压力铸造(简称压铸)是使液态或半液态金属在高压的作用下,以极高的速度充填压型,并在压力作用下凝固而获得铸件的一种方法。产品具有较高尺寸精度和力学性能、生产率高以及少加工余量或无加工余量等特点,被广泛应用于汽车、航空、电子、机械、五金等领域。近年来,随着汽车工业的迅速发展,压铸件在汽车工业中的应用范围不断扩大,汽车轻量化需求的日益增加为压铸行业的发展提供了广阔前景。
铝合金压铸产品因其优异的材料性能、成型方便和轻量化等特点,成为国民经济中多个行业的基础零部件。目前铝合金压铸件产品最主要应用于下游汽车、通讯设备、自动扶梯、电子电器和机电家电等到行业。
我国现有压铸企业13000多家,企业主要分布在东北、华东、华南、西南地区,规模大、专业化的企业绝大部分集中在珠江三角洲和长江三角洲地区,且规模以上的大型企业只占10%左右,压铸件产量从1995年的26.6万吨上升到2005年的86.4万吨,年增长率保持在20%左右,其中铝合金压铸件占所有压铸件产量的4/5左右。
铝合金压铸零件的质量缺陷及改善措施
1气孔
气孔是指在压铸件内部或表面出现的大小不等的孔眼、 空穴,有光滑的 表面, 形状多为圆形。气孔的产生会导致压铸件硬度不足和影响表面美观。
1.1压铸箱体螺栓孔周边的气孔现象
压铸铝合金箱体上有很多螺栓孔、 油孔以及各种安装孔, 这些直接影 响发动机的装配质量和使用性能,在压铸过程中需要严格控制其质量。
1.2产生原因
铝合金箱体压铸时由于液态金属充填型腔速度高, 模具型腔内的气体 不易排出, 容易残留在铝液中, 铝液冷却凝固后残留的气体在铸件内形成 很小的气泡, 即气孔。
在铝合金压铸生产过程中, 铝液浇注的温度一般在660℃左右, 但是在 这个温度下铝液中含有大量的气体(主要氢气), 氢气在铝合金的溶解度与 温度密切相关,在此温度下气体含量约为0.69cm3/100g气体的含量大约是 常态下19-20倍, 所以铝合金凝固之后, 这些气体会大量析出导致铝合金铸 件存有大量的气孔。另外, 因工艺造成的卷气、 离型剂发气引起的气孔也能 占到相当的比例。
1.3改善措施
模具的排气通道设计存在一定的结构问题或排气孔排气不顺畅,在压 铸过程中就会导致模具腔内的气体无法完全排除。浇铸系统设计也需要确 认截面积是否逐渐减小。在铝合金熔炼过程中保证精炼质量的有效措施。 选择适当的精炼剂, 反应时气泡均匀不断地产生, 然后通过物理吸附与铝 液中杂质进行有效地接触并带至表面。调整工艺, 适当的降低低速;确认离 型剂喷涂是否过多。基于以上原因可考虑使用真空压铸。
另外, 在有加工工序的螺栓孔周围的气孔, 小于螺纹长度1/3, 且不在 螺纹区域, 对扭矩没有影响, 不会影响其使用性能, 可以不用解决该处的气 孔问题。
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