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压铸铝合金零件变型原因

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压铸铝合金零件变型原因

2023-06-04 11:20:01
压铸铝合金零件变型原因

       大家好!今天让小编来大家介绍下关于压铸铝合金零件变型原因的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,来看看吧。

文章目录列表:

  • 压铸铝件常见不良现象有那些?对应的解决方法是什么
  • 铝合金冷裂的影素压铸工件有裂纹是什么原因
  • 铸造铝合金的热处理裂纹造成的原因是什么?

压铸铝合金零件变型原因(图1)

压铸铝件常见不良现象有那些?对应的解决方法是什么

1、常见的不良现象有:有产品表面起皱和起皱。

根据罗启全《压铸工艺及设备模具实用手册》第一章:

表面起皱:产品表面形成的不规则褶皱,主要出现在壁较薄的前段部分。

起皱:镶件附近的圆柱状部分,表面的皮膜出现起皱现象起皱的表面部分,根据发生状态有差异。

2、解决方法

根据罗启全《压铸工艺及设备模具实用手册》第一章:

表面起皱解决方法:排气彻底,清除多余的脱模剂。调整高速高压区的位置以防止溶液降温;

起皱解决方法:对模具进行预热,在设定的温度条件下进行生产是很重要的,将模具温度设定在适当的范围。

扩展资料:

压铸机设计规范

压铸件的设计一定要考虑到压铸件壁厚、压铸件铸造圆角和脱模斜度、加强筋、压铸件上铸孔和孔到边缘的最小距离、压铸件上的长方形孔和槽、压铸件内的嵌件、压铸件的加工余量七个方面 。

1、铸造圆角设计规范

通常压铸件各个部分相交应有圆角(分型面处除外),可使金属填充时流动平稳,气体也较容易排出,并可避免因锐角而产生裂纹。对于需要进行电镀和涂饰的压铸件,圆角可以均匀镀层,防止尖角处涂料堆积。压铸件的圆角半径R一般不宜小于1mm,最小圆角半径为0.5 mm。

2、压铸件内的嵌件设计规范

首先,压铸件上的嵌件数量不宜过多;其次,嵌件与压铸件的连接必须牢固,同时要求在嵌件上开槽、凸起、滚花等;再次,嵌件必须避免有尖角,以利安放并防止铸件应力集中,铸件和嵌件之间如有严重的电化腐蚀作用,则嵌件表面需要镀层保护;

最后,有嵌件的铸件应避免热处理,以免因两种金属的相变而引起体积变化,使嵌件松动。

3、压铸件壁厚的设计规范

薄壁比厚壁压铸件具备更高的强度和更好的致密性,鉴于此,压铸件设计中应该遵循这样的原则:在保证铸件具有足够强度和刚性的前提下应该尽可能减少壁厚,并保持壁厚具有均匀性。

实践证明,压铸件壁厚设计一般以2.5-4mm为宜,壁厚超过6mm的零件不宜采用压铸工艺生产。压铸件壁太厚、壁太薄对铸件质量影响的表现:如果设计中铸件壁太薄,会使金属熔接不好,直接影响铸件强度,同时会给成型造成困难;

壁太厚或者严重不均匀时,容易产生缩瘪及裂纹,另一方面,随着壁厚的增加,铸件内部气孔、缩松等缺陷也随之增多,同样会降低铸件强度,影响铸件质量。

参考资料来源:百度百科-压铸机

压铸铝合金零件变型原因(图2)

铝合金冷裂的影素压铸工件有裂纹是什么原因

冷裂常出现在铸件受拉伸的部位,那些壁厚差别大、形状复杂的铸件,尤其是大而薄的铸件易发生冷裂纹。凡是能增加铸造应力、降低铸造强度和塑性的因素都将促使冷裂纹的发展。

  1. 热裂纹是一种普通又很难完全消除的铸造缺陷,除Al-Si合金外,几乎在所有的工业变形铝合金中都能发现。关于热裂纹的形成机理主要有强度理论、液膜理论和裂纹形成理论3种。其中,强度理论比较通用,该理论从对合金高温力学性能的研究结果出发,认为所有合金在固相线温度之上的固液区内都存在着一个强度极低、延伸率极小的“脆性温度区间”,合金在这个区间冷却时,当收缩而产生的应力如果超过了此时金属的强度,或者由应力而引起的变形超过了金属的塑性,就会导致热裂纹的产生。

  2. 在生产过程中一般不存在纯粹的热裂纹或冷裂纹,大部分都先产生热裂纹,然后在冷却过程中由热裂纹发展成为冷裂纹。

  3.  铸造裂纹产生的本质原因

  4. 在凝固末期,铸件绝大部分已凝固成固态,但其强度和塑性较低,当铸件的收缩受到铸型、型芯和浇注系统等的机械阻碍时,将在铸件内部产生铸造应力,若铸造应力的大小超过了铸件在该温度下的强度极限,即产生热裂纹。而冷裂纹是在铸件凝固后冷却到弹性状态时,因局部铸造应力大于合金极限强度而引起的开裂。总结可知,产生铸造裂纹的本质原因是由于组织内应力与外部机械应力太大,超过材料塑性变形能力,引起金属组织不连续而开裂。

  5. 防止铸造裂纹产生的措施

  6. 铸造裂纹的影响因素归纳起来主要与熔体质量、铸造设备、铸造工艺条件和晶粒组织有关。因此可从这四个方面入手,采取对应措施来防止铸造裂纹的产生。

  7.   保证熔体的质量

  8.   减少熔体中杂质的含量

  9. 对7050合金铸造工艺进行了研究,提出对化学成分的优化,可以提高合金的成型性,减少铸锭开裂。

  10. 杂质含量高时,合金组织中晶格畸变量增大,内应力增大,抵抗塑性变形能力大大下降,导致合金易于开裂。对于铝及铝合金,Fe、Si是其主要杂质元素。它们主要以FeAl3和游离硅存在。当硅大于铁,形成β-FeSiAl5(或Fe2Si2Al9)相,而铁大于硅时,形成α-Fe2SiAl8(或Fe3SiAl12)相[6]。当铁和硅的比例不当时,会引起铸件产生裂纹。

  11. 此外,其它杂质元素也需相应控制。当合金中存在钠时,在凝固过程中,钠吸附在枝晶表面或晶界,热加工时,晶体上的钠形成液态吸附层,产生脆性开裂,即“钠脆”。碱金属钠(除高硅合金外)一般应控制在5×10-4%以下,甚至更低,达2×10-4%以下。像K、Sn等低熔点杂质元素少量存在也会使合金性能变脆,易于开裂。这主要是由于低熔点杂质元素在凝固时后结晶,往往包在晶界周围,导致凝固收缩时受拉应力而沿晶开裂。所以需对铝液中的杂质含量进行合理调配,控制其含量。

  12.  减少熔体的含气量和夹杂物含量

  13. 铝及铝合金熔炼、保温时,空气和炉气中的N2、O2、H2O、CO2、H2、CO和CmHn等要与熔体在界面相互作用,产生化合、分解、溶解和扩散等过程,最终使熔体产生氧化和吸气。其氧化生成物有A12O3、SiO2、MnO和MgO等,其中Al2O3是主要的氧化夹杂物[7]。其中,对于非金属夹杂要求其数量少而小,其单个颗粒应少于10μm;而对于特殊要求的航空、航天材料、双零箔等制品的非金属夹杂的单个颗粒应小于5μm。

  14. 由于熔体吸收的气体中H2占85%以上[8],且氢在熔体中的溶解度随温度的降低而减小,因而在熔体结晶凝固时有大量气体析出,未及时逸出的便在铸锭中形成气孔。夹杂物和气孔都可削弱晶粒间的联结,造成应力集中,使铸锭的塑性和强度下降,从而导致铸造裂纹。一般来说,普通制品要求的产品氢含量控制在0.15~0.2mL/(100g Al)以下,而对于特殊要求的航空、航天材料、双零箔等氢含量应控制在0.1 mL/(100g Al)以下。


压铸铝合金零件变型原因(图3)

铸造铝合金的热处理裂纹造成的原因是什么?

造铝合金的热处理裂纹可能产生原因有下面几种:
1.铸件结构设计不合理,有尖角,壁的厚薄变化过于悬殊
2.砂型(芯)退让性不良
3.铸型局部过热
4.浇注温度过高
5.自铸型中取出铸件过早
6.热处理过热或过烧,冷却速度过激
详细的如何解决的方法,可参考【铸业网】的《铸造铝合金的缺陷(四)》这一文章。

       以上就是小编对于压铸铝合金零件变型原因问题和相关问题的解答了,压铸铝合金零件变型原因的问题希望对你有用!

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