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            鑄件氣孔檢查和高性能化

            時間:2020/10/13 17:09:39

            一、鑄件的氣孔檢查

            隨著汽車工業的快速發展和對汽車輕量化、鋁、鎂等合金壓鑄件的需求明顯增加,為壓鑄業的進一步發展提供了廣闊的前景。由于零部件的輕量化要求,對合金材料性能、產品結構、工藝設計和控制提出了更高的要求。

            汽車制造廠對壓鑄件的要求越來越嚴格,對壓鑄件孔隙率的要求一般為5%≤10%,對某些零件的要求甚至為3%。根據壓鑄缺陷的檢測方法和位置,在壓鑄機選型、模具設計和工藝設計中,借助計算機仿真分析,可以對其進行優化。

            壓鑄件中存在氣孔、收縮和渣孔缺陷,產生缺陷的原因各不相同。為了識別缺陷類型并分析缺陷原因,識別缺陷類型并分析其原因尤為重要,檢測零件的工具和方法將影響后續判斷。下面只討論了如何解決鋁和鎂合金壓鑄的孔洞問題。

            在壓鑄鋁鑄件的氣孔檢測中,應考慮以下幾個位置:(1)有限元分析的大應力位置;(2)零件模擬分析中氣體盤管的位置;(3)關鍵部件(如密封面等)。

            一般的壓鑄件可以用X光檢查,發現缺陷后可以進一步檢查。在過程控制中,根據ASTME 505二級控制,關鍵部件應由ASTME505一級控制。氣孔一般是光滑的、圓形的或橢圓形的,有時是孤立的,有時是聚在一起的。圖1顯示了壓鑄件的氣孔表面。然而,縮孔和收縮孔隙的形狀不規則,表面顏色暗而不光滑。在顯微鏡和電子顯微鏡下,可以發現缺陷部位有枝晶結構。

            有時氣孔和收縮孔同時存在于同一缺陷位置,需要仔細觀察。壓鑄件的設計是壓鑄生產工藝的重要組成部分。設計時應考慮以下問題:模具分型面的選擇、澆口的開度、頂桿位置的選擇、鑄件的收縮、鑄件尺寸精度的保證、鑄件內部缺陷的防止、鑄件孔的相關要求、變形要求和加工裕度大小等。

            其次,壓鑄的設計原則是:1.正確選擇壓鑄材料,2,合理確定壓鑄件的尺寸精度;3.使壁厚分布盡可能均勻;4.增加各角處的工藝圓角,避免銳角。

            3.根據使用要求,壓鑄可分為兩類,一類是承受較大載荷的零件,一類是相對速度較高的零件,分別從尺寸、表面質量、化學成分、力學性能(抗拉強度、延伸率、硬度)等方面進行檢驗;另一類是其它零件,檢測的項目是尺寸、表面質量和化學成分。

            在設計壓鑄件時,還應注意滿足壓鑄工藝要求的零件,從分型面的位置、頂推桿的位置、鑄件孔的相關要求、收縮變形的要求、加工余量的大小等方面考慮壓鑄的工藝性能,合理確定壓鑄面的分型面,不僅可以簡化壓鑄模的結構,而且可以保證鑄件的質量。

            二、汽車鑄造材料的高性能

            降低鋁鑄件重量是提高材料性能的方法之一,使每件單位重量的零件能夠承受較高的載荷。腳手架結構鑄件在汽車鑄件中所占的比例相當大,因此腳手架鑄件的發展已成為最受關注的鑄件之一,通過熱處理等措施,可以改變材料的微觀結構,提高零件的強度、剛度和韌性,減輕零件的重量。

            等溫淬火球墨鑄鐵不僅強度高于普通鑄鋼,而且密度低于鋼,其密度為7.1g/cm~3,而鑄鋼的密度為7.8g/cm~3,近年來被廣泛推薦使用,在鑄件尺寸相同的情況下,使用等溫淬火球墨鑄鐵比鑄鋼件輕10%。東風汽車公司在一輛商用車中使用等溫淬火球墨鑄鐵代替鑄鋼件。針對等溫淬火球鐵鑄件的高強度特點,重新設計了14個懸掛件。表1顯示了改用等溫淬火球墨鑄鐵材料的輕量化效果,總重量減少了近40%。

            用高強度、高韌性材料代替鋁合金和鎂合金鑄件,在原有輕合金失重的基礎上,采用高性能材料進一步減重,用高性能AE 44合金代替原鋁合金,高壓鑄造副架,在減輕鋁合金重量的基礎上進一步降低了6kg的重量。

            壓鑄是一種先進的金屬成形方法,它是實現少芯片和無芯片的方法。它得到了廣泛的應用和迅速的發展。目前,壓鑄合金已不再局限于鋅、鋁、銅和有色金屬,也逐漸擴大為壓鑄鐵和鋼鑄件。壓鑄件的尺寸和重量取決于壓鑄機的功率。由于壓鑄機功率的增加,鑄件的形狀尺寸可以從幾毫米到1×2米不等,重量可以從幾克到幾十公斤不等。異型壓鑄,直徑2米,重量50公斤。


            壓鑄已不再局限于汽車和儀器儀表行業,而是逐漸擴展到農業機械、機床工業、電子工業、國防工業、計算機、鐘表、照相機和日常五金等數十個工業部門,包括汽車零部件、家具配件、浴室配件(浴室配件)、照明部件、玩具、刨花、領帶夾、電器和電子部件、皮帶扣、表殼等。金屬扣、鎖、拉鏈等。在壓鑄技術方面,出現了真空壓鑄、氧氣壓鑄、精密致密壓鑄和可溶芯的應用等新工藝。


            壓鑄有著廣泛的應用,事實上,在壓鑄行業已經形成了一些細分市場。目前,大多數中小型壓鑄廠主要生產五金、家用電器、燈具等普通壓鑄產品,企業規模小,設備水平低,價格競爭激烈,企業效率低。少數大型壓鑄企業擁有更先進的設備和技術,能夠生產符合汽車行業、通信等行業對高精度壓鑄產品的要求。該廠家可與下游客戶建立穩定的長期合作關系,在市場競爭中處于有利地位,企業效率較高。





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