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                  例析铝合金压铸件气密性的改善(图)
                  [ 发布者管理员  来源本站原创  发布日期2013/5/23  阅读2598 ]

                  摘要主要针对铝合金压铸件气密性不良的缺陷进行深入分析查找可能产生缺陷的原因结合生产实践中的几个案例制定相应措施最终?#19994;?#20102;解决的方案

                  铸件气密性不良是指在向压铸件内部施加一定压力?#20445;?#20174;铸件的内部或外部发生泄漏造成压力下降这样的铸件如果投入使用则可能表现为漏油漏气漏水等气密性不良是压铸件缺陷中较难解决的问题之一产生原因较多理论上?#31561;?#20309;压铸件缺陷?#21152;锌?#33021;导致铸件漏气多数情况是几种缺?#33694;?#21512;而产生的

                  一压铸件漏气的产生原因分析

                  1.原材料中的气体

                  我们常用的压铸材料为铝合金(本文仅以铝合金压铸为例加?#36816;?#26126;)在压铸件的生产中由于铝液中所含气体的主要成分是氢铝合金液中氢含量的高低与铸件中产生的气孔多少有直接的关系铸件中气孔不仅降低了合金的力学性能耐蚀性更降低了气密性?#22771;?#21435;除铝液中气体的主要方法是在铝合金中通入氮气等惰性气体或加入固体除气剂等使铝液中溶解的氢能够向气泡内扩散当气泡上浮到铝液表面?#20445;?#27668;泡爆裂氢气逸入大气中从而实现去除氢气的目的

                  2.模具浇排系统的影响

                  浇注系统决定了一副压铸模具的设计质量更是决定了后期生产中压铸件质量的主要因素其作为一个系?#24120;?#26377;诸多要素构成其目的就是使合金液以合适的流态进入型腔填充的

                  同时能最大限度地排出系统内的气体因此压铸模具应具有良好的浇注系统排溢系统

                  图1所示的箱体由于?#38477;?#24320;在密集一侧方向使铝液到最后的左上侧端死角后再返回产生涡流及卷起现象发生导致铸件左侧质量明显下降降低了气密性

                  图2所示的?#38477;?#35774;计使各道铝液基本达到同时填充及弥补局部浇不足现象使铸件的整体质量得到均衡提高因此在模具制作中?#38477;?#30340;设计应尽量使用多股?#38477;?#26041;式铝液流与铸件方向保持一致尽量避免碰撞使产生涡流及因填充混乱造成卷气的发生几率降低;同?#20445;?#20351;多股?#38477;?#22635;充型腔应尽量做到同时填充不能让一股或多股铝?#21512;?#21040;最后端死角后再返回产生涡流另外压铸模上的集渣包和排气道也要分布合理合适的流态就是不产生液流的相撞卷气速度平稳的保障否则排溢系统再优良气还是排不掉

                  由上述分析可知不良的浇排系统所造成铸件内部的各种缺陷是铸件气密性不良的直接?#25214;R?/P>

                  3.设备性能

                  压铸件内部气孔缩孔冷隔也是压铸件漏气的一个主要原因而设备性能在铸件生产中起着至关重要的作用对于气密性要求严格的产品必须选择合适的压铸机型

                  ?#22771;?#21387;铸机在铝合金压铸生产中基本都采用三级压射在第一级压射?#20445;?#21387;射冲头以?#19979;?#30340;速度推进这有利于将压室中的气体挤出;而第二级压射时内?#38477;?#36895;度极快铝液将型腔基本充满同?#20445;?#20108;级压射速?#20219;?#32622;来得过早则铸件易产生气孔等缺陷二级压射速度开始位置来得过晚则铸件易产生冷隔等缺陷一般选择二级压射速度开始位置在料杯内的金属液刚达到内?#38477;?#20837;口处较理想因此这一级是气孔产生的关键所?#36816;?#24230;越高越易产生涡流而形成气孔

                  例如引起摩托车发动机上的CG125右曲轴箱体压铸件漏气的缺陷种类很多理论上?#31561;?#20309;压铸件缺陷?#21152;锌?#33021;导致铸件漏气实际生产中气密性不良最常出现的位置在图3所示的ABC三处此类问题的成因很多应抓住主因进行调整才能使漏气得到明显改善通过调整压铸工艺曲线是一种?#34892;?#30340;方法

                  为了减少铸件内部的缩孔填补漏气通道首先应尽可能多地排除压室内的气体在这一过程中控制压铸件气孔的主要思路是通过控制一二级压射速度和一二级切换点来实现在满足铸件成形或表面质量要求的前提下一级压射速度应尽量低一些待铝合金到达内?#38477;?#26102;再启动高速通过以上工艺的改进大幅提高了箱体的气密性

                  4.操作方法

                  压铸过程中由于某些涂料具有挥发点高发气?#30475;?#30340;性质对铸件产生气孔有直接影响而脱模剂主要是靠人工喷涂用量主要是靠经验把握若喷涂量过多喷涂时间过长则容易造成气体挥发?#30475;?#21152;之模具温度?#31995;ͣ?#20197;及挥发不及时等因素导致气孔率较大因此在生产过程中应选择挥发点低产生气体量小的涂料同?#20445;灯?#26102;间可适当延长一些确保动定模吹干对于壳体类复杂结构的模具要务必使压射?#28082;统?#22836;的配合面模具的型腔表面抽芯处和?#38477;?#20869;的多余脱模水或油得到吹干

                  5.机加工余量的控制

                  压铸件形成过程中是以最快的速度充填型腔使铝液在模具内快速凝固形成产品所以铸件内部不可避免地会有因铝液卷气而产生的气孔或因固态和液态之间密度不同而产生收缩(见图4)但铸件表层?#19981;?#22240;快速凝固而形?#19978;?#26230;粒的致密层这些细晶粒层的力学性能相对较高生产工艺的变化对于不同的铸件其组织致密层的厚度会有所不同为保证铸件的气密性在后期的机加工过程中应尽量采用小的加工余量

                  6.合理加入回炉料

                  针孔度?#20174;?#38024;孔的空间分布密度是影响铸件气密性的重要因素由于回炉料中的微小气孔?#33073;?#21270;?#24615;?#29289;等因素的综合影响导致铸件针孔较多生产中个别铸件的废品率较高又出于节能降耗的缘故使实际生产中废品件进行回炉利用以及大幅度增加?#38477;?#30340;回用量?#19981;?#23548;致铸件的气密性变差

                  因此生产有气密性要求的铸件时应严格对回炉料的分类处理使用进?#38156;?#21046;使回炉料与?#38109;?#30340;配比在满足质量要求的情况下严格按比例使用否则回炉料使用过多会使后续生产中铸件的针孔度升高达不到气密性的要求不利于铸件质量的保证

                  7.选择合理的压?#39029;?#28385;度

                  当选定了冲?#20998;本?#21644;压铸机后压室内容纳的金属液的重量也为一定值但不同铸件?#30475;?#27975;注的金属液的重量要求是不同的如果浇注到压室内的金属液体积不足时(即压?#39029;?#28385;度?#31995;?#26102;)压射时压室中的气体无法尽快排除在压射活塞的高速推动下而形成紊流状态的无序流动从而很容易卷入气体导致气孔浇不足等缺陷同?#20445;?#30001;于压室中过多的氧化皮存在在铸件内部易形成隔皮导致铸件局?#22771;?#24230;降低在较大的试漏压力作用下极易发生泄漏因而选取合理的压?#39029;?#28385;度能?#34892;?#22320;减少铸件中的气孔缺陷从而降低铸件的漏气率

                  二提高铸件气密性的实例

                  CLQ81基座气密性的改善实例分析如下汽车用CLQ81基座(见图5)的气密性要求相

                  当严格必须做到100%的检漏否则在使用中会造成漏油影响车辆的正常使用在生产过程中保障气密性是质量检验的重点

                  在早期的模具设计?#20445;?#30001;于没有将气密性作为一个主要问题去考虑CLQ81基座铸件生产时漏气?#22987;?#39640;特别是生产一段时间后模具表面会出现?#29616;?#30340;龟裂局部拉伤也非常?#29616;أ?#26356;加重了铸件的漏气率产品件的气密性不良成了制约生产的主要瓶颈(虽然通过后期的浸渗可以加以弥补但是生产成本大大提高)为解决这个问题我们对铸件的漏气原因进行了分析

                  由于生产中对废品件及?#38477;?#26009;进行回炉的用量较多使后期生产的铸件杂质含?#21487;?#39640;对铸件质量的保证极为不利同?#20445;?#22312;机加工过程中由于加工余量较大使铸件内部的气孔?#25226;?#26292;露较多加剧了铸件的漏气针对上述分析我们采取了如下措施

                  (1)严格对回炉料的使用进?#38156;?#21046;对铝液?#31561;?#27694;气同时添加粉状精炼剂使熔炉中的铝液充分与气体和精炼剂接触尽可能地去除铝液中的气体和杂质

                  (2)为保证铝合金压铸件在机加工后的气密性我们在后期的机加工过程中改进机加工的夹具设计提高加工的定位精度在保证图样要求尺寸的前提下尽量把加工余量减小

                  (3)为减轻模具使用后期的龟裂拉伤等表面缺陷对模具相应部位进行强化处理以及在制作新的抽芯芯子时进行表面镀钛处理以上措施通过一段时间的实施后该铸件的漏气?#34432;?#24133;下降基本上不再需要进行浸渗处理

                  三结语

                  通过上述实例分析可以看出解决铸件气密性检测不良的问题在压铸生产中?#35759;?#36739;高产生原因可能是由各种铸造缺陷共同作用而产生的因此在应对气密性不良的现象?#20445;?#24212;尽量对合金的性质工艺模具等进行逐步排查?#39029;?#20854;主要原因并有针对性地采取措施才能?#34892;?#25552;升铝合金压铸件的气密性

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