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压铸生产中常遇模具存在的问题注意点 发布时间:2012-6-5 10:10:42 来源：互联网文字【大 中 小】 1. 浇注系统、排溢系统例(1)对于冷室卧式压铸机上模具直浇道的要求： 压室内径尺寸应根据所需的比压与压室充满度来选定，同时，浇口套的内径偏差应比压室内径的偏差适当放大几丝，从而可避免因浇口套与压室内径不同轴而造成冲头卡死或磨损严重的问题，且浇口套的壁厚不能太薄。浇口套的长度一般应小于压射冲头的送出引程，以便涂料从压室中脱出。 压室与浇口套的内孔，在热处理后应精磨，再沿轴线方向进行研磨，其表面粗糙ra0.2m。 分流器与形成涂料的凹腔，其凹入深度等于横浇道深度，其直径配浇口套内径，沿脱模方向有5斜度。当采用涂导入式直浇道时，因缩短了压室有效长度的容积，可提高压室的充满度。2. 对于模具横浇道的要求 冷卧式模具横浇道的入口处一般应位于压室上部内径2/3以上部位，以免压室中金属液在重力作用下过早进入横浇道，提前开始凝固。 横浇道的截面积从直浇道起至内浇口应逐渐减小，为出现截面扩大，则金属液流经时会出现负压，易吸入分型面上的气体，增加金属液流动中的涡流裹气。一般出口处截面比进口处小10-30%。 横浇道应有一定的长度和深度。保持一定长度的目的是起稳流和导向的作用。若深度不够，则金属液降温快，深度过深，则因冷凝过慢，既影响生产率又增加回炉料用量。 横浇道的截面积应大于内浇口的截面积，以保证金属液入型的速度。主横浇道的截面积应大于各分支横浇道的截面积。 横浇道的底部两侧应做成圆角，以免出现早期裂纹，二侧面可做出5左右的斜度。横浇道部位的表面粗糙度ra0.4m。3. 内浇口 金属液入型后不应立即封闭分型面，溢流槽和排气槽不宜正面冲击型芯。金属液入型后的流向尽可能沿铸入的肋筋和散热片，由厚壁处向薄壁处填充等。 选择内浇口位置时，尽可能使金属液流程最短。采用多股内浇口时，要防止入型后几股金属液汇合、相互冲击，从而产生涡流包气和氧化夹杂等缺陷。 薄壁件的内浇口厚件要适当小些，以保证必要的填充速度，内浇口的设置应便于切除，且不使铸件本体有缺损(吃肉)。 (4)溢流槽 溢流槽要便于从铸件上去除，并尽量不损伤铸件本体。 溢流槽上开设排气槽时，需注意溢流口的位置，避免过早阻塞排气槽，使排气槽不起作用。 不应在同一个溢流槽上开设几个溢流口或开设一个很宽很厚的溢流口，以免金属液中的冷液、渣、气、涂料等 料饼厚度大小对压铸的影响 发布时间:2012-5-3 10:19:35 来源：互联网文字【大 中 小】 料饼厚度超差，产品易形成欠铸、冷隔（汤回）、气孔、发黑、浇口分层缺肉、疏松、缩孔、产品机械性能下降等缺陷。 一、料饼厚度的大小规范 1、一般情况下料饼厚度为：50为165mm60为185mm70为205mm80为225mm90为245mm100为265mm。 2、当产品的气孔要求比较严格时，料饼厚度应适当加厚25mm即：50为205mm60为225mm70为255mm 3、当模具的浇口套和分流锥不用通水冷却时，料饼厚度应适当减小23mm即：50为45mm60为165mm70为185mm等。 二、料饼的材料组成料饼是由料缸周围温度较低流动性较差的铝水、浇入压室铝水表面的杂质、氧化皮和一部分高温流动性好的合金组成。高温的铝水流动性较好，一般都在前边流动；靠后边的都是温度较低流动性较差的铝水。 三、料饼厚度过薄对产品质量产生的影响料饼过薄，料饼中无高温的、流动性好和可流动充填型腔的铝水，也无能够向型腔传递压力的铝水。产品容易形成欠铸、冷隔、气孔、发黑、疏松、缩孔、产品机械性能下降等缺陷。原因如下： 1、型腔中的铝水接受不到压射和增压时的压力，铝水不能在高压下结晶，形成不了大量细小的内部晶粒组织。产品内部组织粗大、疏松，结构不致密、机械强度低、易断裂。 2、起不到把浇道中的铝水压入型腔补缩的作用，型腔中的铝水不能在压力下凝固收缩。产品内部较厚的部位凝固收缩时接受不到压力，容易出现缩孔和缩松，增加了产品内部的孔隙率。 3、型腔中的铝水不在压力下凝固，铝水中冷却、凝固时析出的氢气接受不到压力会膨胀，形成较大的气孔。 4、若是因浇注量过少引起料饼过薄，是铝水没有充满浇道就开始高速压射时，没有很好地排除浇道和型腔中的气体，产品易形成气孔、憋气、表面汤回（冷隔）、发黑等缺陷。若是因飞料造成料饼厚度过薄，压力损失掉，产品会出现气孔、疏松、缩孔、产品机械性能下降等缺陷。 四、料饼厚度过厚的不良影响 1、浪费铝水，使回炉料增多，材料损耗增大。 2、料饼易爆裂炸开，一是伤人、二是会飞出铝液粘到模具或产品上。 3、使铝水低速时部分铝水已经流入型腔后才开始高速压铸，低速时先流入型腔的铝水会先冷却形成汤回、花纹。 4、低速时流入内浇口处的铝水会先冷却凝固，这些先冷却凝固的料会堵住内浇口影响充填。内浇口处先冷却凝固的料，会与高速充填的产品分层，切边后断口光亮，会出现产品缺肉。 压铸件夹杂及缩孔缺陷的控制 发布时间:2012-4-10 9:21:25 来源：互联网文字【大 中 小】 夹杂及缩孔是两种压铸生产的常见缺陷，严重时会造成压铸件的报废产生。生产中应加以注意和避免。1、夹杂1）缺陷特征压铸件外表或内部出现夹杂物，这些夹杂物多为金属氧化物、涂料残留物等。夹杂既影响外观，还会使铸件内部组织不致密。2）产生原因金属熔化时，在高温下容易与氧气反应形成氧化物;熔化金属的坩埚用涂料：如氧化锌、水玻璃等脱落后都浮在液态金属面上;变质处理中的化学反应物，还有原材料本身含有较多的夹杂物。上述物质如未排除而进入模具型腔，就会在铸件中滞留而形成夹杂物。3）防止措施金属熔化温度严格控制在工艺规定范围之内，浇注之前应尽量做好排渣处理，即把浮在金属液面上的夹杂物除净，并适当增大模具排气槽横截面积，合理设置集渣包。2、缩孔1）缩孔特征压铸件内局部出现组织稀疏，有的甚至呈蜂窝状，影响铸件强度。2）产生原因液态金属充满型腔后，在收缩过程中得不到足量补充，容易发生在厚薄不均的铸件上。特别是注射压力过低、保压时间短，更容易出现这种缺陷。3）防止措施浇注系统可放大些，并开在压铸件的厚大部位。在缩松部位处设置冒口，用于补缩。零件结构设计应避免厚薄不均或在厚大部位改成加强筋形式。压铸工艺合理，如浇注温度不能过高，防止收缩量大，压力应合适，保压时间足够。 减少压铸件气孔的基本方法 发布时间:2011-7-20 9:41:41 来源：互联网文字【大 中 小】 文/王敏摘要：消除压铸件气孔的方法。包含4个方面：熔炼、模具、压铸参数和分型剂。其中模具因素最重要.最容易被忽视的因素是压室充满度和快慢压射转换点。文中用实例进行了讨论。关健词：压铸、气孔、工艺参数减少压铸件气孔主要从熔炼、模具、压铸参数、分型剂这4个方面采取措施。其中，模具方面的因素最重要、最活跃，压铸参数中压室充满度、快慢压射的转换点容易被忽视。本文重点阐述这两点并以一个实际例子加以说明。一、模具对于一个压铸件的质量，浇注系统是决定性因素。它作为一个系统，有进料与出气、排渣环节，由很多要素构成，目的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。所谓合适的流态，就是不产生液流相撞、卷气、囊气、速度平稳。否则，排溢系统再好，气也排不了。由于铸件各有特点，实践性、经验性很强，现在虽然有计算机模拟分析软件帮助我们看到某种结果，但不好的结果，还是靠人去改变方案。在如图1所示的例子中，我们体会到在这些方案里浇口的入口方向和分布方式对排气的重要影响。入口方向一定要尽量保证液流沿型壁填充，有利排气，分布方式考虑到哪种分布能更有序填充，不憋气。二、压铸工艺参数压铸工艺参数有很多，对气孔率影响较大的有两个。浇道的入口方向、分布方式对能否有序填充的同时顺利排气很重要，这与第一级压射的长短(不妨称为排气行程)和速度关系很大。快压射早了(指在融体进人浇道前)，压室、型腔排气不充分，产生卷气;过迟会产生冷隔、欠铸。第一级压射本来是为排出压室与型腔内气体而设置的，能否达到这个效果，还取决于一种“临界速度”，该速度是与压室充满度有关的不卷气速度，生产中应该满足它。压室充满度对铸件气孔缺陷的影响十分显著。充满度高，慢压射时不易卷气，压室上方空气少，带入型腔的气也就少，所以在不影响填充率的条件下，压室直径应尽量取小。短压室的出现正是这种要求的产物，既保证较高的充满度又不降低填充流量。三、实例有1种汽车上的壳盖类零件质量为1.05kg，采用al合金adc12，壁厚为2.8rnm。原设计浇注系统如图2所示。压铸机锁模力为6300kn，压室直径为80mm。这种条件下，经多次调整参数进行生产，合格率总是很低，气密性检验30%是废品，气孔废品率高达70%一85%。原因如下：原浇道方向和布置形式所形成的流态对排气十分不利。原第4处与第5处浇道液流交汇裹气，入口处又容易先将分型面封死使填充型腔深处时气体无法排出。压室充满度太低，只有30%，大量的空气被混人型腔后又排出困难。修改方案:去除第5处浇道，其他浇道人口方向改成如图3形式，将压室直径改成价70mm，充满度达到42%，浇道转弯半径加大，使液流平稳顺杨，压铸时，第一级压射过程按计算值调定。这样改变后，结果十分理想。气密性检验全部合格，取消了原来的浸渗工艺，机加工后的表面气孔全无，突破了生产这个铸件的两大难关，给企业创造了经济效益。 从内浇口入手提高压铸模具的“适应性” 发布时间:2011-7-21 13:38:26 来源：互联网文字【大 中 小】 文/崔爱军【摘要】本文主通过实例从内浇口的面积、导向角等方面，论述了内浇口与模具“适应性”之间的关系，为今后的模具设计及压铸生产中类似问题的解决提供了思路。【关键词】内浇口、压铸模、适应性所谓模具的适应性是指同一副模具在不同的压铸机上，由不同的人员操作以及在较宽范围内的工艺参数的条件下，生产出合格压铸件的顺利程度而在压铸实际生产过程中，影响压铸件质量的因素较多。诸如：压射压力、压射速度、快压启动位置、熔炉保温温度、模具温度、模具结构等，在这些因素中哪些因素对压铸件的质量影响较大呢？在压铸生产企业中一个普遍的观点是：模具对压铸件质量的影响占了百分之七十，而内浇口参数对模具的适应性又起着举足轻重的作用。现略举几例说明模具内浇口对模具的“适应性”的影响及处理方式。一、内浇口截面积对压铸件质量的影响在一定的压射条件下，内浇口面积过大时，会使填充速度过低，金属过早凝固，甚至导致充填不足；而过小的内浇口面积，会使喷射加剧，增加热量损失，产生涡流并卷入过多的气体，对模具冲刷加剧，导致模具早期报废。内浇口截面积的大小，常常是凭经验在设计绘图过程中来确定的，单纯地依据经验公式所计算内浇口的截面积，割裂了内浇口截面积与充填速度和充填时间的密切联系，内浇口截面积与充填速度和充填时间之间存在着不能有效匹配的风险，设计结果能在多大的工艺范围内进行修改，设计者并不清楚。个人经验不同得出的内浇口截面积相差悬殊，在实践中就会出现模具适应性差的现象；生产实践中模具内浇口截面积与压铸件不匹配的情况屡见不鲜，当这种不匹配性差距不大时，其表现并不是很明显，在模具使用中，操作人员常常会感到模具不好用；当其差距较大时就会明显的表现出来，压铸件无法成形、废品率高、质量不稳定等。下面所述是一个真实的生产实例；这是一个桶状的壳体类零件，平均壁厚4.5mm左右；采用的合金为：adc12， 压铸件重量(包含净重和渣包)4700克，内浇口截面积460mm见附图1。使用设备：800t压铸机 压射头直径110。主要工艺参数为：浇铸温度650、模具温度230、快压射行程202mm、快压射手轮开度7圈。在生产过程中发现压铸件填充不满，表面质量差：废品率高达50以上：从图1可以看出，这是一个形状比较简单的压铸件。其浇排系统的设计基本上是合理的，一般情况下，上述压铸工艺是能生产出合格产品的。针对出现的质量问题我们本着先易后难的方针，再次对生产工艺进行了适当的调整但是，基本无效。为此，我们根据模具和压铸机的参数画出了pq2图：如图2所示。从图上发现，生产发生异常的主要原因是内浇口截面积与压射系统不协调引起的。我们知道，对于体积较大的产品，当浇口面积较小时将导致填充时间过长，型腔不能完全填充或填充不满。制品表面出现大面积的冷隔及夹杂着大量的冷料块，整体强度严重下降；这就要求压射系统所能达到的实际填充时间要小于压铸件需要的填充时间，压铸件需要的最长填充时间的计算可参见下式：t=kx1000（ti-tf+sz）/（tf-td）其中：t为压铸件需要的最长填充时间，单位ms，k为系数，与所用的模具材料有关，常用模具钢h13的值为0.0346，x为压铸件平均壁厚，单位mm，ti为金属液温度，单位，tf为金属液最低流动温度，单位，s为目标固体百分率，单位%，z为固体系数，单位%，td为模具温度，单位。根据上式计算的充型时间为88.8ms 这是一个与工艺参数、压铸件壁厚相关，而与内浇口截面积无关的经验计算值：由p-q2计算可知，在内浇13面积为460mm时，该压铸模具和设备所组成的压铸系统所能达到的最小充型时间为86.3ms。显然，这个值与压铸件需要的最长填充时间相差无几，在这种条件下，生产过程中就会对工艺参数要求很高，工艺的略微波动会造成压铸件表面产生各种各样的缺陷，这样的模具如果放到一台性能更高的压铸机上生产也有可能顺利的生产合格的压铸件，但在现有的压铸机上是很难正常生产的。根据计算，当内浇口面积达到700mm2 时，系统所能达到的最小充型时间为64.9ms，这个值与压铸件需要的最长填充时间相比留有较大的调整空间，这就为压铸工艺的调整留下了充分的余地。这样的模具基本可以适应各种不同性能的压铸设备上生产用修改后的模具试生产，操作人员普遍反映，模具好用了、废品率也下降到了3左右。二、内浇口形状对压铸件质量的影响尽管压铸件内浇口的形状与压铸件的外形有很大的关系。实际设计中更是千差万别，但是参照一些模具设计手册和一些成功的经验数据，一般都能设计出比较合理的内浇口结构。对于各种内浇口的设计，请参阅相关资料，本文不再赘述。下面主要就浇口设计中的局部细节对模具“适应性”的影响加以浅述。内浇口导向角度对压铸件成型的影响在模具使用中发现，内浇口的导向角对压铸件的填充起着一个至关重要的作用，不恰当的导向角度将会导致模具的“适应性”大大降低 下面以摩托车上常见的一种零件缓冲体为例加以说明。该产品采用的合金为：adc12，压铸件重量(包含净重和渣包)705克，平均壁厚4.3mm，单腔内浇口面积145mm2 ；使用设备：280t压铸机压射头直径60模具结构为一模两腔，主要工艺参数为：保温温度630、模具温度220、快压射行程95mm、快压射手轮开度4.5圈。生产过程中发现在图3所示部位产品油污、夹皮（所谓夹皮是指：压铸件局部出现分层）严重；不同的操作人员生产，废品率相差较大，这就是个典型的模具“适应性”差的现象；技术熟练的操作人员基本上能正常生产，熟练程度稍差的人员，几乎不能正常生产。1)从模具填充上分析从压铸系统的浇道部分可看出，其扇形角度很小，内浇口导向角几乎为零(见图3)，金属液进入型腔后就快速的冲击到型腔对面，封闭两侧的两个渣包造成图3所示的局部区域内的空气、脱模剂混和气体等无法正常排出，导致压铸件局部夹皮油污严重。2 )从人的因素分析人的因素方面，主要在于脱模剂的喷涂控制，由于压铸生产是采用手工喷涂脱模剂，每个人的经验不同，喷涂差异较大。如果脱模剂喷涂过多，则产生废品，喷涂过少又易发生粘模。由于模具排气不畅，稍微的喷涂差异，就会造成产品报废只有个别技术熟练的操作人员才能进行生产，对脱模剂喷涂量的要求，到了一个近乎苛刻的地步。根据上述分析，解决问题的思路在于改善缺陷部位的排气；最后决定仍然利用原有的浇排系统，通过改变内浇口的导向角来改进图4。在a处所示部位增加了内浇口的导向角。通过内浇口导向角度的更改，改善了模具的填充质量，提高了模具的“适应性”。浇口与压铸件本体结合处细节的处理在生产壳类零件时，经常会发生的一个问题是压铸件在内浇口处开裂，造成产品报废。仔细观察压铸件开裂部位会发现,所有的裂纹均是沿着内浇口的前沿向压铸件内部延伸的；其形成的主要原因在于内浇口处的局部尖角所形成的内部应力较大。而浇口的去除，多数是靠敲击去除的，操作人员在去除浇口时，由于浇口处局部受力较大，造成了压铸件开裂。针对此类开裂问题，可对模具做一个简单的处理，消除局部尖角即可。对模具处理后，压铸件未再发生过类似的问题。三、结束语通过上述实例分析，我们可以看出，压铸模具的内浇口设计对于压铸模具的“适应性”的影响是很大的，一个合理的内浇口参数是生产出优质产品、保证模具“适应性”的基础；但同时，内浇口的局部细节的处理不当往往是模具“适应性” 差的重要因素；合理的内浇口设计加上局部细节的优化组合是提高模具“适应性”的有效途径，也是改善产品质量，降低废品率的根本保证。 本文公式说明：这是一个在各种参考资料上都能见到的一个经验公式，公式的计算比较筒单，需要注意的是，公式中s和z的取值是不包含其后面的的。 压铸模具浇排系统的研究 发布时间:2011-7-20 9:41:26 来源：互联网文字【大 中 小】 文/莆田市荣兴机械有限公司/吴玉荣压铸是有色金属成型的一个重要手段之一。在压铸过程中， 由于型腔内的金属液流动状态不同，可能产生冷隔、花纹、气孔、偏析等不良现象。为了防止这些不良现象，控制型腔内的金属液流动状态是相当必要的。而控制型腔内的金属液流动状态，关键就在于压铸模具浇排系统的研究与设计。1、压铸模具的制作流程压铸模具制作的cadcaecamcat流程。2、压铸模具浇排系统的设计在压铸模具浇排系统的研究中，其浇口位置、形状是控制溶液的流动状态和填充方向的重要因素。首先着眼于浇口位置、浇道形状，进行设计浇口及浇道和集渣包、溢流槽、排气道；然后使用cae软件进行型腔内部的溶液流动状态进行解析。内浇道及内浇口的位置与尺寸，对于填充方式有决定性的影响。2.1 内浇口的设计成品设置浇口时，通常按下列程序进行： 浇口断面积计算公式：a=u(vt)：制品体积(cin。)a：浇口断面积(cm2)： 浇口铝溶液速度(cms)t：填充时间(s)计算出内浇口截面积。根据内浇口截面积，设定浇口形状，然后设置浇口位置，初部设计液流槽及集渣包位置。制作不同的浇口方案(通常先使内浇道截面积小一些，试验后需要时可再扩大)，制成3d数据。根据制成的3d数据进行cae分析(即流态解析)。针对解析结果进行评价。评价后若存在不良现象，应进行方案改善，然后再进行cae分析，直到取得较满意的方案。2.2 浇道、排气系统设计内浇口应设置在使金属液在形腔里流动状态最好、排气充、型腔内各个角落都能充满金属液的位置。尽可能采用一个内浇口。如果需要多个内浇口，应注意使金属液的流动相互不受干扰或在型腔内不分散地相遇(即引导金属流顺一个方向流动)，避免型腔内各股金属液汇合时出现涡流。当压铸件尺寸较大时，有时不可能仅从一个内浇道获的所需的内浇道截面积，因此必须采用多个内浇道。但是应注意到内浇道的设置应保证引导金属液只沿着一个方向流动， 以避免型腔内各股金属液汇合时出现涡流。金属液流束应尽可能少地在型腔内转弯，以便使金属液能达到压铸件的厚壁部位。金属液流程应尽可能短而均匀。内浇道截面积向着内浇道方向逐渐缩小， 以减少气体卷人，有利于提高压铸件的致密性。内浇道在流动过程中应园滑过渡，尽可能避免急转与流动冲击。多腔时对浇道截面积应按各腔容积比进行分段减少。型腔中的空气和润滑剂挥发的气体，应由流人的金属液推到排气槽处，然后从排气槽处逸出型腔。特别是金属液的流动不应将气体留在盲孔内和过早地堵塞排气槽。金属流束不应在散热不良处形成热冲击。对带有筋的压铸件，应尽可能地让金属流顺筋的方向流动。应避免金属液直接冲刷容易损坏的模具部分和型芯。不可避免时，应在内浇道上设定出隔离带，避免热冲击。通常内浇道愈宽愈厚，非均匀流动的危险也愈大。同时应尽量不要采用过厚的内浇口；避免切除内浇道时产生变形。2.3 型腔的排气溢流槽是为了排除铸造时最初喷入的金属液，并且使模具的温度一致。液流槽设在铸型容易存气的位置，作为排出气体用，改善金属液的流动状态，把金属液导向型腔的各个角落，以得到良好的铸造表面。排气槽有连接在溢流槽与集渣包前面的，也有与型腔直接连接的。排气槽的总截面积应大致相当于内浇道截面积。分型面上的排气槽的位置是根据型腔内金属液流动状态而确定的。排气槽最好是“不直通的”而是“弯曲的”，防止金属液外喷伤人。分型面上的排气槽的深度通常为0.05mm-0.15mm；位于型腔内的排气槽深度通常为0.3mm0.5mm；位于模具边缘的排气槽深度通常为0.1mm0.15mm；排气槽的宽度一般为5mm20mm。顶针与推杆的排气间隙对于型腔的排气非常重要，通常控制在0.01mm-0.02mm，或放大到不产生毛刺为止。固定式型芯的排气也是一有效的排气方法。通常在型芯周边单边控制有0.05mm-0.08mm的间隙，让型芯定位颈部开出排气槽宽、厚各lmm-2mm，将型腔内的气体顺颈部开出排气槽由型腔底部排出。排气槽的粗糙度也不应忽视，应保持较高的光洁度，避免在使用过程中被涂料粘连脏物而堵塞，影响排气。3.流动解析评价与对策模具设计过程中，应尽可能让金属流顺一个方向流动，流动解析后，发现型腔中出现涡流时，应当改变内浇口导人角或改变尺寸，以期排除涡流状态。金属液交汇时，在停止流动前还要让金属液继续流动一段距离；从而在交汇处的型腔外应增设溢流槽和集渣包，将过冷的金属液及空气化合物流入溢流槽和集渣包；让后续金属液清洁、常温。针对不同部位填充速度不一时，应调整内浇口的厚度或宽度(必要时逐渐加大)，达到填充速度基本一致的目的，但应尽可能通过加宽内浇道来实现。流动解析后发现填充滞后的部位，也可增设内浇道。对于薄壁压铸件，必须选用较短的填充时间进行压铸；从而应通过加大内浇道的截面积来减少填充时间，以大到较好的表面质量。对于致密性要求高的厚壁压铸件，必须保证有效地进行排气。应选用中等的填充时问进行压铸。故应对内浇道的截面进行调整， 以取得相应的填充时问，获得较好的表面质量和内部质量。总之，在压铸模具设计过程中，要注意避免许多不良现象产生。即便在当今具备cae分析手段的时代，在内浇道设计初期，将总结出的经验先行考虑进浇排系统，进行有机的结合，分析、改善、提升，势必起到事半功倍的作用。 汽车安全件的真空充氧压铸 发布时间:2011-10-27 15:56:15 来源：互联网文字【大 中 小】 文/南京华舜轮毂有限公司/陆斌摘要：汽车安全件是指在整车组装后与人身安全密切相关的零件(如车轮、发动机缸体等)，其质量等级通常要达到astme1025中定义的22t级，其内部缺陷要求也极其严格。为了使压铸件也能适用于汽车安全件，近年来出现了一些无气孔压铸(pore-free die casting process，简称“pf”法压铸)新技术，最具代表性的就是真空充氧压铸法。理论基础普通压力铸造就是在高压、高速下形成铸件，而当金属液在高压状态下被快速压射进入充满空气的压铸型腔时，型腔中的气体却很难完全排除，常以气孔形式存留在铸件中，造成压铸件内出现一定数量的气孔，影响了铸件的致密性和气密性，并使压铸件失去了淬火处理和焊接的可能性，因为这些铸件孔隙中的气体在热处理过程中会发生膨胀，使得铸件“起泡”。同时通过检查发现，压铸件气孔中的气体绝大部分为n2和h2，几乎没有o2，主要原因是o2与活性金属发生反应生成了固体氧化物(见图1)，这为充氧压铸技术提供了理论基础。充氧压铸就是在压铸前将氧气充入型腔，以取代其中的空气，当金属液进入型腔时，一部分o2从排气槽排出，残留的氧与金属发生反应，生成弥散状的氧化物微粒，在铸弄中形成瞬间真空，从而得到无气孔的压铸件。固体化合物(如压铸铝合金时的氧化铝)的微粒很小(1m或以下)，占整个铸件重量的0.1%-0.2%。实际上，这些化合物不影响铸件的力学性能和加工性能，且少量的化合物还能使压铸件的硬度提高数个百分点，并可使铸件进行热处理和焊接。如图2所示，对采用a356材料充氧压铸车轮固溶体的显微组织进行的分析表明，在一般容易形成疲劳裂纹的区域有着很细的晶粒，其中均匀地分布着硅基球形微粒，而重力铸造车轮的材料中却含有大量拉长的铁基相的针状析出物，这种析出物的存在就会使塑性变坏。虽然氧能与许多材料发生强烈反应，但在压铸时先用这种气体吹洗型腔，然后再注入金属液时还是安全的。因为在密闭空间内需要快速增压才能爆炸，但是，当金属液进入吹氧的型腔时，氧和流进的金属液前端快速反应，实际上减少了型腔压力而形成局部真空。这也有助于金属液流向型腔凹部和狭窄区域。由于这个机理，充氧压铸也能用于压铸薄壁件。实现过程图3所示为一套充氧压铸过程的示意图，当压铸模具14闭合时，形成与压铸室12相连的模具型腔5，金属液13通过敞开的注液口9加入压铸室，活塞杆10推动活塞11将金属液压入模具型腔中，金属液充满型腔后，在压铸模内冷却凝固成型。1.模具预热为防止热冲击和提高生产率，生产前，压铸模具应先预热到1502002.抽真空模具型腔通过真空管3与真空泵4连接，在对模具型腔进行抽真空时，真空管有带进空气和水蒸气的可能，因此在起模杆1和其套管之间以及压铸模的凹、凸模之间均装有密封件2，与起模杆相连的注液口也被活塞所关闭，这样就避免了空气和水蒸气通过注液口进入压铸室。抽真空时间通常保持12s，注液口就被活塞关闭，与传统真空压铸相比，充氧压铸前的抽真空时间稍长，真空压铸的抽真空时间一般不到1s，这样长时间的抽真空，使模具型腔内的压力低于10kpa，就能将型腔中原始的水蒸气和蒸发后附着在压铸模内表面的水蒸气更有效地抽走。当抽气速率达到5080kpa/s时，甚至连复杂结构模具型腔中狭窄部位的残留气体也能被抽走。模具型腔先抽真空比简单的直接充氧，能更有效地驱除模具型腔中的水蒸气。如果模具型腔的真空度达不到10kpa左右，大量的剩余气体仍会留在模具型腔内，如未被氧气所取代，最终将进入铸件之中。3.充氧抽真空以后，通过气阀7与供氧站8相连的氧气嘴6被打开，氧气便进入压铸室内部，并由此进入模具型腔，当氧气进入预抽真空的模具型腔时，能以较快的速度进入型腔中的那些狭窄部位，以便绝大部分原始的水蒸气能被氧气冲走(见图4)。充氧时间应保持34s，直到位于模具的两个凹、凸模间的型腔中的气体和氧气都能通过排气槽排出为止。4.注液活塞往回移动， 以便打开注液口(见图5)，此时充氧仍在继续，注液口敞开着，氧气也通过注液口溢出。排出的氧气能有效地阻止空气和水蒸气从注液口进入压铸室。图3所示为一套充氧压铸过程的示意图，当压铸模具14闭合时，形成与压铸室12相连的模具型腔5，金属液13通过敞开的注液口9加入压铸室，活塞杆10推动活塞11将金属液压入模具型腔中，金属液充满型腔后，在压铸模内冷却凝固成型。1.模具预热为防止热冲击和提高生产率，生产前，压铸模具应先预热到1502002.抽真空模具型腔通过真空管3与真空泵4连接，在对模具型腔进行抽真空时，真空管有带进空气和水蒸气的可能，因此在起模杆1和其套管之间以及压铸模的凹、凸模之间均装有密封件2，与起模杆相连的注液口也被活塞所关闭，这样就避免了空气和水蒸气通过注液口进入压铸室。抽真空时间通常保持12s，注液口就被活塞关闭，与传统真空压铸相比，充氧压铸前的抽真空时间稍长，真空压铸的抽真空时间一般不到1s，这样长时间的抽真空，使模具型腔内的压力低于10kpa，就能将型腔中原始的水蒸气和蒸发后附着在压铸模内表面的水蒸气更有效地抽走。当抽气速率达到5080kpa/s时，甚至连复杂结构模具型腔中狭窄部位的残留气体也能被抽走。模具型腔先抽真空比简单的直接充氧，能更有效地驱除模具型腔中的水蒸气。如果模具型腔的真空度达不到10kpa左右，大量的剩余气体仍会留在模具型腔内，如未被氧气所取代，最终将进入铸件之中。3.充氧抽真空以后，通过气阀7与供氧站8相连的氧气嘴6被打开，氧气便进入压铸室内部，并由此进入模具型腔，当氧气进入预抽真空的模具型腔时，能以较快的速度进入型腔中的那些狭窄部位，以便绝大部分原始的水蒸气能被氧气冲走(见图4)。充氧时间应保持34s，直到位于模具的两个凹、凸模间的型腔中的气体和氧气都能通过排气槽排出为止。4.注液活塞往回移动， 以便打开注液口(见图5)，此时充氧仍在继续，注液口敞开着，氧气也通过注液口溢出。排出的氧气能有效地阻止空气和水蒸气从注液口进入压铸室。产品特点真空充氧压铸与普通压铸相比具有以下特点。(1)消除或减少了压铸件内部气孔，提高了铸件致密度(见表1)。(2)真空充氧压铸件比普通压铸件铸态强度可提高10%，伸长率增加30%50%，并可对充氧压铸件进行热处理进一步提高力学性能，热处理后强度能提高30%以上，伸长率增旅加80%100%，屈服极限及冲击韧性也有显著提高(见表2)。(3)如图6所示，在相同条件下注入空气(490热处理后)两种压铸方法的对比。真空充氧压铸件在热处理或焊接时不起泡，不变形，可在200300的高温环境中工作。(4)真空充氧压铸对合金成分烧损甚微。(5)真空充氧压铸需附加抽真空和充氧控制装置，给压铸型抽真空和充氧不但消耗氧气，也会增加压铸循环时间，这将使真空充氧压铸件比普通压铸件的成本要高10%15%。但对质量要求较高的汽车安全件，采用真空充氧压铸后降低了铸件废品率和减少了质量控制费用，综合起来考虑，成本反而可以降低。发展与展望真空充氧压铸可用于与氧反应的al、mg、zn等合金，用此法生产的铸，含气量只有普通压铸法的1/10，并可进行固溶处理和焊接。与传统压铸法相比，其产品具有成品率高、组织致密、良好的拉伸强度和耐疲劳性能等优点，完全能满足汽车安全件的要求。国外该方法已广泛用于铝车轮的生产，日本轻金属株式会社于1983年开始用此方法大批量生产轿车铝合金车轮，到1986年产量达到70万只，较采用其他铸造方法生产的同类产品重量减少了15%，加工切削量由原来的23mm减少到0.75mm，车轮价格降低了10%。美国铸锻公司于1982年开始用充氧压铸法生产汽车铝合金车轮，代替了原来的低压铸造法，并使铝车轮的重量减轻了18%。由于有较高的力学性能和较轻的重量，充氧压铸铝车轮用于紧急救援车和高级车辆是十分理想的。我国在20世纪20年代已有一些单位对真空充氧压铸进行试验研究，但由于历史的原因，长期以来进展缓慢，特别是在设备和模具制造方面，还难以达到要求，到目前为止还没有将其用于产品批量生产的报道，与国外相比差距是显而易见的。近些年又有国内学者开始对该项技术进行工艺试验研究，但要将其成功地应用于产品的批量生产，显然还有许多工作要做。2009年我国的汽车工业已迈入千万辆时代，尤其是轿车制造业正处于高速发展阶段，预计在今后的一段时期内汽车铸件产量会有较大的增加，同时对汽车铸件质量的要求也将更为严格。这将为在我国推广、发展真空充氧压铸新技术带来新的契机。为此，消化吸收国外的先进铸造技术和经验，结合自身的实际来实现再创新，提高国内汽车在国际市场的竞争力，是国内汽车界同行共同努力的目标。 铝合金铸件腐蚀、霉变预防方法 发布时间:2011-9-7 17:32:51 来源：中国压铸网-打造中国压铸行业网上贸易旗舰信息中心文字【大 中 小】 一、铝合金压铸件，存放过程中，外观出现原先没有的斑点，主要有下面2种原因引起： 1、铸造铝合金的腐蚀2、铸造铝合金的霉变二、什么是铝合金的腐蚀铝合金和环境间发生化学或电化学相互作用而导致合金成分变化、性能受损的现象。铝合金的腐蚀主要分为两种：1、铝合金与酸、碱溶液产生化学反应，形成含铝离子的溶液;2、铝合金在电解质溶液中发生“原电池腐蚀”;三、什么是铝合金的霉变霉变是由微生物引起的，在一定的温度和湿度下(1040，2540为最活跃温度，湿度65%)，微生物在铝合金表面繁殖生长，造成局部呈现可以擦除的灰白色斑块。四、铝合金霉变的原因1、铝合金产品保存的环境，温度和湿度适合霉菌生长;2、铝合金产品表面，混有潮解物质，自动向空气吸收水分，形成原电池腐蚀反应，营造霉菌适合生长的环境;3、铝合金由于原电池腐蚀反应，表面析出碱性化合物质，潮解后，湿度温度适宜，霉菌生长迅速;4、铝合金产品表面，有油脂、植物纤维等适合霉菌生长的土壤，一旦湿度温度适宜，霉菌生长迅速;五、铝合金铸件霉变的防止方法1、不采用含na盐或mg盐的精练变质打渣剂，采用c2cl6、na2sif6和naf成分的精练变质剂，或n2气精练;2、不使用含植物纤维的脱模剂，更换质量较好的脱模剂;3、不使用含植物纤维机加工切削液，更换油基防锈切削液;4、产品不能长期露天存放，防止产品表面飞尘堆积;5、堆放在盏板上的产品包装纸箱，需要用缠绕膜6面包裹好，防水;6、产品沾过水后，需要放置于通风处吹干;六、铝合金铸件各生产环节的霉变防止no.生产环节可能造成霉变的因素对策(按需要选择)1、合金熔炼劣质精练变质打渣剂，造成合金吸水选用优质精练变质打渣剂，或n2气精练2、压铸生产脱模剂含植物油或植物纤维选用品牌较好的脱模剂3、中转存放存放沾水或时间过长1、存放安全干燥的区域2、产品及时周转3、产品防止沾灰尘4、抛丸5、机加工切削液含有植物纤维更换油基切削液6、装配螺母7、压力测漏产品表面水分不干可以喷些防锈剂8、包装保存纸箱吸水受潮仓库保持通风干燥有必要，仓库安装干燥设备纸箱不要堆放地板板上，放盏板或木板上有必要，将纸箱堆放盏板上，6面用缠绕膜包裹有必要，可以在包装箱内放些“干燥剂”9、运输送货下雨，纸箱受潮将纸箱堆放盏板上，6面用缠绕膜包裹(注意，底面先要铺好缠绕膜) 十八个斜滑块抽芯的压铸模 发布时间:2011-7-22 11:57:12 来源：互联网文字【大 中 小】 文/龚远华摘要：本文叙述了多个扭曲叶片叶轮压铸件的压铸模具在浇注系统；模具结构等方面一细列的技术问题。分析和确定了十八个扭曲叶片叶轮的抽芯方式为斜滑块抽芯；浇铸系统为中心浇口；分型为三次分型的模具结构。成功地压铸出了该压铸件，其斜滑块抽芯数量之多；斜滑块抽拔长度之长；斜滑块导滑斜度之大都在国内居先。模具寿命也达到了理想的效果，并从中得到启示。关键词：压铸件、叶轮、叶片、浇注系统、斜滑块、抽芯。叶轮压铸件是一个四周为多扭曲叶片组成的压铸件。要成功地压铸该压铸件，对模具结构设计；浇注系统的设计；压铸工艺的合理制定以及模具制造精度都提出了极高难度的要求。由于对每一个环节都进行了严谨的考虑，圆满地生产出了该压铸件。现将研制过程中所分析和思考的问题综述于后：一、铸件结构、技术要求及工艺分析：铸件形状如附图一：外形尺寸380x150，平均壁厚3毫米；外园有十八个扭曲叶片，内腔有一个凹坑和一个与轴心线成一定角度的斜孔；内部组织要求致密，内腔有气密性要求；表面质量要求高；叶片的成型不能用动、定模镶块直接来完成，必须采用滑块抽芯来达到。叶形精度要求高，与相配的动叶轮（为不等距的十一个叶片）配合，在工作过程中，在额定的转速下，必须保证达到额定的风量和风压要求；在同一叶片上厚、薄旋殊大，不便于工艺参数的调整；此铸件开设侧浇口难以保证叶片的成型，也不便于开设；铸件净重约5000克。二、浇注系统的分析及设计根据铸件的结构分析，设置侧浇口难以保证叶片的成型，也不便于开设。若开设中心浇口，从铸件的结构上看出，可以利用从中心向外幅射的、对准十八个叶片的十八个筋条，在铸件充填过程中可发挥它的作用，有助于叶片的成型，故确立设置中心浇口比较合理。从工艺上考虑，相应的直浇道的大端（内浇口处），考虑较大的横断面积，有利于充填过程中合金液流动阻力小一些和最终增压压力的传递，并在该处设置分流锥。同样直浇道的小端亦应考虑足够的横断面积。结合铸件的结构特点，将直浇道大端设为68，分流锥直径设为46，小端设为34。余料设为110x40。三、排气系统的设计充分分析合金液在填充过程中的流向，确定铸件最后填充部位（也就是难于成型的部位）。经分析，确定该部位是在每个叶片端部壁最薄处。为此就在该部位设立溢口、集渣包和排气槽，有利于叶片难成型部位的排气和集渣，以保证每个叶片难成型部位均有良好的成型条件，来保证铸件有良好的质量。溢口、集渣包、排气槽参见图二。开设中心浇口时，为了充分排出压室上部的气体，在直浇道小端压室中心偏上的位置增设溢口、渣包和排气槽，避免生产时，压室上方气体混入合金液而进入型腔，造成铸件缺陷。见图二四、模具结构的探讨及设计关于分型面的确定；根据前述浇注系统的分析及设计的要求，需要设计为中心浇口的模具结构，此结构在卧式压铸机上必须采用二次或三次分型。二次分型，常采用利用分流锥和铸件中某些孔的包紧力，开型时拉断直浇道与余料的连接；或利用余料外围加螺旋槽在开模过程中，扭断直浇道与余料的连接。前述设计的直浇道小端为34，采用此结构开模时难于拉断或扭断直浇道与余料的连接，再加上内浇口处包紧力小，横断面小于直浇道小端断面更增加了难度。这两种结构虽然较简单一些，但可靠性都差，尤其是用在该结构复杂的模具上就更差，故此种结构于以否定。根据分析二次分型可靠性都差，必然采用三次分型。三次分型的模具结构是强行拉断直浇道与余料的连接，给直浇道尺寸大小的变化充分留有余地。这种结构虽然较二次分型结构复杂一些，但可靠性大。三次分型的步骤见文末图三。为实现三次分型，还采用了一种简单、可靠的三次分型重力挂钩机构，保证了三次分型的可靠性。在开、合模过程中，按设定的程序自动的开合三个分型面。那怕是在顺序错乱的情况下，也能可靠的脱钩或挂钩。关于模具抽芯机构的确定；铸件具有十八个扭曲的叶片，据前述分析，叶片不能用动、定模镶块直接形成，必须通过抽芯的方式才能形成铸件的叶片。抽芯的方式有多种，就该铸件其可能的几种为：有液压筒抽芯；斜拉杆抽芯；斜滑块抽芯等。现将这几种抽芯方式结合叶轮铸件的结构分析于后：液压抽芯机构：液压抽芯从理论上讲，似乎该铸件是可以实现的，但模具加上十八个液压抽芯器后，模具外形庞大，也就要使用超吨位的大型压铸机；各抽芯滑块之间的配合（滑块之间有两个曲面和三个不同角度的直面配合）间隙，在使用过程中过大的压射力，难以保证不跑料，从而导致铸件质量不稳定。生产过程中，合模时滑块能否准确到位，能否可靠锁紧也难于控制（因模具在生产过程中，抽芯滑块前端定位面垫料是时有发生的）。因而导致工艺参数难于调整，尤其是大机器生产小零件的情况下更难调整，最后的结果只能带来铸件质量不稳定；生产效率低下；模具寿命短等弊病。采用斜拉杆抽芯机构：斜拉杆抽芯结构用在此叶轮的十八个叶片的抽芯上，除了上述液压抽芯机构所有的不足外，还不可避免的带来：由于滑高块度尺寸大，在开、合模时，斜拉杆的作用力作力点在滑块的上平面，另一个力点由滑块t形导滑台而作用到滑块下部的导滑槽上，两个作力点高差尺寸大，以及作力方向等，会产生很大的力矩。再加上抽芯滑块数量多，滑块前段不可能作出导滑台，致使t形导滑台长度短，而造成运行的不稳定性，导致导滑槽的加速磨损；在卧式压铸机上，采用多次分型的情况下，加剧了模具斜拉杆固定板的不稳定性，加速此处导向元件的磨损及变形：斜拉杆伸出第三分型面过长，取出铸件亦不方便；生产中调整工艺参数困难等诸多原因，会导致铸件质量不稳定；生产率低；模具寿命低等庇病。曾经有人尝试过，效果并不理想。斜滑块抽芯机构：斜滑块抽芯机构锁紧可靠（因靠斜滑块整个高度上的斜面锁紧）；能保证铸件精度高；压铸工艺参数易于调整。但也有它的局限性：抽芯的距离不宜过长；斜滑块导滑斜度不宜过大（25度）；铸件顶出时与其它顶出元件必须同步；斜滑块顶出长度不能超过滑块高度的2/3；抽拔力不宜过大等等，致使模具结构难度加大。综上所述，该铸件采用斜滑块抽芯机构较前述两种结构方案优越。确立该叶轮压铸件模具的抽芯方案为斜滑块抽芯。致于它的局限性，力求在结构上和制造上加以克服。斜滑块抽芯机构的设计：其方案如图三。从圆周上共用十八个斜滑块成形十八个叶片。铸件顶出时，采取专用推板同时推动十八个滑块，保证十八个斜滑块的同步。同时在模具制造中，保证所有顶出元件的合理精度和某些元件的合理予压量来实现。设置可靠的斜滑块导向机构，顶出时推板将十八个滑块同时顶出分型面，十八个滑块离开分型面后，便于清理生产时的遗留残渣，还可实现自动清模。该结构保证了铸件所需的精度和便于工艺参数的调整，从而保证了铸件的质量和生产率。斜滑采用导滑斜度为27度；抽芯长度为85毫米（叶片长度为78毫米）。在设计中充分克服了斜滑块抽芯的局限性，同时注意到成型滑块的抽拔方向和制造时便于达到制造精度。铸件的顶出采用了斜滑块、推板、推杆联合顶出结构来实现。铸件腔中的内腔凹坑处和斜孔的抽芯，在取出铸件后放在专用设备上完成。五、压铸机吨位的选择根据该叶轮压铸件工艺参数调整的粗略要求，模具结构的大小和便于操作选用了1000吨压铸机。（从略） 六、压铸工艺参数的选择（从略）七、模具的寿命问题该模具结构是复杂的，很多超乎寻常的结构，大家自然会关心它的寿命问题。