱應(yīng)力是模具成形零件表面產(chǎn)生裂紋的主要原因,在每一個(gè)壓鑄件生產(chǎn)過程中,成形件表面除了受到金屬液的高速、高壓沖刷外,還存在著吸收金屬在凝固過程中放出的熱量,產(chǎn)生了熱交換。此外由于模具材料熱傳導(dǎo)的關(guān)系,使成形件表面層溫度急劇上升,與內(nèi)部產(chǎn)生了很大的溫差,從而產(chǎn)生了內(nèi)應(yīng)力。當(dāng)金屬液充填型腔時(shí),型腔表層首先達(dá)到高溫而膨脹,而內(nèi)層模溫較低,相對(duì)的膨脹量小,使表層產(chǎn)生壓應(yīng)力。開模后,型腔表面與空氣接觸,受到壓縮空氣及涂料的激冷而產(chǎn)生拉應(yīng)力。這種交變應(yīng)力隨著生產(chǎn)的延續(xù)而增加,當(dāng)超過模具材料的疲勞極限時(shí),使模具表面層產(chǎn)生塑性變形而產(chǎn)生裂紋。
為了保持型面的耐用,要求型面具有抗熱疲勞性能、耐磨損、不粘模、易脫件。所以對(duì)成形零件采用了目前應(yīng)用較好的4Cr5MoSiV1(H13)材料制造。
隨著我國壓鑄行業(yè)新技術(shù)和新材料的不斷發(fā)展與運(yùn)用,也是在生活中隨處可見。由于壓鑄生產(chǎn)的特點(diǎn),鋁合金壓鑄件的質(zhì)量受其生產(chǎn)、管理、模具、壓鑄等技術(shù)的影響,若控制不好,壓鑄出來的廢品率會(huì)很高,就會(huì)造成人力物力財(cái)力的浪費(fèi),嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)品質(zhì)量。那可以從哪些源頭開始控制鋁合金壓鑄件的質(zhì)量呢?
1、原材料控制
為保證壓鑄件質(zhì)量,提高產(chǎn)品合格率,在原材料選用時(shí)就應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),通常情況是對(duì)每批進(jìn)廠材料采用抽樣檢驗(yàn)的方式,測(cè)出其合金主要元素的化學(xué)成分,然后根據(jù)合金中各元素對(duì)壓鑄、機(jī)加工、表面處理等后續(xù)工序的影響,嚴(yán)格控制鋁、鋅、鎂、銅、鐵等化學(xué)成分。
2、模具質(zhì)量控制
模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)鋁合金壓鑄件的質(zhì)量起著重要作用,如內(nèi)澆口必須保證合金熔融具有合適的流量、流速和壓力;溢流槽的設(shè)計(jì)要保證壓鑄時(shí)金屬能充滿型腔減少澆鑄不足、疏松、縮孔等壓鑄缺陷;排氣槽的設(shè)計(jì)要使其排氣順暢等等。只有模具這些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理后,鋁合金壓鑄件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率才不會(huì)受到影響。
因此,想要控制好鋁合金壓鑄件的質(zhì)量,要在原材料和模具方面引起高度重視,只有從這些要點(diǎn)開始控制好質(zhì)量,才能得到高質(zhì)量的鑄件。
壓鑄件的質(zhì)量和生產(chǎn)率在很大程度上取決于壓鑄模的熱平衡控制是否正確,有效地控制和調(diào)節(jié)壓鑄模的熱平衡,才能促使壓鑄工藝參數(shù)的穩(wěn)定。壓鑄生產(chǎn)中當(dāng)模具散失輸出的熱量大于從合金液傳導(dǎo)輸入給模具的熱量,例如當(dāng)采用較大的模具壓鑄薄壁零件或采用較多滑塊結(jié)構(gòu)的模具時(shí),為了達(dá)到模具的熱平衡,必須另給模具附加熱量:增加附加熱量的方法可以采用模具溫度控制器,模具上安放可調(diào)性管狀電加熱器,模具外部置放絕熱體或鑄件多余部分包括溢流槽的設(shè)置等方法解決。反之模具輸入的熱量大于散失輸出的熱量,模溫超過規(guī)范,必須采用人工強(qiáng)制冷卻。