翻砂鑄鋁件鑄造方法
金屬液在翻砂鑄鋁件過(guò)程中的充型狀態(tài)是由壓力、速度、時(shí)間、溫度、排氣等因素綜合作用形成的,因而水口系統與壓力傳遞、合金流速、填充時(shí)間、凝固時(shí)間、模具溫度、排氣條件有著(zhù)密切的關(guān)系。
1、模具壽命除了取決于良好的鋼材外,又與模具的工作狀態(tài)有關(guān),良好的水口系統設計也是為了使模具各部分熱平衡處于的狀態(tài)而不是惡劣的狀態(tài),這樣才能得壓鑄生產(chǎn)的大經(jīng)濟效益。
2、水口面積過(guò)大或過(guò)小都會(huì )影響填充過(guò)程,當壓射條件時(shí),過(guò)大的水口充填速度低,金屬過(guò)早凝固,甚至充填不足;過(guò)小的水口又會(huì )使噴射加劇,增加熱量損失,產(chǎn)生渦流并卷入過(guò)多氣體,減短模具壽命。
3、模具溫度的控制對鑄件的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響,同時(shí)影響生產(chǎn)的速度和速率,水口的正確設計可以對模具的溫度分布起調節作用。
4、壓力傳遞一方面要確定水口處鋅合金金屬液以高壓、充填型腔,另一方面又要確定在流道和水口截面內的金屬液先不凝固,以確定傳遞終壓力。這樣就需要流道和水口設計,小的壓力損失。
5、氣體的排出主要取決于金屬液的流動(dòng)速度與流動(dòng)方向,以及排溢系統的開(kāi)設能否使氣體順暢排出,排氣面積是否足夠。排氣是否良好,將直接影響鑄件的外觀(guān)和強度。
翻砂鑄鋁件中的壓鑄作為一種特別鑄造方法,與其他鑄造方法相比,其基本的特征是將液態(tài)金屬以高壓對模具進(jìn)行填充充型,但是,由于壓鑄方法固有的充型造成的噴射以及金屬模具快冷卻和高的生產(chǎn)速率對模具的損害,使翻砂鑄鋁件不可避免的產(chǎn)生很多缺陷,一些缺陷是與壓鑄方法與之俱來(lái)的,一些則是可以避免的,一些缺陷不會(huì )影響翻砂鑄鋁件的性能,所以不會(huì )造成鑄件廢品,而另外一些缺陷則可能會(huì )影響鑄件的性能而成為廢品。
翻砂鑄鋁件由于結構復雜、壁厚相差懸殊、重量大及表面積大等原因,易出現鑄件表面粗糙、粘砂及夾砂等缺陷。某些行業(yè)對這類(lèi)鑄件表面質(zhì)量、尺寸精度要求很高。因此研討一種具有表面、發(fā)氣量小、能防止鑄造缺陷的鋁合金鑄件涂料,具有重要的實(shí)際意義。
壓鑄后的作用表面有一層發(fā)暗的氧化膜,并附著(zhù)一些脫模劑等油污,局部還有一些毛刺。因此,這些翻砂鑄鋁件需要進(jìn)行表面處理。我們采取化學(xué)法對這些鋁件的表面化學(xué)拋光反復進(jìn)行了實(shí)驗,確定了有關(guān)的配方及工藝條件,并投入了批量生產(chǎn)。該壓翻砂鑄鋁件的表面化學(xué)拋光工藝能夠達到生產(chǎn)的要求。
翻砂鑄鋁件本身是一種壓力鑄造的零件,翻砂鑄鋁件質(zhì)量包括外觀(guān)質(zhì)量、內在質(zhì)量和使用質(zhì)量,外觀(guān)質(zhì)量是指鑄件表面的粗糙度、表面質(zhì)量、尺寸公差、形位公差和質(zhì)量偏差等;內在質(zhì)量是指鑄件的化學(xué)成分、物理和力學(xué)性能、金相組織以及在鑄件內部存在的孔涮、夾雜物和裂紋等;使用質(zhì)量是指鑄件能達到各種使用要求和工作性能。
翻砂鑄鋁件壁厚度(通常稱(chēng)壁厚)是壓鑄模具工藝中一個(gè)具有特別意義的因素,壁厚與整個(gè)工藝規范有著(zhù)密切關(guān)系,如填充時(shí)間的計算、內澆口速度的選擇、凝固時(shí)間的計算、模具溫度梯度的分析、壓力(終比壓)的作用、留模時(shí)間的長(cháng)短、鑄件頂出溫度的高低及操作速率;
1、鑄件壁厚不能太薄,太薄會(huì )造成鋁液填充不良,成型困難,使鋁合金熔接不好,鑄件表面易產(chǎn)生冷隔等缺陷,并給壓鑄工藝帶來(lái)困難;壓鑄件隨壁厚的增加,其內部氣孔、縮孔等缺陷增加,故在確定鑄件有足夠強度和剛度的前提下,應盡量減小鑄件壁厚并保持截面的厚薄均勻一致,為了避免縮松等缺陷,對鑄件的厚壁處應減厚(減料),增加筋;對于大面積的平板類(lèi)厚壁鑄件,設置筋以減少鑄件壁厚。
2、零件壁厚偏厚會(huì )使壓鑄件的力學(xué)性能明顯下降,薄壁鑄件致密性不錯,相對提升了鑄件強度及不怕壓性。