許多壓鑄五金廠希望盡快解決鋁合金壓鑄件氣密性差的問題, 找出可能存在的缺陷。因此, 東莞壓鑄廠結合生產實踐中的幾個案例制定了相應的措施, 并最終找到了解決方案。

 

根據東莞壓鑄廠的分析, 壓鑄氣密性差是指在壓鑄內施加一定壓力時, 鑄件內外的泄漏, 造成壓降。如果使用這種壓鑄, 很可能會造成漏油、漏氣、漏水等問題。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明)。在壓鑄生產中, 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系到鑄件中氣孔的數量。鑄件中的孔隙率不僅降低了合金的機械性能和耐腐蝕性, 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氣等惰性氣體注入鋁合金或添加固體脫氣劑等, 使液態(tài)鋁中溶解的氫擴散到氣泡中。當氣泡上升到液態(tài)鋁表面時, 氣泡破裂, 氫氣逃逸到大氣中, 從而達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計質量, 也是決定后期生產中壓鑄造質量的主要因素。作為一個系統(tǒng), 它由許多元素組成, 其目的是使合金液體以適當的流動狀態(tài)填充空腔

 

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

 

由于流道在致密側打開, 鋁液最終會回到左上角的死角, 會出現渦流和滾動現象。因此, 鑄件左側的質量將顯著降低, 氣密性也將降低。

 

流道設計使每個流道中的鋁液基本同時填充, 彌補了部分鑄件的不足, 使鑄件的整體質量得到了均衡的提高。因此, 在模具制造中, 流道的設計應盡量采用多股流道, 鋁流應與鑄造方向一致, 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, 應同時填充多股噴口, 使一股或多股鋁液不能在最后一端返回到死角產生渦流。此外, 壓鑄模具對礦渣袋和排氣管的收集也應合理分配。適當的流動狀態(tài)是保證液體流動的碰撞、空氣夾閉和速度不穩(wěn)定的保證。否則, 無論排放系統(tǒng)多么優(yōu)秀, 空氣仍然無法排出。

 

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。對于氣密性要求嚴格的產品, 有必要選擇合適的壓鑄型號。

目前, 壓鑄機在鋁合金壓鑄生產中基本上采用三級注塑, 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, 內部噴流的速度非常快, 鋁液基本上會充滿空腔。同時, 二次注射速度的位置太早, 鑄件容易出現孔隙率等缺陷。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到內門的理想入口。因此, 這個階段是產生氣孔的關鍵, 所以速度越高, 產生渦流和形成氣孔就越容易。

 

例如, 在摩托車發(fā)動機的右曲軸機箱中, 有許多類型的缺陷會導致空氣泄漏。從理論上講, 任何壓鑄缺陷都可能導致鑄件出現漏氣。在實際生產中, 氣密性差的位置最常見的是圖3、A、B 和 C。造成這種問題的原因很多, 要把握調整的主要原因, 才能使漏氣得到明顯的改善。是調整壓鑄工藝曲線的有效方法。

 

為了減少鑄件內部的收縮, 填補漏氣通道, 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關點。在滿足鑄件成形或表面質量要求的前提下, 第一級注射速度應盡可能低, 在鋁合金到達內流道前, 不應啟動高速。通過上述工藝的改進, 箱體的氣密性大大提高。

 

4. 操作方法

 

壓鑄過程中, 由于有些涂層具有高揮發(fā)性點, 氣體演化的性質, 有直接的影響, 鑄造氣孔, 而脫模劑主要依靠人工噴涂, 用量主要依靠經驗掌握, 過多, 如果量太大噴涂時間過長, 很可能會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, 導致孔隙率較大。因此, 在生產過程中應選擇低揮發(fā)點、少量氣體涂層。同時, 吹氣時間可以延長一些, 以確保動態(tài)模具干燥。對于具有復雜外殼結構的模具, 有必要對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行吹干。

 

5. 控制加工余量

 

在壓鑄成型過程中, 腔以最快的速度填充, 使鋁液在模具中迅速凝固形成產品。因此, 由于鋁液夾帶, 鑄件中不可避免地會出現氣孔, 或者由于固體和液體之間的密度差而導致收縮 (見圖 4)。然而, 由于快速凝固, 鑄件的表層也會形成致密的細粒層, 而這些細顆粒層具有相對較高的力學性能。組織致密層的厚度隨生產過程的變化而變化。為了保證鑄件的氣密性, 在以后的加工過程中應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過程中的廢品率較高, 并出于節(jié)能減排的原因, 實際生產中的廢品在爐內再利用, 流道的回流量大大增加, 這也會導致鑄件的氣密性差。

因此, 在生產符合氣密性要求的鑄件時, 應嚴格控制回裝的分類、處理和使用, 使回氣量和新收費的比例在滿足質量要求的條件。否則, 在后續(xù)生產中過度使用回收費會增加鑄件的針孔, 不符合氣密性的要求, 不利于鑄件的質量保證。

 

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, 當壓力室充滿較低的程度時), 則無法盡快去除壓力室中的氣體。在注入活塞的高速推進下, 形成了湍流狀態(tài)下的無序流動, 容易與氣體接觸, 造成氣孔、澆注不足等缺陷。同時, 由于壓力室中存在太多的氧化物刻度, 在鑄件內很容易形成墊片, 從而降低了鑄件的局部強度, 在大泄漏試驗壓力的作用下很容易泄漏。因此, 選擇合理的室內充填度可以有效地降低鑄件的孔隙率, 從而降低漏風率。

 

提高鑄件氣密性的實例

 

當嚴格時, 必須實現100% 的泄漏檢測, 否則在使用中會造成漏油, 影響車輛的正常使用, 在生產過程中確保氣密性是質量檢驗的重點。

 

在早期的模具設計中, 由于氣密性不被認為是主要問題, CLQ81 基地鑄件在生產過程中的漏風率非常高, 特別是在一段時間的生產之后, 模具表面會出現嚴重的裂縫, 局部應變也非常嚴重, 這加劇了鑄件的漏風率。產品部件氣密性差已成為制約生產的主要瓶頸 (雖然可以通過后期的滲透來彌補, 但生產成本大大增加)。為了解決這個問題, 我們分析了鑄件漏氣的原因。

 

由于生產過程中的廢件和流道材料數量大, 后期生產中鑄件的雜質含量增加, 不利于鑄件的質量保證。同時, 在加工過程中, 由于加工余量大, 鑄件內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) 嚴格控制回充的使用, 將氮氣吹入鋁液中, 加入 * 精煉劑, 使爐內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。it ' 有可能。

 

(2) 為保證鋁合金壓鑄件加工后的氣密性, 在后期加工過程中改進加工夾具設計, 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程中出現裂紋和應變等表面缺陷, 在制造新的抽芯芯時, 應加強模具的相應部件, 并將其表面鍍上鈦。上述措施實施一段時間后, 鑄件的漏風率大大降低, 基本上不再需要進行滲透處理。

 

三, 結尾

 

從以上實例分析可以看出, 壓鑄生產中鑄造氣密性檢測不良的問題難以解決, 其原因可能是各種鑄造缺陷的共同作用造成的。因此, 針對氣密性差的現象, 東莞壓鑄廠應盡量對合金的性質、工藝、模具等進行逐步調查, 找出主要原因和針對性措施, 以有效地提高鋁合金壓鑄的氣密性。