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压铸工艺技巧浅析

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压铸工艺技巧浅析

发布日期:2017-05-22 09:14 来源:http://www.uvdjj.com 点击:

一、铸造毛坯基准的一致性对加工精度影响

        随着压铸行业突飞猛进的发展, 人们通过压铸生产实践的总结对压铸件压制加工,具有更深入了解。压铸件冷热加工贯穿的技术及质量规则更加完善,对同一基准的重要性有了足够认识。

1、压铸件毛坯图绘制与会签

        压铸件生产准备过程中,根据评审可行的产品零件图,由压铸工程师绘制出产品零件铸件图纸并完成会签。压铸件毛坯图的设计质量要在图纸上科学、明确体现。压铸工艺方案、技术质量要求、位置尺寸公差、加工余量及铸造斜度、分型位置、模具顶出位置、重要的尺寸基准位置,这些都对产品的加工定位、装夹至关重要,直接影响加工质量和加工精度。铸件图是整个压铸工序生产过程的质量控制标准文件,也是压铸工艺模具设计、清理模具和机加夹具设计的依据。

2、压铸模具尺寸基准要保证

        模具设计根据铸件图基准要严控,基准面应无出模斜度,基准面尽量设计在平行于模具分型面一侧。重要尺寸不要设计在模具成型活动滑块上。铸件从模具中成型分离要求出型平稳,设计冷热温控装置保证冷热平衡,这些都是为了防止铸件出现严重的应力变形。对于一模多腔的设计应该采用分出标记,这样有利加工。

3、铸件加工对基准验证

        压铸加工工序是对毛坯加工基准和加工余量的最后验证。要求严格按会签认可的铸件图纸加工才能确保尺寸稳定。因为这对压铸模具尺寸定型、毛坯试加工能否快速成功起到了重要的作用。机加夹具定型同样要基准统一,只有这样才能使批量生产质量稳定,加工精度出合格的压铸零件。

        铸造生产中需要获得合格的毛坯件。基准统一和合理确定对精密铸造生产至关重要。随意选取基准会给加工造成困难、位置尺寸超差、铸件加工余量不够等问题出现,造成批量生产废品率高,损失极大。所以,毛坯和加工基准一致的重要性是铸造工艺设计中最为重要的环节,一定要提高对它的重视程度。

二、提高压铸模具使用寿命的可行性措施

        作为压铸件生产的重要工艺装备,压铸模具对铸件的生产和质量致关重要。由于,模具所处的工作环境十分恶劣,模具型腔和浇道受到高温、高压金属液反复冲刷。浇口面模具硬度低时,局部会出现冲蚀坑。如果其硬度高脆性大,且冷热交替剧烈,那么它的内部应力会越来越大,当应力超过材料强度极限时,模具表面发生龟裂。模具浇口套是连接压铸机压室的重要部件, 它的内套内孔面由于要受到压铸机冲头高压下运动的激烈冲击,同时还要受到合金液的高温腐蚀,所以损耗很大。这些模具容易损坏部分的维修、维护是日常工作中常常出现的工艺问题。

        传统维修模具方式是,当压铸模具使用一段时间后出现型腔腐蚀坑、龟裂纹、局部塌陷时,就用钨极强化机进行表面强化焊接。但是由于结合性差,焊接脱落面会越来越大。浇口套内孔的腐蚀坑也会逐渐增大,最终无法修复导致模具直接报废。

        电刷镀是依靠镀笔与工件之间相对运动,被镀件表面各点在镀笔与其接触时发生瞬时放电结晶。工件属负极,镀笔为正极,包裹着溶液的阳极在工件欲镀表面擦式,溶液中金属离子在工件表面与阳极接触的各点发生放电结晶,随着时间延长,镀层会不断加厚。电流密度一般设在 300A /d㎡ 至600 A/d㎡ ,镀液中离子含量越高镀积速度就越快。镀液种类很多,应用范围广,镀液性能稳定,所以使用时不用调整。镀层愈厚,结合强度愈大,而且均匀度可控,所以一般不需要补充加工。

        总之,用电刷镀方法修复压铸模具冲蚀面、龟裂、腐蚀坑,及尺寸超差是一种行之可行的工艺方案。电刷镀修复模具这种方式还可以经试验推广,用于修复其它金属构件。

三、解决压铸件经抛丸后表面起皮的工艺

        铝合金压铸件经抛丸工序后,令人非常困惑的是铸件局部表面出现起皮现象。这个铸造缺陷在压铸工序表面处理完成后观察不明显,只有表面抛丸处理后才能明显暴露出来。由此造成出现大量铸造废品,影响生产。针对此现象制定以下工艺方案:

1、严格控制压铸铝合金液质量

        首先,严格管理原材料入炉。熔化炉原料和回炉料必须经化验符合标准,经抽检合格才能使用。入炉料要求必须干燥、无油污和氧化皮,并按规定比例加入。各种熔化器具必须刷防护涂料确保不脱落。合金熔化过程必须经常清除铝液中的炉渣。

2、铝合金液的处理

        铝合金液必须集中熔化,做精炼处理。最大限度去除铝合金液中的氢气和各种夹杂物。然后再用保温包运至保温炉内,铝液入保温炉温度在浇注温度控制范围,要求整个操作不超过 4 小时。精炼合金温度控制在 700-720 摄氏度,熔炼工具的准备和变质剂的预制与搅拌操作必须按工艺规定执行。

3、压铸工艺参数合理性

3.1 铸件表面起皮的特点:

(1)起皮范围距浇口最远端。

(2)起皮范围表面不光亮、不致密 。

(3)压铸件多是板状薄壁件,而且形状复杂。

3.2 压铸工艺参数调整

        压铸件先期工艺方案和模具浇铸系统如不合理,这对后期压铸参数的制定带来难度。一旦调整无效,就只能改进内浇口的设计。压铸件平均壁厚与内浇口速度有关,而且于填充时间有关。适当提高浇注温度、提升压射速度及模具工作温度都对铸件缺陷改善有益。

        总之,一般容易起皮的压铸件浇道细长,导致能量损耗大,温度及压力补充不上。压铸模具工作温度低时,缺陷更是尤为明显。由此可见,压铸模具工作温度可控,才能充分发挥其它参数的控制效果。同时,集渣包分布大小合理性也很重要,在压铸件小批量试生产时,要验证调整检验抛丸后的铸件质量。

四、铝合金压铸件解决渗漏问题

        铝合金压铸件的厚大热节部位加工螺纹孔后,容易疏松渗漏。对于这种具有压力要求的铸件,加工螺纹孔一直是个难题。而采用挤压丝锥加工是一个可行性的途经。热节部位的螺纹孔附近无法设计冷却装置,在连续压铸时这厚大部位的模具区域一直处在较高温度。铸件成形结晶时,厚大区域周围的薄壁区金属液先凝固,厚大部位金属压力补缩不上,导致孔中心区范围自由结晶收缩,产生缩孔、疏松的缺陷。如用普通丝锥攻丝加工的方式使压铸件大腔与螺纹孔漏压勾通。在大批量生产过程中废品率高达 80﹪,增加化学侵渗补救措施也仅能合格 50﹪,另外侵后的化学残留物存在螺纹孔内难清除掉。不但增加了工时又造成了浪费 。

        通常,压铸工程师首先在补缩和改进模具方面考虑。但是,热节孔在浇口最远处,而且位于铸件背面,所以无法改进。有的工程师把螺纹底孔型芯加长至最大,目的是加强冷却和喷涂。其结果是增加模具复杂性, 经批量生产时质量不稳定,修模费用上升,所以效果不理想。

        由于压铸件毛坯底孔表层区域不致密的特点,采用挤压丝锥加工,效果改善显著。这是因为根据铝合金塑性变形的原理,在螺纹孔内表面的变形力和丝锥磨擦力的共同作用下,具有细化晶粒的致密层重新分布,达到加工效果。

        总之,对有压力要求而且铸造工艺很难保证的螺纹孔,用挤压螺纹实现加工,效率高且效果好。

 


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