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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械壓鑄機,將加熱為液態(tài)的銅、鋅、鋁或鋁合金等金屬澆入壓鑄機的入料口,經(jīng)壓鑄機壓鑄,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。
鑄件重量不應(yīng)超過壓鑄機壓室的額定容量,鋁合金壓鑄件加工,但也不能太小,避免造成壓鑄機能力的浪費。
對于壓鑄機而言,其大和小的開型距離都是確定的參數(shù),所以鑄件的高度和壓鑄模的高度都會受限,形成細(xì)長的縫隙 (長度可達 5Omm, 呈直線狀或波浪形的紋路等不規(guī)則形狀,在外力作用下有延伸的 趨勢, 這種缺陷稱為裂紋。
鋁合金在熔化過程中的突出問題是元素容易氧化和金屬液易吸氣。為獲得含氣量低和夾雜物少,化學(xué)成分均勻的高質(zhì)量鋁合金液,目前大部分工廠均采用集中溶解爐代替了傳統(tǒng)的中頻感應(yīng)電爐。
集中熔鋁爐的主要特點有:氧化物產(chǎn)生少,鋁液燒損率低;鋁液溫度控制確切,誤差達到±5℃;采用作為能源,并且煙氣熱量能夠回收利用,有利于節(jié)省能源;燃燒系統(tǒng)設(shè)計先進,鋁合金壓鑄,煙氣排放達到了環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。熔化設(shè)備計算參見表5和表6。(以某汽車零部件工廠壓鑄車間年產(chǎn)6000t合格鋁合金壓鑄件為例,生產(chǎn)性質(zhì)為大批量生產(chǎn),壓鑄車間實行四班三運轉(zhuǎn)工作制。全年工作日為306d,設(shè)備年時基數(shù)為6060h,工人年時基數(shù)為1790h,下同)。
壓鑄件產(chǎn)生縮孔和縮松缺陷的原因,都是由于金屬的液態(tài)收縮和凝固收縮大于固態(tài)收縮造成的。當(dāng)進行順序凝固時,在然后凝固的地方得不到液態(tài)金屬的補充,就會形成孔洞??锥创蠖械姆Q為縮孔,細(xì)小而分散的則稱為縮松。其防止方法有以下幾個:
1.鑄件結(jié)構(gòu)要設(shè)計合理,厚薄均勻,以減小熱節(jié)。
2.厚薄不均勻的鑄件、要把厚的部分放在上面*高的地方,以便加冒口。
3.對鑄鐵可以適當(dāng)增加孕育量。
4.正確選擇澆注位置和澆注系統(tǒng),以造成同時凝固或順序凝固。砂型緊實度要合適。
5.保證鑄件順序凝固,把縮孔和縮松引到冒口里去。為此必須正確選擇澆注時鑄件的位置;在鑄型各部分采用導(dǎo)熱系數(shù)不同的材料,放置冷鐵,以控制鑄件各部分的冷卻速度,造成向冒口方向順序凝固的條件。
6.增大冒口的補縮作用。在適當(dāng)?shù)牡胤椒胖贸叽鐗虼蠛蛿?shù)量足夠的冒口,保證有足夠的液體金屬,對鑄件就近補縮。
7.選擇和控制金屬液的成分,盡可能減少液態(tài)金屬的收縮。
8.正確地選擇澆注溫度和澆注速度,在不增加其它缺陷的前提下,可適當(dāng)降低澆注溫度和澆注速度。
壓鑄件各部分相交應(yīng)有圓角(分型面處除外),使金屬填充時流動平穩(wěn),氣體容易排出,并可避免因銳角而產(chǎn)生裂紋。對于需要進行電鍍和涂飾的壓鑄件,圓角可以均勻鍍層,防止尖角處涂料堆積。 壓鑄件的圓角半徑R一般不宜小于1mm,圓角半徑為0.5 mm。
加強筋的作用是壁厚改薄后,用以提高零件的強度和剛性,減少鑄件收縮變形,以及避免工件從模具內(nèi)頂出時發(fā)生變形,填充時用以作用輔助回路(金屬流動的通路);
壓鑄件筋的厚度應(yīng)小于所在壁的厚度,一般取該處的厚度的2/3~3/4,加強筋的設(shè)置可以增加零件的強度和剛性,同時改善了壓鑄的工藝性。 但須注意一下幾點:
① 分布要均勻?qū)ΨQ;
② 與鑄件連接的根部要有圓角;
③ 避免多筋交叉;
④ 筋寬不應(yīng)超過其相連的壁的厚度。當(dāng)壁厚小于 1.5mm時,不宜采用加強筋;
⑤ 加強筋的脫模斜度應(yīng)大于鑄件內(nèi)腔所允許的鑄造斜度。