介绍铝合金铸造件的浇铸工艺及加工结构
不是靠重力完成的,而是施加了一定压力,铝合金压铸是铝合金压力铸造的简称,也是铝合金铸造的一种方式:将熔融铝合金液倒入压室内,以高速充填热模钢制作的模具型腔,并使铝合金液在压力的作用下凝固而形成铝铸件。压铸较重力铸造最大不同的主要特点是高压和高速:铝或铝合金液是在高的压力下填充型腔并结晶凝固,通常压力为15~100MPa。铝或铝合金液以10~50米/秒高速充填型腔,铝或铝合金液在0.01-0.2秒内完成充型填满压铸模具型腔。压铸是一种精密的铸造方法,经由压铸而铸成的压铸件之尺寸公差甚小,表面精度甚高,在大多数的情况下,压铸件不需再车削加工即可装配应用,有螺纹的零件亦可直接铸出。从一般的照相机件、打字机件、电子计算器件及装饰品等小零件,以及汽车、机车、飞机等交通工具的复杂零件大多是利用压铸法制造的。
铝合金铸造件的浇铸工艺:
在铝合金铸造件加工的过程中,铝合金可进行各种形式的浇铸,其中包括砂型铸造、金属型铸造、壳型铸造、石膏型铸造、离心铸造、连续铸造以及压力铸造等,在其中以砂型铸造为普遍。在砂型铸造中,浇注系统的设计为重要,首先应保证将洁净的金属液由浇勺或浇包引入型腔内,这样才能得到较高的出品率。浇注系统尺寸的设计也尤为重要,可采用查表法,计算法或直接采用经验数据,但后还是要采用实际的实验进行检验和修改。一般来说查表发用的比较普遍。要根据铝合金铸造件的重量和尺寸来确定浇铸的速度及流量。其次在铝铸件加工的过程中还要注意铝铸件所留冒口的尺寸和形状。确定冒口尺寸的方法用很多,有计算法热节圆法和图标法等。对于形状来说,一般采用弧形或其他形状,也可根据经验求出所用冒口的体积。再有就是铝铸件浇铸的温度了,一般的铝铸件在600度到700度之间,对于特种铝铸件也可温度调整。浇铸系统完成后,要经过长时间的自然冷却后将铝铸件取出,这样的铝铸件不会因温度过高产生变形,也不容易产生微观缩孔和晶內偏析,从而减少针孔率的大量产生。
对此,为提高铝合金铸造件的密度,因根据铸件的重量、形状采取不同的铸造工艺。对于大型的铝合金铸件应采用顺序凝固的原则,主要的工艺措施有:将浇口和冒口放置在使节热处,使冒口后凝固,还可以使用冷铁了来铸造称较高温度的梯度。对于小型及复杂壁薄的铸件则采用同时凝固的原则,主要的工艺措施有浇口放置在冷节处,使浇口分散使各部分的温度均匀,冒口采用较低的浇铸温度。
铝合金铸造件具有一些其他铸件无法比拟的优势,如美观、质量轻、耐腐蚀等优势,使它广受用户的青睐,特别是在汽车轻量化以来,铝合金铸造件在汽车工业中得到了广泛的应用。铸造铝合金的密度比铸铁和铸钢小,而比强度则较高。因此在承受同样载荷条件下采用铝合金铸件,可以减轻结构的重量,故在航空工业及动力机械和运输机械制造中,铝合金铸件得到广泛的应用。铝合金有良好的表面光泽,在大气及淡水中具有良好的耐腐蚀性,故在民用器皿制造中,具有广泛的用途。纯铝在硝酸及醋酸等氧化性酸类介质中具有良好的耐蚀性,因而铝铸件在化学工业中也有一定的用途。纯铝及铝合金有良好的导热性能,放在化工生产中使用的热交换装置,以及动力机械上要求具有良好导热性能的零件,如内燃机的汽缸盖和活塞等,也适于用铝合金来制造。 具有一些其他铸件无法比拟的优势,如美观、质量轻、耐腐蚀等优势,使它广受用户的青睐,特别是在汽车轻量化以来,铝合金铸件在汽车工业中得到了广泛的应用。
铝合金铸造件的优点:
1、产品质量好:铸件尺寸精度高,一般相当于6~7级,甚至可达4级;表面光洁度好,一般相当于5~8级;强度和硬度较高,强度一般比砂型铸造提高25~30%,但延伸率降低约70%;尺寸稳定,互换性好;可压铸铝薄壁复杂的铸件。当前铝合金压铸铝件最小壁厚可达0.3mm;铝合金铸件可达0.5mm;最小铸出孔径为0.7mm;最小螺距为0.75mm。
2、生产效率高:一般冷压室压铸机每八小时可压铸600~700次,根据压铸机和产品的不同,一套压铸模中的型腔可以数个。也就是我们通常所说的“一出二”或“一出几”。例如国产卧式冷空压铸铝机八小时平均可开合600~700次小型热室压铸铝机每八小时平均可开合3000~7000次;压铸模具寿命长,一套铝合金压铸模具寿命可达几十万次,甚至上百万次。
3、经济效果优良:由于压铸铝件尺寸精确,表泛光洁等优点。一般不再进行机械加工而直接使用,或加工量很小,所以既提高了金属利用率,又减少了大量的加工设备和工时;铸件价格便宜;可以采用组合压铸铝以其他金属或非金属材料。既节省装配工时又节省金属。
4、产品组织致密,具有较高的强度、硬度。压铸工作时铝液是在压力下凝固的,又因高速充填,冷却速度极快,使产品表面生成一层冷硬层,该层的金属晶粒细小,组织致密,坚实耐磨。
5、适应范围较广,在压铸件的特定部位上可以直接嵌入所需的其他材料的制件,例如双金属采暖散热器的钢管等嵌件以满足特殊要求,大大的增加了压铸件的适用范围。
的浇注工艺参数可在工艺范围内任意设置调整,可保证液体金属充型平稳,减少或避免金属液在充型时的翻腾、冲击、飞溅现象,从而减少了氧化渣的形成,避免或减少铸件的缺陷,提高了铸件质量。
铝合金铸造件喷塑是将塑料粉末喷涂在铝铸件表面上的一种表面处理方法。喷塑与普通喷漆表面处理相比,优点体现在工艺先进、节能高效、安全可靠、色泽艳丽等方面。喷塑的工作原理在于将涂料喷涂到工件的表面,粉末会在静电的作用下被均匀地吸附在铝铸件表面,形成粉状的涂层;后经过高温烘烤后流平固化,融化成一层致密的效果各异的最终保护涂层;牢牢附着在铝铸件表面。工业生产中的很多工件都是通过铝合金铸造工艺加工得到的,但这里的问题是这样的共阿金还没有用多久,就面临着失效。追根究底的话,还是应该铝合金铸造成型的铸件表面发生了焊合。
1、对于铸件焊合问题的解释。这是一种比较常见的现象,指的是工件与铸造合金之间发生了反应,并生产了复杂的金属化合物,从而与铸件的表面造成了不良影响。如果不及时去除的话,铸件的使用寿命也会降低。
2、铝合金铸造件存在几种焊合形式。主要有两种,一种是冲击焊合,另一种是沉积焊合,它们形成的原因和位置都是不同的,需要区别处理。
3、铝合金铸造件表面的冲击焊合。以模具而言,一般发生在朝向型腔的入口或内浇道处,因为这些区域在充型时都受到的冲击比较大,而且温度也比较高,所以它的保护层很容易就会被破坏,从而导致缺陷的产生。由此也说明,一定要在铝合金铸造件发生焊合的早期进行及时清除,并修补受损表面,这样可以减少问题发生的几率。
4、铝合金铸造件表面的沉积焊合。这种现象通常出现在铸件表面处理不当或润滑剂不能达到的区域上。在压铸合金到达这些区域的时候,温度还比较低,所以很容易凝固,进而形成表面缺陷。
铝合金铸造件的加工结构以及工作温度:
铝合金铸造在很多行业中使用的都非常的广泛,铸件在进行生产的过程中其效率是非常高的,这样产品质量的要求就会变得更加的好,铝合金铸造在进行使用的过程中已经变的非常的机械化生产。机械化的生产铝合金铸造,这样可以满足客户的使用要求,产品在进行加工的过程中需要及时的保证冒口以及浇注系统的正确性能,这样在就可以很好的保证其铸造工艺符合其相应的要求了。铝合金铸造件在进行加工的过程中需要及时的保证其产品的尺寸以及外形的要求,在制作时所有的技术要求都需要符合其规定,金属铸件其排气性能非常的好,这样产品在进行安装以及修理的过程中会变得更加的方便。铝合金铸造件在进行生产的过程中其结构需要尽量的简单,设备在进行加工制作的过程中非常的方便,这样就可以在一定程度上降低了使用的成本,有效的提高了产品的生产效率以及劳动条件的改善。铝合金铸造在长时间的使用过程中需要及时的保证其产品的工作温度,在进行使用的过程中不能出现翘曲变形的情况,铝合金铸造在进行生产的过程中可以做出比较复杂的形状。铝合金铸造在我国汽车行业的发展是非常迅速的,产品要想满足不断提高的性能要求仅仅依靠其新型模具材料的应用仍然很难满足,需要及时的将所有的表面处理技术很好的使用到压铸模具中。
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