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壓鑄工藝技巧淺析

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壓鑄工藝技巧淺析

發布日期:2017-05-22 09:14 來源:http://www.surblimity.net 點擊:

一、鑄造毛坯基準的一緻性對加工精度影響

        随着壓鑄行業突飛猛進的發展, 人們通過壓鑄生産實踐的總結對壓鑄件壓制加工,具有更深入了解。壓鑄件冷熱加工貫穿的技術及質量規則更加完善,對同一基準的重要性有了足夠認識。

1、壓鑄件毛坯圖繪制與會簽

        壓鑄件生産準備過程中,根據評審可行的産品零件圖,由壓鑄工程師繪制出産品零件鑄件圖紙并完成會簽。壓鑄件毛坯圖的設計質量要在圖紙上科學、明确體現。壓鑄工藝方案、技術質量要求、位置尺寸公差、加工餘量及鑄造斜度、分型位置、模具頂出位置、重要的尺寸基準位置,這些都對産品的加工定位、裝夾至關重要,直接影響加工質量和加工精度。鑄件圖是整個壓鑄工序生産過程的質量控制标準文件,也是壓鑄工藝模具設計、清理模具和機加夾具設計的依據。

2、壓鑄模具尺寸基準要保證

        模具設計根據鑄件圖基準要嚴控,基準面應無出模斜度,基準面盡量設計在平行于模具分型面一側。重要尺寸不要設計在模具成型活動滑塊上。鑄件從模具中成型分離要求出型平穩,設計冷熱溫控裝置保證冷熱平衡,這些都是為了防止鑄件出現嚴重的應力變形。對于一模多腔的設計應該采用分出标記,這樣有利加工。

3、鑄件加工對基準驗證

        壓鑄加工工序是對毛坯加工基準和加工餘量的最後驗證。要求嚴格按會簽認可的鑄件圖紙加工才能确保尺寸穩定。因為這對壓鑄模具尺寸定型、毛坯試加工能否快速成功起到了重要的作用。機加夾具定型同樣要基準統一,隻有這樣才能使批量生産質量穩定,加工精度出合格的壓鑄零件。

        鑄造生産中需要獲得合格的毛坯件。基準統一和合理确定對精密鑄造生産至關重要。随意選取基準會給加工造成困難、位置尺寸超差、鑄件加工餘量不夠等問題出現,造成批量生産廢品率高,損失極大。所以,毛坯和加工基準一緻的重要性是鑄造工藝設計中最為重要的環節,一定要提高對它的重視程度。

二、提高壓鑄模具使用壽命的可行性措施

        作為壓鑄件生産的重要工藝裝備,壓鑄模具對鑄件的生産和質量緻關重要。由于,模具所處的工作環境十分惡劣,模具型腔和澆道受到高溫、高壓金屬液反複沖刷。澆口面模具硬度低時,局部會出現沖蝕坑。如果其硬度高脆性大,且冷熱交替劇烈,那麼它的内部應力會越來越大,當應力超過材料強度極限時,模具表面發生龜裂。模具澆口套是連接壓鑄機壓室的重要部件, 它的内套内孔面由于要受到壓鑄機沖頭高壓下運動的激烈沖擊,同時還要受到合金液的高溫腐蝕,所以損耗很大。這些模具容易損壞部分的維修、維護是日常工作中常常出現的工藝問題。

        傳統維修模具方式是,當壓鑄模具使用一段時間後出現型腔腐蝕坑、龜裂紋、局部塌陷時,就用鎢極強化機進行表面強化焊接。但是由于結合性差,焊接脫落面會越來越大。澆口套内孔的腐蝕坑也會逐漸增大,最終無法修複導緻模具直接報廢。

        電刷鍍是依靠鍍筆與工件之間相對運動,被鍍件表面各點在鍍筆與其接觸時發生瞬時放電結晶。工件屬負極,鍍筆為正極,包裹着溶液的陽極在工件欲鍍表面擦式,溶液中金屬離子在工件表面與陽極接觸的各點發生放電結晶,随着時間延長,鍍層會不斷加厚。電流密度一般設在 300A /d㎡ 至600 A/d㎡ ,鍍液中離子含量越高鍍積速度就越快。鍍液種類很多,應用範圍廣,鍍液性能穩定,所以使用時不用調整。鍍層愈厚,結合強度愈大,而且均勻度可控,所以一般不需要補充加工。

        總之,用電刷鍍方法修複壓鑄模具沖蝕面、龜裂、腐蝕坑,及尺寸超差是一種行之可行的工藝方案。電刷鍍修複模具這種方式還可以經試驗推廣,用于修複其它金屬構件。

三、解決壓鑄件經抛丸後表面起皮的工藝

        鋁合金壓鑄件經抛丸工序後,令人非常困惑的是鑄件局部表面出現起皮現象。這個鑄造缺陷在壓鑄工序表面處理完成後觀察不明顯,隻有表面抛丸處理後才能明顯暴露出來。由此造成出現大量鑄造廢品,影響生産。針對此現象制定以下工藝方案:

1、嚴格控制壓鑄鋁合金液質量

        首先,嚴格管理原材料入爐。熔化爐原料和回爐料必須經化驗符合标準,經抽檢合格才能使用。入爐料要求必須幹燥、無油污和氧化皮,并按規定比例加入。各種熔化器具必須刷防護塗料确保不脫落。合金熔化過程必須經常清除鋁液中的爐渣。

2、鋁合金液的處理

        鋁合金液必須集中熔化,做精煉處理。最大限度去除鋁合金液中的氫氣和各種夾雜物。然後再用保溫包運至保溫爐内,鋁液入保溫爐溫度在澆注溫度控制範圍,要求整個操作不超過 4 小時。精煉合金溫度控制在 700-720 攝氏度,熔煉工具的準備和變質劑的預制與攪拌操作必須按工藝規定執行。

3、壓鑄工藝參數合理性

3.1 鑄件表面起皮的特點:

(1)起皮範圍距澆口最遠端。

(2)起皮範圍表面不光亮、不緻密 。

(3)壓鑄件多是闆狀薄壁件,而且形狀複雜。

3.2 壓鑄工藝參數調整

        壓鑄件先期工藝方案和模具澆鑄系統如不合理,這對後期壓鑄參數的制定帶來難度。一旦調整無效,就隻能改進内澆口的設計。壓鑄件平均壁厚與内澆口速度有關,而且于填充時間有關。适當提高澆注溫度、提升壓射速度及模具工作溫度都對鑄件缺陷改善有益。

        總之,一般容易起皮的壓鑄件澆道細長,導緻能量損耗大,溫度及壓力補充不上。壓鑄模具工作溫度低時,缺陷更是尤為明顯。由此可見,壓鑄模具工作溫度可控,才能充分發揮其它參數的控制效果。同時,集渣包分布大小合理性也很重要,在壓鑄件小批量試生産時,要驗證調整檢驗抛丸後的鑄件質量。

四、鋁合金壓鑄件解決滲漏問題

        鋁合金壓鑄件的厚大熱節部位加工螺紋孔後,容易疏松滲漏。對于這種具有壓力要求的鑄件,加工螺紋孔一直是個難題。而采用擠壓絲錐加工是一個可行性的途經。熱節部位的螺紋孔附近無法設計冷卻裝置,在連續壓鑄時這厚大部位的模具區域一直處在較高溫度。鑄件成形結晶時,厚大區域周圍的薄壁區金屬液先凝固,厚大部位金屬壓力補縮不上,導緻孔中心區範圍自由結晶收縮,産生縮孔、疏松的缺陷。如用普通絲錐攻絲加工的方式使壓鑄件大腔與螺紋孔漏壓勾通。在大批量生産過程中廢品率高達 80﹪,增加化學侵滲補救措施也僅能合格 50﹪,另外侵後的化學殘留物存在螺紋孔内難清除掉。不但增加了工時又造成了浪費 。

        通常,壓鑄工程師首先在補縮和改進模具方面考慮。但是,熱節孔在澆口最遠處,而且位于鑄件背面,所以無法改進。有的工程師把螺紋底孔型芯加長至最大,目的是加強冷卻和噴塗。其結果是增加模具複雜性, 經批量生産時質量不穩定,修模費用上升,所以效果不理想。

        由于壓鑄件毛坯底孔表層區域不緻密的特點,采用擠壓絲錐加工,效果改善顯著。這是因為根據鋁合金塑性變形的原理,在螺紋孔内表面的變形力和絲錐磨擦力的共同作用下,具有細化晶粒的緻密層重新分布,達到加工效果。

        總之,對有壓力要求而且鑄造工藝很難保證的螺紋孔,用擠壓螺紋實現加工,效率高且效果好。

 


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