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。
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0.5mm。
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。
压铸件铸造圆角设计规范
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。
压铸件加工余量的设计规范:一般情况下,由于压铸工艺的局限性,压铸件的某些尺寸精度、表面粗糙度或者是形位公差达不到产品图纸要求时,企业应该首先考虑到采用如校正、拉光、挤压、整形等精整加工的方法来进行修复,在精整加工不能完全解决这些问题时,就应该对压铸件的某些部位进行机械加工,这里要注意的是,在进行机械加工时应考虑选用较小的加工余量,同时尽量以不受分型面及活动成型影响的表面为毛坯基准面,以免影响加工精度。
压铸件脱模斜度的设计规范:设计压铸件时,就应在结构上留有结构斜度,无结构斜度时,在需要之处,必须有脱模的工艺斜度。斜度的方向,必须与铸件的脱模方向一致。
铝压铸件其结构较为复杂,有多个孔和凹槽,生产难度较大。该阀体在现有的工艺条件下生产,出现了较为严重的缩气孔,气密性试验不合格,铸件质量不过关等现象。以该阀体为例,就如何减少铸件缺陷和提高产品合格率为出发点,开展了压铸件剖析、数值模拟及试验应用等方面的研究,主要工作和结论如下:
1、对阀体压铸件进行了详细剖析,分析了整套质量检验流程,统计了缺陷类型及其位置分布,确定了缺陷多发区域,同时阐述缺陷形成机理并提出初步解决方案。
2、建立合金充型和凝固过程的数学模型,利用ProCAST软件对阀体铸件进行数值模拟,分析铸件的充型和凝固过程,预测了可能产生缺陷的区域,其结果与生产实际基本吻合。
3、根据浇注和排溢系统的设计原则,针对实际压铸缺陷,对浇注排溢系统进行优化设计,提出了两种设计方案,根据数值模拟结果,对两种方案的优缺点进行比较分析,得出最佳优化方案。
4、根据正交试验法,设计了九组数值模拟方案,对铸件的充型过程、凝固过程以及缺陷预测进行综合分析,确定了最佳工艺参数组合(6.2m/s的压射速度,650℃的浇注温度和220℃的模具预热温度)。
5、通过修改浇注排溢系统结构和工艺参数进行压铸试验,得到的压铸件缺陷少,尺寸精确,满足实际使用要求。
压铸铝件产生气孔缺陷的原因:
1、精炼除气质量不良产生的气孔
当铝合金凝固时,便有大量的氢析出以气泡的形态存在于铝合金压铸件中。
减少铝液中的含气量,防止大量的气体在铝合金凝固时析出而产生气孔,这就是铝合金熔炼过程中精炼除气的目的。如果在铝液中本来就减少了气体的含量,那么凝固时析出气体量就会减少,因而产生的气泡也显著减少。
因此,铝合金的精炼是非常重要的工艺手段,精炼质量好,气孔必然少,精炼质量差,气孔必然多。
2、排气不良产生的气孔
在铝合金压铸中,因模具的排气通道不畅,模具排气设计结构不良,压铸时型腔内的气体无法完全顺畅排出,造成在产品某些固定部位存在气孔。
3、压铸参数不当
在压铸生产中压铸参数选择不当,铝液压铸充型速度过快,使型腔中气体不能完全及时平稳的挤出型腔,而被铝液的液流卷入铝液中,因铝合金表面快速冷却,被包在凝固的铝合金外壳中,无法排出形成了较大的气孔。
4、缩气孔
铝合金同其它材料一样,在凝固时产生收缩,铝合金的浇铸温度愈高,这种收缩就愈大,单一的因体积收缩产生的气孔是存在于合金最后凝固部位,呈不规则形状,严重时呈网状。往往在产品中,它与凝固时因氢气析出的气孔同时存在,在氢析出气孔或卷气孔的周围存在缩气孔,在气泡周围有伸向外部的丝状或网状气孔。
5、壁厚差过大
壁厚中心是铝液最后凝固的地方,也是最易产生气孔的部位,这种壁厚处的气孔是析出气孔和收缩气孔的混合体,不是一般措施所能防止的。
泊头市润恒压铸有限公司(http://www.btrhyzc.com)是一家专门生产压铸件厂家。公司专业生产:锌压铸件,锌铝压铸件,锌合金压铸件,锌铝合金压铸件,公司技术力量雄厚,质量保证体系完善,各项工艺环节都有专业技术人员把关赢得了广大用户的高度赞扬与一致好评。
新闻中心