压铝铸件是一种压力铸造的零件,是使用装好铸件模具的压力铸造机械压铸机,将加热为液态的铝或铝合金浇入压铸机的入料口,经压铸机压铸,铸造出模具限制的形状和尺寸的铝零件或铝合金零件,这样的零件通常就被叫做铝压铸件。铝压铸件在不同的地方有不同的叫法,如铝压铸零件、压铸铝零件、压铸铝件、压铸铝、铝压铸件、铝合金压铸零件等。由于金属铝及铝合金具有很好的流动性和可塑性,而且铸造加工是在有压力的压铸机中铸造,因此铝压铸件可以做出各种较复杂的形状,也可作出较高的精度和光洁度,从而很大程度的减少了铸件的机械加工量和金属铝或铝合金的铸造余量,不仅节约了电力、金属材料、还节约了劳动成本;而铝及铝合金具有优良的导热性,较小的比重和高可加工性;从而铝压铸件被广泛应用于汽车制造、内燃机生产、摩托车制造、电动机制造、油泵制造、传动机械制造、 仪器、园林美化、电力建设、建筑装饰等各个行业。
铸铝件的质量问题以及气孔检查
其一、铝铸件的质量问题
铝铸件的使用量随着社会经济的发展而不断的攀升,而铝铸件本身是一种压力铸造的零件。铝铸件质量包括外观质量、内在质量和使用质量,外观质量是指铝铸件表面的粗糙度、表面质量、尺寸公差、形位公差和质量偏差等;内在质量是指铝铸件的化学成分、物理和力学性能、金相组织以及在铝铸件内部存在的孔涮、夹杂物和裂纹等;使用质量是指铝铸件能满足各种使用要求和工作性能,如、耐蚀性、和切削性、焊接性等。
铝铸件由于压铸方法固有的充型造成的喷射以及金属模具冷却和高的生产效率对模具的损害,使铝铸件不可避免的产生很多缺陷,一些缺陷是与压铸方法与之俱来的,一些则是可以避免的,一些缺陷不会影响铝铸件的性能,所以不会造成铝铸件废品,而另外一些缺陷则可能会影响铝铸件的性能而成为废品。质量是企业的生命线,是提高企业竞争能力的重要支柱,是提高企业经济效益的重要条件,因此,提高铝铸件质量,无论对于压铸企业的经济利益,还是减少资源浪费的社会效益,都是非常有利的。
铝铸件质量包括外观质量、内在质量和使用质量,外观质量是指铝铸件表面的粗糙度、表面质量、尺寸公差、形位公差和质量偏差等;内在质量是指铝铸件的化学成分、物理和力学性能、金相组织以及在铝铸件内部存在的孔涮、夹杂物和裂纹等;使用质量是指铝铸件能满足各种使用要求和工作性能,如、耐蚀性、和切削性、焊接性等。
其二、压铸件气孔检查
随着汽车工业的迅速发展和汽车轻量化的要求,铝、镁等合金压铸零件明显增加,为压铸业进一步发展提供了广阔前景。由于零件的轻量化需求,对合金材料性能、产品结构和过程设计和控制的要求加严格。
各汽车厂对压铸件的要求越来越严格,对压铸件孔隙率的要求,一般为5%~10%,对某些零件的要求甚至到了3%。针对压铸件缺陷的检测方法和检测位置,可以在压铸机选择、模具设计和过程设计时,借助计算机模拟分析,进行试验研究,采用软件等进行优化。
压铸件气孔、缩孔和渣孔缺陷发生在压铸件内部,产生缺陷的原因不尽相同。为了缺陷,识别缺陷种类并分析其原因尤为关键,而检查零件的工具和方法将影响然后的判断。以下,笔者只讨论如何解决铝、镁合金压铸气孔问题。
对于铝压铸件气孔检查,须着重考虑几个位置:①有限元分析较大应力位置;②零件模拟分析卷气位置;③零件工作关键部位(如密封面等)。
一般压铸件可采用X光检查;发现缺陷后,切开零件进一步检查。在过程控制时,按ASTME505等级2控制,关键部位应按ASTME505等级1控制。
气孔一般表面比较光滑,呈圆形或椭圆形,有时孤立存在,有时簇集在一起。图1为压铸件气孔表面。而缩孔和缩松形状不规则,表面色暗而不光滑,在显微镜和电镜下,可以发现缺陷位置存在枝晶结构。
有时气孔和缩孔同时存在于同一个缺陷位置,要仔细观察。压铸件的零件设计是压铸生产技术中的重要部分,设计时考虑以下问题:模具分型面的选择、浇口的开设、顶杆位置的选择、压铸件的收缩、压铸件的尺寸精度保证、压铸件内部缺陷的防范、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面;
二、压铸件的设计原则是:1、正确选择压铸件的材料,2、合理确定压铸件的尺寸精度;3、尽量使壁厚分布均匀;4、各转角处增加工艺园角,避免尖角。
三、压铸件按使用要求可分为两大类,一类承受较大载荷的零件或有较高相对运动速度的零件,检查的项目有尺寸、表面质量、化学成分、力学性能(抗拉强度、伸长率、硬度);另一类为其它零件,检查的项目有尺寸、表面质量及化学成分。
在设计压铸件时,还应该注意零件应满足压铸的工艺要求。压铸的工艺性从分型面的位置、顶面推杆的位置、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加工余量的大小等方面考虑。合理确定压铸面的分型面,不但能简化压铸型的结构,还能保证压铸件的质量。
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