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压铸件的工艺条件和产生气孔缺陷原因

2019-02-27 09:18:44
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压铸件是一种压力铸造的零件,是使用装好铸件模具的压力铸造机械压铸件,将加热为液态的铜、锌、铝或铝合金等金属浇入压铸件的入料口,经压铸件压铸,铸造出模具限制的形状和尺寸的铜、锌、铝零件或铝合金零件,这样的零件通常就被叫做压铸件。压铸件在不同的地方有不同的叫法,如压铸零件、压力铸件、压铸件、压铸铝、压铸锌件、压铸铜件、铜压铸件、锌压铸件、铝压铸件铝压铸件、铝压合金铸件、铝合金压铸零件等。

压铸件其结构较为复杂,有多个孔和凹槽,生产难度较大。该阀体在现有的工艺条件下生产,出现了较为严重的缩气孔,气密性试验不合格,铸件质量不过关等现象。以该阀体为例,就如何减少铸件缺陷和提高产品合格率为出发点,开展了压铸件剖析、数值模拟及试验应用等方面的研究,主要工作和结论如下:

1、对阀体压铸件进行了详细剖析,分析了整套质量检验流程,统计了缺陷类型及其位置分布,确定了缺陷多发区域,同时阐述缺陷形成机理并提出初步解决方案。

2、建立合金充型和凝固过程的数学模型,利用ProCAST软件对阀体铸件进行数值模拟,分析铸件的充型和凝固过程,预测了可能产生缺陷的区域,其结果与生产实际基本吻合。

3、根据浇注和排溢系统的设计原则,针对实际压铸缺陷,对浇注排溢系统进行优化设计,提出了两种设计方案,根据数值模拟结果,对两种方案的优缺点进行比较分析,得出优化方案。

4、根据正交试验法,设计了九组数值模拟方案,对铸件的充型过程、凝固过程以及缺陷预测进行综合分析,确定了工艺参数组合(6.2m/s的压射速度,650℃的浇注温度和220℃的模具预热温度)。

5、通过修改浇注排溢系统结构和工艺参数进行压铸试验,的压铸件缺陷少,尺寸,满足实际使用要求。

压铸件产生气孔缺陷的原因:

1、精炼除气质量不良产生的气孔

当铝合金凝固时,便有大量的氢析出以气泡的形态存在于铝合金压铸件中。

减少铝液中的含气量,防止大量的气体在铝合金凝固时析出而产生气孔,这就是铝合金熔炼过程中精炼除气的目的。如果在铝液中本来就减少了气体的含量,那么凝固时析出气体量就会减少,因而产生的气泡也显著减少。

因此,铝合金的精炼是非常重要的工艺手段,精炼质量好,气孔必然少,精炼质量差,气孔必然多。

2、排气不良产生的气孔

在铝合金压铸中,因模具的排气通道不畅,模具排气设计结构不良,压铸时型腔内的气体无法顺畅排出,造成在产品某些固定部位存在气孔。

3、压铸参数不当

在压铸生产中压铸参数选择不当,铝液压铸充型速度过快,使型腔中气体不能及时平稳的挤出型腔,而被铝液的液流卷入铝液中,因铝合金表面冷却,被包在凝固的铝合金外壳中,无法排出形成了较大的气孔。

4、缩气孔

铝合金同其它材料一样,在凝固时产生收缩,铝合金的浇铸温度愈高,这种收缩就愈大,单一的因体积收缩产生的气孔是存在于合金后凝固部位,呈不规则形状,严重时呈网状。往往在产品中,它与凝固时因氢气析出的气孔同时存在,在氢析出气孔或卷气孔的周围存在缩气孔,在气泡周围有伸向外部的丝状或网状气孔。

5、壁厚差过大

壁厚中心是铝液后凝固的地方,也是易产生气孔的部位,这种壁厚处的气孔是析出气孔和收缩气孔的混合体,不是一般措施所能防止的。

压铸件的精加工车间在选择或使用切削液中遇到有哪些主要问题?

1、光洁度要求的铝合金压铸件,易出现断刀及丝锥现象;

2、切削液使用寿命及周期短、易发臭,影响作业环境;

3、压铸行业精加工车间,用油量大、综合成本降不下来;

4、较难找到一款适用于各种铝合金压铸件加工工艺要求的切削液;

5、加工ADC12等压铸件极易出现腐蚀、发霉的问题。