压铸件缩孔缩松的原因及解决办法
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压铸内部缩孔原因
压铸是一种常见的金属加工方法,它通过将熔融金属注入到模具中,然后冷却凝固,最终得到所需的零件或产品。
然而,在压铸过程中,有时会出现内部缩孔的问题。
那么,为什么会出现压铸内部缩孔呢?压铸内部缩孔的原因之一是熔融金属的气体含量过高。
在金属熔化的过程中,如果没有采取适当的措施去除气体,那么在注入模具时,气体就会被封闭在金属内部。
当金属冷却凝固时,气体会被困在缩孔中,形成内部缩孔。
金属液体的流动性也会影响内部缩孔的形成。
如果金属液体的流动性不好,那么在注入模具时,金属液体会在一定地方停滞不前,无法填充整个模具空腔。
这样,就会在停滞的地方形成内部缩孔。
模具的设计和制造也会对内部缩孔产生影响。
如果模具的冷却系统设计不合理,导致金属在注入模具之前过早冷却,那么金属液体就会凝固不完全,形成内部缩孔。
另外,如果模具的排气系统不畅通,气体无法及时排出模具,也会造成内部缩孔的形成。
金属的成分和温度也会对内部缩孔产生影响。
在压铸过程中,如果金属的成分不均匀或掺杂有其他杂质,就会导致凝固不均匀,形成内部缩孔。
而金属温度过高或过低,也会影响金属的凝固过程,从而导致内部缩孔的形成。
总结起来,压铸内部缩孔的原因主要包括熔融金属的气体含量过高、
金属液体的流动性不好、模具设计和制造问题以及金属的成分和温度等因素。
为了避免内部缩孔的产生,需要在压铸过程中注意控制气体含量、优化金属流动性、合理设计和制造模具,并对金属的成分和温度进行合理控制。
只有在各个方面都做好了工作,才能有效地避免压铸内部缩孔的问题的发生,从而提高产品质量和生产效率。
铸件缩孔缩松产生的原因
一、金属铸件缩孔缩松的原因
1、模具质量不合格:模具的表面没有经过预处理,工作表面毛糙度不够,加工精度不高,导致熔模渗入的位置不正确,从而影响铸件缩孔的精度。
2、砂芯质量不合格没有经过预处理或抛光处理,表面毛糙度不均,加工精度低,砂芯内部出现裂纹,导致不同部位的造型不稳定,从而影响铸件缩孔的精度。
3、工艺条件不合理:模具配套不当,熔模温度过高或过低,模具保温不足,充型压力不足,熔模渗入缓慢,从而影响铸件缩孔的精度。
4、冷却不当:铸件出模后,冷却时间过长或过短,容易出现开裂现象,从而影响铸件缩孔的精度。
二、金属铸件缩孔缩松的改善措施
1、严格模具质量:采用高强度的整体钢,并且经过精密加工,表面经过研磨抛光,以保证熔模渗入的位置准确,从而提高铸件缩孔的精度。
2、严格砂芯质量:采用高质量的砂芯,经过彻底的预处理,能够保证砂芯表面毛糙度均匀,加工精度高,避免出现裂纹,从而确保缩孔的精度。
3、调整熔模温度:严格控制熔模的温度,熔模温度过高可以导致金属分子值过大,熔态液体容易流失。
分析铸造缩松缺陷形成原因及对策铸造缩孔缺陷是在铸造过程中常见的一种问题,它会给制造业带来很多麻烦和损失。
本文将分析铸造缩孔缺陷的形成原因,并提出相应的对策,以期为相关行业提供帮助和指导。
一、铸造缩孔缺陷的形成原因分析1.1 完全凝固不均匀在铸造过程中,铸件凝固是逐渐进行的,如果凝固速度不均匀,就会导致缩孔缺陷的形成。
常见的原因包括铸件的凝固时间过短、冷却速度不均匀、局部温度过高等。
1.2 金属液收缩过大铸造过程中,金属液在凝固过程中会收缩,如果收缩过大,就容易形成缩孔。
这主要是由于铸件材料的物理性质不合理,或者是铸型的设计不合理所导致的。
1.3 铸造材料含有气体铸造材料中含有气体会在凝固过程中释放出来,如果释放过快,就会形成孔洞。
常见的原因是铸造材料中含有气体的含量过高,或者是在铸造过程中没有采取有效的排气措施。
1.4 基材与液态金属的相容性差如果铸件的基材与液态金属的相容性差,就容易在凝固过程中产生裂纹和缩孔。
一般来说,基材与液态金属的相容性差会导致界面张力增大,从而影响凝固过程。
二、对策提出2.1 优化铸造工艺参数通过优化铸造工艺参数,可以降低缩孔缺陷的发生概率。
具体来说,可以调整金属液的浇注温度和速度,控制铸件的凝固时间,改进冷却系统等措施。
2.2 优化铸造材料选择合适的铸造材料也是减少缩孔缺陷的关键。
应选择具有较低的收缩率和较好的流动性的材料,以确保凝固过程中的收缩程度可控。
2.3 采取有效的排气措施在铸造过程中,采取有效的排气措施可以减少气体对铸件凝固过程的干扰,从而降低缩孔缺陷的风险。
排气措施可以包括加入剂、提高浇注温度、采取适当的连续浇注等。
2.4 提高基材与液态金属的相容性为了减少缩孔缺陷的形成,可以通过提高基材与液态金属的相容性来增加界面的稳定性。
可以通过改变基材化学成分、调整金属液的配方等方式来实现。
三、结语以上是对铸造缩孔缺陷形成原因及对策的分析。
通过优化铸造工艺、材料选择、排气措施以及提高基材与液态金属的相容性等方法,可以有效降低缩孔缺陷的发生概率,提高铸件的质量和产能。
压铸件常见缺陷及改善对策压铸件是常用的金属制造工艺之一,用于制造各种产品,如汽车零件、电子设备外壳等。
然而,压铸件在制造过程中往往会出现一些常见的缺陷,例如气孔、缩松、热裂纹等。
为了提高压铸件的质量,需要采取适当的改善对策。
首先,气孔是压铸件中常见的缺陷之一、这主要是由于金属液中溶解的气体在凝固时无法完全排除,导致气孔形成。
改善对策包括以下几个方面:1.改善炉内冶炼过程:合理调节熔化温度和熔化时间,增加金属液中的液体相和气体相之间的接触时间,有助于气体的溶解和脱除。
2.调节压铸机参数:增加射压和射速,可以改善金属液流动性,减少气体残留的可能性。
3.优化压铸模具结构:设计合理的浇口和废渣口,有利于气体的排除,减少气孔的生成。
其次,缩松是另一个常见的缺陷。
缩松是指压铸件中因内部金属液冷却不均匀而形成的孔洞或松散区域。
改善对策包括以下几个方面:1.控制金属液的冷却速度:通过调整铸型温度、浇注温度和浇注速度等参数,使金属液冷却均匀,减少缩松的可能性。
2.优化浇口和冷却系统:设计合理的浇口和冷却系统,有利于金属液的流动和冷却,减少缩松的生成。
3.采用适当的金属合金:一些合金具有较好的流动性和凝固性,能够减少缩松的产生。
最后,热裂纹是压铸件常见的缺陷之一、这是由于金属在冷却过程中由于内部应力过大而发生裂纹。
改善对策包括以下几个方面:1.控制冷却速率:通过调节冷却速率,使金属在冷却过程中应力得到释放,减少热裂纹的发生。
2.优化模具设计:设计合理的模具结构,减少金属液在冷却过程中的应力集中,可以减少热裂纹的生成。
3.采用合适的退火工艺:通过合适的退火工艺,使金属在冷却过程中应力得到释放,减少热裂纹的发生。
总之,压铸件常见的缺陷包括气孔、缩松和热裂纹等,需要采取一系列的改善对策来提高压铸件的质量。
通过优化工艺参数、改善模具设计和采用合适的金属合金,可以减少这些缺陷的发生,并提高压铸件的品质。
2019年第2期热加工79F锻造与铸造orging &Casting铸铁件缩松、缩孔、凹陷缺陷的原因分析与防止方法■王姗姗,程凯,靳宝,赵新武摘要:结合生产实践,依据缩松、缩孔、凹陷等缺陷的特征分类,整理了产生的原因,以及采取的纠正预防措施。
有关书籍对缩松、缩孔的产生均有阐述,只是进一步结合几种材质作了补充和整理,以求不断地完善。
关键词:缩松;缩孔;原因分析;防止方法一、缩松1. 特征在铸件内部有许多分散小缩孔,其表面粗糙,水压试验时渗水。
典型案例如图1~图5所示。
发现方法:用机械加工、磁粉探伤可发现。
2. 原因分析(1)工艺设计不合理。
铸件的结构、形状及壁厚的影响。
孤立热节多,尺寸变化太大,厚断面得不到足够的补缩。
(2)浇注系统、冷铁、冒口设计不合理,冒口的补缩效果差。
(3)浇注温度不合理,温度太高或太低均会影响冒口的补缩效果。
(4)铸型紧实度低,铸型刚度差。
石墨化膨胀造成型腔扩大,铸件收缩时由于补缩不足形成缩松。
图1 缩松图2 硅钼球铁4mm处缩松图4 硅钼材质蜂窝状显微缩松图3 高镍奥氏体球铁的缩气孔图5 接触热节产生的缩松图6 鸭嘴顶冒口2019年 第2期 热加工80F锻造与铸造orging &Casting(5)碳、硅含量低,磷含量较高;凝固区间大。
硅钼和高镍球墨铸铁对碳、硅含量和氧化铁液的敏感性特大,铁液严重氧化或碳、硅量低时,易出现显微缩松。
即便在薄壁处也容易出现缩松(见图2、图3、图4)。
(6)孕育不充分,石墨化效果差。
(7)残余镁量和稀土量过高。
钼含量较高时也会增加显微缩松。
(8)浇注速度太快。
(9)炉料锈蚀,氧化铁多。
(10)铁液在电炉内高温停放时间太长,俗称“死铁水”,造成严重氧化。
(11)冲天炉熔炼时底焦太底,风量太大,元素烧损大,铁液严重氧化。
(12)冒口径处形成接触热节产生缩松(见图5)。
(13)压箱铁不够(或箱卡未锁紧,箱带断裂等),浇注后由于涨箱造成缩松。
压铸件螺纹孔处缩孔产生的原因
压铸件螺纹孔处缩孔的产生原因可能有以下几种:
1. 模具设计不合理:模具中螺纹孔的设计、尺寸和形状不合理,导致压力分布不均匀,容易造成局部缩孔。
2. 材料问题:压铸件材料中存在各种夹杂物、气孔等缺陷,当受到压力时,这些缺陷会产生局部应力集中,导致局部缩孔。
3. 压力不均匀:在压力注入过程中,如果压力不稳定或者注入速度不均匀,容易造成螺纹孔处局部缩孔。
4. 组织变化:压铸过程中,材料会受到高温和高压的作用,导致其组织发生变化,如果压力不均匀或者温度不合适,容易产生局部缩孔。
5. 冷却问题:压铸过程中材料的冷却速度也会影响缩孔问题,如果冷却速度过快或者不均匀,容易产生局部缩孔。
综上所述,压铸件螺纹孔处缩孔产生的原因主要与模具设计、材料质量、压力、温度、冷却等因素有关。
铸件产⽣缩孔和缩松产⽣的原因及防⽌措施(⾳频讲解,实⽤⽅便)铸件缩松、缩孔问题防治⽅案来⾃制造⼯业联盟 00:00 10:29
缩孔是集中在铸件上部或最后凝固部位容积较⼤的孔洞
合⾦的液态收缩和凝固收缩愈⼤、浇注温度愈⾼、铸件愈厚,缩孔的容积愈⼤. 缩松是分
散在铸件某区域内的细⼩缩孔
形成原因:铸件最后凝固区域的收缩未能得到补⾜,或因为合⾦呈糊状凝固,被树枝状晶体
分隔开的⼩液体区难以得到补缩所⾄
逐层凝固合⾦,缩松倾向⼩。
糊状凝固合⾦缩松倾向⼤,缩孔倾向⼩。
防⽌缩孔和缩松的措施 1)选择合适的合⾦成分选⽤近共晶成分或结晶温度范围较
窄的合⾦ 2)⼯艺措施顺序凝固原则,获得没有缩孔的致密铸件。
定向凝固就是在铸
件上可能出现缩孔的厚⼤部位通过安放冒⼝等⼯艺措施,使铸件远离冒⼝的部位先凝固,然后
靠近冒⼝部位凝固,最后冒⼝本⾝凝固。
⽬的是铸件各个部位的收缩都能得到补充,⽽将缩孔转移到冒⼝中,最后予以清除措施
1、安放冒⼝
2、在⼯件厚⼤部位增设冷铁。
压铸不良原因与措施压铸是一种常见的金属加工方法,用于制造各种各样的金属零件。
然而,在压铸过程中常常会出现一些不良情况,导致产品质量下降或无法使用。
以下是一些常见的压铸不良原因及相应的措施。
1.缩孔(针眼)原因:高温熔融金属凝固时,金属液缩小所形成的孔洞。
措施:-控制材料的熔点和凝固温度,避免温度过高。
-提高注入压力和速度,确保金属充实完全。
-控制铸造工艺参数,如浇注温度、压力和速度,减少气体夹杂物。
2.气孔原因:熔融金属中混入空气或水分,冷凝成孔洞。
措施:-净化材料,确保金属液没有杂质。
-增加浇注温度,减少金属和气体冷凝。
-提高注入速度,使气体远离金属液。
3.热裂纹原因:金属在凝固过程中,由于残余应力、金属浓缩和组织缺陷等原因引起的开裂。
措施:-优化铸造工艺,减少或消除金属残余应力。
-控制金属的凝固速度,避免快速凝固造成应力集中。
-添加合适的合金元素,改善金属组织结构。
4.狭长缺陷原因:熔融金属填充模腔的过程中,金属液流动不均匀,形成局部过渡缩小的缺陷。
措施:-设计合理的铸造模具,确保金属液能够均匀填充模腔。
-调整铸造工艺参数,如入口和出口位置、浇注温度和速度,改善金属液流动状态。
-使用合适的流道和浇口设计,使金属流动更加均匀。
5.长气孔原因:金属液注入模腔的过程中,气体无法顺利排出,形成长而突出的孔。
措施:-增大出口尺寸,提高气体排出的通道。
-调整浇注顺序,避免气泡在金属液中积聚。
-使用适当的排气装置,确保顺畅排出气体。
6.表面不良原因:压铸件表面出现裂纹、气孔、疤痕等缺陷。
措施:-增加模具的冷却系统,提高金属液凝固速度。
-优化模具表面处理,减少摩擦和热传导。
-控制铸造工艺参数,如浇注温度和速度,减少金属液与模具的接触时间。
总之,压铸不良的原因和措施是多种多样的,需要根据不同情况采取相应的措施。
通过优化材料、设计模具、调整工艺参数等方法,可以有效地减少压铸不良,提高产品质量。
压铸内部缩孔原因压铸是一种常用的金属成型工艺,广泛应用于汽车、航空航天、军工等领域。
然而,在压铸过程中,会出现一些内部缩孔的问题,严重影响产品质量和性能。
本文将从压铸内部缩孔的原因进行分析,以期提供一些解决方案。
一、热胀冷缩引起的内部缩孔在高温状态下,金属材料会因热胀而膨胀,而在冷却过程中会因冷缩而收缩。
这种热胀冷缩的过程容易导致内部缩孔的形成。
一方面,当金属液体进入模具中,由于模具温度较低,金属液体在冷却过程中会迅速凝固,形成固态金属。
另一方面,由于金属材料的热胀冷缩特性,凝固的固态金属会产生收缩,导致内部形成缩孔。
这种内部缩孔的形成主要与金属材料的热胀冷缩系数有关,热胀冷缩系数越大,缩孔越容易形成。
二、金属液体内部气泡引起的内部缩孔在金属液体中,常常存在一些气体,如氧气、氢气等。
当金属液体进入模具中凝固时,这些气体会被困在金属内部形成气泡。
这些气泡会导致金属内部形成空洞,从而形成内部缩孔。
气泡的形成主要与金属液体的凝固过程有关,凝固过程越快,气泡越容易形成。
三、金属液体中夹杂物引起的内部缩孔金属液体中常常存在一些夹杂物,如氧化物、硫化物等。
这些夹杂物会导致金属内部形成缩孔。
夹杂物的形成主要与金属液体的纯净度有关,纯净度越低,夹杂物越容易形成。
四、模具设计不合理引起的内部缩孔模具设计不合理也会导致内部缩孔的形成。
例如,模具中存在过多的冷却水道,冷却速度过快,金属凝固过程中收缩过大,容易形成缩孔。
另外,模具中存在过多的死角或过于复杂的结构,容易造成金属液体在流动过程中停滞或聚集,也会导致内部缩孔的形成。
为了解决压铸内部缩孔的问题,可以采取以下措施:一、优化金属液体成分,提高金属液体的纯净度,减少夹杂物的形成。
二、合理控制金属液体的温度,避免热胀冷缩过大,减少内部缩孔的形成。
三、优化模具设计,减少冷却水道的数量,控制冷却速度,防止金属凝固过快。
四、合理优化模具结构,避免过多的死角或复杂结构,确保金属液体在流动过程中的均匀性。
铸件缩孔和缩松缺陷,十点分析缩孔和缩松都是铸造生产中常见的铸件缺陷。
缩孔是铸件在冷凝过程中收缩,得不到金属溶液的补充而产生的孔洞,形状不规则,孔壁粗糙,一般位于铸件的热节处。
缩孔和气孔在外表上往往极为相似,经常容易混淆。
一般来说,气孔的内壁是平滑的,而缩孔的内壁则呈枝状结晶的末梢状。
缩松是铸件最后凝固的区域没有得到金属溶液的补缩而形成分散和细小的小孔,常出现在铸件的较厚截面以及厚薄截面交接处或热节点上。
缩松的分布面积要比缩孔大得多,往往隐藏于铸件的内部,有时肉眼察觉不到。
缩孔和缩松在铸件废品中占有较大的比例,必须引起足够的重视,以提高铸件合格率。
笔者结合多年的生产实践经验,谈谈铸件缩孔和缩松的产生原因及其防止措施。
1.铸件和模样设计(1)铸件截面尺寸变化过大。
如果在设计中铸件截面尺寸变化过大,薄截面的冷却速度比相邻厚截面的冷凝速度要快得多,这样就很难实现铸件的顺序凝固,同时也难于进行补缩。
设计时要尽量避免这种情况,否则应采用冷铁,以实现铸件的顺序凝固并利于补缩。
(2)铸件断面过厚,如果没有采取相应措施对其进行补缩,会因补缩不良形成缩孔。
(3)圆角太小。
铸件的凹角圆角半径太小,会导致型砂传热能力降低,凝固速度下降,同时由于该处型砂受热作用强,发气压力大,析出的气体可向未凝固的金属液渗入,导致铸件产生气缩孔。
(4)圆角太大。
圆角太大,则圆角部分就成了厚截面,如果相邻的截面较薄,就难以得到有效的补缩,造成补缩不良2.模样(1)模样或芯盒磨损致使铸件截面减薄,导致铸件截面厚度减薄而妨碍补缩。
(2)模样尺寸不当或模样结构不当,导致铸件截面过厚或过薄。
设计时应注意控制模样的厚度,尽量使邻近较厚截面的薄截面保持最大的厚度。
3.砂箱(1)上箱太浅。
生产中为了节省型砂用量或为了降低砂箱和造型成本而使用高度不够的上箱,这是造成缩松缺陷的常见原因。
上箱太浅,会降低金属液的静压力,以致难以进行补缩,补缩压力不够,会导致产生缩松或缩孔,或二者兼有之。
1.压铸件缩孔缩松现象存在的原因压铸件缩孔缩松现象产生的原因只有一个,那就是由于金属熔体充型后,由液相转变成固相时必然存在的相变收缩.由于压铸件的凝固特点是从外向内冷却,当铸件壁厚较大时, 内部必然产生缩孔缩松问题。
所以,就压铸件来说,特别是就厚大的压铸件来说,存在缩孔缩松问题是必然的,是不可以解决的。
640.webp (1).jpg2.解决压铸件缩孔缩松缺陷的唯一途径压铸件缩孔缩松问题,不能从压铸工艺本身得到彻底解决,要彻底解决这个问题,只能超越该工艺,或者说是从系统外寻求解决的办法。
这个办法又是什么呢?从工艺原理上说,解决铸件缩孔缩松缺陷,只能按照通过补缩的工艺思想进行.铸件凝固过程的相变收缩,是一种自然的物理的现象,我们不能逆这种自然现象的规律,而只能遵循它的规律,解决这个问题。
3.补缩的两种途径对铸件的补缩,有两种途径,一是自然的补缩,一是强制的补缩. 要实现自然的补缩,我们的铸造工艺系统中,就要有能实现“顺序凝固”的工艺措施.很多人直觉地以为,采用低压铸造方法就能解决铸件的缩孔缩松缺陷,但事实并不是这么回事.运用低压铸造工艺,并不等于就能解决铸件的缩孔缩松缺陷,如果低压铸造工艺系统没有设有补缩的工艺措施,那么,这种低压铸造手段生产出来的毛坯,也是可能百分之一百存在缩孔缩松缺陷的。
由于压铸工艺本身的特点,要设立自然的“顺序凝固”的工艺措施是比较困难的,也是比较复杂的.最根本的原因还可能是, ”顺序凝固”的工艺措施,总要求铸件有比较长的凝固时间,这一点,与压铸工艺本身有点矛盾。
强制凝固补缩的最大特点是凝固时间短,一般只及”顺序凝固”的四分之一或更短,所以,在压铸工艺系统的基础上,增设强制的补缩工艺措施,是与压铸工艺特点相适应的,能很好解决压铸件的缩孔缩松问题。
4.强制补缩的两种程度挤压补缩和锻压补缩实现铸件的强制补缩可以达到有两种程度.一种是基本的可以消除铸件缩孔缩松缺陷的程度,一种是能使毛坯内部达到破碎晶粒或锻态组织的程度.如果要用不同的词来表述这两种不同程度话,那么,前者我们可以用“挤压补缩”来表达,后者,我们可以用“锻压补缩”来表达。
要充分注意的一个认识,分清的一个概念是,补缩都是一种直接的手段,它不能间接完成.工艺上,我们可以有一个工艺参数来表达,这就是”补缩压强”。
物理原理上,压强这个概念有两种情况可出现,一种是在液体场合,即“阿基米德定律”的场合,为分清楚,我们定义它为“液态压强”,而另一种出现在固态场合,我们定义它为”固态压强”.要注意的是,这两种不同状态下出现的压强概念的适用条件.我们如果混淆了,就会出现大问题。
“液态压强”,它只适用于液体系统,它的压强方向是可以传递的,可以转弯的,但在固相系统完全不适用。
压铸件的补缩,是在半固态与固态之间出现的,它的压强值,是有方向的,是一种矢量压强,它的方向与施加的补缩力方向相同。
所以,那种以为通过提高压铸机压射缸的压力,通过提高压射充型比压来解决压铸件的缩孔缩松,以为这个压射比压可以传递到铸件凝固阶段的全过程,实现铸件补缩思想,是完全错误的。
5.采用“先压铸充型,后模锻补缩”的工艺,是解决铸件缩孔缩松缺陷的有效途径,也是一种终极手段。
“先压铸充型,后模锻补缩”的工艺,我们可简称为“压铸模锻”工艺.它的本质,是一种连铸连锻工艺,就是将压铸工艺与液态模锻工艺相结合,将这两种设备的最有效功能组合在一起,完成整个工艺过程。
这种连铸连锻的“压铸模锻”设备,外型与普通立式或卧式的压铸机很相似,其实就是在压铸机上,增加了液压的锻压头.可以加上的最大锻压补缩力,能等于压铸机的最大锁模力。
要注意的是,这种压铸模锻机最重要的公称参数,并不是锁模力,而是模锻补缩力,相当于四柱油压机的锻压力意义,这是我们在设备选择时必须充分留意的.不然,买了一台锁模力很大,但模锻补缩力很小的压铸模锻设备,其使用价值就大打折扣了。
运用这种压铸模锻机生产的毛坯,尺寸精度很高,表面光洁度也极高,可以相当于6级以上机加工手段所能达到的精度与表面粗糙度水平.它已能归属于“极限成形”----的工艺手段,比“无切削少余量成形”工艺更进了一步。
研究对既定条件下压铸模具的压铸工艺参数进行快速择定。
新模具调试生产前, 预选经计算得出其压铸工艺参数, 实际调试生产中以此为基础, 在工艺参数设置上少走弯路, 快速完成模具调试, 生产出合格产品。
压铸模具费用在压铸件成本中占较大比重, 而且压铸模具费用又是分摊到每个压铸件的成本中去的, 这就需要我们尽量减少不必要的模具生产次数, 以提高压铸模具的总体寿命, 尽可能降低压铸模具费用在每个压铸件成本中的分摊, 创造更大的效益。
对于如何提高模具寿命, 我们最常想到的可能有模具采用模具温度控制系统, 模具成型部分定期消应力处理和表面强化, 合理的浇注排溢系统, 以及在满足产品要求的同时采用较低的压力、速度和温度等工艺参数等。
但却往往忽略了新模具的调试生产过程, 若不对该过程进行控制, 甚至有可能模具的生产次数已经达到首次消应力的模次, 却还未调试完成, 没有生产出符合客户要求的产品, 这就无形中增加了单个压铸件的成本。
为了尽量避免这样的情况发生, 给以后的生产打好基础, 本文对既定条件下新压铸模具压铸工艺参数的预先快速择定进行研究。
压铸机的选定模具制造之前, 模具的设计师应同模具的压铸工艺师一起确定好所要使用的压铸机并确定好压室直径。
快速先定压铸工艺参数以冷室压铸机进行铝合金压铸为例。
根据模具的三维模型,可以得到该产品的每模金属重G0 (kg) ,产品净重G1 (kg),集渣槽总重量G2 (kg),分型面总投影面积S(m2),连同已经先好的压铸机额定锁模力T(N),压室直径D1,经下面的各工艺参数确定做基础数据。
1.压射比压Po的确定Po就小于P极限避免生产中发生涨模,并根据产品结构、外观及内部质量要求。
同时参照表2确定一个相对较低值,以降低模具的维修保养频次,提高模具的寿命。
2.压铸机的压射缸增压后压强P1的确定压射过程完成后,作用在冲头和压射缸活塞上的力相同,即:因此,有实时控制的压铸机可以直接在其控制电脑内设置P1;普通的压铸机基本上为手动调节增压阀开启程,配合调整增压蓄能器的氮气充填压强来完成设定。
3.压射速度的确定(1)第一阶段低速压射V1。
一般由两部分构成,首先为冲头由静止到刚过浇料,这时需要慢速,主要是为避免合金液从浇料口溢出,有利于气体排出;其次为金属液继续充填到内浇道之前(这时的速度要大于前一部分),主要是为了避免合金液内卷气,同时要尽量避免合金液提前进入型腔。
参考数据:一般可以设为0.1~0.5m/s;薄壁件、外表装饰件为0.25-0.35m/s;高耐压强度件为0.15-0.25m/s。
(2)第二阶段高速压射V2 。
当合金液到达内浇道时,可以进行高速切换,使得合金液在高压高速下充填。
经验数据:高速压射速度:达2~4.5m/s以上,高速射出加速时间t1为0.01 s,增压时间t2 为0.Ols。
(3)第三阶段金属液充型结束前减速。
在充型结束前增加减速动作,可以减轻合金液在充型结束时的冲击,保护压铸模具,减少飞边的产生;但要注意减速点设置不宜过早,否则会影响充型效果。
4.重要压射速度切换位置的选择(1)通常高速压射起点的位置在Ⅱ(正常速度切换位置),即合金液到达内浇道时。
(2)若是表面质量要求高的压铸件,可以将切换位置提前在I、Ⅱ之间。
(3)若是希望减少压铸件的局部气孔,可以将切换位置滞后到压铸件的重要部位之上,即Ⅲ处,以减少重要部位的气孔,增加致密性。
但要十分注意防止充型速度过慢导致压铸件的冷缺陷。
当压铸件的重要部位在末端时,则不应使用该方法。
(4)对于大型压铸件和大型压铸机,可以将切换位置设在合金液进入型腔30%左右,以减少气孔的产生。
(5)切换位置在I以下时卷气量大,不推荐。
下面的数据计算是根据正常速度切换位置为研究对象进行的。
L0为低速压射行程,即合金液到达高速压射切换位置处的冲头行程L1为高速压射行程,即产品净重G1 与排溢系统总重G2 之和的合金液在压室内所占的长度,因此L1可以通过计算得到:上式中合金液的密度ρ,铝合金液可以按2.65 XlO3kg/m3 计算。
L2为料柄厚度(经验数据为30~50mm)。
L=L。
+ L1+ L2:,可以通过浇料烫压室后经测量得到。
根据测量得到的L,计算得出的,以及自行确定的,可以得到的值,即确定了高速压射的切换位置。
5.增压压力的相关设定冷室压铸中,建压时间表示增压压力的响应速度,普通的压铸机通过调节增压速度调节手轮来实现。
先进的压铸机可以在控制面板上直接设定增压压力和时间的曲线。
增压过程的起点可以通过位置、压力和速度来触发。
一般来讲,通过设置位置来触发增压,易于设置并便于调节,该位置设置的经验数据为:冲头压铸行程终点前10~30mm。
6.浇注温度和压铸模具温度的设定(1)浇注温度可根据合金牌号、压铸件的质量要求等进行没定。
(2)压铸模具温度可以控制在浇注温度的1/3左右,薄壁、结构复杂的压铸件可适当提高,但应当注意的是,在开始生产前应对模具进行预热,预热温度控制在150~180℃。
7.持压时间和留模时间的设定铝合金压铸件基于壁厚的持压时间和留模时间推荐值。
若经过上述工艺参数设定并根据压铸件进行凋整后,没有达到产品的质量要求,则需要对模具上的浇注排溢系统进行修改调整。
结语生产出合格压铸件的条件很多,上述的压铸工艺参数选择仅为其中的一个方面,如压铸模具的浇注排溢系统设计,模具的制造精度,压铸机的状态,压铸操作者的技术水平,以及压铸用涂料的选择等都会对产品质量产生影响,出现问题时还应从多角度、全方面去考虑,不要局限于某一方面,这样才能快速解决问题。