壓鑄工藝參數
1.什么是壓射比壓,如何調節壓射比壓?
答:壓射比壓是壓室內金屬液在單位面積的壓力,在保證產品質量的前提下,盡量使用較低的比壓。燈飾壓鑄的比壓一般小于50MPA,產品壁厚越大,比壓要求越高。產品結構越復雜比壓要求越高。
2.什么是壓射速度,如何調節壓射速度?
答:壓射速度是指壓鑄時,壓射頭運動的速度,分慢壓射速度和快壓射速度,一般所說的壓射速度是指快壓射速度。慢壓射速度的大小是以壓射頭經過澆料口時,不起金屬液飛濺為好,一般為0.1~0.5M/S,快壓射速度鋁合金一般為:0.1~1.1M/S。鋁合金壓鑄件壁厚越薄要求壓射速度越快,鋁合金壓鑄件形狀越復雜要求壓射速度越快,鋁合金壓鑄件投影面越大要求壓射速度越快,鋁合金壓鑄件鎮充路徑越長要求壓射速度越快。
3.什么是澆注溫度,如何選擇澆注溫度?
答:澆注溫度一般指金屬液澆入壓射室,充填型腔時平均溫度。通常在保證成型和所要求表面質量的前提下,采用盡可能低的溫度。鋁合金的澆注溫度為650℃~720℃,鑄造合金流動性好,澆注溫度可選低些;薄壁,形狀復雜的鋁合金壓鑄件澆注溫度可選高些;壓鑄模具大,散熱快,澆注溫度可選高些。
4.什么是壓鑄模具溫度,鋁合金壓鑄模具正常生產時模具溫度是多少?
答:模具溫度是在生產過程中壓鑄模具的溫度,鋁合金壓鑄模具在正常生產時的溫度為:200℃~280℃。一般鋁合金壓鑄件越薄,結構越復雜,壓鑄模具溫度要求越高。
5.什么叫充填時間?如何選擇充填時間?
答:金屬液開始射入型腔至充滿所需時間稱為充填時間。鋁合金壓鑄充填時間為:0.01S~0.1S。填充時間的選擇原則是:(1)合金澆注溫度高,則充填時間應長些;(2)壓鑄模具溫度高,則充填時間長些;(3)厚壁部位若離內澆口遠,則填充時間應長些;(4)熔化熱高的合金,充填時間應長些;(5)排氣效果較差時,充填時間應長些。
6.什么是持壓時間?持壓的作用是什么?如何選擇持壓時間?
答:持壓時間也叫保壓時間,是金屬液充滿型腔后,在增壓比壓作用下凝固所需時間稱為持壓時間。持壓的作用是使正在凝固的金屬在壓力下結晶,從而獲得內部組織密的鋁合金壓鑄件。壓鑄鋁持壓時間在鑄件壁厚小于2.5MM時為1~2秒,鑄件壁厚為2.5~6MM時為3~8秒。其選擇原則是:(1)壓鑄合金結晶溫度范圍較高,持壓時間延長些;(2)鑄件壁厚大,持壓時間可長些;(3)若為頂澆口,持壓時間可長些,內澆口厚持壓時間應長些。
7.什么是留型時間?如何選擇留型時間?
答:留型時間也叫冷模時間,是鑄件在壓鑄模具中停留時間。即從持壓開始至開模頂出鑄件前所需的時間。足夠的留型時間保證鑄件在模型中充分凝固,冷卻并有一定的強度。通常使鑄件頂出不變形、不開裂的最短時間為宜。鋁合金壓鑄鑄件的留型時為5S~30S,它與鑄件的壁厚有著直接的關系,鑄件壁厚越厚,留型時間越長。
壓鑄涂料
1.什么是壓鑄涂料?
答:壓鑄過程中對型腔壁面,型芯表面,壓鑄模具和壓鑄機的摩檫部分(如滑塊、頂出元件、沖頭及壓射室)等以噴涂的潤滑材料和稀釋劑的混合物通稱為壓鑄涂料。
2.壓鑄涂料的作用是什么?
答:(1)高溫時保持良好的潤滑性能;
(2)避免高溫熔融合金對型腔表面的沖刷作用和預防粘?,F象,改善模型的工作條件;
(3)減少模型的導熱率,保持熔融合金流性,從而改善合金的成型性;
(4)減少鑄件與模型成型部分之間的摩擦、從而減小型芯和型腔被磨損,延長壓鑄模具的使用壽命和提高鑄件表面質量。
3.對壓鑄涂料的要求是什么?
答:(1)揮發點低,在100~150℃時稀釋能所很快地揮發;
(2)涂覆性好;
(3)對模型及鑄件沒有腐蝕作用;
(4)潤滑性好;
(5)性能穩定;
(6)無特殊味道,在高溫時不析出或不分解出有害氣體;
(7)配制工藝簡單;
(8)來源豐富,價格低廉。
4.常用的鋁合金壓鑄涂料有哪些?
答:(1)石墨+機油,用于成型部分,射沖頭,壓射室較多;
(2)石油+瀝青,配比85:15,把瀝青加熱至80℃熔化后加入石油攪拌均勻即可,可預防粘模;
(3)膠體石墨,用于壓室和壓射沖頭(市場有售);
(4)水基涂料,稀釋噴霧化劑,型腔表面防粘模。
壓鑄件的缺陷特征、產生原因及防止方法
一、壓鑄件的流痕及花紋的特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:主要鑄件表面上有與金屬液流動方向一致的條紋,明顯可見,后來居上金屬和基體不一樣,無方向的紋路,無發展趨勢。
(2)產生原因:
1、首先進入型腔的金屬液形成一個極薄而又不完全的金屬層后,被隨后而來的金屬液所彌補而產生的接痕;
2、壓鑄模具模溫過低;
3、內澆道截面積過小及位置不當而產生噴濺;
4、作用于金屬液上的壓力不足;
5、涂料用量過多。
(3)防止方法:
1、提高壓鑄模具模溫;
2、調整內澆道截面積及位置;
3、調整內澆道金屬液的速度及壓力;
4、適當地選用涂料及調整用量。
二、壓鑄件的網狀毛刺、龜裂紋特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:壓鑄件表面上有網狀發絲一樣凸起的痕跡,隨壓鑄次數增加而不斷擴大和延伸。
(2)產生原因:
1、壓鑄模具型腔表面產生龜裂 ;
2、壓鑄模具材料不當或熱處理工藝不正確;
3、壓鑄模具溫度冷熱變化太大;
4、澆注溫度過高;
5、壓鑄模具預熱不足;
6、型腔表面粗糙;
7、壓鑄模具鑲塊強度低或有尖角。
(3)防止方法:
1、正確選用壓鑄模具材料及熱處理工藝;
2、澆注溫度不宜過高,尤其是高熔點合金;
3、壓鑄模具預熱要充分;
4、壓鑄模具要定期或生產一定次數后回火處理,打磨成形部位的表面。
三、壓鑄件的冷隔特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:壓鑄件表面有明顯的、不規則的,下陷的線性形紋路(有穿透與不穿透兩種)形狀細小而狹長,有的交接邊緣光滑,有斷開的可能。
(2)產生原因:
1、兩股金屬流相互對接,但未完全熔合而又無夾雜存在其間,兩股金屬的結合力很薄弱;
2、澆注溫度或模具溫度偏低;
3、選擇合金不當,流動性差;
4、澆道位置不對或流路過長;
5、填充速度低;
6、壓射比壓低。
(3)防止方法:
1、適當提高澆注溫度;
2、提高壓射比壓,縮短填充時間;
3、提高壓射速度的同時加大內澆道截面積;
4、改善排氣條件;
5、正確選用合金,提高合金的流動性。
四、壓鑄件的縮陷(凹陷)特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:在鑄件厚大部分的表面上有平滑的凹陷(狀如盤碟)。
(2)產生原因:
1、由收縮引起:A、壓鑄件結構設計不當,壁厚差太大;B、合金收縮大; C、澆道位置不當;D、壓射比壓低;E、模具局部溫度過高。
2、由憋氣引起: 填充型腔時,局部氣體未排出,被壓縮在型腔表面與金屬液界面之間。
(3)防止方法:
1、壁厚應均勻;
2、厚薄過度要緩和;
3、選用收縮性小的合金;
4、正確選擇合金液導入位置及增加內澆道截面積;
5、增加壓射壓力,增加填充時間;
6、適當降低澆注溫度及模具的溫度;
7、對局部高溫處要進行冷卻;
8、改善排溢條件;
五、壓鑄件的印痕特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:
1、鑄件表面與模具型腔表面接觸所留下的痕跡;
2、鑄件表面上出現階梯痕跡。
(2)產生原因:
1、由頂出元件引起
①頂桿端面被磨損;
②頂桿調整不齊;
③模具型腔拼接部分和其他活動部分配合不好。
2、由拼接活動部分引起
①鑲拼活動部分引起;
②活動部分松動或磨損;
③鑄件的側壁表面,由動、定模互相穿插的鑲件所形成。
(3)防止方法:
1、工作前要檢查,修好壓鑄模具;
2、頂桿長短要調整到適當位置;
3、緊固鑲塊和其他活動部分;
4、設計時要消除穿插的鑲嵌形式,改進模具結構。
六、壓鑄件的鐵豆(冷豆)特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:鑄件表面嵌有冷豆,未與鑄件完全融合的金屬顆粒(通常在欠鑄處)。
(2)產生原因:
1、澆注系統設置不當;
2、填充速度快;
3、金屬液過早地流入型腔。
(3)防止方法:
1、改進澆道系統避免金屬液直沖型芯、型壁;
2、增大內澆道截面積;
3、改進操作,調整機器。
七、壓鑄件上的粘附物痕跡特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:小片狀的金屬或非金屬物與金屬的基體部分熔接,在外力的作用下小片狀物剝落后,鑄件表面有的發亮,有的為暗灰。
(2)產生原因:
1、在壓鑄模具型腔表面上有金屬或非金屬殘留物;
2、澆注時帶進雜質附著在型腔表面上。
(3)防止方法:
1、在壓鑄前要對型腔、壓室及澆注系統清理干凈,去除型腔表面粘附物;
2、對澆注的合金液要清理干凈;
3、選擇合適的涂料,噴涂要均勻。
八、壓鑄件的分層(夾皮及剝落)特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:鑄件局部有明顯的金屬分層。
(2)產生原因:
1、壓鑄模具剛性不夠,在金屬液填充過程中,模板產生抖動;
2、壓射沖頭與壓室配合不好,在壓射中沖頭前進時速度不平穩;
3、澆道系統設計不當。
(3)防止方法:
1、加強壓鑄模具剛性,緊固壓鑄模具部件,使之穩定;
2、調壓射沖頭與壓室的配合同隙;
3合理設計澆道系統。
九、壓鑄件的機械拉傷特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:鑄件表面順著出模方向留有擦傷的痕跡。
(2)產生原因:
1、壓鑄模具設計和制造不正確,如型芯的成型部分無斜度或負斜度;
2、型芯或型壁上壓傷影響出模;
3、鑄件頂出時有偏斜。
(3)防止方法:
1、拉傷部位固定時檢查壓鑄模具,修正斜度、打光壓痕;
2、拉傷面無固定位置時,要注意增加涂料;
3、檢查合金成分,如鋁合金中鐵的含量不小于0.6 % ;
4、調整頂桿,使頂出力平衡。
十、壓鑄件的粘模拉傷特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:壓鑄合金與型壁粘連而產生拉傷痕跡,在嚴重的情況下會被撕破。
(2)產生原因:
1、合金液澆注溫度過高;
2、壓鑄模具溫度太高;
3、涂料使用不足或不正確;
4、壓鑄模具成型表面粗糙;
5、澆道系統不正確使金屬液直接沖擊型芯或型壁;
6、壓鑄模具材料使用不當或熱處理工藝不正確,硬度不足;
7、鋁合金含鐵量太少,小于0.6% ;
8、填充速度太快。
(3)防止方法:
1、降低澆注溫度 ;
2、壓鑄模具溫度控制在工藝范圍內;
3、消除型腔粗糙的表面;
4、檢查涂料的品種或用量是否適合;
5、調整內澆道防止金屬液直沖;。
6、校對合金成分,使鋁合金的含鐵量符合要求;
7、壓鑄模具材料、熱處理工藝及硬度是否合理;
8、適當降低填充速度。
十一、壓鑄件的碰傷特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:鑄件表面有擦傷、碰傷。
(2)產生原因:
1、使用和搬運不當;
2、運轉和裝卸不當。
(3)防止方法:
1、注意成品使用、搬運和包裝;
2、從壓鑄機上取件時要小心。
十二、壓鑄件的氣孔特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:解剖后外觀檢查或探傷檢查:氣孔具有光滑的表面,形狀呈圓形或橢圓形,這種氣孔多呈暗灰色表面。
(2)產生原因:
1、合金液導入方向不合理或金屬液流動速度太快,產生噴射,過早堵住排氣道或正面沖擊型壁而形成漩渦包住空氣,這種氣孔多產生于排氣不良或深腔處;
2、金屬液溫度過高,含氣量大,而在凝固時析出;
3、涂料發氣量大在澆注前未燒凈,使氣體卷入鑄件。
(3)防止方法:
1、使用干燥而潔凈的爐料;
2、不使金屬液過熱并且很好除氣;
3、改善澆道的導流方向;
4、降低壓射速度;
5、盡可能保證合理的內澆口截面積;
6、排氣槽的設置要合理并有足夠的排氣能力。
十三、壓鑄件的氣泡的特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:接近鑄件表面有較多氣體集聚,鑄件表面鼓泡。
(2)產生原因:
1、由卷入的氣體引起:
(1)型腔中的氣體未排出;
(2)涂料產生的氣體卷入鑄件。
2、金屬液內有較多的氣體,凝固時析出留在鑄件內。
3、鑄件冷卻時間不夠。
4、壓鑄模具局部溫度過高。
(2)防止方法:
1、改善溢流糟和排氣道的位置和大??;
2、改善填充時間;
3、提高壓射壓力;
4、在氣孔處設置型芯;
5、盡量少用涂料;
6、清除合金液中的氣體和氧化物;
7、爐料要管理好,避免被塵土和油類污染;
8、模溫高的局部冷卻。
十四、壓鑄件的縮孔、縮松的特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:解剖后外觀檢查或探傷檢查:縮孔表面呈暗色,不光滑,形狀不規則的孔洞,大而集中的為縮孔,小而分散的為縮松。
(2)產生原因:縮孔是鑄件在冷卻過程中內部補償不足而造成的孔穴。
1、澆注溫度過高;
2、壓射比壓低;
3、鑄件在結構上壁厚變化大;
4、內澆口厚度過小。
5、金屬液填充時間太短。
(3)防止方法:
1、改善鑄件結構,使鑄件壁厚均勻;
2、在可能的條件下降低澆注溫度;
3、提高壓射比壓;
4、適當改善澆注系統,使壓力更好地傳遞。
5、調節合理的填充時間。
十五、壓鑄件的裂紋的特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:將鑄件放在堿性溶液中,裂紋處呈暗灰色。金屬基體的破壞與裂開呈直線或波浪形,紋路狹小而長,在外力作用時有發展趨勢。
(2)產生原因:在鑄件上由于應力或外力而產生的裂紋。
1、鋁合金中鐵含量過高或硅含量過高或過低;
2、合金中有害雜質的含量過高,降低了合金的可朔性;
3、模具,特別是型芯溫度太低;
4、鑄件壁厚變化劇烈;
5、壓射比壓過低,產品強度不夠;
6、留模時間過長;
7、頂出時受力不均勻。
8、開模、抽芯或頂出產品出模有阻礙拉裂。
(3)防止方法:
1、正確控制合金成分,在某些情況下,可在合金中加純鋁錠以降低合金中含鐵量和含硅量,或在合金中加鋁硅中間合金以提高硅的含量;
2、提高模具溫度;
3、改善鑄件結構;
3、調整模具使頂桿受力均勻;
4、改善結構,使產品脫模順暢。
十六、壓鑄件的輪廓不清晰的特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:金屬液未充滿型腔,鑄件表面有不規則的孔洞,凹陷和棱角不齊,表面形狀呈自然液流或與液面相似。
(2)產生原因:
1、內澆口寬度不夠或模具排氣條件不良;
2、合金流動性差;
3、澆注溫度低或模具溫度低,壓射速度低;
4、壓射比壓不足;
5、產品邊角結構、尺寸不合理,不易填充;
(3)防止方法:
1、改進內澆道,改善排氣條件;
2、適當提高壓鑄模具溫度和合金液的澆注溫度;
3、提高壓射比壓和壓射速度;
4、改良產品結構和尺寸;
十七、壓鑄件變形的特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:鑄件(彎、扭)曲、超出圖樣尺寸公差要求。
(2)產生原因
1、鑄件結構不合理,各部分收縮不均勻;
2、留模時間太短;
3、頂出過程鑄件偏斜,頂針分布不合理;
4、鑄件剛度不夠;
5、鑄件放置不合理或去除澆道方法不當。
(3)防止方法:
1、改進鑄件結構,使壁厚均勻;
2、鑄件不要堆疊存放,特別是大而壁薄的鑄件;
3、時效或退火時不要堆疊入爐;
4、必要時可進行整形。
十八、壓鑄件的飛邊的特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:鑄件分型面處或活動部分突出過多的金屬薄片。
(2)產生原因:
1、壓射前機器的調整不當,模具沒有鎖死;
2、壓鑄模具的滑塊損壞或鎖緊零件失效;
3、鑲塊與滑塊磨損或配合間隙不當;
4、壓鑄模具剛度不夠造成變形。
5、分型面未清理干凈;
6、脹型力大于鎖模力。
防止方法:
1、檢查合模力及增壓情況;
2、調整增壓機構使壓射增壓峰值降低;
3、檢查壓鑄模具的變形程度和鎖緊零件;
4、檢查壓鑄模具是否損壞;
5、將分模面清理干凈;
6、換合模力較大的機器生產。
十九、壓鑄件的多肉或帶肉、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:鑄件上存在形狀不規則的凸出部分(重復出現)。
(2)產生原因:
1、壓鑄模具熱處理不當造成模具崩缺或被壓塌;
2、壓鑄模具產生龜裂而掉塊;
3、有滑塊的壓鑄模具在分型面處因清理不干凈而合模時壓壞;
4、成形表面機械損傷。
(3)防止方法:
1、按工藝規程進行熱處理;
2、嚴格按照操作規程操作;
3、參看“龜裂”防止措施。
二十、壓鑄件的錯型或錯模特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:壓鑄件的分模線不對齊,出現臺階。
(2)產生原因:
1、壓鑄模具鑲件移位;
2、壓鑄模具導向零件移位或磨損;
3、壓鑄模具型腔制造誤差。
(3)防止方法:
1、調整鑲件的位置;
2、更換導向零件;
3、修整消除誤差。
二十一、壓鑄件的化學成分不符合要求特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:鑄件合金元素不符合要求或雜質過多、材料性能(如強度、硬度、韌性,流動性,收縮量等)與要求不符。
(2)產生原因:
1、配料不準確;
2、原材料及回爐料未加分析即投入使用。
3、熔煉時間過長,部分元素燒損過多。
4、熔煉過程中混入過多雜質。
(3)防止方法:
1、爐料經化驗分析后才能配用;
2、爐料要嚴格管理,新舊料要按一定比例使用;
3、嚴格控制熔煉工藝;
4、熔煉工具要噴刷涂料。
二十二、壓鑄件的夾渣特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:鑄件上有不規則的明或暗的孔,孔內常被熔渣充塞,在金相檢查時,在低倍顯微鏡下呈暗黑色或高倍下亮而無色。
(2)產生原因:金屬中有夾渣或型腔中有非金屬殘留物,在壓射前未被清除而產生。
1、金屬液表面上的熔渣未清除,將熔渣和金屬液同時澆注到壓室內。
2、用石墨堝時邊緣有脫落混入金屬液中;
3、使用焦炭爐時,有焦炭或爐灰混入金屬液中;
4、涂料中石墨太多,形成堆積。
(3)防止方法:
1、仔細去除金屬表面的熔渣;
2、遵守金屬液的舀取工藝 ;
3、在石墨坩堝的邊緣裝上鐵環;
4、在加焦炭和排灰時操作小心或把坩堝蓋起來;
5、使用涂料要均勻、用量要適當。
二十三、壓鑄件的脆性的特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:合金晶粒粗大,使鑄件易斷裂或碰碎,斷口晶粒粗大而發亮。
(2)產生原因:
1、合金過熱太大或保溫時間過長;
2、鋁合金含有鋅鐵等雜質太多;
3、壓鑄模具冷卻時間太長,模溫太高;
4、鋁合金中含銅超出規定范圍。
(3)防止方法:
1、合金不宜過熱,盡量縮短熔煉和保溫時間;
2、改善壓鑄模具冷卻條件,縮短冷模時間;
3、嚴格控制合金成分在允許的范圍內。
二十四、壓鑄件的滲漏的特征、產生原因及其防止方法是什么?
答:(1)特征:試壓(氣密性)試驗:漏水或滲水。
(2)產生原因:
1、鑄件有裂紋,主要由收縮應力造成;
2、鑄件結構不合理,壁厚不均,造成組織疏松;
3、壓射力和壓射比壓不足;
4、澆注系統設計不合理;
5、合金選擇不當;
6、排氣不良。
(3)防止方法:
1、改良產品結構,盡量采用圓角過,克服壁厚不均;
2、提高壓射比壓;
3、盡量避免后加工;
4、改進澆注系統和排氣系統;
5、選用良好的合金;
6、對要求高的產品進行浸滲處理。