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  • 【铝合金压铸】铝合金压铸生产过程的原理

    2019-12-18 09:40:14 佛山市彼岸五金制品有限公司 阅读

     【铝合金压铸】铝合金压铸生产过程的原理


      1、压铸件成型原理


      压铸件必须有模具成型,与压铸机、铝合金组合加以综合运用的过程。压铸工艺原理是利用高压将金属液高速流入一精密金属模具型腔内,


      金属液在压力作用下冷却凝固成铸件。冷、热室压铸是压铸工艺的两种基本方式。冷室压铸中金属液由手工或自动浇注装置浇入压室内,


      然后压射冲头前进,将金属液压入型腔。在热室压铸工艺中,压室垂直于坩埚内,金属液通过压室上的进料口自动流入压室。


      压射冲头向下运动,推动金属液通过鹅颈管进入型腔,金属液凝固后,压铸模具打开,取出铸件,完成整个压铸形成工艺过程。


      2、压铸件设计要点


      压铸件设计的合理性关系到整个压铸成型工艺的进行,在进行压铸件设计时,应充分考虑压铸件的结构特点、压铸的工艺要求,


      尽量减少设计的压铸件在压铸成型工艺过程中缺陷的发生,以最优的设计方案从最大程度上提高压铸件质量。


      3、合理设计压铸件壁厚


      压铸件结构设计时要充分考虑壁厚问题,壁厚是压铸工艺中一个具有特殊意义的因素,壁厚与整个工艺规范有着密切的关系,


      如填充时间的计算、内浇口速度的选择、凝固时间的计算、模具温度梯度的分析、压力(最终比压)的作用、留模时间的长短、铸件顶出温度的高低及操作效率;


      设计壁厚太厚会出现缩孔、砂眼、气孔、内部晶粒粗大等外表面缺陷,使得机械性能下降,零件质量增加导致成本上升;设计壁厚太薄会造成铝液填充不良,


      成型困难,使铝合金溶解不好,容易出现铸件表面填充困难、缺料等缺陷,并给压铸工艺带来困难;压铸件随气孔的增加,其内部气孔、缩孔等缺陷增加,


      故在保证铸件有足够强度和刚度的前提下,应尽量减小铸件壁厚并保持截面的厚薄均匀一致。


      4、合理设计压铸件加强筋


      对于大平面或壁薄的压铸件,其强度、刚性较差,易变形,这时利用加强筋可以有效防止压铸件收缩、断裂,消除变形,增强压铸件的强度与刚性,


      对过高的柱、台等结构,可以利用加强筋改善应力分布状况,防止根部断裂,同时加强筋可以辅助熔化金属的流动,提高铸件的填充性能。


      加强筋的根部厚度不大于此处壁的厚度,一般厚度设计为0.8~2.0mm;加强筋的脱模斜度一般设计为1°~3°,高度越高设计脱模斜度越小;


      加强筋根部需添加圆角,以避免零件截面急剧变化,同时辅助熔化金属流动,减小零件应力集中,提升零件强度,圆角一般接近与此处壁厚;


      加强筋高度一般不超过其厚度的5倍,加强筋厚度一般要求均匀,若设计太薄,加强筋本身易断裂,若太厚,则易产生凹陷、气孔等缺陷。表1为加强筋厚度和压铸件壁厚关系。

    铝合金压铸.jpg

      5、合理设计压铸件出模斜度


      压铸件出模斜度的作用是减少铸件与模具型腔的摩擦,容易取出铸件;确保压铸表面不拉伤,同时可以延长模具寿命。出模斜度与压铸件的高度有关,


      高度越大,则出模斜度越小。一般情况下,压铸件的外表面出模斜度约为内腔出模斜度的1/2,但在实际设计中,可以将压铸件内外表面出模斜度设计为一致,以保持壁厚均匀,简化结构设计。


      如表2为各种合金压铸件的最小出模斜度参考值,表3为各压铸件内腔出模斜度与深度的关系。


      6、合理设计加工余量


      压铸件设计时应尽量避免机加工,机加工会破坏零件表面的致密层,影响零件机械性能;会使压铸件的内部的气孔暴露,影响表面质量,


      同时也会增加零件成本。压铸件无法避免机加工时,应尽量避免切削量较大的设计,结构设计尽量便于机加或减小机加面积,减小机加成本。


      压铸件上部分尺寸精度要求较高,或某些平面表面粗糙度要求高,压铸工艺很难达到要求,这时候就需要进行后续加工,对这部分结构,


      设计时应尽量预留加工余量。压铸件表面的强度,硬度比内部高,机加工时要注意保留表面的致密度,所以机加工的余量也不能余量过度,机加过多很可能会产生气孔,外表面缺陷。表4为机加余量预留参考。


      7、压铸件喷涂设计


      压铸件表面喷涂设计一般采用喷粉工艺,其原理为静电喷粉:主要通过电极将涂料极化,再将要喷涂的物体带相反的电荷,


      在电场力的作用下粉料均匀的附着在物体表面。喷粉工艺特点:粉末静电喷涂不会造成大气污染,粉末可以回收降低材料的消耗成本,涂膜性能耐酸、耐碱、耐腐蚀性能好。


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