【1.压铸产品质量缺陷分析及解决对策】技术资料——模具行业从业者必备知识手册
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压铸产品质量缺陷分析及解决对策
压铸产品质量缺陷分析及解决对策分类:冷隔、拉伤、裂纹、变形、花纹、斑点、网状毛刺、凹陷、欠铸、夹皮(外观类)气孔、缩孔、气泡、夹杂(内在组织缺陷)等
压铸件缺陷产生的机理 压铸件在高温、高速、高压条件下成形,在理想条件下,压铸充型过程大致可分为三个阶段Ⅲ。第一阶段是合金液被压射人型腔,直接冲击到对面型腔,并沿边壁向各个方向迅速扩展生成壳体;第二阶段是随后进入型腔的合金液第三阶段是型腔内的合金液在高压下压实冷却。但实际情况表明,由于压铸件的几何形状千差万别、合金液在型腔不同部位温度和粘度的变化等因素的影响,使得实际的充型过程比理想状态下的三阶段充填过程复杂得多,型腔的充填过程其实包含着热力学和流体力学的复合,并随充填过程中温度、速度、压力的变化呈非常复杂的流态在合金液被压射入型腔直接冲击对面型腔并沿边壁向各个方向迅速扩展生成壳体的过程中,存在有飞溅、涡流、裹气现象,若浇注系统设计不当、压射速度选用过大,这一现象还会加重。压铸件的几何形状越复杂,充型过程中合金液流相互碰撞的机会就越多,型腔内残留的气体就越多,合金液温度降低得就越多。这些残留的气体留在压铸件内就形成了气孔类缺陷,而温度较低的合金液流在交汇处就形成了成形类缺陷。
压铸件缺陷的控制措施 1 成形类缺陷 成形类缺陷主要发生在压铸件表面,大多可以目测看出。欠铸和边角不清等缺陷与充填速度有关;流痕多出现在浇口附近,除了与层流效应有关外,还和压铸模的温度有关;麻面、冷隔等缺陷主要是由合金液温度过低而造成的,易出现在远离浇口的涡流区和两股合金液流的交汇处,当改变浇口或提高合金液的温度后就会消除。控制这类缺陷,除了要注意浇注系统的设计外,更重要的是要选择合适的压铸工艺方法。目前常用的压铸工艺方法有低温高速压铸法、高温低速压铸法和低温低速压铸法等。低温浇注可减少合金液的烧损和炉具烧蚀,高速压射可获得高质量的铸件表面,因此低温高速压铸法在铜合金、铝合金的薄壁件生产中优点明显;高温低速压铸法主要用于壁厚中等、易冲击型芯而又充填不良的压铸件上,较高的温度可满足成形要求,较低的充型速度可降低合金液流对型芯的冲击趋势;厚壁件的主要矛盾是气孔和保压补缩,常选用低温低速压铸法。
2 脱模类缺陷 拉伤、变形等是常见的脱模类缺陷。在脱模斜度一定时,合金液流的高速冲击会使型腔表面局部因过热而发生粘模,而非粘模性的脱模变形、裂纹等缺陷,则是由推出机构的推出力不均匀、合金液温度较高、压铸件留模时间较长等因素所致。如脱模后压铸件的表面有明显的拉伤痕迹甚至发生变形,则应适当增大压铸件的脱模斜度或涂刷防粘蜡。 为了控制这类缺陷,除了要确保推出机构的推出力分布均匀外,在进行浇口设计时还要特别注意合金液流进入型腔时的导向,尽量避免合金液流正面冲击型面和型芯,同时要选用适当的压铸工艺参数和稍长的铸件留模时间。
3 气孔类缺陷 气孔类缺陷是压铸件最常见的一类缺陷,在薄壁件上主要表现为表面气泡和不可见的微孔,当对压铸件进行抛光、涂镀时,会引起涂镀层起泡;在厚壁件上主要表现为深部气孔,严重时会有疏松、缩孔现象存在。产生气孔类缺陷的原因很多,其中最主要的是充型时的排气不畅和裹气。控制和预防这类缺陷时,主要是要保证压铸模排气系统合理、畅通,消除或减少充填型腔时多股合金液流的相互撞击。 为此应注意以下几点: (1)目前各种设计资料推荐的内浇口设计公式很多,但计算出的浇口截面均为近似值。在进行内浇口设计时,一定要据实际经验留足修模量,以便于试模后修正。经验证明,内浇口面积较大时,有利于保证压力的传递,便于通过压射速度的调整进行工艺性补偿。 (2)保证压铸模排溢系统合理、畅通。 (3)选用压铸工艺参数时,在满足成形工艺的前提下,应尽量采用较低的浇注温度、压射速度及压射比压。 (4)压铸涂料应厚度适中、厚薄均匀。
4 金相类缺陷 金相类缺陷往往表现为压铸件内部组织结晶粗大、金属性硬点和非金属性硬点等。对于结晶性缺陷而言,铝硅系合金可采用变质处理工艺解决,其它合金则主要是靠控制合金的熔炼温度和保温时间。金属性硬点的来源主要是未熔透的合金、回炉料中的铁屑等,非金属性硬点的来源主要有回炉料中的砂子、炉具涂料等。控制这类缺陷主要是要保证购人的原材料成分合格,在熔炼过程中要严格执行操作规程,控制化学成分的变化,同时加强对回炉料的管理,严禁混入杂质。
拉 伤
110顶盖粘铝引起的拉伤
X01918上的粘铝引起的拉伤
MA离壳表面拉伤
拉伤:沿开模方向铸件表面呈现条状的拉伤痕迹,有一定深度,严重时为一面状伤痕。另一种是金属液与模具产生焊合、粘附而拉伤(粘铝拉伤),以致铸件表面多肉或缺肉。 产生的原因:1、 型腔表面有损伤、凹坑2、 出模方向斜度太小或倒斜3、 顶出时偏斜4、 浇注温度过高或过低,模温过高导致合金液产生粘附5、 脱模剂使用效果不好,喷涂不好6、 铝合金成分含铁量低于0.6%7、 冷却时间过长或过短 改进措施1、 修理模具表面损伤处,修正斜度,600细油石顺磨提高光洁度0.42、 调整或更换顶杆,使顶出力平衡3、 更换离型剂或加浓,改变喷涂角度特别是浇口直冲部位,比如Y43油底壳、0627 机盒、130右箱体等。4、 调整合金含铁量,适当增加5、 控制合适的浇注温度,控制模具温度,因为水基涂料成膜在170-350℃6、 修改内浇口,避免直冲型芯型壁或对型芯表面进行特殊处理7、调整工艺参数:降低快压流量、降低压射力,能压好件的前提下,压力温度越低越好
冷 隔
X001178上的冷隔
EW10进气表面冷隔
冷隔: 铸件表面有明显的、不规则的、下陷线性纹路(有穿透与不穿透两种)形状细小而狭长,有的交接边缘光滑,在外力作用下有发展的可能 ; 两股金属流相互对接,但未完全熔合而又无夹杂存在其间,两股金属流结合力很薄弱;低温合金液对接处未融合的不规则缝隙产生的原因:1、浇注温度或压铸模温度偏低2、 选择合金不当,流动性差3、浇道位置不对或流路过长(D72)4、 充填速度低5、压射比压低 改进措施1、适当提高浇注温度和模具温度2. 提高压射比压,缩短充填时间3. 提高压射速度,同时加大内浇口截面积4. 改善排气、排渣、充填条件5. 正确选用合金,提高合金流动性。6、涂料浓度加大减少喷涂时间。
裂纹
T53离壳U形处的裂纹
离壳3#孔外形上有裂纹
裂纹: 1. 铸件表面有呈直线状或波浪形的纹路,狭小而长,在外力作用下有发展趋势2. 冷裂-开裂处金属没有被氧化3. 热裂-开裂处金属已经被氧化 产生的原因: 1. 合金中含铁量过高或硅含量过低2. 合金中有害杂质的含量过高,降低了合金的可塑性3. 铝硅合金:铝硅铜合金含锌或含铜量过高;铝镁合金中含镁量过多4. 模具:特别是型芯温度太低5. 铸件壁存有剧烈变之处,收缩受阻,尖角位形成应力6. 留模时间过长,应力大7. 顶出时受力不均匀 改进措施1. 正确控制合金成分,在某种情况下可在合金中加纯铝锭以降低合 金中含镁量;或在合金中加铝硅中间合金以提高硅含量,-1比-6好2. 改变铸件结构,加大圆角,加大出模斜度,减少壁厚差3. 变更或增加顶出位置,使顶出受力均匀平稳,更换已断推杆4. 缩短开模及抽芯时间5. 提高模温,保持模温稳定6、 滑块抽出时平稳,不摆动
变形
201机体上方把手处的变形
1851盖子变形
TU5JP4进排气凸轮轴罩盖变形问题的解决方案
在压铸过程发现TU5JP4进排气
这个参数你们一般设多少?评论区说说。