压铸铝件常见不良现象有那些?对应的解决方法是什么
1、常见的不良现象有:有产品表面起皱和起皱。
根据罗启全《压铸工艺及设备模具实用手册》第一章:
表面起皱:产品表面形成的不规则褶皱,主要出现在壁较薄的前段部分。
起皱:镶件附近的圆柱状部分,表面的皮膜出现起皱现象起皱的表面部分,根据发生状态有差异。
2、解决方法
根据罗启全《压铸工艺及设备模具实用手册》第一章:
表面起皱解决方法:排气彻底,清除多余的脱模剂。调整高速高压区的位置以防止溶液降温;
起皱解决方法:对模具进行预热,在设定的温度条件下进行生产是很重要的,将模具温度设定在适当的范围。
扩展资料:压铸机设计规范
压铸件的设计一定要考虑到压铸件壁厚、压铸件铸造圆角和脱模斜度、加强筋、压铸件上铸孔和孔到边缘的最小距离、压铸件上的长方形孔和槽、压铸件内的嵌件、压铸件的加工余量七个方面 。
1、铸造圆角设计规范
通常压铸件各个部分相交应有圆角(分型面处除外),可使金属填充时流动平稳,气体也较容易排出,并可避免因锐角而产生裂纹。对于需要进行电镀和涂饰的压铸件,圆角可以均匀镀层,防止尖角处涂料堆积。压铸件的圆角半径R一般不宜小于1mm,最小圆角半径为0.5 mm。
2、压铸件内的嵌件设计规范
首先,压铸件上的嵌件数量不宜过多;其次,嵌件与压铸件的连接必须牢固,同时要求在嵌件上开槽、凸起、滚花等;再次,嵌件必须避免有尖角,以利安放并防止铸件应力集中,铸件和嵌件之间如有严重的电化腐蚀作用,则嵌件表面需要镀层保护;
最后,有嵌件的铸件应避免热处理,以免因两种金属的相变而引起体积变化,使嵌件松动。
3、压铸件壁厚的设计规范
薄壁比厚壁压铸件具备更高的强度和更好的致密性,鉴于此,压铸件设计中应该遵循这样的原则:在保证铸件具有足够强度和刚性的前提下应该尽可能减少壁厚,并保持壁厚具有均匀性。
实践证明,压铸件壁厚设计一般以2.5-4mm为宜,壁厚超过6mm的零件不宜采用压铸工艺生产。压铸件壁太厚、壁太薄对铸件质量影响的表现:如果设计中铸件壁太薄,会使金属熔接不好,直接影响铸件强度,同时会给成型造成困难;
壁太厚或者严重不均匀时,容易产生缩瘪及裂纹,另一方面,随着壁厚的增加,铸件内部气孔、缩松等缺陷也随之增多,同样会降低铸件强度,影响铸件质量。
参考资料来源:百度百科-压铸机
依据南京欧能机械铝合金专用压铸模温机多年经验来看,
压铸模温机的作用就是使温度Jo和Jm保持恒定,在生产或停止时防止温差Jo-m扩大或缩小。
模具的温度在金属溶液的热量散发,充型以及铸件凝固过程中都是关键的因素。
一、模具温度过高时
1.热变形或粘模导致取件困难
2.喷涂的脱模剂不能在型腔表面生成保护膜,增加了脱模剂的消耗
3.压铸模具磨损导致压铸周期延长
4.动模和定模的温差导致模具变形
5.精度降低、结疤、缩孔、缩松增大
二、模具温度过低时
1.因为收缩导致取件困难,粘模
2.脱模剂性能降低
3.导致冷隔或充型不足这类缺陷
4.热冲击增加导致模具磨损
5.压铸件表面嵌有冷豆或流痕
6.精度降低
三、压铸模温机的实用性
在开机过程,生产过程,冷却过程中都有重要的作用。
开机过程
以下通过“压铸铝合金电梯踏板”的例子来说明一下:
在压铸铝合金电梯踏板时,如果首次开机时没有使用压铸模温机,而直接用铝水预热的话,前面压铸十几模的废品,模具的温度才能提高到产品需要的工作温度。
严重影响了工作效率。
按这产品一模300元左右的价格计算,在预热的过程中就损失了4000~5000元。
模具开机预热时,使用压铸模温机可以减少压制产品的废品率。
生产过程
因为压铸模中热量基本来自于液态金属,生产停止哪怕只有几个压射周期,不借助模温控制,模温也会急剧下降,铸件废品率马上大幅上升。
冷却过程
压铸模温机除了预热的作用外,还具备冷却功能。并且温度控制精度达到±1℃,完全可以替代原始简单的水冷却法,压铸出更好的产品。
欧能机械压铸模温机凭着稳定的性能、可靠的品质,已成为广大压铸厂家的首选品牌。
1、模具内浇口太小,压力传递不上去;通过内浇口的金属液流量不够;
2、金属液温度或模具温度过低;
3、压铸的参数(慢速、二快、增压)设置不合理;
4、压室直径、浇道及溢流槽、排气槽设置不合理;
5、压铸件的结构设计不合理;
6、机器的吨位选择不合理;
7、其他因素,例如人的操作问题等等。
在压铸铝合金电梯踏板时,如果首次开机时没有使用压铸模温机,而直接用铝水预热的话,前面压铸十几模的废品,模具的温度才能提高到产品需要的工作温度。严重影响了工作效率。按这产品一模300元左右的价格计算,在预热的过程中就损失了4000~5000元。模具开机预热时,使用压铸模温机可以减少压制产品的废品率。生产过程因为压铸模中热量基本来自于液态金属,生产停止哪怕只有几个压射周期,不借助模温控制,模温也会急剧下降,铸件废品率马上大幅上升。冷却过程压铸模温机除了预热的作用外,还具备冷却功能。并且温度控制精度达到±1℃,完全可以替代原始简单的水冷却法,压铸出更好的产品。
[size=3]一 氧化夹渣
缺陷特征:氧化夹渣多分布在铸件的上表面,在铸型不通气的转角部位。断口多呈灰白色或黄色,经x光透视或在机械加工时发现,也可在碱洗、酸洗或阳极化时发现
产生原因:
1.炉料不清洁,回炉料使用量过多
2.浇注系统设计不良
3.合金液中的熔渣未清除干净
4.浇注操作不当,带入夹渣
5.精炼变质处理后静置时间不够
防止方法:
1.炉料应经过吹砂,回炉料的使用量适当降低
2.改进浇注系统设计,提高其挡渣能力
3.采用适当的熔剂去渣
4.浇注时应当平稳并应注意挡渣
5.精炼后浇注前合金液应静置一定时间
二 气孔 气泡
缺陷特征:三铸件壁内气孔一般呈圆形或椭圆形,具有光滑的表面,一般是发亮的氧化皮,有时呈油黄色。表面气孔、气泡可通过喷砂发现,内部气孔 气泡可通过X光透视或机械加工发现气孔 气泡在X光底片上呈黑色
产生原因:
1.浇注合金不平稳,卷入气体
2.型(芯)砂中混入有机杂质(如煤屑、草根 马粪等)
3.铸型和砂芯通气不良
4.冷铁表面有缩孔
5.浇注系统设计不良
防止方法 :
1.正确掌握浇注速度,避免卷入气体。
2.型(芯)砂中不得混入有机杂质以减少造型材料的发气量
3.改善(芯)砂的排气能力
4.正确选用及处理冷铁
5.改进浇注系统设计
三 缩松
缺陷特征:铝铸件缩松一般产生在内浇道附近飞冒口根部厚大部位、壁的厚薄转接处和具有大平面的薄壁处。在铸态时断口为灰色,浅黄色经热处理后为灰白浅黄或灰黑色在x光底片上呈云雾状严重的呈丝状缩松可通过X光、荧光低倍 断口等检查方法发现<br>
产生原因:
1.冒口补缩作用差
2.炉料含气量太多
3.内浇道附近过热
4.砂型水分过多,砂芯未烘干
5.合金晶粒粗大
6.铸件在铸型中的位置不当
7.浇注温度过高,浇注速度太快
防止方法:
1.从冒口补浇金属液,改进冒口设计
2.炉料应清洁无腐蚀
3.铸件缩松处设置冒口,安放冷铁或冷铁与冒口联用
4.控制型砂水分,和砂芯干燥
5.采取细化品粒的措施
6.改进铸件在铸型中的位置降低浇注温度和浇注速度
四 裂纹
缺陷特征 :
1.铸造裂纹。沿晶界发展,常伴有偏析,是一种在较高温度下形成的裂纹在体积收缩较大的合金和形状较复杂的铸件容易出现
2.热处理裂纹:由于热处理过烧或过热引起,常呈穿晶裂纹。常在产生应力和热膨张系数较大的合金冷却过剧。或存在其他冶金缺陷时产生
产生原因:
1.铸件结构设计不合理,有尖角,壁的厚薄变化过于悬殊
2.砂型(芯)退让性不良
3.铸型局部过热
4.浇注温度过高
5.自铸型中取出铸件过早
6.热处理过热或过烧,冷却速度过激
防止方法:
1.改进铸件结构设计,避免尖角,壁厚力求均匀,圆滑过渡
2.采取增大砂型(芯)退让性的措施
3.保证铸件各部分同时凝固或顺序凝固,改进浇注系统设计
4.适当降低浇注温度
5.控制铸型冷却出型时间
6.铸件变形时采用热校正法
7.正确控制热处理温度,降低淬火冷却速度
气孔分析
压铸件缺陷中,出现最多的是气孔。
气孔特征。有光滑的表面,形状是圆形或椭圆形。表现形式可以在铸件表面、或皮下针孔、也可能在铸件内部。
(1)气体来源
1) 合金液析出气体—a与原材料有关 b与熔炼工艺有关
2) 压铸过程中卷入气体¬—a与压铸工艺参数有关 b与模具结构有关
3) 脱模剂分解产生气体¬—a与涂料本身特性有关 b与喷涂工艺有关
(2)原材料及熔炼过程产生气体分析
铝液中的气体主要是氢,约占了气体总量的85%。
熔炼温度越高,氢在铝液中溶解度越高,但在固态铝中溶解度非常低,因此在凝固过程中,氢析出形成气孔。
氢的来源:
1) 大气中水蒸气,金属液从潮湿空气中吸氢。
2) 原材料本身含氢量,合金锭表面潮湿,回炉料脏,油污。
3) 工具、熔剂潮湿。
(3)压铸过程产生气体分析
由于压室、浇注系统、型腔均与大气相通,而金属液是以高压、高速充填,如果不能实现有序、平稳的流动状态,金属液产生涡流,会把气体卷进去。
压铸工艺制定需考虑以下问题:
1) 金属液在浇注系统内能否干净、平稳地流动,不会产生分离和涡流。
2) 有没有尖角区或死亡区存在?
3) 浇注系统是否有截面积的变化?
4) 排气槽、溢流槽位置是否正确?是否够大?是否会被堵住?气体能否有效、顺畅排出?
应用计算机模拟充填过程,就是为了分析以上现象,以作判断来选择合理的工艺参数。
(4)涂料产生气体分析
涂料性能:如发气量大对铸件气孔率有直接影响。
喷涂工艺:使用量过多,造成气体挥发量大,冲头润滑剂太多,或被烧焦,都是气体的来源。
(5)解决压铸件气孔的办法
先分析出是什么原因导致的气孔,再来取相应的措施。
1) 干燥、干净的合金料。
2) 控制熔炼温度,避免过热,进行除气处理。
3) 合理选择压铸工艺参数,特别是压射速度。调整高速切换起点。
4) 顺序填充有利于型腔气体排出,直浇道和横浇道有足够的长度(>50mm),以利于合金液平稳流动和气体有机会排出。可改变浇口厚度、浇口方向、在形成气孔的位置设置溢流槽、排气槽。溢流品截面积总和不能小于内浇口截面积总和的60%,否则排渣效果差。
5) 选择性能好的涂料及控制喷涂量。
解决缺陷的思路
由于每一种缺陷的产生原因来自多个不同的影响因素,因此在实际生产中要解决问题,面对众多原因到底是非功过先调机?还是先换料?或先修改模具?建议按难易程度,先简后复杂去处理,其次序:
1) 清理分型面,清理型腔,清理顶杆;改善涂料、改善喷涂工艺;增大锁模力,增加浇注金属量。这些靠简单操作即可实施的措施。
2) 调整工艺参数、压射力、压射速度、充型时间、开模时间,浇注温度、模具温度等。
3) 换料,选择质优的铝合金锭,改变新料与回炉料的比例,改进熔炼工艺。
4) 修改模具,修改浇注系统,增加内浇口,增设溢流槽、排气槽等。
例如压铸件产生飞边的原因有:
1) 压铸机问题:锁模力调整不对。
2) 工艺问题:压射速度过高,形成压力冲击峰过高。
3) 模具问题:变形,分型面上杂物,镶块、滑块有磨损不平齐,模板强度不够。解决飞边的措施顺序:清理分型面→提高锁模力→调整工艺参数→修复模具磨损部位→提高模具刚度。从易到难,每做一步改进,先检验其效果,不行再进行第二步。
压铸模具产生龟裂的原因,也许跟很多因素都有关,如:模具钢材纯净度高低,热处理工艺是否合理,压铸前的模具预热是否充分,模具结构合理与否,模具大小,模具散热效果……等等,都有关系。
因此,压铸模具龟裂的因素,没办法完全断定就是哪个因素造成的。只是造成因素大,或者是小。但是,一万模就腐蚀,压模数量有点少,这和模具钢纯净度有直接的关系。
从模具钢角度,分析压铸模具被冲腐蚀产生龟裂的原因有两个:
1)模具钢含有低熔点的杂质太多。这些细微分布于模具型腔的低熔点杂质,无法抵抗高温高压铝合金的冲刷,熔化后脱落,在模具表面形成腐蚀麻点或细微裂纹,称为龟裂。这些龟裂点慢慢延展扩大,就形成压铸模具的开裂报废。
2)模具钢抗高温软化性能差。模具在高温下工作,无法抵御急冷急热的频繁交替,硬度下降很快。硬度低的模具钢,自然容易被冲腐蚀,产生龟裂。
改善方法是,选用纯净度高的热作模具钢,如:高钼H13,无硫8407,无硫8418。配合好的热处理工艺,试模请内应力消除干净。压铸模具硬度和模具结构,模具大小有很的关系。压铸模具的硬度HRC42-52之间,都有人使用,这要根据具体情况确定。
1.可切割产品观察是整体不够还是局部不够,如局部则可能是进料口有问题,如整体则可能是增压不足。需检查增压系统是否工作正常。
2.可观察料筒直径 ,计算产品重量 ,在料筒中所占体积比过高或过低都不适合。
3.观察压射速度 ,不宜过快