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  • 大型铝合金压铸模具分析与工艺改进

    2020-06-18 09:19:13 佛山市彼岸五金制品有限公司 阅读

    大型铝合金压铸件普通构造复杂,壁厚变化大,内部质量和外表质量、加工尺寸精度、气密性请求高,招致产品制造艰难,废品率高,需求对压铸工艺停止研讨和改良。

    铝合金压铸件资料普通是ADC12,最小壁厚为2mm,产质量量为多为几公斤。内部质量请求契合ASTME505规范,铝合金气(缩)孔等级1。外表质量请求产品毛坯外表不允许有铸点、飞边、毛刺。加工尺寸精度请求压铸毛坯平面度小于0.5mm。气密性请求产品内腔在70KPA的空气压力下,走漏量小于小于0.81ml/min。

    压室直径设计为100mm,内浇口截面积为5,43cm²充溢度为40%。浇注系统采用梳形设计,模流剖析结果标明,梳形设计防止产生卷气,构成气孔。完成了水尾填充在产品右上侧的目的,能够经过渣包及排气槽减少铸件缺陷。


    铝合金压铸模具外表抛丸处置

    大型铸件清洁度请求很高,产品整体杂质颗粒质量请求小于1.84mg,油道杂质颗粒质量请求小于0.34mg,为此,铸造毛坯外表不允许有铸点。而模具压铸一定数量后,由于重复冷热循环、金属液冲蚀,很容易发作龟裂,产生铸点.为此模具型腔外表采用抛丸处置,强化外表质量,推延龟裂发作的时间。


    铝合金压铸工艺参数

    低速压射为0.35m/s,高速压射为4.5m/s,高速间隔为500mm,增压比压为30M/Pa,增压间隔为640mm,浇注温度为(665±10)℃。


    暂时存在的问题

    产品停止批量试消费时,产品硬度不良率为100%,其他缺陷招致废品率高达30%,详细状况如下:

    1产品压铸完成20h后,解剖指定位置4处,丈量截面的硬度(HRB),请求大于40,实践丈量数据为25~50,不能满足技术请求,在设备高温运转状态下,可能会影响运用功用。

    2产品油道1型芯针弯曲,外表粘模拉伤,招致产品孔偏,尺寸超差,不良率为20%。

    3产品压铸变形严重,请求毛坯平面度为0.5mm,实践为0.77,招致产品黑皮残留,不良率为5%。

    4产品油道1和油道2穿插位置有缩孔,直径约为3mm,招致产品走漏,不良率为3%。


    针对上述问题停止剖析,以为:

    ①ADC12的Cu含量请求为1.5%~3.5%,国外同一规格产品的的Cu含量在2.3%左右,其截面硬度(HRB)能够保证大于40。

    ②零件的油道型芯针直径为16mm,长度为259mm,小端脱模斜度仅为0.38°,冷却艰难,压铸过程中容易遭到铝液的冲击,产生过热变形弯曲。

    ③由于产品动模轴承孔1位置包紧力小,定模对应位置包紧力大,招致产品脱模时,受拉而部分变形。

    ④由于该处属于油道1和油道2的穿插堆叠位置,部分壁厚很厚,是压铸过程中的热节,最后凝固,产生缩孔。


    压铸工艺改良

    增加Cu含量,进步产品硬度。实验发现随着Cu含量的增加,产品硬度也相应增加。当Cu含 量 为2.1% ~3.5% 时, 产品硬度 (HRB)能够满足40以上的技术请求。


    改良型芯针的设计,避免弯曲变形

    为了防止该缺陷,型芯针内部设计6mm的冷却水道,增强型芯针的冷却;设计型芯针和滑块配合段直径为16mm,长度为40mm,避免铝屑进入型芯针套招致断针;设计型芯针和滑块配合段后部直径为15mm,针套有单边0.5mm的间隙,长度为285mm,在型芯针受力变形时,有间隙能够随动,避免型芯针卡死后弯曲变形。采用该工艺后,型芯针没有发作弯曲变形,铸孔外表质量良好,没有粘铝拉伤缺陷。因弯曲变形招致的废品率由20%降低到0。采用模具部分倒扣构造,避免受拉变形

    在产品动模轴承孔采用宽2mm、深0.3mm的倒扣,增加动模部分的包紧力,使产品脱模时不会受拉变形。该工艺施行后,产品受拉变形降到0.5mm以下,因产品受拉变形招致的废品率由5%降低到0.5%。


    点冷改为直冷,减小缩孔直径

    原产生缩孔的位置设计有点冷,但是冷却强度缺乏,经过修模,把点冷改为直冷,有效地减少了缩孔缺陷, 使缩孔直径由3mm降 到1mm以 下, 产品走漏比例由3% 降低到0.5% 。


    总结

    经过上述工艺改良,胜利地处理了产品的硬度缺乏、型芯针弯曲、产品受拉变形和缩孔问题, 使铝合金压铸件的合格率到达95% 以上。

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