铝合金压铸件缺陷产生与控制

维普资讯 http://www.cqvip.com 铝合金压铸件缺陷产生与控制　黄克勇　茱华大学机械工程学院．上海２０００５　某些压铸件由于自身的结构特点．在生产中很容易　产生缺陷．如变形以及表丽质世不良等　本文针对某厂生　产的锅台金端盖Ｊ　铸件．在分析产生缺陷原因的基础上．　论述通过对压铸件维构　浇注系统和排气系统的改善，　及压铸１　艺上的注意要点等措施来保迁压铸件的质量要　求．所取得结果有了很大改善．满足ｒ铸件实际使用要求　】铝台金端盖压铸件产生的缺珀　』　，铸件简图以及产生缺陷的部值　归纳起来有以下原因：　¨）机器推出力不均匀，从而使得铸件受力变形且有　的部位甚至触顶穿　ｆ２）脱摸罔难．导致顶出力过大。　（３）顷杆直径偏小或布置不合理　【４】铸件投影面积大．冷却收缩而引起拱起变形　（５）Ｈ｝ｌ模浓料浓度过低以及喷涂不均匀　ｃ６＇浇Ｉ】设置部位分开距离赶，两股液流人［－１分散而　役难熔　在一起　浚压铸件南ＡＤＣ１　２铝台金制成．要求组织敦密、表　面光清、无央渣，铸件的装配面需符合酉己台紧密訾求　而　且该铸件外形尺寸电比较大＋最小壁厚５　ｎｎ　，铸件简罔　见图ｌ。　７境芘温度低或者模具温度低　（８）模县排气不太畅通，　（９）金属液充填时间过　２改善措施　２，压蝽件结构改善　由于原铸件内侧而脱模斜度只有Ｉ　５。．铸件内侧脱　筷斜度过　、．导致脱模隔难．为此增大萁斜度至３。，从　而减少铸件从模具卜顶出时的脱模阻力。Ｉ司时在腰铸件　背面增加网状缃筋条．增大铸件的刚性，防止铸件冷却收　缩而产生的拱起瘦形，细筋条配置如罔３所示　２　２摸具顶出机构和浇注系统　图１端盖零件简圈　通过ｆＴ细分析．模具顶杆直径大小和顶杆空间布置　在受力人小和均匀程度Ｅ符合爱求。对于浇道力‘面．浇口　布置在铸¨　外删宽型．不但不影响外观而且浇道和渣包　乜容易从铸件　圳除．原来浇道设计星在铸件边缘部位　开发＿＿广阿个宽大的内浇口．怛两个浇口之间距离相隔软　远，金属ｆｊｆｉ充　再很椎交融　台在一起．同时内浇口之间　的空　间隙血会卷人字气、因此＿庄铸件边缘延若长度南‘　向升设一道整体胜内浇ｕ．浇道布置如罔４昕示．浇口授　【　积为２４ＯｘＩ．８　ｒｌｆｎｌ：．从而消除金属流ｆＬ合冷隔问题．同　时ｔｇ　乜剖定分排气舶作　横浇道的形状以及横浇道与　内浇ｎ之　Ｉ的过渡Ｋ也很重　，因奸它影响金属液从模　具内浇Ｌｌ流小的真正　向，如罔５所示，磺浇道和内浇Ｉ＿　ｌ台成液流作用，导致金属流离开内浇Ｅｌ时，常常不与内浇　Ｌ【相垂直。　凼此槛人流方向Ｌ形成一斜向角度，有利干　生产中阡模顶出铸件后．在靠近铸件边上以及ｒ　问　顶杆部位的地方踌件｛疸顶出变形，甚至有的被顶裂．铸件　中闻拱起变形明显　同时铸件中问表面出斑两股液流　合而成的冷隔痕迹，如罔２所示．　，２铸件产生缺陷原固分析　生产中压铸件缺陷的产生一般由多种因素所造成　划腔宽填．同副种整个浇道ｊ！圭行抛光处理．往接处过渡平　缓光滑，减少浇道内卷气发生　维普资讯 http://www.cqvip.com 表２调整后的压铸工艺　浇注温度／ｑＣ模具温度／＇Ｅ　铸造压力／ＭＰａ冷却时间，ｓ循环时间／ｓ　６７０￣１０　２４０—２６０　６８　ｌ１一ｌ３　３７　冲头直径／ｍｍ压射速度，ｍ　增压时ｆ￣］／ｍｓ浇注重量／ｋｇ　３结束语　图４浇道布置简图　２．３模具排气设置　的液流矢量图　从工艺角度看，该铸件虽外形简单，但属于比较难控　制的一类，尤其是变形和表面缺陷问题容易发生。因此，　要生产出符合要求的优质压铸件，需要在各个环节采取　由于铸件面积大，原来设置的排气道排气显得不充　分，导致铸件气孔含量增多，铸件强度性能降低，同时型　腔背压的存在会降低液流充型速度。因此在液流充型末　端容纳渣包的深度提高至１８　ｍｍ，而且在中间渣包位置上　向外再延续增加一大排气镶块，有利于模具内气体排出，　大排气镶块如图６所示。　２．４压铸工艺　根据铸件要求以及设备实际使用情况。该铸件在　１００００　ｋＮ的压铸机上生产。为保证铸件质量，首先对机器　检查，并对铸件压铸工艺上做了些调整。对炉内铝液化学　成分控制在要求范围并精炼处理，除去炉内浮渣，保证浇　注铝液的洁净性。ＡＤＣ１２铝合金化学成分以及物理性能　数据如表１所示。重生产前对模具预热处理，预热温度　１７０ｏＣ～１９０￣Ｃ，以减小模具过大温差产生的热应力并缩短　热平衡时间，提高模具寿命和铸件质量。　表ｌ　ＡＤＣＩ２化学成分以及物理性能（ＪＩＳ—Ｈ５３０２—２０００）　化学成分，（％）　Ｓｉ９．６－１２，Ｃｕ１．５－３．５，Ｆｅ＜１．３，Ｚｎ＜１．０，Ｍｇ＜０．３，Ｍｎ＜０．５，Ｎｉ＜０．５，Ｓｎ＜０．２，Ａ１余量　密度热膨胀系数　比热容　导热系数　潜热固相线液相线　‘ｃａ　１０￣，／Ｋ　／ＫＪ・（ｋｇ・Ｋ）。。／Ｗ・（ｍ‘Ｋ）。。／ＫＪ‘ｋｇ‘。／￣Ｃ　／￣Ｃ　２．６８　２１．Ｏ　Ｏ．９６　９６　３９４．８　５ｌ５　５８Ｏ　原来浇注温度实测显示稍低，因此浇注时适当提高　浇注温度至６７０￣Ｃ＋１０℃。冷却水阀门开量合适，适度提高　模具温度。脱模涂料在模具型腔内形成的表面层可以防　止铸件过度激冷，而且可以减少摩擦以及防止焊合，所以　涂料的质量好坏对缺陷产生也起到相当作用，为此在操　作上选用优质涂料，控制涂料稀释比例，适当增加涂料的　浓度，同时在模具上喷涂均匀，消除可能存在的死角部　位。调整后的压铸工艺如表２所示。而且制作了专门铸件　架以安放铸件，铸件去除浇道在切边机上进行，以减轻附　加力的产生。　３６　Ｉ机械工程师２００６年第３期　控制措施，综合从压铸合金熔炼工艺、压铸件结构工艺　性、模具浇注系统、排气设置以及模具装配精度、压铸机　性能以及压铸工艺优化等方面进行协调。而且从立项开　始至投产的整个过程加强模具公司与产品公司的沟通也　非常重要，可以提高效率，减少中间生产成本，保证铸件　质量要求。　［参考文献］　［１］Ｂ．厄普顿［英］，等．压力铸造［Ｍ］．马九荣，等译．北京：机械工业出　版社，１９８８：１７２—１７３．　（编辑毛丽青）　作者简介：黄克勇，男，硕士研究生，研究方向为压铸模ＣＡＤ／ＣＡＥ。　收稿日期：２ｏｏ５—０９—２８　发布的《国家中长期科学和技术发展规　划纲要（２００６－２０２０年）》指出，前沿技术是高技术领　域中具有前瞻性、先导性和探索性的重大技术，是　未来高技术更新换代和新兴产业发展的重要基础，　是国家高技术创新能力的综合体现。　纲要指出，未来１５年，中国要在生物技术领域　部署一批前沿技术，包括靶标发现技术、动植物品　种与药物分子设计技术、基因操作和蛋白质工程技　术、基于干细胞的人体组织工程技术和新一代工业　生物技术（包括生物催化和生物转化）等。　在信息技术领域，中国的信息技术将继续向高　性能、低成本、普适计算和智能化等方向发展，未来　１５年力争在智能感知技术、自组织网络技术和虚拟　现实技术等方面取得突破。　新材料技术将向材料的结构功能复合化、功能　材料智能化、材料与器件集成化、制备和使用过程　绿色化发展。纲要提出，未来１５年，中国要部署的　前沿技术包括智能材料与结构技术、高温超导技术　和高效能源材料技术等。中国的先进制造技术将向　信息化、极限化和绿色化的方向发展。纲要提出，未　来ｌ５年要在极端制造技术、智能服务机器人和重　大产品与重大设施寿命预测技术等方面取得突破。　未来１５年，中国能源技术发展的主要方向是　经济、高效、清洁利用和新型能源开发。氢能及燃料　电池技术、分布式供能技术、快中子堆技术和磁约　束核聚变等将是今后重点发展的前沿技术。　在海洋技术领域，纲要要求重视发展多功能、　多参数和作业长期化的海洋综合开发技术，要力争　在海洋环境立体监测、大洋海底多参数快速探测、天然气水合物开　发和深海作业等前沿技术取得突破。　纲要还提出未来ｌ５年要发展激光技术和空天技术。