铝合金压铸生产中砂孔的实践改善论文_兰安

摘 要:铝合金压铸产品发展趋势是精密化、轻量化、节能、环保、安全可靠、更优良的性能。因此铝合金的压铸发展非常迅速,在各个工业部门中得到广泛应用,在压铸生产中占有极其重要的地位。但是铝和金压铸生产的工件由于砂孔原因导致的报废损失,在实际的生产过程中不容忽视。但是这又是压铸行业的通病。也由此开发出了多种压铸技术:真空压铸,挤压铸造,半固态压铸等技术。但是在实际的生产压铸过程中,我们如何实践来控制改善砂孔?

关键词:气孔,缩孔,X光

一,介绍砂孔:

砂孔:由于铝合金的熔炼与铸造多敞开在大气中进行,高温的炉料和熔化了的铝合金液,都与空气和炉气中的N2、CO、H2O、CO2、等气体接触,使铝合金吸气。另外加入到炉料中的中间合金、熔剂等都有可能带进气体和杂质,及模具压铸填充模腔里的空气,及铝液冷却收缩等形成气孔的根源。

砂孔的分类:气孔和缩孔·缩松。

气孔特征及检查方法:解剖后外观检查或探伤检查,气孔具有光滑的表面,形状为圆形(图1)。

产生原因:1,合金液导入方向不合理或流动速度太高,产生喷射。过早堵住排气道或正面冲击型壁而形成漩涡包住空气。2,炉料不干净或熔炼温度过高,使金属液中较多的气体没除净,在凝固时析出。

(图一)

缩孔·缩松特征及检查方法:解剖或探伤检查,孔洞形状不规则、不光滑、表面呈暗色。大而集中为缩孔,小而分散为缩松(图二)。

产生原因:1,铸件在凝固过程中,因产生收缩而得不到金属液补偿而造成孔穴。2,浇注温度过高,模温梯度分布不合理。3,压射比压低。4,内浇口较小,过早凝固,不利于压力传递和金属液补缩。5,铸件结构上有热节部位或截面变化剧烈。6,金属液浇注量偏小,余料太薄,起不到补缩作用。

(图二)

二,跟进实践改善:

气孔缩孔是现场跟进中最常见的最棘手的压铸缺陷。那在实际的压铸生产过程中我们必须从各个方面深入实践改善。

跟进改善砂孔的一般步骤:

1)调机前的准备工作,做到心中有数:

a,检查模图,压铸工艺卡及模拟图片,或者现场的低速货:

模具运水情况,水口及壁厚,渣包分布;射头直径,压铸机型,压铸工艺卡参数,及砂孔要求;流态,模温分布等。

b, 检查现场产品的外观情况:

外观是否发黑?成型情况如何?是否粘渣包或溢流槽?烧扣模状况,水口的位置流向,冲头剂多少(料柄处)等。

C,查看现场的压铸参数及曲线图情况:

射出设定画面,喷涂机设定画面,计时器设定画面,监视装置1画面监视资料表示图;射出时间图,射出位置图(需要了解图中实际的时间,速度,曲线等状况)。

d,现场查看是否飞料,汤勺汲汤及倒料情况,实际料温,冲头射出时的运行状况,运水装接情况及效果,喷雾效果及吹干情况。

e,照X光,称重量:

取连续生产时的完整产品(产品,渣包,排气槽,水口,料柄)照X光,了解当时参数下地砂孔情况,确定是气孔还是缩孔,看砂孔渣包的排气排渣情况。去掉水口料柄后称重,计算出理论高速行程,估算或量出浇口厚度。

f.明确客户的砂孔标准:

查询客户图纸要求,了解砂孔控制的位置,及砂孔等级,及以往砂孔生产情况。做到砂孔的控制方向,满足客户的要求。

2)砂孔样板,照X光及剖开实物观察,确定需要改善的是气孔还是缩孔。

排除现场各种异常状况,如运水忘接,不通,飞料等。依据理论计算,设定好压铸参数,再来调整压铸参数:调整压射过程:压射速度:低压,高压切换点等。调整完参数,并作上记录,生产五啤以上,再取样照砂孔,评估是否有所改善。

3)当参数及参数外的调整仍然达不到要求时,还可以请教领导及同事,多方请教。还可以考虑修改模具的浇口宽度,厚度,再进行调机改善,并与比改善前的砂孔对比,评估是否有所改善。

以上只是通常的方法,改善砂孔重在平时的经验积累,及尝试。

提供实际改善案例:

下面提供一款产品的实际砂孔改善:某产品柱子气孔改善过程。

在调机前的一系列准备中确定以下几点:

1,浇口厚度为3.0MM,理论高速行程为136MM。

2,柱子表面有发黑及冷格现象,红线圈子柱子为主要砂孔改善处,要求3级以下。

3,流态大致如(图三)黄箭头所示,根据水口位置及理论高速变换点确定为气孔(充填不好所致)。

4,如何让柱子填冲好一点气孔少一点:打高速之前让铝液缓缓流入深腔柱子中又不能填满(填满时会包住气体);打高速时增大压力及升幅。

a,首先将增压升幅调高,然后将高速变换位调到400(理论高速变换点)三速位置调到390.样板照X光柱子砂孔仍不好。

b,再将高速变换位调到405及415。砂孔仍无改善。

C,将高速变换位调到415,三速度调到0.3。砂孔变严重了。说明调整位置速度超过OK点位。

d,将高速变换点调到410,三速度调到0.18,高速速度调到4.4。再次照X光OK,砂孔控制在二级砂孔范围,满足客户的要求。

(图三)

调机前的重要压铸参数:高速压力140;增压130;一速位置速度50,0.08;二速位置速度180,0.12;三速位置速度300,0.22;高速位置速度390,4.2;高速行程143;增压行程25;喷涂,动定模各10S;留模时间12S,增压升幅120;料柄27;料温695。

调机OK后的重要压铸参数变为:增压138;三速位置速度400,0.17;高速位置速度410,4.4;高速行程124;增压升幅190。

改善结束,记录压铸参数,更改压铸工艺卡文件。

结束语:

其实改善砂孔是一个系统性的工程,必须从铝合金熔炼就开始管控,控制熔炼的吸气,杂质等,到压铸上模各种准备工作做到位,再依据理想参数或者上次实际生产优化后的参数,直接调出已经存储的优化了点各个压铸参数。最终生产出符合客户砂孔要求的产品。

参考文献:

[1]吴春苗主编.压铸实用技术。广东:广东科技出版社,2003.5

[2]潘宪曾主编.压铸模设计手册。北京:机械工业出版社,1999

[3]罗启全主编,铝合金熔炼与铸造。广东科技出版社,2002.9

[4]刘伯操主编.铸造手册 铸造非铁和金。中国机械工程学会铸造分会编 机械工业出版社,2001.10

[5]吴春苗主编.压铸技术手册。广东:广东科技出版社,2005

论文作者:兰安

论文发表刊物:《科技新时代》2018年4期

论文发表时间:2018/7/2

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