鑄件氣密性不良是指在向壓鑄件內(nèi)部施加一定壓力時(shí),從鑄件的內(nèi)部或外部發(fā)生泄漏,造成壓力下降,這樣的鑄件如果投入使用,則可能表現(xiàn)為漏油、漏氣、漏水等。氣密性不良是壓鑄件缺陷中較難解決的問(wèn)題之一,產(chǎn)生原因較多,理論上說(shuō)任何壓鑄件缺陷都有可能導(dǎo)致鑄件漏氣,多數(shù)情況是幾種缺陷復(fù)合而產(chǎn)生的。
一、壓鑄件漏氣的產(chǎn)生原因分析
1.原材料中的氣體
我們常用的壓鑄材料為鋁合金(本文僅以鋁合金為例加以說(shuō)明),在壓鑄件的生產(chǎn)中,由于鋁液中所含氣體的主要成分是氫,鋁合金液中氫含量的高低與鑄件中產(chǎn)生的氣孔多少有直接的關(guān)系。鑄件中氣孔不僅降低了合金的力學(xué)性能、耐蝕性,更降低了氣密性。目前,去除鋁液中氣體的主要方法是在鋁合金中通入氮?dú)獾榷栊詺怏w或加入固體除氣劑等,使鋁液中溶解的氫能夠向氣泡內(nèi)擴(kuò)散,當(dāng)氣泡上浮到鋁液表面時(shí),氣泡爆裂,氫氣逸入大氣中,從而實(shí)現(xiàn)去除氫氣的目的。
2.模具澆排系統(tǒng)的影響
澆注系統(tǒng)決定了一副壓鑄模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量,更是決定了后期生產(chǎn)中壓鑄件質(zhì)量的主要因素。其作為一個(gè)系統(tǒng),有諸多要素構(gòu)成,其目的就是使合金液以合適的流態(tài)進(jìn)入型腔填充的同時(shí)能*大限度地排出系統(tǒng)內(nèi)的氣體。因此,壓鑄模具應(yīng)具有良好的澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)。
圖1所示的箱體,由于澆道開(kāi)在密集一側(cè)方向,使鋁液到*后的左上側(cè)端死角后再返回產(chǎn)生渦流及卷起現(xiàn)象發(fā)生,導(dǎo)致鑄件左側(cè)質(zhì)量明顯下降,降低了氣密性。
圖2所示的澆道設(shè)計(jì)使各道鋁液基本達(dá)到同時(shí)填充及彌補(bǔ)局部澆不足現(xiàn)象,使鑄件的整體質(zhì)量得到均衡提高。因此,在模具制作中,澆道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡量使用多股澆道方式,鋁液流與鑄件方向保持一致,盡量避免碰撞,使產(chǎn)生渦流及因填充混亂造成卷氣的發(fā)生幾率降低;同時(shí),使多股澆道填充型腔應(yīng)盡量做到同時(shí)填充,不能讓一股或多股鋁液先到*后端死角后再返回產(chǎn)生渦流。另外,壓鑄模上的集渣包和排氣道也要分布合理。合適的流態(tài),就是不產(chǎn)生液流的相撞、卷氣、速度平穩(wěn)的保障,否則,排溢系統(tǒng)再優(yōu)良,氣還是排不掉。
由上述分析可知,不良的澆排系統(tǒng)所造成鑄件內(nèi)部的各種缺陷,是鑄件氣密性不良的直接誘因。
3.設(shè)備性能
壓鑄件內(nèi)部氣孔、縮孔、冷隔也是壓鑄件漏氣的一個(gè)主要原因,而設(shè)備性能在鑄件生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用。對(duì)于氣密性要求嚴(yán)格的產(chǎn)品,必須選擇合適的壓鑄機(jī)型。
目前,壓鑄機(jī)壓鑄生產(chǎn)中基本都采用三級(jí)壓射,在*一級(jí)壓射時(shí),壓射沖頭以較慢的速度推進(jìn),這有利于將壓室中的氣體擠出;而*二級(jí)壓射時(shí)內(nèi)澆道速度*快,鋁液將型腔基本充滿(mǎn)。同時(shí),二級(jí)壓射速度位置來(lái)得過(guò)早,則鑄件易產(chǎn)生氣孔等缺陷。二級(jí)壓射速度開(kāi)始位置來(lái)得過(guò)晚,則鑄件易產(chǎn)生冷隔等缺陷。一般選擇二級(jí)壓射速度開(kāi)始位置在料杯內(nèi)的金屬液剛達(dá)到內(nèi)澆道入口處較理想。因此,這一級(jí)是氣孔產(chǎn)生的關(guān)鍵,所以速度越高,越易產(chǎn)生渦流而形成氣孔。
例如,引起摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上的CG125右曲軸箱體壓鑄件漏氣的缺陷種類(lèi)很多,理論上說(shuō)任何壓鑄件缺陷都有可能導(dǎo)致鑄件漏氣。實(shí)際生產(chǎn)中氣密性不良*常出現(xiàn)的位置在圖3所示的A、B、C三處。此類(lèi)問(wèn)題的成因很多,應(yīng)抓住主因進(jìn)行調(diào)整,才能使漏氣得到明顯改善。通過(guò)調(diào)整壓鑄工藝曲線是一種有效的方法。
為了減少鑄件內(nèi)部的縮孔,填補(bǔ)漏氣通道,首先應(yīng)盡可能多地排除壓室內(nèi)的氣體。在這一過(guò)程中,控制壓鑄件氣孔的主要思路是通過(guò)控制一二級(jí)壓射速度和一二級(jí)切換點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在滿(mǎn)足鑄件成形或表面質(zhì)量要求的前提下,一級(jí)壓射速度應(yīng)盡量低一些,待鋁合金到達(dá)內(nèi)澆道時(shí)再啟動(dòng)高速。通過(guò)以上工藝的改進(jìn),大幅提高了箱體的氣密性。
無(wú)錫市玉鑫壓鑄廠 http://comv.com.cn/ 鋁壓鑄,壓鑄件
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