概述翻砂鑄鋁件被高度使用的原因
翻砂鑄鋁件成型后處理、清理工序,大多數企業(yè)還是以傳統的錘擊和普通砂輪機研磨方式為主。這種方式存在著(zhù)工作速率低下、勞動(dòng)強度大、作業(yè)環(huán)境惡劣、隱患嚴重、成品質(zhì)量殘次不齊、和由此帶來(lái)的人力資源緊張諸多問(wèn)題;難以與造型及澆注的相適應,嚴重影響了造型線(xiàn)的速率發(fā)揮。如何提高鑄件清理工作速率,尤其是去除鑄件的澆冒口和飛邊毛刺工作的速率,是鑄造工作者一直在探索和迫在眉睫需要解決的問(wèn)題。微觀(guān)孔洞是鋁合金鑄件的主要缺陷之一,其對鑄件的力學(xué)性能,尤其是疲勞性能有著(zhù)重要的影響。鑄造合金的疲勞性能主要與其孔洞缺陷及微觀(guān)組織特征相關(guān)。對于含有相當數量孔洞的鑄件,其疲勞性能的分散性主要受孔洞的數量和尺寸影響。而對于含有較少孔洞的鑄件,其疲勞行為主要受其孔洞以外的微觀(guān)組織特征決定,如氧化膜、相粒子、枝晶間距、晶粒大小等。
翻砂鑄鋁件對于鋁硅合金和鋁硅銅合金而言,硅含量通常在6~12%之間,硅元素主要起到提高合金液流動(dòng)性的作用;其中銅元素主要起到提的作用,此外,銅還會(huì )降低固相線(xiàn),使得凝固范圍變寬,降低液態(tài)金屬的流動(dòng)性(增加孔隙率),增加熱裂傾向。由于銅在鋁中的溶解度約為4%,其含量不宜超過(guò)4%~5%;鐵含量通常在0.7~1.2%之間,在此比例之內,工件的脫模效果較佳,但鐵元素會(huì )形成金屬間化合物并降低鑄件力學(xué)性能,壓鑄中鐵含量不宜超過(guò)2%。鋁鎂合金的凝固范圍寬、收縮傾向大,經(jīng)常產(chǎn)生縮松和裂紋,鑄造性能差。因此,在其使用范圍上有較大局限性,不宜生產(chǎn)結構復雜的工件。
概述翻砂鑄鋁件被高度使用的原因:
1、可以制造形狀復雜、輪廓清晰、薄壁深腔的金屬零件:因為熔融金屬在高壓高速下保持高的流動(dòng)性,因而能夠獲得其他工藝方法難以加工的金屬零件。
2、翻砂鑄鋁件的尺寸精度較高:可達IT11-13級,有時(shí)可達IT9級,表面粗糙度達Ra0.8--3.2um,互換性好。
3、材料:由于翻砂鑄鋁件的精度較高,只需經(jīng)過(guò)少量機械加工即可裝配使用,有的翻砂鑄鋁件可直接裝配使用。其材料利用率約60%--80%,毛坯利用率達90%。
4、生產(chǎn)速率高:由于高速充型,充型時(shí)間短,金屬業(yè)凝固,壓鑄作業(yè)循環(huán)。在各種鑄造I藝中,壓鑄方法,適合大批量生產(chǎn)。
5、方便使用鑲嵌件:易于在壓鑄模具上設置定位機構,方便嵌鑄鑲嵌件,滿(mǎn)足翻砂鑄鋁件局部特別性能要求。
工業(yè)生產(chǎn)中較為常見(jiàn)的壓鑄合金主要包含鋁合金、鋅合金、鎂合金等熔點(diǎn)較低的有色合金。近些年我國汽車(chē)行業(yè)擴張,而翻砂鑄鋁件在汽車(chē)零部件中應用較為廣泛,其合金種類(lèi)了發(fā)展。常用的翻砂鑄鋁件,主要分為三大類(lèi);一是鋁硅合金,主要包含ADcl、ADc3等;二是鋁硅銅合金,主要包含ADC10、ADC12、ADC14等;三是鋁鎂合金,主要包含ADCS、ADC6等。
在鑄造生產(chǎn)中,翻砂鑄鋁件澆冒口的是一種勞動(dòng)量大,機械化程度還比較低的工序。小型鑄鐵件的澆冒口可以在落砂時(shí),但大多數鑄件是在落砂以后才澆冒口。澆冒口的方法可根據鑄件的材質(zhì)、結構、尺寸大小及生產(chǎn)條件來(lái)選擇,主要分為冷、熱以及出現的一些方法。這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn),適用范圍也不盡相同。相對于其他鑄造鋁合金,AI一Si系鋁合金的鑄造性能較好,并且由于合金中硅相含有很大的凝固潛熱,其比熱容較大且線(xiàn)收縮系數較小,在工業(yè)生產(chǎn)中長(cháng)期占據主要地位。而AI一12SI共晶合金擁有窄凝固溫度范圍,優(yōu)良的流動(dòng)性使其具有良好的充型能力,熱裂、縮松傾向也都較小,被認為具有較佳的鑄造性能,在壓鑄生產(chǎn)中被廣泛用來(lái)生產(chǎn)大型、薄壁、復雜形狀翻砂鑄鋁件。