壓鑄基礎知識(3)
發布于:07-05
文章來源:壓鑄人才網
一、氣孔缺陷的成因
氣孔是壓鑄件中常見且多發的缺陷之一,其成因主要包括以下幾個方面:
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原材料問題:
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原材料或回收料中含有較多的氧化物和其他雜質,這些雜質在熔煉過程中會釋放氣體。
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例如,鋁在熔煉過程中,空氣中的水分可能與鋁液反應產生氫氣,溶解在鋁液中。如果精煉工藝不當,未能有效進行除氣處理,冷卻時氫氣無法完全排出,就會形成氣孔。
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工藝參數設置不當:
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現場工藝參數設置不當,如倒料過快、沖頭速度過高,金屬液充填的過程中紊亂,都會使金屬液更容易卷入更多的空氣,從而增加鑄件出現氣孔的風險。
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澆注溫度過高,金屬液的空氣溶解度變大,會吸收更多空氣,同時也會增加除氣難度,增加氣孔風險;充填溫度過低,金屬液體流動性差,導致氣體無法順暢排出。
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模具問題:
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模具排氣設計結構不良,金屬液過早堵住排氣道,壓鑄時型腔內的氣體無法完全順暢排出。
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模具潤滑劑或涂料使用不當(如不均勻、未充分干燥、成分不當、儲存不當等)在高溫中都可能揮發并產生氣體,導致氣孔的形成。
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鑄件結構問題:
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鑄件壁厚不均勻或過厚,也容易導致氣孔的產生。例如,鑄件的軸承安裝孔位置壁厚較厚,壁厚變化大,且為環形狀,是工藝控制難點,容易產生氣孔。
二、防止氣孔的措施
為了防止壓鑄件中的氣孔缺陷,可以采取以下措施:
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優化原材料選擇和處理:
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選用干燥、干凈的合金料,避免水蒸氣過多。
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熔煉鋁合金時,要嚴格遵守操作規程,盡量避免氣體的帶入。
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改善工藝參數:
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適當調整慢速與快速的轉換點,避免金屬液在澆注過程中卷入過多的氣體。
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降低澆注溫度,提高增壓壓力,使金屬液能更好地填充模具并排出氣體。
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優化模具設計:
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改進模具排氣設計,確保排氣通暢不堵死。在鋁液填充的最后區域和厚大部位或不易填充的區域附近布置溢流口,以利于合金液平穩流動和氣體有序排出。
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選用揮發氣體少、揮發溫度低的涂料,并均勻涂刷,避免揮發的氣體卷入合金液中。
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改進鑄件結構:
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盡量避免鑄件壁厚不均勻或過厚,可以考慮增設抽芯或冷卻系統來改善鑄件結構。
三、代表案例
以某汽車發動機前油封法蘭盤壓鑄件為例,該鑄件年批量大于12萬件,存在曲軸油封孔和油底殼結合面兩處氣孔缺陷。經過分析,發現曲軸油封孔氣孔缺陷的原因是由于兩股鋁液在流動過程中交匯卷氣,而油底殼結合面氣孔缺陷則是由于澆注末端排氣不良導致。針對這些問題,采取了以下改進措施:
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曲軸油封孔氣孔缺陷的改進措施:
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在40mm的型芯上增加一個渣包,渣包結構為圓臺形狀,用于匯集氣體和收納高速鋁水前端的夾渣。
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油底殼結合面氣孔缺陷的改進措施:
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增大排氣道截面積,將渣包末端排氣結構優化為搓衣板排氣結構,提高排氣效率。
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