铝压铸件属于借助压力而生产出来的铸造的零件的一种,它的生产原理是由一些装有模具的压铸机,然后在对这些压铸机注入一些压力,这样就可以对一些原来呈液体状态的铝材料或者是一些铝合金材料进行加热,加热完成后然后在通过压铸机的入料口,将这些液体的材料倒进压铸机的内部,这样借助压铸机的工作原理以及模具的帮助,我们就可以将这些材料制造成一些有着特定的形状和尺寸的铝材料的零件或者是铝合金材料的零件,而这些零件就是我们本文中降到的铝压铸。而且在进行壁炉压铸件生产的时候,我们还可以根据客户的实际需要,如对铝压铸零件的大小的要求或者是对形状的不同要求等,使用一些不同的压铸模具,这样生产出来的产品就会符合客户的要求了。
壁炉压铸件的优点明显的一共有三个, 个就是产品的质量保障,铸件的尺寸具有很高的精度,普遍的就是6到7级的水平,如果铸的好的情况下甚至可以达到4级的水平,铸件的表面是很完好的,光滑并且不会出现粗糙面。在强度和硬度上的优点要比一般的砂类型的铸造形式好很多,能够提高百分之二十五到百分之三十以上。具有很好的尺寸稳定模式延伸率降低百分之七十并且表面互换性。这种方法一般可以压铸铝壁比较复杂的构件类型。举个例子吧,就拿锌合金来说薄壁厚度达到0.3微米,这样的铸件相当精细。 再好的方法也会有不足之处,铝压铸的不足之处在于成模后的铸件表面一般会出现气孔,从而导致热处理不能进行下去。这样的情况造成的原因就是填充的速度高。对于相对复杂的元件来说压铸铝这种方式相对困难,因为凹槽比较特殊。由于合金的熔点比较高,所以大大的降低了模型的使用时间,从而提高了成本。另外这种方式的铸造模式不能进行小批量的生产,因为小批量生产所好的成本是相当高的,很不利于小量生产。另外这种压住方法生产效率是相当的高,小生产的方式的确是一种经济的浪费。
汽车铸铝件用材质的发展趋势及设计要点
一、汽车铝铸件用材质的发展趋势
以铸铁件为代表的铝铸件目前是汽车用铝铸件的主体部分,尤其是球墨铸铁件的应用后取代了很多铸钢和灰铸铁件,并导致可锻铸铁在汽车零部件应用上基本接近消失,其优异的强韧性能和易控的生产方式使其应用比重逐步增加,高强高韧性球墨铸铁的生产将成为球铁持续应用的重要基础。
另一种优异的工程材料一一等温淬火球墨铸铁近年来受到汽车行业普遍关注,在国外取得迅速发展并应用良好,国内一些汽车厂家也大力开展相关应用研究,在曲轴、齿轮、支架等方面的应用研究取得可喜成果,并得到实际应用。
高硅铝球铁、蠕铁是上世纪90年代发现并取得大力应用的另一种具有优异的高温性能的工程材料,具有很好的高温疲劳强度、抗蠕变性能,其工作温度可达到880℃,是发动机排气管理想的使用材料。
传统的灰铸铁材料在汽车缸体、变速箱壳体、制动盘(毅)上依然应用,但随着汽车性能的不断提升,传统的HT250牌号应用将会越来越少,提高灰铸铁性能与牌号成为其得以应用的重要方式。
蠕墨铸铁1948年就被发明,由于稳定的生产范围较窄,且性能未引起人们的关注,一直应用较少。直至先进的生产控制技术研究成功并地投入使用,蠕墨铸铁用于复杂铝铸件的生产才有了可能。蠕墨铸铁材料由于具有比灰铸铁和铝高的抗拉强度(高75%)、弹性模量(高40%)疲劳强度,成为目前发动机缸体缸盖设计的理想材料。
汽车轻量化的要求是采用镁铝合金来制造汽车铝铸件的重要前提。有资料报道,汽车每减重10%,油耗降低5.5%,排放减低10%左右,而铝合金密度仅有铁的的1/3,而强度与灰铸铁相当,成为取代灰铸铁制造发动机缸体缸盖的理想材料。铝铸件在世界范围内近年来取得快速增长,而具有轻密度的镁合金伴随研究应用的深入,在汽车方向盘、座椅骨架、仪表盘、罩盖等零件上也得到快速应用。铝铸件夹渣陷特征:夹渣多分布在铝铸件的上表面,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。
传统压铸工艺主要由四个步骤组成,或者称做高压压铸。这四个步骤包括模具准备、填充、注射以及落砂,它们也是各种改良版压铸工艺的基础。在准备过程中需要向模腔内喷上润滑剂,润滑剂除了可以帮助控制模具的温度之外还可以有助于铝铸件脱模。然后就可以关闭模具,用高压将熔融金属注射进模具内,这个压力范围大约在10到175兆帕之间。当熔融金属填充完毕后,压力就会一直保持直到铝铸件凝固。然后推杆就会推出所有的铝铸件,由于一个模具内可能会有多个模腔,所以每次铸造过程中可能会产生多个铝铸件。落纱的过程则需要分离残渣,包括造模口、流道、浇口以及飞边。这个过程通常是通过一个特别的修整模具挤铝铸件来完成的。其它的落纱方法包括锯和打磨。如果浇口比较易碎,可以直接摔打铝铸件,这样可以节省人力。多余的造模口可以在熔化后重复使用。通常的产量大约为67%。
压铸作为一一种特殊铸造方法,与其他铸造方法相比,其基本的特征是将液态金属以高速高压对模具进行填充充型,但是,由于压铸方法固有的充型造成的喷射以及金属模具快速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。
二、压铸件设计要点
压铸作为一一种铸造方法,与其他铸造方法相比,其基本的特征是将液态金属以高速高压对模具进行填充充型,但是,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,使压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,一些缺陷不会影响压铸件的性能,所以不会造成压铸件废品,而另外一些缺陷则可能会影响压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,提高压铸件质量,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。
压铸件设计要点:
1、压铸件的形状结构要求:a、内部侧凹;b、避免或减少抽芯部位;c、避免型芯交叉;合理的压铸件结构不仅能简化压铸型的结构,降低制造成本,同时也压铸件质量。
2、压铸件设计的壁厚要求:压铸件壁厚度(通常称壁厚)是压铸工艺中一个具有意义的因素,壁厚与整个工艺规范有着密切关系,如填充时间的计算、内浇口速度的选择、凝固时间的计算、模具温度梯度的分析、压力(终比压)的作用、留模时间的长短、压铸件顶出温度的高低及操作效率;a、零件壁厚偏厚会使压铸件的力学性能明显下降,薄壁压铸件致密性好,相对提高了压铸件强度及耐压性;b、压铸件壁厚不能太薄,太薄会造成铝液填充不良,成型困难,使铝合金熔接不好,压铸件表面易产生冷隔等缺陷,并给压铸工艺带来困难;压铸件随壁厚的增加,其内部气孔、缩孔等缺陷增加,故在压铸件有足够强度和刚度的前提下,应尽量减小压铸件壁厚并保持截面的厚薄均匀一致,为了避免缩松等缺陷,对压铸件的厚壁处应减厚(减料),增加筋;对于大面积的平板类厚壁压铸件,设置筋以减少压铸件壁厚;根据压铸件的表面积,铝合金压铸件的合理壁厚如下:压铸件表面积/mm2壁厚S/mm≤251.0~3.0>25~1001.5~4.5>100~4002.5~5.0>4003.5~6.0。
3、压铸件设计筋的要求:
筋的作用是壁厚改薄后,用以提高零件的强度和刚性,防止减少压铸件收缩变形,以及避免工件从模具内顶出时发生变形,填充时用以作用辅助回路(金属流动的通路),铝压铸件筋的厚度应小于所在壁的厚度,一般取该处的厚度的2/3~3/4。
4、压铸件设计的圆角要求:
压铸件上凡是壁与壁的连接,不论直角、锐角或钝角、盲孔和凹槽的根部,都应设计成圆角,只有当预计确定为分型面的部位上,才不采用圆角连接,其余部位一般为圆角,圆角不宜过大或过小,过小压铸件易产生裂纹,过大易产生疏松缩孔,压铸件圆角一般取:1/2壁厚≤R≤壁厚;圆角的作用是有助于金属的流动,减少涡流或湍流;避免零件上因有圆角的存在而产生应力集中而导致开裂;当零件要进行电镀或涂覆时,圆角可获得均匀镀层,防止尖角处沉积;可以延长压铸模的使用寿命,不致因模具型腔尖角的存在而导致崩角或开裂。
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