壓鑄鋁件在制造過程中針對壓鑄工藝的制定與執行與模具、壓鑄設備的質量、操作人員的操作技術水平都有著密不可分的關系。在國內壓鑄設備現有的條件之下,對壓鑄工藝的參數還難于實現比較穩定、的控制。實現基本控制壓鑄工藝是將壓鑄設備、壓鑄材料以及模具等要素的組合并加以運用的過程。在操作過程中對于工藝和主要參數不嚴執行,也會發生鋁合金壓鑄鋁件的縮松、變形、欠鑄、尺寸不合格等情況。壓鑄鋁件是一種由壓力鑄造而成的零件,是使用裝好鑄件模具的壓力鑄造機械壓鑄鋁件,將加熱為液態的鋁或鋁合金澆入壓鑄鋁件的入料口,經壓鑄鋁件壓鑄然后鑄造出你想要的鑄件。壓鑄鋁件被廣泛應用于摩托車制造、電動機制造、汽車制造、內燃機生產、油泵制造、園林美化、傳動機械制造、儀器、電力建設、建筑裝飾等各個行業。
壓鑄鋁件的鑄造方法常用的是樹脂砂、消失模鑄造,其次是特種鑄造方法,如:金屬型鑄造、熔模鑄造、石膏型鑄造等。而砂型鑄造又可以分為粘土砂型、粘結劑砂型、樹脂自硬砂型、消失模等等。當濕型不能滿足要求時再考慮使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土濕型砂鑄造的鑄件重量可從幾公斤直到幾十公斤,而粘土干型生產的鑄件可重達幾十噸。壓鑄鋁件鑄造方法應和生產批量相適應,低壓鑄造、壓鑄、離心鑄造等鑄造方法,因設備和模具的價格昂貴,所以只適合批量生產。
一、解析壓鑄鋁件表面氧化現象:
(1)合金鋼中的易氧化元素在澆注和充型過程中氧化。
(2)鎂球墨鑄鐵在加鎂處理時形成的化合物(氧化物、硫化物、硅酸鹽等),通常以薄膜形式分散在金屬液中,在澆包中上浮緩慢,澆注時隨金屬液進入鑄型,并上浮至壓鑄鋁件上表面,離心鑄造時則聚集在壓鑄鋁件內壁。
(3)一般皺皮是由于液態金屬黏度大,澆注溫度低或澆注速度過慢,澆注過程中金屬氧化,金屬液與型壁反應產生氣體及金屬型型溫過低等原因所引起。
(4)鎂合金易氧化,在熔煉和澆注過程中如缺乏保護,就會在金屬液表面形成較厚的氧化膜,隨澆注金屬液注入型腔。當液流在型腔內由寬變窄時,氧化膜聚集在壓鑄鋁件上表面形成像皮狀皺皮。
二、如何提高壓鑄鋁件的質量?
(1)盡量采用鑲件;
(2)粗加工后應去應力回火;
(3)使用模材;
(4)冷卻水道與型面及轉角的間距足夠大;
(5)合理設計模壁厚及其它模具尺寸;
(6)在可能條件下選用盡量大的轉角R;
(7)正確有熱處理,淬火冷卻須足夠快;
(8)型面不可高度拋光;
(9)全部打磨去除EDM孌質層;
壓鑄鋁件自1914年投入商業化生產以來,隨著汽車工業的發展和冷室壓鑄機的發明,了發展。目前工業應用的壓鑄鋁件主要有以下幾大系列:AlSi、Al-Mg、Al-Si-Cu、Al-Si-Mg、Al-Si-Cu-Mg、Al-Zn等。壓鑄鋁件按性能分為中低強度和兩種。由于壓鑄鋁件結構限制,除了減少砂芯芯骨纏繞的草繩直徑以增大吃砂量外,只能再考慮減小芯骨(鋼管)的直徑。但該砂芯較長(1650mm)芯骨直徑小,強度和剛度都不夠,而且澆注時氣體不能及時排出,會使壓鑄鋁件產生氣孔。我們還試圖通過減小冒口直徑,進而減小熱節圓直徑來解決粘砂問題。但是若冒口直徑減小,鑄件會出現縮孔縮松。軸頭內孔的砂芯為水玻璃砂不能刷涂料,我們在易粘砂的部位刷一層石英粉水基涂料,以后又改刷鉆英粉水基涂料,取得相應效果,但仍不理想。