1. 已成熟使用的精密潔凈鑄造成形工藝方法有哪些
您好
壓鑄件的缺陷特徵,產生原因,防止方法
名稱 流痕及花紋 網狀毛翅 脆性 裂紋 縮孔縮松
特徵及檢查方法 外觀檢查:鑄件表面上有與金屬液流動方向一致的條紋,有明顯可見的與金屬基體顏色不一樣無方向性的紋路,無發展趨勢。 外觀檢查:壓鑄件表面上有網狀發絲一樣凸起或凹陷的痕跡,隨壓鑄次數增加而不斷擴大和延伸 外觀檢查或金相檢查:合金晶粒粗大或極小,使鑄件易斷裂或碰碎 外觀檢查:將鑄件放在鹼性溶液中,裂紋處呈暗灰色金屬基體的破壞與裂開呈直線或波浪形,紋路狹小而長,在外力作用下有發展趨向裂紋有穿透和不穿透兩種 解剖外觀檢查或探傷檢查;縮孔表面呈暗色並不光滑,形狀不規則的孔洞,大而集中的為縮孔,小而分散的為縮松
產生原因 1,首先進入型腔的金屬液形成一個極薄的而又不完全的金屬層後,被後來的金屬液所彌補而留下的痕跡。2,模溫過低3,內澆道截面積過小及位置不當產生噴濺。4,作用於金屬液上的壓力不足花紋:塗料用量過多。 1,壓鑄模型腔表面龜裂2,壓鑄模材質不當或熱處理工藝不正確3,壓鑄模冷熱溫差變化太大4,澆注溫度過高5,壓鑄模預熱不足6,型腔表面粗糙7,壓鑄模壁薄或有尖角 1,合金過熱太大或保溫時間過長2,激烈過冷,結晶過細3,鋁合金含有鋅鐵等雜質太多4,鋁合金中含銅超出規定范圍 在鑄件上由於應力或外力而產生的裂紋1,鋅合金鑄件的裂紋(1)鋅合金中有害雜質鉛,錫,鐵和鎘的含量超過了規定范圍(2)鑄件從壓鑄模中取出過遲(3)型芯的抽出或推出受力不均(4)鑄件的厚薄相接處轉變劇烈(5)熔煉溫度過高 2,鋁合金鑄件的裂紋(1)合金中鐵含量過高或硅含量過低(2)合金中有害雜質的含量過高,降低了合金的的可塑性(3)鋁硅合金:鋁硅銅合金含鋅或含銅量過高;鋁鎂合金中含鎂量過多(4)模具,特別是型芯溫度太低(5)鑄件壁厚有劇烈變化之處(6)留模時間過長(7)頂出時受力不均 3,鎂合金鑄件的裂紋(1)合金中鋁硅含量高(2)模具溫度低(3)鑄件壁厚薄變化劇裂(4)頂出和抽芯受力不均勻 4,銅合金鑄件的裂紋(1)黃銅中鋅的含量過高(冷裂)或過低(熱裂)(2)硅黃銅中硅的含量高(3)開模時間晚,特別是型芯多的鑄件 縮孔是壓鑄件在冷凝過程中,內部補償不足而造成的孔穴1,澆注溫度過高2,壓射比壓低3,鑄件在結構上有金屬積聚的部位和截面變化劇烈4,內澆道較小
防止方法 1,提高模溫2,調整內澆道截面積或位置3,調整內澆道速度及壓力4,適當地選用塗料及調整用量 1,正確選用壓鑄模材料及熱處理工藝2,澆注溫度不宜過高尤其是高熔點合金3,模具預熱要充分4,壓鑄模要定期或壓鑄一定次數後退火,打磨成型部分表面 1,合金不宜過熱2,提高模具溫度,降低澆注溫度3,嚴格控制合金成分在允許的范圍內 1,合金材料的配比要注意雜質含量不要超過起點要求2,調整好開模時間3,要使推桿受力均勻4,改變壁厚不均勻性 1,正確控制合金成分,在某些情況下:可在合金中加純鋁錠以降低合金中含鎂量;或在合金中加鋁硅中間合金以提高硅含量2,提高模具溫度3,改變鑄件結構4,調整抽芯機構或使推桿受力均勻 1,合金中加純鎂以降低鋁硅含量2,模具溫度要控制在要求的范圍內3,改進鑄件結構消除厚薄變化較大的截面4,調整好型芯和推,桿使之受力均衡 1,保證合金的化學成分合金元素取其下限:硅黃銅在配製時,硅和鋅的含量不能同時取上限2,提高模具溫度3,適當控制調整開模時間 1,改變鑄件結構消除金屬積聚及截面變化大處2,在可能條件下降低澆注溫度3,提高壓射比壓4,適當改善澆注系統,使壓力更好的傳遞 一、流痕
其他名稱:條紋。
特徵:鑄件表面上呈現與金屬液流動方向相一致的,用手感覺得出的局部下陷光滑紋路。此缺陷無發展方向,用拋光法能去處。
產生原因
1、兩股金屬流不同步充滿型腔而留下的痕跡。2、模具溫度低,如鋅合金模溫低於150℃,鋁合金模溫低於180℃,都易產生這類缺陷。3、填充速度太高。4、塗料用量過多。
排除措施1、調整內澆口截面積或位置。2、調整模具溫度,增大溢流槽。3、適當調整填充速度以改變金屬液填充型腔的流態。4、塗料使用薄而均勻。
二、冷隔
其他名稱:冷接(對接)。
特徵:溫度較低的金屬流互相對接但未熔合而出現的縫隙,呈不規則的線形,有穿透的和不穿透的兩種,在外力的作用下有發展的趨勢。
產生原因1、金屬液澆注溫度低或模具溫度低。2、合金成分不符合標准,流動性差。3、金屬液分股填充,熔合不良。4、澆口不合理,流程太長。5、填充速度低或排氣不良。6、比壓偏低。
排除措施
1、適當提高澆注溫度和模具溫度。2、改變合金成分,提高流動性。3、改進澆注系統,改善填充條件。4、改善排溢條件,增大溢流量。5、提高壓射速度,改善排氣條件。6、提高比壓
三、擦傷
其他名稱:拉力、拉痕、粘模傷痕。
特徵:順著脫模方向,由於金屬粘附,模具製造斜度太小而造成鑄件表面的拉傷痕跡,嚴重時成為拉傷面。
產生原因
1、型芯、型壁的鑄造斜度太小或出現倒斜度。2、型芯、型壁有壓傷痕。3、合金粘附模具。4、鑄件頂出偏斜,或型芯軸線偏斜。5、型壁表面粗糙。6、塗料常噴塗不到。7、鋁合金中含鐵量低於0.6%。
排除措施
1、修正模具,保證製造斜度。2、打光壓痕。3、合理設計澆注系統,避免金屬流對沖型芯、型壁,適當降低填充速度。4、修正模具結構。5、打光表面。6、塗料用量薄而均勻,不能漏噴塗料。7、適當增加含鐵量至0.6~0.8%。
四、凹陷
其他名稱:縮凹、縮陷、憋氣、塌邊。
特徵:鑄件平滑表面上出現的凹癟的部分,其表面呈自然冷卻狀態。
產生原因
1、鑄件結構設計不合理,有局部厚實部位,產生熱節。2、合金收縮率大。3、內澆口截面積太小。4、比壓低。5、模具溫度太高。
排除措施
1、改善鑄件結構,使壁厚稍為均勻,厚薄相差較大的連接處應逐步緩和過渡,消除熱節。2、選擇收縮率小的合金。3、正確設置澆注系統,適當加大內澆口的截面積。4、增大壓射力。5、適當調整模具熱平衡條件,採用溫控裝置以及冷卻等。
五、氣泡
其他名稱:鼓泡。
特徵:鑄件表皮下,聚集氣體鼓脹所形成的泡。
產生原因1、模具溫度太高。2、填充速度太高,金屬流捲入氣體過多。3、塗料發氣量大,用量過多,澆注前未燃盡,使揮發氣體被包在鑄件表層。4、排氣不順。5、開模過早。6、合金熔煉溫度過高。排除措施
1、冷卻模具至工作溫度。2、降低壓射速度,避免渦流包氣。3、選用發氣量小的塗料,用量薄而均勻,燃盡後合模。4、清理和增設溢流槽和排氣道。5、調整留模時間。6、修整熔煉工藝。
六、氣孔
其他名稱:空氣孔、氣眼。
特徵:捲入壓鑄件內部的氣體所形成的形狀較為規則,表面較為光滑的孔洞。
產生原因
主要是包卷氣體引起1、澆口位置選擇和導流形狀不當,導致金屬液進入型腔產生正面撞擊和產生旋渦。2、澆道形狀設計不良。3、壓室充滿度不夠。4、內澆口速度太高,產生湍流。5、排氣不暢。6、模具型腔位置太深。7、塗料過多,填充前未燃盡。8、爐料不幹凈,精煉不良。9、機械加工餘量太大。
排除措施
1、選擇有利於型腔內氣體排除的澆口位置和導流形狀,避免金屬液先封閉分型面上的排溢系統。2、直澆道的噴嘴截面積應盡可能比內澆口截面積大。3、提高壓室充滿度,盡可能選用較小的壓室並採用定量澆注。4、在滿足成型良好的條件下,增大內澆口厚度以降低填充速度。5、在型腔最後填充部位處開設溢流槽和排氣道,並應避免溢流槽和排氣道被金屬液封閉。6、深腔處開設排氣塞,採用鑲拼形式增加排氣。7、塗料用量薄而均勻,燃盡後填充,採用發氣量小的塗料。8、爐料必須處理干凈、乾燥,嚴格遵守熔煉工藝。9、調整壓射速度,慢壓射速度和快壓射速度的轉換點。10、降低澆注溫度,增加比壓。
七、縮孔
其他名稱:縮眼、縮空。
特徵:壓鑄件在冷凝過程中,由於內部補償不足所造成的形狀不規則,表面較粗糙的孔洞。
產生原因
1、合金澆注溫度過高。2、鑄件結構壁厚不均勻,產生熱節。3、比壓太低。4、溢流槽容量不夠,溢口太薄。5、壓室充滿度太小,余料(料餅)太薄,最終補縮起不到作用。6、內澆口較小。7、模具的局部溫度偏高。
排除措施
1、遵守合金熔煉規范,合金液過熱時間太長,降低澆注溫度。2、改進鑄件結構,消除金屬積聚部位,均勻壁厚,緩慢過渡。3、適當提高比壓。4、加大溢流槽容量,增厚溢流口。5、提高壓室充滿度,採用定量澆注。6、適當改善澆注系統,以利壓力很好地傳遞。
八、花紋
特徵:鑄件表面上呈現的光滑條紋,肉眼可見,但用手感覺不出的,顏色不同於基體金屬的紋絡,用0#砂布稍擦幾下即可去除。
產生原因1、填充速度太快。2、塗料用量太多。3、模具溫度偏低。
排除措施
1、盡可能降低壓射速度。2、塗料用量薄而均勻。3、提高模具溫度。
九、裂紋
特徵:鑄件上合金基體被破壞或斷開形成細絲狀的縫隙,有穿透的和不穿透的兩種,有發展的趨勢。
裂紋可分為冷裂紋和熱裂紋兩種,它們的主要區別是:冷裂紋鑄件開裂處金屬未被氧化,熱裂紋鑄件開裂處金屬被氧化。
產生原因
1、鑄件結構不合理,收縮受到阻礙,鑄件圓角太小。2、抽芯及頂出裝置在工作中發生偏斜,受力不均勻。3、模具溫度低。4、開模及抽芯時間太遲。5、選用合金不當或有害雜質過高,使合金塑性下降。鋅合金:鉛、錫、鎘、鐵偏高鋁合金:鋅、銅、鐵偏高銅合金:鋅、硅偏高鎂合金:鋁、硅、鐵偏高
排除措施
1、改進鑄件結構,減少壁厚差,增大鑄造圓角。2、修正模具結構。3、提高模具工作溫度。4、縮短開模及抽芯時間。5、嚴格控制有害雜質,調整合金成份,遵守合金熔煉規范或重新選擇合金牌號。
十、欠鑄
其他名稱:澆不足、輪廓不清、邊角殘缺。
特徵:金屬液未充滿型腔,鑄件上出現填充不完整的部位。
產生原因
1、合金流動不良引起:(1)、金屬液含氣量高,氧化嚴重,以致流動性下降。(2)、合金澆注溫度及模具溫度過低。(3)、內澆口速度過低。(4)、蓄能器內氮氣壓力不足。(5)、壓室充滿度低。(6)、鑄件壁太薄或厚薄懸殊等設計不當。2、澆注系統不良引起:(1)、澆口位置、導流方式、內澆口股數選擇不當。(2)、內澆口截面積太小。3、排氣條件不良引起:(1)、排氣不暢。(2)、塗料過多,未被烘乾燃盡。(3)、模具溫度過高,型腔內氣體壓力較高,不易排出。
排除措施
1、改善合金的流動性:(1)、採用正確的熔煉工藝,排除氣體及非金屬夾雜物。(2)、適當提高合金澆注溫度和模具溫度。(3)、提高壓射速度。(4)、補充氮氣,提高有效壓力。(5)、採用定量澆注。(6)、改進鑄件結構,適當調整壁厚。2、改進澆注系統:(1)、正確選擇澆口位置和導流方式,對非良形狀鑄件及大鑄件採用多股內澆口為有利。(2)、增大內澆口截面積或提高壓射速度。3、改善排氣條件:(1)、增設溢流槽和排氣道,深凹型腔處可開設通氣塞。(2)、塗料使用薄而均勻,吹乾燃盡後合模。(3)、降低模具溫度至工作溫度。
十一、 印痕
其他名稱:推桿印痕、鑲塊或活動塊拼接印痕。
特徵:鑄件表面由於模具型腔磕碰及推桿、鑲塊、活動塊等零件拼接所留下的凸出和凹下的痕跡。
產生原因
1、推桿調整不齊或端部磨損。2、模具型腔、滑塊拼接部分和其活動部分配合欠佳。3、推桿面積太小。
排除措施
1、調整推桿至正確位置。2、緊固鑲塊或其他活動部分,消除不應有的凹凸部分。3、加大推桿面積或增加個數。
十二、 網狀毛刺
其他名稱:網狀痕跡、網狀花紋、龜裂毛刺。
特徵:由於模具型腔表面產生熱疲勞而形成的鑄件表面上的網狀凸起痕跡和金屬刺。
產生原因1、模具型腔表面龜裂造成的痕跡,內澆口區域附近的熱傳導最集中,摩擦阻力最大,經受熔融金屬的沖蝕最強,冷熱交變最劇,最易產生熱裂,形成龜裂。2、模具材料不當或熱處理工藝不正確。3、模具冷熱溫差變化大。4、合金液澆注溫度過高,模具預熱不夠。5、模具型腔表面粗糙度Ra太大。6、金屬流速過高及正面沖刷型壁。
排除措施
1、正確選用模具材料及合理的熱處理工藝。2、模具在壓鑄前必須預熱到工作溫度范圍。3、盡可能降低合金澆注溫度。4、提高模具型腔表面質量,降低Ra數值。5、鑲塊定期退火,消除應力。6、正確設計澆注系統,在滿足成型良好的條件下,盡可能用較小的壓射速度。
十三、有色斑點
其他名稱:油斑、黑色斑點。
特徵:鑄件表面上呈現的不同於基體金屬的斑點,一般由塗料碳化物形成。
產生原因1、塗料不純或用量過多。2、塗料中含石墨過多。
排除措施
1、塗料使用應薄而均勻,不能堆積,要用壓縮空氣吹散。2、減少塗料中的石墨含量或選用無石墨水基塗料。
十四、麻面
特徵:充型過程中由於模具溫度或合金液溫度太低,在近似於欠壓條件下鑄件表面形成的細小麻點狀分布區域。
產生原因1、填充時金屬分散成密集液滴,高速撞擊型壁。2、內澆口厚度偏小。
排除措施
1、正確設計澆注系統,避免金屬液產生噴濺,改善排氣條件,避免液流捲入過多氣體,降低內澆口速度並提高模具溫度。2、適當調整內澆口厚度。
十五、飛邊
其他名稱:披縫。
特徵:鑄件邊緣上出現的金屬薄片。
產生原因
1、壓射前機器的鎖模力調整不佳。2、模具及滑塊損壞,閉鎖元件失效。3、模具鑲塊及滑塊磨損。4、模具強度不夠造成變形。5、分型面上雜物未清理干凈6、投影面積計算不正確,超過鎖模力。7、壓射速度過高,形成壓力沖擊峰過高。
排除措施
1、檢查合模力或增壓情況,調整壓射增壓機構,使壓射增壓峰值降低。2、檢查模具滑塊損壞程度並修整,確保閉鎖元件起到作用。3、檢查磨損情況並修復。4、正確計算模具強度。5、清除分型面上的雜物。6、正確計算調整鎖模力。7、適當調整壓射速度。
十六、 分層
其他名稱:隔皮。
特徵:鑄件上局部存在有明顯的金屬層次。
產生原因
1、模具剛性不夠,在金屬液填充過程中,模板產生抖動。2、壓室沖頭與壓室配合不好,在壓射中前進速度不平穩。3、澆注系統設計不當。
排除措施
1、加強模具剛度,緊固模具部件。2、調整壓射沖頭與壓室,保證配合良好。3、合理設計內澆口。
十七、疏鬆
特徵:鑄件表層上呈現鬆散不緊實的宏觀組織。
產生原因1、模具溫度過低。2、合金澆注溫度過低。3、比壓小。4、塗料過多。
排除措施
1、提高模具溫度至工作溫度。2、適當提高合金澆注溫度。3、提高比壓。4、塗料薄而均勻。
十八、錯邊(錯扣)
其他名稱:錯縫。
特徵:鑄件的一部分與另一部分在分型面上錯開,發生相對位移(對螺紋稱錯扣)。
產生原因
1、模具鑲塊位移。2、模具導向件磨損。3、兩半模的鑲塊製造誤差。
排除措施
1、調整鑲塊,加以緊固。2、更換導柱導套。3、進行修整,消除誤差。
十九、變形
其他名稱:扭曲、翹曲。
特徵:鑄件的幾何形狀與設計要求不符的整體變形。
產生原因
1、鑄件結構設計不良,引起不均勻的收縮。2、開模過早,鑄件剛性不夠。3、鑄造斜度太小。4、取置鑄件的操作不當。5、推桿位置布置不當。
排除措施
1、改進鑄件結構,使壁厚均勻。2、確定最佳開模時間,加強鑄件剛性。3、放大鑄造斜度。4、取放鑄件應小心,輕取輕放。5、鑄件的堆放應用專用箱,去除澆口方法應恰當。6、有的變形鑄件可經整形消除。
二十、碰傷
特徵:鑄件表面因碰擊而造成的傷痕。
產生原因
去澆口、清理、校正和搬運流轉過程中不小心碰傷。
排除措施
清理鑄件要小心,存放及運輸鑄件,不應堆疊或互相碰擊,採用專用存放運輸運輸箱。
二十一、 硬質點
其他名稱:氧化夾雜、夾渣。
特徵:鑄件基體內存在有硬度高於金屬基體的細小質點或塊狀物,使加工困難,刀具磨損嚴重,加工後鑄件上常常顯示出不同亮度的硬質點。
產生原因
合金中混入或析出比基體金屬硬的金屬或非金屬物質,如AL2O3及游離硅等。1、氧化鋁(AL2O3)。(1)、鋁合金未精練好。(2)、澆注時混入了氧化物。2、由鋁、鐵、錳、硅組成的復雜化合物,主要上由MnAL3在熔池較冷處形成,然後以MnAL3為核心使Fe析出,又有硅等參加反應形成化合物。3、游離硅混入物(1)、鋁硅合金含硅量高。(2)、鋁硅合金在半液態澆注,存在了游離硅。
排除措施
1、熔煉時要減少不必要的攪動和過熱,保持合金液的純凈,鋁合金液長期在爐內保溫時,應周期性精煉去氣。2、鋁合金中含有鈦、錳、鐵等組元時,應勿使偏析並保持潔凈,用乾燥的精煉劑精煉,但在鋁合金含有鎂時,要注意補償。3、鋁合金中含銅、鐵量多時,應使含硅量降低到10.5%以下,適當提高澆注溫度以先使硅析出。
二十二、脆性
特徵:鑄件基本金屬晶粒過於粗大或細小,使鑄件易斷裂或碰碎。
產生原因
1、合金液過熱過大或保溫時間過長。2、激烈過冷,結晶過細。3、鋁合金中雜質鋅、鐵等含量太多。4、鋁合金中含銅量超出規定范圍。
排除措施
1、合金不宜過熱,避免合金長時間保溫。2、提高模具溫度,降低澆注溫度。3、嚴格控制合金化學成分。4、保持坩堝塗料層完整良好。
二十三、滲漏
特徵:壓鑄件經試驗產生漏水、漏氣或滲水。
產生原因
1、壓力不足。2、澆注系統設計不合理或鑄件結構不合理。3、合金選擇不當。4、排氣不良。
排除措施
1、提高比壓。2、改進澆注系統和排氣系統。3、選用良好合金。4、盡量避免加工。5、鑄件進行浸漬處理。
二十四、化學成分不符合要求
特徵:經化學分析,鑄件合金元素不符要求或雜質太多。
產生原因
1、配料不正確。2、原材料及回爐料未加分析即行投入使用。
排除措施
1、爐料應經化學分析後才能配用。2、爐料應嚴格管理,新舊料要按一定比例配用。3、嚴格遵守熔煉工藝。4、熔煉工具應刷塗料。
二十五、機械性能不符合要求
特徵:鑄件合金的機械強度、延伸率低於要求標准。
產生原因1、合金化學成分不符標准。2、鑄件內部有氣孔、縮孔、夾渣等。3、對試樣處理方法不對等。4、鑄件結構不合理,限制了鑄件達到標准。5、熔煉工藝不當。
排除措施
1、配料熔化要嚴格控制化學成分及雜質含量。2、嚴格遵守熔煉工藝。3、按要求做試樣,在生產中要定期對鑄件進行工藝性試驗。4、嚴格控制合金熔煉溫度和澆注溫度,盡量消除合金形成氧化物的各種因素。
2. 鑄造工藝流程
砂型鑄造的主要流程有:
模具生產部分:按照圖紙要求製作製作模具,一般單件生產可以用木模、批量生產可以製作塑料模、金屬模,大批量鑄件可以製作模板。
2.混砂階段:按照砂型製造的要求及鑄件的種類不同,配製合格的型砂,以供造型所用。
3.造型(制芯)階段:包括了造型(用型砂形成鑄件的形腔)、制芯(形成鑄件的內部形狀)、配模(把坭芯放入型腔裡面,把上下砂箱合好)。造型是鑄造中的關鍵環節。
4.熔煉階段:按照所需要的金屬成份配好化學成份,選擇合適的熔化爐熔化合金材料,形成合格的液態金屬液(包括成份合格,溫度合格)
5.澆注階段:把合格的融熔金屬注入配好模的砂箱里。澆注階段危險性比較大,要特種注意。
6.清理階段:澆注後等融熔金屬凝固後,把型砂清除掉,打掉澆口等附設件,就形成了所需要的鑄件了。
(2)什麼叫穿軸鑄造擴展閱讀
總體概述
製造砂型的基本原材料是鑄造砂和型砂粘結劑。最常用的鑄造砂是硅質砂。硅砂的高溫性能不能滿足使用要求時則使用鋯英砂、鉻鐵礦砂、剛玉砂等特種砂。為使製成的砂型和型芯具有一定的強度,在搬運、合型及澆注液態金屬時不致變形或損壞,一般要在鑄造中加入型砂粘結劑,將鬆散的砂粒粘結起來成為型砂。應用最廣的型砂粘結劑是粘土,也可採用各種乾性油或半乾性油、水溶性硅酸鹽或磷酸鹽和各種合成樹脂作型砂粘結劑。砂型鑄造中所用的外砂型按型砂所用的粘結劑及其建立強度的方式不同分為粘土濕砂型、粘土干砂型和化學硬化砂型3種。
粘土濕砂
以粘土和適量的水為型砂的主要粘結劑,製成砂型後直接在濕態下合型和澆注。濕型鑄造歷史悠久,應用較廣。濕型砂的強度取決於粘土和水按一定比例混合而成的粘土漿。型砂一經混好即具有一定的強度,經舂實製成砂型後,即可滿足合型和澆注的要求。因此型砂中的粘土量和水分是十分重要的工藝因素。
以型砂和芯砂為造型材料製成鑄型,液態金屬在重力下充填鑄型來生產鑄件的鑄造方法。鋼、鐵和大多數有色合金鑄件都可用砂型鑄造方法獲得。由於砂型鑄造所用的造型材料價廉易得,鑄型製造簡便,對鑄件的單件生產、成批生產和大量生產均能適應,長期以來,一直是鑄造生產中的基本工藝。
砂型鑄造所用鑄型一般由外砂型和型芯組合而成。為了提高鑄件的表面質量,常在砂型和型芯表面刷一層塗料。塗料的主要成分是耐火度高、高溫化學穩定性好的粉狀材料和粘結劑,另外還加有便於施塗的載體(水或其他溶劑)和各種附加物。
粘土濕砂型鑄造的優點是:①粘土的資源豐富、價格便宜。②使用過的粘土濕砂經適當的砂處理後,絕大部分均可回收再用。③製造鑄型的周期短、工效高。④混好的型砂可使用的時間長。⑤砂型舂實以後仍可容受少量變形而不致破壞,對拔模和下芯都非常有利。缺點是:①混砂時要將粘稠的粘土漿塗布在砂粒表面上,需要使用有搓揉作用的高功率混砂設備,否則不可能得到質量良好的型砂。②由於型砂混好後即具有相當高的強度,造型時型砂不易流動,難以舂實,手工造型時既費力又需一定的技巧,用機器造型時則設備復雜而龐大。③鑄型的剛度不高,鑄件的尺寸精度較差。④鑄件易於產生沖砂、夾砂、氣孔等缺陷。
粘土干砂型製造這種砂型用的型砂濕態水分略高於濕型用的型砂。
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TieBarDlameter哥林柱直徑mm110
DIeHeigeht(Min/Max)壓模厚度(最小最大)mm250-655
InjectionUnit射料部分
WorkingPressure工作油壓MPa140
CastingForce射料力kN110
Intensifier增壓力kN400
CastingStroke射料行程mm440
PlungerTipPenetration錘頭推出距離mm160
ShotPosition射料位置mm0-125
PlungerDiameter錘頭直徑mm50、60、70
ShotWeight射料重量kg1.4、2.5、2.8
Foundrypressure鑄造壓力kfg/cm21528、1065、785
CastingArea鑄造面積cm2183、264、360
MaxCastArea最大鑄造面積(鑄造壓力cm2700
(ASSUMEPRESSURE400kg/cm2計算)
400kg/sp.cm)
EjectingForce頂出力kN140
EjectingStroke頂出行程mm100
ElectricalSystem電器部分
MotorForHydraulicPump電機KW25/18.5
Others其它
ilTankCapacity油箱容量Litre600
DimensionOfMachne機身尺寸(連機械手)(lxWxh)m5900×1450×2560
(includingautolading)
WeightOfMachine出機重量(連機及機械手)kg11000
(includingautoladlingdevice)
4. 鑄造工藝流程
澆注出來之後一般就是拋丸了,拋丸後就是開始初選了,選完廢品後進行熱處理,熱處理之後就是再拋丸了,拋丸之後就是二次檢驗了,看缺陷,尺寸等等還有探傷之類的,這些要看具體的零件要求,二次檢驗合格的就可以入庫了,入庫之後有特殊要求的就按特殊要求執行,比如刷漆,發黑 發藍之類的,還有可能是你要供成品的話還要拿出去外協加工後才可以入庫,然後就是發貨了,在二次檢驗之後會發現一些廢品,有的缺陷是可以修補的,可以膠補,或者焊補之類的,但焊補之後還要熱處理,再拋丸再、、、、
熱處理也是鑄造的一個工序,為什麼熱處理,一般鑄造出來的東西都有鑄造應力,一般大家就採取人工時效和自然時效來解決,對於鑄鐵來說,一般不需要熱處理的,特別是灰鐵之類的,有也是退火之類的,而對於鋼來說就必須要熱處理了,因為應力很大,不熱處理就是脆的,沒法用的,還有一些特殊的材質,比如ZG40Cr之類的,要求硬度高的,就可以通過熱處理之中的調質處理把硬度提高,還有有些零件要求金相成份之類的都可以通過熱處理來實現,有些鑄造做出來硬度高了,沒法加工,這是就要降低它的硬度,也需要熱處理來完成,總之,熱處理可以使鑄件組織緻密,力學性能得到提高,等等好處,所以需要熱處理,希望能幫到你,你可以去翻翻書,這些書上比我說的好的多了,也詳細的多
5. 鋁合金鑄造工藝
一、鑄造概論
鋁合金鑄造的種類如下:
由於鋁合金各組元不同,從而表現出合金的物理、化學性能均有所不同,結晶過程也不盡相同。故必須針對鋁合金特性,合理選擇鑄造方法,才能防止或在許可范圍內減少鑄造缺陷的產生,從而優化鑄件。
1、鋁合金鑄造工藝性能
鋁合金鑄造工藝性能,通常理解為在充滿鑄型、結晶和冷卻過程中表現最為突出的那些性能的綜合。流動性、收縮性、氣密性、鑄造應力、吸氣性。鋁合金這些特性取決於合金的成分,但也與鑄造因素、合金加熱溫度、鑄型的復雜程度、澆冒口系統、澆口形狀等有關。
(1) 流動性
流動性是指合金液體充填鑄型的能力。流動性的大小決定合金能否鑄造復雜的鑄件。在鋁合金中共晶合金的流動性最好。
影響流動性的因素很多,主要是成分、溫度以及合金液體中存在金屬氧化物、金屬化合物及其他污染物的固相顆粒,但外在的根本因素為澆注溫度及澆注壓力(俗稱澆注壓頭)的高低。
(2) 收縮性
收縮性是鑄造鋁合金的主要特徵之一。一般講,合金從液體澆注到凝固,直至冷到室溫,共分為三個階段,分別為液態收縮、凝固收縮和固態收縮。合金的收縮性對鑄件質量有決定性的影響,它影響著鑄件的縮孔大小、應力的產生、裂紋的形成及尺寸的變化。通常鑄件收縮又分為體收縮和線收縮,在實際生產中一般應用線收縮來衡量合金的收縮性。
鋁合金收縮大小,通常以百分數來表示,稱為收縮率。
①體收縮
體收縮包括液體收縮與凝固收縮。
鑄造合金液從澆注到凝固,在最後凝固的地方會出現宏觀或顯微收縮,這種因收縮引起的宏觀縮孔肉眼可見,並分為集中縮孔和分散性縮孔。集中縮孔的孔徑大而集中,並分布在鑄件頂部或截面厚大的熱節處。分散性縮孔形貌分散而細小,大部分分布在鑄件軸心和熱節部位。顯微縮孔肉眼難以看到,顯微縮孔大部分分布在晶界下或樹枝晶的枝晶間。
縮孔和疏鬆是鑄件的主要缺陷之一,產生的原因是液態收縮大於固態收縮。生產中發現,鑄造鋁合金凝固范圍越小,越易形成集中縮孔,凝固范圍越寬,越易形成分散性縮孔,因此,在設計中必須使鑄造鋁合金符合順序凝固原則,即鑄件在液態到凝固期間的體收縮應得到合金液的補充,是縮孔和疏鬆集中在鑄件外部冒口中。對易產生分散疏鬆的鋁合金鑄件,冒口設置數量比集中縮孔要多,並在易產生疏鬆處設置冷鐵,加大局部冷卻速度,使其同時或快速凝固。
②線收縮
線收縮大小將直接影響鑄件的質量。線收縮越大,鋁鑄件產生裂紋與應力的趨向也越大;冷卻後鑄件尺寸及形狀變化也越大。
對於不同的鑄造鋁合金有不同的鑄造收縮率,即使同一合金,鑄件不同,收縮率也不同,在同一鑄件上,其長、寬、高的收縮率也不同。應根據具體情況而定。
(3) 熱裂性
鋁鑄件熱裂紋的產生,主要是由於鑄件收縮應力超過了金屬晶粒間的結合力,大多沿晶界產生從裂紋斷口觀察可見裂紋處金屬往往被氧化,失去金屬光澤。裂紋沿晶界延伸,形狀呈鋸齒形,表面較寬,內部較窄,有的則穿透整個鑄件的端面。
不同鋁合金鑄件產生裂紋的傾向也不同,這是因為鑄鋁合金凝固過程中開始形成完整的結晶框架的溫度與凝固溫度之差越大,合金收縮率就越大,產生熱裂紋傾向也越大,即使同一種合金也因鑄型的阻力、鑄件的結構、澆注工藝等因素產生熱裂紋傾向也不同。生產中常採用退讓性鑄型,或改進鑄鋁合金的澆注系統等措施,使鋁鑄件避免產生裂紋。通常採用熱裂環法檢測鋁鑄件熱裂紋。
(4) 氣密性
鑄鋁合金氣密性是指腔體型鋁鑄件在高壓氣體或液體的作用下不滲漏程度,氣密性實際上表徵了鑄件內部組織緻密與純凈的程度。
鑄鋁合金的氣密性與合金的性質有關,合金凝固范圍越小,產生疏鬆傾向也越小,同時產生析出性氣孔越小,則合金的氣密性就越高。同一種鑄鋁合金的氣密性好壞,還與鑄造工藝有關,如降低鑄鋁合金澆注溫度、放置冷鐵以加快冷卻速度以及在壓力下凝固結晶等,均可使鋁鑄件的氣密性提高。也可用浸滲法堵塞泄露空隙來提高鑄件的氣密性。
(5) 鑄造應力
鑄造應力包括熱應力、相變應力及收縮應力三種。各種應力產生的原因不盡相同。
①熱應力
熱應力是由於鑄件不同的幾何形狀相交處斷面厚薄不均,冷卻不一致引起的。在薄壁處形成壓應力,導致在鑄件中殘留應力。
②相變應力
相變應力是由於某些鑄鋁合金在凝固後冷卻過程中產生相變,隨之帶來體積尺寸變化。主要是鋁鑄件壁厚不均,不同部位在不同時間內發生相變所致。
③收縮應力
鋁鑄件收縮時受到鑄型、型芯的阻礙而產生拉應力所致。這種應力是暫時的,鋁鑄件開箱是會自動消失。但開箱時間不當,則常常會造成熱裂紋,特別是金屬型澆注的鋁合金往往在這種應力作用下容易產生熱裂紋。
鑄鋁合金件中的殘留應力降低了合金的力學性能,影響鑄件的加工精度。鋁鑄件中的殘留應力可通過退火處理消除。合金因導熱性好,冷卻過程中無相變,只要鑄件結構設計合理,鋁鑄件的殘留應力一般較小。
(6) 吸氣性
鋁合金易吸收氣體,是鑄造鋁合金的主要特性。液態鋁及鋁合金的組分與爐料、有機物燃燒產物及鑄型等所含水分發生反應而產生的氫氣被鋁液體吸收所致。
鋁合金熔液溫度越高,吸收的氫也越多;在700℃時,每100g鋁中氫的溶解度為0.5~0.9,溫度升高到850℃時,氫的溶解度增加2~3倍。當含鹼金屬雜質時,氫在鋁液中的溶解度顯著增加。
鑄鋁合金除熔煉時吸氣外,在澆入鑄型時也會產生吸氣,進入鑄型內的液態金屬隨溫度下降,氣體的溶解度下降,析出多餘的氣體,有一部分逸不出的氣體留在鑄件內形成氣孔,這就是通常稱的「針孔」。氣體有時會與縮孔結合在一起,鋁液中析出的氣體留在縮孔內。若氣泡受熱產生的壓力很大,則氣孔表面光滑,孔的周圍有一圈光亮層;若氣泡產生的壓力小,則孔內表面多皺紋,看上去如「蒼蠅腳」,仔細觀察又具有縮孔的特徵。
鑄鋁合金液中含氫量越高,鑄件中產生的針孔也越多。鋁鑄件中針孔不僅降低了鑄件的氣密性、耐蝕性,還降低了合金的力學性能。要獲得無氣孔或少氣孔的鋁鑄件,關鍵在於熔煉條件。若熔煉時添加覆蓋劑保護,合金的吸氣量大為減少。對鋁熔液作精煉處理,可有效控制鋁液中的含氫量。
二、砂型鑄造
採用砂粒、粘土及其他輔助材料製成鑄型的鑄造方法稱為砂型鑄造。砂型的材料統稱為造型材料。有色金屬應用的砂型由砂子、粘土或其他粘結劑和水配製而成。
鋁鑄件成型過程是金屬與鑄型相互作用的過程。鋁合金液注入鑄型後將熱量傳遞給鑄型,砂模鑄型受到液體金屬的熱作用、機械作用、化學作用。因此要獲得優質的鑄件除嚴格掌握熔煉工藝外,還必須正確設計型(芯)砂的配比、造型及澆注等工藝。
三、金屬型鑄造
1、簡介及工藝流程
金屬型鑄造又稱硬模鑄造或永久型鑄造,是將熔煉好的鋁合金澆入金屬型中獲得鑄件的方法,鋁合金金屬型鑄造大多採用金屬型芯,也可採用砂芯或殼芯等方法,與壓力鑄造相比,鋁合金金屬型使用壽命長。
2、鑄造優點
(1) 優點
金屬型冷卻速度較快,鑄件組織較緻密,可進行熱處理強化,力學性能比砂型鑄造高15%左右。
金屬型鑄造,鑄件質量穩定,表面粗糙度優於砂型鑄造,廢品率低。
勞動條件好,生產率高,工人易於掌握。
(2) 缺點
金屬型導熱系數大,充型能力差。
金屬型本身無透氣性。必須採取相應措施才能有效排氣。
金屬型無退讓性,易在凝固時產生裂紋和變形。
3、金屬型鑄件常見缺陷及預防
(1) 針孔
預防產生針孔的措施:
嚴禁使用被污染的鑄造鋁合金材料、沾有有機化合物及被嚴重氧化腐蝕的材料。
控制熔煉工藝,加強除氣精煉。
控制金屬型塗料厚度,過厚易產生針孔。
模具溫度不宜太高,對鑄件厚壁部位採用激冷措施,如鑲銅塊或澆水等。
採用砂型時嚴格控制水分,盡量用干芯。
(2) 氣孔
預防氣孔產生的措施:
修改不合理的澆冒口系統,使液流平穩,避免氣體捲入。
模具與型芯應預先預熱,後上塗料,結束後必須要烘透方可使用。
設計模具與型芯應考慮足夠的排氣措施。
(3)氧化夾渣
預防氧化夾渣的措施:
嚴格控制熔煉工藝,快速熔煉,減少氧化,除渣徹底。Al-Mg合金必須在覆蓋劑下熔煉。
熔爐、工具要清潔,不得有氧化物,並應預熱,塗料塗後應烘乾使用。
設計的澆注系統必須有穩流、緩沖、撇渣能力。
採用傾斜澆注系統,使液流穩定,不產生二次氧化。
選用的塗料粘附力要強,澆注過程中不產生剝落而進入鑄件中形成夾渣。
(4) 熱裂
預防產生熱裂的措施:
實際澆注系統時應避免局部過熱,減少內應力。
模具及型芯斜度必須保證在2°以上,澆冒口一經凝固即可抽芯開模,必要時可用砂芯代替金屬型芯。
控制塗料厚度,使鑄件各部分冷卻速度一致。
根據鑄件厚薄情況選擇適當的模溫。
細化合金組織,提高熱裂能力。
改進鑄件結構,消除尖角及壁厚突變,減少熱裂傾向。
(5) 疏鬆
預防產生疏鬆的措施:
合理冒口設置,保證其凝固,且有補縮能力。
適當調低金屬型模具工作溫度。
控制塗層厚度,厚壁處減薄。
調整金屬型各部位冷卻速度,使鑄件厚壁處有較大的激冷能力。
適當降低金屬澆注溫度。