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      汽車工業的發展跟氣孔檢查

      發布日期:2020-08-30 發布者:潤恒壓鑄

      (一)、汽車工業的發展

      汽車工業帶動其它產業的能力,汽車工業的發展必將推動冶金、能源、材料、化工、機械、電子等產業的發展,公路、城市的建設及金融、保險、貿易、運輸、信息等第三產業的繁榮。據統計,德國每七個工作崗位中,就有一個與汽車業有關。汽車業對消費、擴大就業、提高人民的生活水平、帶動經濟發展的作用是顯而易見的。因此,我國在大力發展載貨卡 車的同時,轎車發展也很快,近來,又鼓勵私人購車,銀行發放私人購車信貸,車輛稅費也在改革,隨著公路的增加及城市向遠郊及衛生城的發展,我國汽車的需求量必將快提高。

      汽車鋁壓鑄件比傳統產業的鑄件復雜,質量要求較高,供貨節拍較快,因此采用具有水平的較高生產率的鑄造設備、設施,資金的投入也較高。但是由放我國傳統的鑄造廠大多隸屬汽車主機廠,又不是主機廠的主體,所以,所能安排的實際投入又是很有限的。即使引進了某些設備,也因資金有限只能引進部分主要設備,而無能力引進全套設備,從而導致了鑄造廠比同樣隸屬放主機廠的機械加工、裝配等廠的技術水平要落俊,生產效率較低,往往成為制約主機廠的瓶頸。在艱難地度過了起步階段之俊,我國汽車鑄造業又面臨其用戶汽車業對鑄件的越來越高的要求,面臨社會對鑄造業越來越嚴的要。

      為了實施可持續發展的戰略,使汽車達到節能、環保的目標。

      因此,汽車要努力提高燃料的經濟性,要嚴格控制排放。歐共體已著手油耗低放升/百公里的汽車,美國提出的目標是80英里/加侖汽油即34公里/升汽油)。為了達到這樣的目標,減輕汽車自重是重要措施,汽車每減重100千克,百公里可以節省汽油0.3升,每降低10%的汽車重量,就可減少10%的汽車排放。

      為使汽車減輕自重,便要求汽車鑄件輕量化、薄壁化、強韌化。所以汽車的鑄件不斷被重量輕的鋁鑄件取代。壓鑄件設計要點:

      1、壓鑄件的形狀結構要求:a、內部側凹;b、避免或減少抽芯部位;c、避免型芯交叉;合理的壓鑄件結構不僅能簡化壓鑄型的結構,降低制造成本,同時也改變鑄件質量。

      2、鑄件設計的壁厚要求:壓鑄件壁厚度(通常稱壁厚)是壓鑄工藝中一個具有意義的因素,壁厚與整個工藝規范有著密切關系,如填充時間的計算、內澆口速度的選擇、凝固時間的計算、模具溫度梯度的分析、壓力(終比壓)的作用、留模時間的長短、鑄件頂出溫度的高低及操作效率;a、零件壁厚偏厚會使壓鑄件的力學性能明顯下降,薄壁鑄件致密性好,相對提高了鑄件強度及耐壓性;b、鑄件壁厚不能太薄,太薄會造成鋁液填充不良,成型困難,使鋁合金熔接不好,鑄件表面易產生冷隔等缺陷,并給壓鑄工藝帶來困難;壓鑄件隨壁厚的增加,其內部氣孔、縮孔等缺陷增加,故在鑄件有足夠強度和剛度的前提下,應盡量減小鑄件壁厚并保持截面的厚薄均勻一致,為了避免縮松等缺陷,對鑄件的厚壁處應減厚(減料),增加筋;對于大面積的平板類厚壁鑄件,設置筋以減少鑄件壁厚;根據壓鑄件的表面積,鋁合金壓鑄件的合理壁厚如下:壓鑄件表面積/mm2壁厚S/mm≤251.0~3.0>25~1001.5~4.5>100~4002.5~5.0>4003.5~6.0。

      (二)、鑄件氣孔檢查

      隨著汽車工業的發展和汽車輕量化的要求,鋁、鎂等合金壓鑄零件明顯增加,為壓鑄業進一步發展提供了廣闊前景。由于零件的輕量化需求,對合金材料性能、產品結構和過程設計和控制的要求加嚴格。

      各汽車廠對壓鑄件的要求越來越嚴格,對壓鑄件孔隙率的要求,一般為5%~10%,對某些零件的要求甚至到了3%。針對壓鑄件缺陷的檢測方法和檢測位置,可以在壓鑄機選擇、模具設計和過程設計時,借助計算機模擬分析,進行試驗研究,采用軟件等進行優化。

      壓鑄件氣孔、縮孔和渣孔缺陷發生在鑄件內部,產生缺陷的原因不盡相同。為了缺陷,識別缺陷種類并分析其原因尤為關鍵,而檢查零件的工具和方法將影響然后的判斷。以下,筆者只討論如何解決鋁、鎂合金壓鑄氣孔問題。

      對于壓鋁鑄件氣孔檢查,須著重考慮幾個位置:①有限元分析較大應力位置;②零件模擬分析卷氣位置;③零件工作關鍵部位(如密封面等)。

      一般壓鑄件可采用X光檢查;發現缺陷后,切開零件進一步檢查。在過程控制時,按ASTME505等級2控制,關鍵部位應按ASTME505等級1控制。

      氣孔一般表面比較光滑,呈圓形或橢圓形,有時孤立存在,有時簇集在一起。圖1為壓鑄件氣孔表面。而縮孔和縮松形狀不規則,表面色暗而不光滑,在顯微鏡和電鏡下,可以發現缺陷位置存在枝晶結構。

      有時氣孔和縮孔同時存在于同一個缺陷位置,要仔細觀察。壓鑄件的零件設計是壓鑄生產技術中的重要部分,設計時考慮以下問題:模具分型面的選擇、澆口的開設、頂桿位置的選擇、鑄件的收縮、鑄件的尺寸精度、鑄件內部缺陷的防范、鑄孔的有關要求、收縮變形的有關要求以及加工余量的大小等方面;

      二、壓鑄件的設計原則是:1、正確選擇壓鑄件的材料,2、合理確定壓鑄件的尺寸精度;3、盡量使壁厚分布均勻;4、各轉角處增加工藝園角,避免尖角。

      三、壓鑄件按使用要求可分為兩大類,一類承受較大載荷的零件或有較高相對運動速度的零件,檢查的項目有尺寸、表面質量、化學成分、力學性能(抗拉強度、伸長率、硬度);另一類為其它零件,檢查的項目有尺寸、表面質量及化學成分。

      在設計壓鑄件時,還應該注意零件應滿足壓鑄的工藝要求。壓鑄的工藝性從分型面的位置、頂面推桿的位置、鑄孔的有關要求、收縮變形的有關要求以及加工余量的大小等方面考慮。合理確定壓鑄面的分型面,不但能簡化壓鑄型的結構,還能鑄件的質量。


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