許多壓鑄五金廠(chǎng)希望盡快解決鋁合金壓鑄件氣密性差的問(wèn)題, 找出可能存在的缺陷。因此, 東莞壓鑄廠(chǎng)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中的幾個(gè)案例制定了相應(yīng)的措施, 并最終找到了解決方案。

 

根據(jù)東莞壓鑄廠(chǎng)的分析, 壓鑄氣密性差是指在壓鑄內(nèi)施加一定壓力時(shí), 鑄件內(nèi)外的泄漏, 造成壓降。如果使用這種壓鑄, 很可能會(huì)造成漏油、漏氣、漏水等問(wèn)題。氣密性差是壓鑄缺陷中的難題之一, 原因很多。以下是分析的三個(gè)原因:

 

一、壓鑄漏氣原因分析

 

1. 原料中的氣體

 

常用的壓鑄材料是鋁合金 (本文僅以鋁合金壓鑄為例說(shuō)明)。在壓鑄生產(chǎn)中, 由于鋁液中氣體的主要成分是氫, 鋁合金液體中的氫含量直接關(guān)系到鑄件中氣孔的數(shù)量。鑄件中的孔隙率不僅降低了合金的機(jī)械性能和耐腐蝕性, 而且降低了氣密性。

 

目前, 去除液態(tài)鋁氣體的主要方法是將氮?dú)獾榷栊詺怏w注入鋁合金或添加固體脫氣劑等, 使液態(tài)鋁中溶解的氫擴(kuò)散到氣泡中。當(dāng)氣泡上升到液態(tài)鋁表面時(shí), 氣泡破裂, 氫氣逃逸到大氣中, 從而達(dá)到了去除氫氣的目的。

 

2. 模具澆注和卸料系統(tǒng)的影響

 

鑄造系統(tǒng)決定了壓鑄模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量, 也是決定后期生產(chǎn)中壓鑄造質(zhì)量的主要因素。作為一個(gè)系統(tǒng), 它由許多元素組成, 其目的是使合金液體以適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)狀態(tài)填充空腔

 

同時(shí)可以最大限度地提高氣體系統(tǒng)的排放。因此, 壓鑄模具應(yīng)具有良好的澆注系統(tǒng)、溢流系統(tǒng)。

 

由于流道在致密側(cè)打開(kāi), 鋁液最終會(huì)回到左上角的死角, 會(huì)出現(xiàn)渦流和滾動(dòng)現(xiàn)象。因此, 鑄件左側(cè)的質(zhì)量將顯著降低, 氣密性也將降低。

 

流道設(shè)計(jì)使每個(gè)流道中的鋁液基本同時(shí)填充, 彌補(bǔ)了部分鑄件的不足, 使鑄件的整體質(zhì)量得到了均衡的提高。因此, 在模具制造中, 流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量采用多股流道, 鋁流應(yīng)與鑄造方向一致, 并盡可能避免碰撞, 以減少渦流的發(fā)生, 并由填充障礙引起的空氣夾帶。同時(shí), 應(yīng)同時(shí)填充多股噴口, 使一股或多股鋁液不能在最后一端返回到死角產(chǎn)生渦流。此外, 壓鑄模具對(duì)礦渣袋和排氣管的收集也應(yīng)合理分配。適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)狀態(tài)是保證液體流動(dòng)的碰撞、空氣夾閉和速度不穩(wěn)定的保證。否則, 無(wú)論排放系統(tǒng)多么優(yōu)秀, 空氣仍然無(wú)法排出。

 

從以上分析可以看出, 澆注和卸料系統(tǒng)不良造成的鑄件各種缺陷是鑄件氣密性差的直接原因。

 

3. 設(shè)備性能

 

壓鑄件中的氣孔、收縮孔和冷絕緣也是漏氣的主要原因。對(duì)于氣密性要求嚴(yán)格的產(chǎn)品, 有必要選擇合適的壓鑄型號(hào)。

目前, 壓鑄機(jī)在鋁合金壓鑄生產(chǎn)中基本上采用三級(jí)注塑, 在第一階段注塑, 注塑沖床速度較慢, 有利于氣體擠壓的壓力室;在第二階段, 內(nèi)部噴流的速度非常快, 鋁液基本上會(huì)充滿(mǎn)空腔。同時(shí), 二次注射速度的位置太早, 鑄件容易出現(xiàn)孔隙率等缺陷。如果二次注射速度的起始位置太晚, 鑄件容易出現(xiàn)冷隔離等缺陷。一般情況下, 材料杯中二次注入速度起始位置的金屬液體剛剛達(dá)到內(nèi)門(mén)的理想入口。因此, 這個(gè)階段是產(chǎn)生氣孔的關(guān)鍵, 所以速度越高, 產(chǎn)生渦流和形成氣孔就越容易。

 

例如, 在摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的右曲軸機(jī)箱中, 有許多類(lèi)型的缺陷會(huì)導(dǎo)致空氣泄漏。從理論上講, 任何壓鑄缺陷都可能導(dǎo)致鑄件出現(xiàn)漏氣。在實(shí)際生產(chǎn)中, 氣密性差的位置最常見(jiàn)的是圖3、A、B 和 C。造成這種問(wèn)題的原因很多, 要把握調(diào)整的主要原因, 才能使漏氣得到明顯的改善。是調(diào)整壓鑄工藝曲線(xiàn)的有效方法。

 

為了減少鑄件內(nèi)部的收縮, 填補(bǔ)漏氣通道, 第一步是從壓力室中盡可能多地去除氣體。在這一過(guò)程中, 控制壓鑄件孔隙率的主要思想是控制第一、第二階段的注入速度以及第一和第二階段的開(kāi)關(guān)點(diǎn)。在滿(mǎn)足鑄件成形或表面質(zhì)量要求的前提下, 第一級(jí)注射速度應(yīng)盡可能低, 在鋁合金到達(dá)內(nèi)流道前, 不應(yīng)啟動(dòng)高速。通過(guò)上述工藝的改進(jìn), 箱體的氣密性大大提高。

 

4. 操作方法

 

壓鑄過(guò)程中, 由于有些涂層具有高揮發(fā)性點(diǎn), 氣體演化的性質(zhì), 有直接的影響, 鑄造氣孔, 而脫模劑主要依靠人工噴涂, 用量主要依靠經(jīng)驗(yàn)掌握, 過(guò)多, 如果量太大噴涂時(shí)間過(guò)長(zhǎng), 很可能會(huì)引起大量的氣體和蒸汽, 再加上模具溫度低, 且揮發(fā)性因素不及時(shí), 導(dǎo)致孔隙率較大。因此, 在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)選擇低揮發(fā)點(diǎn)、少量氣體涂層。同時(shí), 吹氣時(shí)間可以延長(zhǎng)一些, 以確保動(dòng)態(tài)模具干燥。對(duì)于具有復(fù)雜外殼結(jié)構(gòu)的模具, 有必要對(duì)注塑室和沖床的配合表面、模具的空腔表面、抽芯位置和噴口中多余的水或油進(jìn)行吹干。

 

5. 控制加工余量

 

在壓鑄成型過(guò)程中, 腔以最快的速度填充, 使鋁液在模具中迅速凝固形成產(chǎn)品。因此, 由于鋁液夾帶, 鑄件中不可避免地會(huì)出現(xiàn)氣孔, 或者由于固體和液體之間的密度差而導(dǎo)致收縮 (見(jiàn)圖 4)。然而, 由于快速凝固, 鑄件的表層也會(huì)形成致密的細(xì)粒層, 而這些細(xì)顆粒層具有相對(duì)較高的力學(xué)性能。組織致密層的厚度隨生產(chǎn)過(guò)程的變化而變化。為了保證鑄件的氣密性, 在以后的加工過(guò)程中應(yīng)使用較小的加工余量。

 

6. 合理添加回充電

 

針孔密度是影響鑄件氣密性的重要因素, 反映了針孔的空間分布。由于返回電荷中小毛孔和氧化物夾雜物的綜合作用, 鑄件上有許多針孔。由于一些鑄件在生產(chǎn)過(guò)程中的廢品率較高, 并出于節(jié)能減排的原因, 實(shí)際生產(chǎn)中的廢品在爐內(nèi)再利用, 流道的回流量大大增加, 這也會(huì)導(dǎo)致鑄件的氣密性差。

因此, 在生產(chǎn)符合氣密性要求的鑄件時(shí), 應(yīng)嚴(yán)格控制回裝的分類(lèi)、處理和使用, 使回氣量和新收費(fèi)的比例在滿(mǎn)足質(zhì)量要求的條件。否則, 在后續(xù)生產(chǎn)中過(guò)度使用回收費(fèi)會(huì)增加鑄件的針孔, 不符合氣密性的要求, 不利于鑄件的質(zhì)量保證。

 

7. 選擇合理的壓力室灌裝程度

 

選擇沖床直徑和壓鑄機(jī)后, 壓力室中含有的液態(tài)金屬的重量也有一定的值, 但每個(gè)鑄造中液體金屬的重量要求不同。如果注入壓力室的金屬液體體積不足 (即, 當(dāng)壓力室充滿(mǎn)較低的程度時(shí)), 則無(wú)法盡快去除壓力室中的氣體。在注入活塞的高速推進(jìn)下, 形成了湍流狀態(tài)下的無(wú)序流動(dòng), 容易與氣體接觸, 造成氣孔、澆注不足等缺陷。同時(shí), 由于壓力室中存在太多的氧化物刻度, 在鑄件內(nèi)很容易形成墊片, 從而降低了鑄件的局部強(qiáng)度, 在大泄漏試驗(yàn)壓力的作用下很容易泄漏。因此, 選擇合理的室內(nèi)充填度可以有效地降低鑄件的孔隙率, 從而降低漏風(fēng)率。

 

提高鑄件氣密性的實(shí)例

 

當(dāng)嚴(yán)格時(shí), 必須實(shí)現(xiàn)100% 的泄漏檢測(cè), 否則在使用中會(huì)造成漏油, 影響車(chē)輛的正常使用, 在生產(chǎn)過(guò)程中確保氣密性是質(zhì)量檢驗(yàn)的重點(diǎn)。

 

在早期的模具設(shè)計(jì)中, 由于氣密性不被認(rèn)為是主要問(wèn)題, CLQ81 基地鑄件在生產(chǎn)過(guò)程中的漏風(fēng)率非常高, 特別是在一段時(shí)間的生產(chǎn)之后, 模具表面會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫, 局部應(yīng)變也非常嚴(yán)重, 這加劇了鑄件的漏風(fēng)率。產(chǎn)品部件氣密性差已成為制約生產(chǎn)的主要瓶頸 (雖然可以通過(guò)后期的滲透來(lái)彌補(bǔ), 但生產(chǎn)成本大大增加)。為了解決這個(gè)問(wèn)題, 我們分析了鑄件漏氣的原因。

 

由于生產(chǎn)過(guò)程中的廢件和流道材料數(shù)量大, 后期生產(chǎn)中鑄件的雜質(zhì)含量增加, 不利于鑄件的質(zhì)量保證。同時(shí), 在加工過(guò)程中, 由于加工余量大, 鑄件內(nèi)氣孔和砂孔暴露較多, 加劇了鑄件的漏氣。鑒于上述分析, 我們采取了以下措施。

 

(1) 嚴(yán)格控制回充的使用, 將氮?dú)獯等脘X液中, 加入 * 精煉劑, 使?fàn)t內(nèi)鋁液與氣體和精煉劑完全接觸, 并去除鋁液中的氣體和雜質(zhì)。it ' 有可能。

 

(2) 為保證鋁合金壓鑄件加工后的氣密性, 在后期加工過(guò)程中改進(jìn)加工夾具設(shè)計(jì), 提高加工定位精度, 降低加工余量。在確保圖紙所需尺寸的前提下盡可能。

 

(3) 為減少模具在以后使用過(guò)程中出現(xiàn)裂紋和應(yīng)變等表面缺陷, 在制造新的抽芯芯時(shí), 應(yīng)加強(qiáng)模具的相應(yīng)部件, 并將其表面鍍上鈦。上述措施實(shí)施一段時(shí)間后, 鑄件的漏風(fēng)率大大降低, 基本上不再需要進(jìn)行滲透處理。

 

三, 結(jié)尾

 

從以上實(shí)例分析可以看出, 壓鑄生產(chǎn)中鑄造氣密性檢測(cè)不良的問(wèn)題難以解決, 其原因可能是各種鑄造缺陷的共同作用造成的。因此, 針對(duì)氣密性差的現(xiàn)象, 東莞壓鑄廠(chǎng)應(yīng)盡量對(duì)合金的性質(zhì)、工藝、模具等進(jìn)行逐步調(diào)查, 找出主要原因和針對(duì)性措施, 以有效地提高鋁合金壓鑄的氣密性。