壓鑄產品缺陷的診斷
壓鑄過程是一個複雜的過程。 壓鑄產品的合格率一般在70%~90%之間。 影響壓鑄產品的因素有:機器本身的性能; 機器的各種工作參數; 壓鑄模具(模具)的結構和性能; 壓鑄合金的質量和操作者的技能。 為了提高壓鑄生產效率和產品合格率,操作人員必須具備一定的預防和消除產品缺陷的能力。
壓鑄產品缺陷診斷案例分析
當鑄件有缺陷時,應分析產生缺陷的原因,一般從以下幾個方面考慮:
- 調整機器(調整壓鑄工藝參數);
- 材料變化(更換為另一種材料或改變新材料與回收材料的比例);
- 結構(內澆口、溢流槽、排氣槽)的改良型(模具)。
1. 分析想法
- 首先分析合金成分,以確定合金材料的質量和對缺陷的影響程度。
- 可將缺陷零件切開,進行金相分析,判斷壓鑄工藝因素的影響。
- 重新分析模型(模具)工具計劃。
- 檢查冶煉過程。
2. 採取措施
- 調整工藝參數:填充速度、填充時間、模具溫度等。
- 加油:更換其他品牌的材料; 新材料與回收材料的比例。
- 改裝(模具)工具:內澆口、水刀角、溢流槽、排氣槽。
案例分析
一、初步了解
- 鑄件名稱:汽車化油器體;
- 壓鑄合金:ADC12;
- 缺陷:加工後漏氣,廢品率40%以上。
二、分析過程及解決方案
*對合金成分進行化學分析,列出分析表,見表1。
分析結果:Zn含量2%,Fe含量3%左右,大大超過規定值。
雜質Zn:高溫脆性,使鑄件有開裂傾向。
雜質Fe:Fe含量低於0.7%時,會發生與壓鑄模(模)焊; 0.8-1.0%的含量對壓鑄較好,但含量超過1.3%會產生金屬化合物,降低物理性能。 它是產生縮孔和縮縫的原因之一。
解決方法:控制合金原料中的雜質含量。
*金相分析
分析結果:發現基本結構有粗晶、鐵鋅矽化合物、氣孔和縮孔。
解決方法:控制合金成分中的雜質含量,調整壓鑄工藝。
*對合金冶煉過程採取措施
估計熔融金屬中的氣體含量比較高。 在保溫爐中,用氬氣脫氣15分鐘。
*重新分析模型(模具)工具計劃
- 當排氣不足時,可以加大排氣槽的尺寸,增加更多的排氣口。
- 使用冷硬排氣塊或真空壓鑄方法增加大腔內的排氣量。
- 在縮孔(漏孔)處增設輔助澆口,以提高鑄造壓力的傳遞效果。
*壓鑄工藝參數
- 合理設置慢噴射和快噴射的起始點,可以減少熔融金屬夾帶氣體的現象。 修改原工藝中快速切換的位置,在鑄件側壁厚壁部分(產生縮孔的地方)之前選擇快速切換的位置。
- 閘門速度提高到40-50m/s。
- 較低的金屬液澆注溫度:680℃-690℃降至670℃±5℃
- 下模溫度:200℃下160℃
*效果:加工後的廢品率降低到5%以下。
壓鑄產品缺陷類型、原因及解決方法
1、流痕產生的原因如下,查明原因後應及時糾正。
- 模具溫度太低。
- 流道設計不良,內澆口位置不良。
- 材料溫度太低。
- 灌裝速度低,灌裝時間短。
- 澆注系統不合理。
- 排氣不暢。
- 噴子不合理。
2、花樣是由於腔內油漆過多或油漆質量差造成的。 解決方法和預防方法如下:
- 調整內流道的截面積或位置。
- 提高模具溫度。
- 調整內流道的速度和壓力。
- 適當選擇塗料和調整用量。
網狀毛翅(龜裂)
外觀檢查:壓鑄件表面有網狀毛狀凸起或凹陷的痕跡,隨著壓鑄次數的增加會擴大和延伸,如圖2所示。
原因如下:
- 壓鑄模(模)型腔表面有裂紋;
- 壓鑄模具(模具)預熱不均。
解決方法和預防方法是:
- 壓鑄模具(模具)應定期或在壓鑄一定次數後進行退火,以消除型腔內的應力。
- 如果型腔表面出現龜裂,應打磨成型面,去除裂紋層。
- 模具(模具)的預熱必須均勻。
冷分區
外觀檢查:壓鑄件表面有明顯的、不規則的、下沉的線狀線條(有穿透性和非穿透性)。 形狀小而長,有時連接邊緣光滑,在外力作用下有斷開的可能,如圖3所示。
原因如下:
- 兩股金屬流相互連接,但並未完全熔合,中間沒有夾雜物,兩種金屬的結合力很弱;
- 澆注溫度或壓鑄模(模)溫過低;
- 流道位置錯誤或流道過長;
- 灌裝速度低。
解決方法和預防方法是:
- 適當提高澆注溫度;
- 提高注射比,縮短填充時間,提高注射速度。
- 改善排氣和填充條件。
收縮(凹痕)
目視檢查:壓鑄件最厚的表面有光滑的凹痕(如圓盤狀)。
原因如下:
1.由收縮引起
- 壓鑄件設計不當,壁厚差過大;
- 不正確的轉輪位置;
- 注射壓力低,保壓時間短;
- 壓鑄模具(模具)局部溫度過高。
2、冷卻系統設計不合理;
3、開(模具)過早;
4、澆注溫度過高。
解決方法和預防方法是:
- 壁厚要均勻;
- 應緩和厚度過渡;
- 正確選擇合金液引入位置,增大內流道截面積;
- 增加註射壓力
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