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例析汽车压铸件气密性的改善


例析汽车压铸件气密性的改善
铸件气密性不良是指在向压铸件内部施加一定压力时,从铸件的内部或外部发生泄漏,造成压力下降,这样的铸件如果投入使用,则可能表现为漏油、漏气、漏水等。气密性不良是压铸件缺陷中较难解决的问题之一,产生原因较多,理论上说任何压铸件缺陷都有可能导致铸件漏气,多数情况是几种缺陷复合而产生的。
一、压铸件漏气的产生原因分析
1.原材料中的气体
 
我们常用的压铸材料为铝合金(本文仅以铝合金为例加以说明),在压铸件的生产中,由于铝液中所含气体的主要成分是氢,铝合金液中氢含量的高低与铸件中产生的气孔多少有直接的关系。铸件中气孔不仅降低了合金的力学性能、耐蚀性,更降低了气密性。目前,去除铝液中气体的主要方法是在铝合金中通入氮气等惰性气体或加入固体除气剂等,使铝液中溶解的氢能够向气泡内扩散,当气泡上浮到铝液表面时,气泡爆裂,氢气逸入大气中,从而实现去除氢气的目的。
2.模具浇排系统的影响
浇注系统决定了一副压铸模具的设计质量,更是决定了后期生产中压铸件质量的主要因素。其作为一个系统,有诸多要素构成,其目的就是使合金液以合适的流态进入型腔填充的同时能最大限度地排出系统内的气体。因此,压铸模具应具有良好的浇注系统、排溢系统。
图1所示的箱体,由于浇道开在密集一侧方向,使铝液到最后的左上侧端死角后再返回产生涡流及卷起现象发生,导致铸件左侧质量明显下降,降低了气密性。
图2所示的浇道设计使各道铝液基本达到同时填充及弥补局部浇不足现象,使铸件的整体质量得到均衡提高。因此,在模具制作中,浇道的设计应尽量使用多股浇道方式,铝液流与铸件方向保持一致,尽量避免碰撞,使产生涡流及因填充混乱造成卷气的发生几率降低;同时,使多股浇道填充型腔应尽量做到同时填充,不能让一股或多股铝液先到最后端死角后再返回产生涡流。另外,压铸模上的集渣包和排气道也要分布合理。合适的流态,就是不产生液流的相撞、卷气、速度平稳的保障,否则,排溢系统再优良,气还是排不掉。
 
由上述分析可知,不良的浇排系统所造成铸件内部的各种缺陷,是铸件气密性不良的直接诱因。
3.设备性能
压铸件内部气孔、缩孔、冷隔也是压铸件漏气的一个主要原因,而设备性能在铸件生产中起着至关重要的作用。对于气密性要求严格的产品,必须选择合适的压铸机型。
目前,压铸机压铸生产中基本都采用三级压射,在第一级压射时,压射冲头以较慢的速度推进,这有利于将压室中的气体挤出;而第二级压射时内浇道速度极快,铝液将型腔基本充满。同时,二级压射速度位置来得过早,则铸件易产生气孔等缺陷。二级压射速度开始位置来得过晚,则铸件易产生冷隔等缺陷。一般选择二级压射速度开始位置在料杯内的金属液刚达到内浇道入口处较理想。因此,这一级是气孔产生的关键,所以速度越高,越易产生涡流而形成气孔。
例如,引起摩托车发动机上的CG125右曲轴箱体压铸件漏气的缺陷种类很多,理论上说任何压铸件缺陷都有可能导致铸件漏气。实际生产中气密性不良最常出现的位置在图3所示的A、B、C三处。此类问题的成因很多,应抓住主因进行调整,才能使漏气得到明显改善。通过调整压铸工艺曲线是一种有效的方法。
 
为了减少铸件内部的缩孔,填补漏气通道,首先应尽可能多地排除压室内的气体。在这一过程中,控制压铸件气孔的主要思路是通过控制一二级压射速度和一二级切换点来实现。在满足铸件成形或表面质量要求的前提下,一级压射速度应尽量低一些,待铝合金到达内浇道时再启动高速。通过以上工艺的改进,大幅提高了箱体的气密性。
铸件气密性不良是指在向压铸件内部施加一定压力时,从铸件的内部或外部发生泄漏,造成压力下降,这样的铸件如果投入使用,则可能表现为漏油、漏气、漏水等。气密性不良是压铸件缺陷中较难解决的问题之一,产生原因较多,理论上说任何压铸件缺陷都有可能导致铸件漏气,多数情况是几种缺陷复合而产生的。
一、压铸件漏气的产生原因分析
1.原材料中的气体
 
我们常用的压铸材料为铝合金(本文仅以铝合金为例加以说明),在压铸件的生产中,由于铝液中所含气体的主要成分是氢,铝合金液中氢含量的高低与铸件中产生的气孔多少有直接的关系。铸件中气孔不仅降低了合金的力学性能、耐蚀性,更降低了气密性。目前,去除铝液中气体的主要方法是在铝合金中通入氮气等惰性气体或加入固体除气剂等,使铝液中溶解的氢能够向气泡内扩散,当气泡上浮到铝液表面时,气泡爆裂,氢气逸入大气中,从而实现去除氢气的目的。
2.模具浇排系统的影响
浇注系统决定了一副压铸模具的设计质量,更是决定了后期生产中压铸件质量的主要因素。其作为一个系统,有诸多要素构成,其目的就是使合金液以合适的流态进入型腔填充的同时能最大限度地排出系统内的气体。因此,压铸模具应具有良好的浇注系统、排溢系统。
图1所示的箱体,由于浇道开在密集一侧方向,使铝液到最后的左上侧端死角后再返回产生涡流及卷起现象发生,导致铸件左侧质量明显下降,降低了气密性。
图2所示的浇道设计使各道铝液基本达到同时填充及弥补局部浇不足现象,使铸件的整体质量得到均衡提高。因此,在模具制作中,浇道的设计应尽量使用多股浇道方式,铝液流与铸件方向保持一致,尽量避免碰撞,使产生涡流及因填充混乱造成卷气的发生几率降低;同时,使多股浇道填充型腔应尽量做到同时填充,不能让一股或多股铝液先到最后端死角后再返回产生涡流。另外,压铸模上的集渣包和排气道也要分布合理。合适的流态,就是不产生液流的相撞、卷气、速度平稳的保障,否则,排溢系统再优良,气还是排不掉。
 
由上述分析可知,不良的浇排系统所造成铸件内部的各种缺陷,是铸件气密性不良的直接诱因。
3.设备性能
压铸件内部气孔、缩孔、冷隔也是压铸件漏气的一个主要原因,而设备性能在铸件生产中起着至关重要的作用。对于气密性要求严格的产品,必须选择合适的压铸机型。
目前,压铸机压铸生产中基本都采用三级压射,在第一级压射时,压射冲头以较慢的速度推进,这有利于将压室中的气体挤出;而第二级压射时内浇道速度极快,铝液将型腔基本充满。同时,二级压射速度位置来得过早,则铸件易产生气孔等缺陷。二级压射速度开始位置来得过晚,则铸件易产生冷隔等缺陷。一般选择二级压射速度开始位置在料杯内的金属液刚达到内浇道入口处较理想。因此,这一级是气孔产生的关键,所以速度越高,越易产生涡流而形成气孔。
例如,引起摩托车发动机上的CG125右曲轴箱体压铸件漏气的缺陷种类很多,理论上说任何压铸件缺陷都有可能导致铸件漏气。实际生产中气密性不良最常出现的位置在图3所示的A、B、C三处。此类问题的成因很多,应抓住主因进行调整,才能使漏气得到明显改善。通过调整压铸工艺曲线是一种有效的方法。
 
为了减少铸件内部的缩孔,填补漏气通道,首先应尽可能多地排除压室内的气体。在这一过程中,控制压铸件气孔的主要思路是通过控制一二级压射速度和一二级切换点来实现。在满足铸件成形或表面质量要求的前提下,一级压射速度应尽量低一些,待铝合金到达内浇道时再启动高速。通过以上工艺的改进,大幅提高了箱体的气密性。
 
无锡市玉鑫压铸厂  http://www.yxdc.com.cn/ 铝压铸,压铸件
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发布时间  2017-06-19   返 回