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  • 铝合金压铸件的原因分析与对策

    2020-09-26 11:22:45 佛山市彼岸五金制品有限公司 阅读

    铝合金压铸生产中经常会遇到大面积薄壁产品,这些产品由于其大面积薄壁的结构特点,生产中容易出现较多压铸缺陷,降低合格率。从压铸工艺参数和模具结构方面分析了压铸缺陷产生的原因,并找出了消除缺陷的对策。

    对于大面积薄壁压铸件,压铸时铝合金熔体在模具型腔喷射充型后即被迅速降温,流动性变得较差,加之压铸压力、保压时间、喷射速度、模具的浇口、排气孔与溢流槽分布等诸多因素的影响,生产中出现较多缺陷,主要压铸缺陷。

    该压铸件刚开始生产时,合格率仅为20%左右,通过改进模具结构,优化工艺参数,使合格率上升到95%。

    1、浇不足

    1.1原因分析

    主要原因是铝合金熔体的流动性差,涉及到熔体的温度、压铸压力、模具的预热温度、压铸时间、保压时间、浇注系统,排气和溢流槽等诸多方面。

    1.2对策及效果

    (l)保持合适的铝合金浇注温度经过摸索,浇注温度为(680士15)℃时效果较好。

    (2)选用合模力适中的压铸机原设计选用5000kN冷室压铸机,成形不好,改用6500kN压铸机后,成形有较大。

    (3)模具预热温度控制在(230士20)℃范围内,不能>350℃,否则会在压铸时由于模具温度太高而引起模具再回火,也不能<;150℃,否则模具容易开裂。可先采用液化气火焰具预热到200℃左右,再进行预热性压铸,利用铝液的高温加热模具,待模温稳定后再进行批量生产。

    (4)优化压铸工艺参数压射速度取为5m/S,充填时间取为0.012s,保压时间取为1.5s,压射力取为550kN时,压铸件品质良好,满足了生产要求。

    (5)浇注系统浇口位置的选择和导流形状不当,将导致金属液进入型腔产生正面撞击和产生涡流,降低压射速度,气体被卷入金属流中。排气孔太细太少,易被堵死,气体不易排出,压铸成形不良。该铸件浇注系统修改前和浇注系统修改后结构很不相同。浇道由扇形浇道修改为“T”形浇道,由2个宽浇口改为5个窄浇口,增加了喷射速度。排气孔与溢流槽同时增加,浇口的正面增加了排气孔与溢流槽,两侧面也增加了排气孔与溢流槽,使熔体的流动和气体排放更加顺畅。

    2、翘曲变形

    2.1原因分析

    影响压铸件翘曲变形的因素主要有浇注系统、冷却系统与顶出系统等。从浇口到铸件流动末端的流动时间越短,翘曲变形就会越少;如果只使用一个浇口,因直径方向上的收缩率大于圆周方向上的收缩率,成形后的铸件会产生扭曲变形。在压铸过程中,铸件冷却速度的不均匀也将形成铸件收缩的不均匀,这种收缩差别导致弯曲力矩的产生而使铸件发生翘曲,因此,模具上冷却水孔的布置很重要团。要保证型腔、型芯的冷却温度趋于平衡,两者的温差不能太大。顶出系统的布置直接影响压铸件的变形,如果顶出系统布置不平衡,将造成顶出力的不平衡而使压铸件变形,在设计顶出系统时应力求与脱模阻力相平衡。

    2.2对策及效果

    (l)浇注系统合理布置浇注系统。

    (2)合理布置冷却水回路由于该产品的结构特点,指示灯箱压铸件底部中心部位冷却速度快于4个侧面,因此,型腔4个侧面采用双回路加快型腔的冷却速度,使模具冷却趋于均匀。

    (3)合理布置顶针由于压铸件4个侧面处脱模力较大,以接近4个侧面处布置相对较密的顶针,使顶出力均衡。

    3、冷隔

    3.1原因分析

    其一是模具温度低或铝合金熔体温度低,压射力小,使进入模具型腔的金属液汇聚时不能融合在一起;其二是浇注系统不合理,不能形成高温金属液在较短的时间内,、同时充满型腔。

    3.2对策及效果

    ①提高铝合金熔体和模具温度,增大压射力。②降低模具型腔及浇注系统表面粗糙度,以减小液态金属流动阻力。生产中及时修模,消除模具型腔粗糙产生的不良影响。③修改浇注系统特别是内浇口的数量、分布。

    4、裂纹

    4.1原因分析

    首先,浇注温度过高,收缩大,使铸件容易产生裂纹;其次,氧 化夹杂会引起裂纹,出现的氧 化夹杂一般呈现多角或尖角形,多存在于晶界,降低界面结合力,容易在这些地方引起应力集中,形成裂纹源;再次,模具的圆弧过度角过小,会造成裂纹。

    4.2对策及效果

    (l)严格控制浇注温度较高浇注温度控制在695℃以下。

    (2)保证炉料洁净炉料要求无氧 化夹杂,特别对回炉料要处理干净,且要与新料搭配使用。熔炼时保持柑锅的干净,利用造渣剂对金属液面进行处理。

    (3)加大铸件结构中转角处的铸造圆角将模具铸造圆角由Rl.5修改为R3.0,可使金属液流顺畅,气体容易排出,并可避免因锐角而产生裂纹。

    为了消除或减少大面积薄壁铝合金压铸件的缺陷,措施主要有:①合理设计模具结构;②优化压铸工艺参数;③避免在铝合金的熔炼过程中混入杂质;①严格控制浇注温度和模具温度。

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