一、鑄造毛坯基準(zhǔn)的一致性對加工精度影響
隨著壓鑄行業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展, 人們通過壓鑄生產(chǎn)實(shí)踐的總結(jié)對壓鑄件壓制加工,具有更深入了解。壓鑄件冷熱加工貫穿的技術(shù)及質(zhì)量規(guī)則更加完善,對同一基準(zhǔn)的重要性有了足夠認(rèn)識。
1、壓鑄件毛坯圖繪制與會簽
壓鑄件生產(chǎn)準(zhǔn)備過程中,根據(jù)評審可行的產(chǎn)品零件圖,由壓鑄工程師繪制出產(chǎn)品零件鑄件圖紙并完成會簽。壓鑄件毛坯圖的設(shè)計質(zhì)量要在圖紙上科學(xué)、明確體現(xiàn)。壓鑄工藝方案、技術(shù)質(zhì)量要求、位置尺寸公差、加工余量及鑄造斜度、分型位置、模具頂出位置、重要的尺寸基準(zhǔn)位置,這些都對產(chǎn)品的加工定位、裝夾至關(guān)重要,直接影響加工質(zhì)量和加工精度。鑄件圖是整個壓鑄工序生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)文件,也是壓鑄工藝模具設(shè)計、清理模具和機(jī)加夾具設(shè)計的依據(jù)。
2、壓鑄模具尺寸基準(zhǔn)要保證
模具設(shè)計根據(jù)鑄件圖基準(zhǔn)要嚴(yán)控,基準(zhǔn)面應(yīng)無出模斜度,基準(zhǔn)面盡量設(shè)計在平行于模具分型面一側(cè)。重要尺寸不要設(shè)計在模具成型活動滑塊上。鑄件從模具中成型分離要求出型平穩(wěn),設(shè)計冷熱溫控裝置保證冷熱平衡,這些都是為了防止鑄件出現(xiàn)嚴(yán)重的應(yīng)力變形。對于一模多腔的設(shè)計應(yīng)該采用分出標(biāo)記,這樣有利加工。
3、鑄件加工對基準(zhǔn)驗證
壓鑄加工工序是對毛坯加工基準(zhǔn)和加工余量的最后驗證。要求嚴(yán)格按會簽認(rèn)可的鑄件圖紙加工才能確保尺寸穩(wěn)定。因為這對壓鑄模具尺寸定型、毛坯試加工能否快速成功起到了重要的作用。機(jī)加夾具定型同樣要基準(zhǔn)統(tǒng)一,只有這樣才能使批量生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定,加工精度出合格的壓鑄零件。
鑄造生產(chǎn)中需要獲得合格的毛坯件?;鶞?zhǔn)統(tǒng)一和合理確定對精密鑄造生產(chǎn)至關(guān)重要。隨意選取基準(zhǔn)會給加工造成困難、位置尺寸超差、鑄件加工余量不夠等問題出現(xiàn),造成批量生產(chǎn)廢品率高,損失極大。所以,毛坯和加工基準(zhǔn)一致的重要性是鑄造工藝設(shè)計中最為重要的環(huán)節(jié),一定要提高對它的重視程度。
二、提高壓鑄模具使用壽命的可行性措施
做為壓鑄件生產(chǎn)的重要工藝裝備,壓鑄模具對鑄件的生產(chǎn)和質(zhì)量致關(guān)重要。由于,模具所處的工作環(huán)境十分惡劣,模具型腔和澆道受到高溫、高壓金屬液反復(fù)沖刷。澆口面模具硬度低時,局部會出現(xiàn)沖蝕坑。如果其硬度高脆性大,且冷熱交替劇烈,那么它的內(nèi)部應(yīng)力會越來越大,當(dāng)應(yīng)力超過材料強(qiáng)度極限時,模具表面發(fā)生龜裂。模具澆口套是連接壓鑄機(jī)壓室的重要部件, 它的內(nèi)套內(nèi)孔面由于要受到壓鑄機(jī)沖頭高壓下運(yùn)動的激烈沖擊,同時還要受到合金液的高溫腐蝕,所以損耗很大。這些模具容易損壞部分的維修、維護(hù)是日常工作中常常出現(xiàn)的工藝問題。
傳統(tǒng)維修模具方式是,當(dāng)壓鑄模具使用一段時間后出現(xiàn)型腔腐蝕坑、龜裂紋、局部塌陷時,就用鎢極強(qiáng)化機(jī)進(jìn)行表面強(qiáng)化焊接。但是由于結(jié)合性差,焊接脫落面會越來越大。澆口套內(nèi)孔的腐蝕坑也會逐漸增大,最終無法修復(fù)導(dǎo)致模具直接報廢。
電刷鍍是依靠鍍筆與工件之間相對運(yùn)動,被鍍件表面各點(diǎn)在鍍筆與其接觸時發(fā)生瞬時放電結(jié)晶。工件屬負(fù)極,鍍筆為正極,包裹著溶液的陽極在工件欲鍍表面擦式,溶液中金屬離子在工件表面與陽極接觸的各點(diǎn)發(fā)生放電結(jié)晶,隨著時間延長,鍍層會不斷加厚。電流密度一般設(shè)在 300A /d㎡ 至600 A/d㎡ ,鍍液中離子含量越高鍍積速度就越快。鍍液種類很多,應(yīng)用范圍廣,鍍液性能穩(wěn)定,所以使用時不用調(diào)整。鍍層愈厚,結(jié)合強(qiáng)度愈大,而且均勻度可控,所以一般不需要補(bǔ)充加工。
總之,用電刷鍍方法修復(fù)壓鑄模具沖蝕面、龜裂、腐蝕坑,及尺寸超差是一種行之可行的工藝方案。電刷鍍修復(fù)模具這種方式還可以經(jīng)試驗推廣,用于修復(fù)其它金屬構(gòu)件。
三、解決壓鑄件經(jīng)拋丸后表面起皮的工藝
鋁合金壓鑄件經(jīng)拋丸工序后,令人非常困惑的是鑄件局部表面出現(xiàn)起皮現(xiàn)象。這個鑄造缺陷在壓鑄工序表面處理完成后觀察不明顯,只有表面拋丸處理后才能明顯暴露出來。由此造成出現(xiàn)大量鑄造廢品,影響生產(chǎn)。針對此現(xiàn)象制定以下工藝方案:
1、嚴(yán)格控制壓鑄鋁合金液質(zhì)量
首先,嚴(yán)格管理原材料入爐。熔化爐原料和回爐料必須經(jīng)化驗符合標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)抽檢合格才能使用。入爐料要求必須干燥、無油污和氧化皮,并按規(guī)定比例加入。各種熔化器具必須刷防護(hù)涂料確保不脫落。合金熔化過程必須經(jīng)常清除鋁液中的爐渣。
2、鋁合金液的處理
鋁合金液必須集中熔化,做精煉處理。最大限度去除鋁合金液中的氫氣和各種夾雜物。然后再用保溫包運(yùn)至保溫爐內(nèi),鋁液入保溫爐溫度在澆注溫度控制范圍,要求整個操作不超過 4 小時。精煉合金溫度控制在 700-720 攝氏度,熔煉工具的準(zhǔn)備和變質(zhì)劑的預(yù)制與攪拌操作必須按工藝規(guī)定執(zhí)行。
3、壓鑄工藝參數(shù)合理性
3.1 鑄件表面起皮的特點(diǎn):
(1)起皮范圍距澆口最遠(yuǎn)端。
(2)起皮范圍表面不光亮、不致密 。
(3)壓鑄件多是板狀薄壁件,而且形狀復(fù)雜。
3.2 壓鑄工藝參數(shù)調(diào)整
壓鑄件先期工藝方案和模具澆鑄系統(tǒng)如不合理,這對后期壓鑄參數(shù)的制定帶來難度。一旦調(diào)整無效,就只能改進(jìn)內(nèi)澆口的設(shè)計。壓鑄件平均壁厚與內(nèi)澆口速度有關(guān),而且于填充時間有關(guān)。適當(dāng)提高澆注溫度、提升壓射速度及模具工作溫度都對鑄件缺陷改善有益。
總之,一般容易起皮的壓鑄件澆道細(xì)長,導(dǎo)致能量損耗大,溫度及壓力補(bǔ)充不上。壓鑄模具工作溫度低時,缺陷更是尤為明顯。由此可見,壓鑄模具工作溫度可控,才能充分發(fā)揮其它參數(shù)的控制效果。同時,集渣包分布大小合理性也很重要,在壓鑄件小批量試生產(chǎn)時,要驗證調(diào)整檢驗拋丸后的鑄件質(zhì)量。
四、鋁合金壓鑄件解決滲漏問題
鋁合金壓鑄件的厚大熱節(jié)部位加工螺紋孔后,容易疏松滲漏。對于這種具有壓力要求的鑄件,加工螺紋孔一直是個難題。而采用擠壓絲錐加工是一個可行性的途經(jīng)。熱節(jié)部位的螺紋孔附近無法設(shè)計冷卻裝置,在連續(xù)壓鑄時這厚大部位的模具區(qū)域一直處在較高溫度。鑄件成形結(jié)晶時,厚大區(qū)域周圍的薄壁區(qū)金屬液先凝固,厚大部位金屬壓力補(bǔ)縮不上,導(dǎo)致孔中心區(qū)范圍自由結(jié)晶收縮,產(chǎn)生縮孔、疏松的缺陷。如用普通絲錐攻絲加工的方式使壓鑄件大腔與螺紋孔漏壓勾通。在大批量生產(chǎn)過程中廢品率高達(dá) 80﹪,增加化學(xué)侵滲補(bǔ)救措施也僅能合格 50﹪,另外侵后的化學(xué)殘留物存在螺紋孔內(nèi)難清除掉。不但增加了工時又造成了浪費(fèi) 。
通常,壓鑄工程師首先在補(bǔ)縮和改進(jìn)模具方面考慮。但是,熱節(jié)孔在澆口最遠(yuǎn)處,而且位于鑄件背面,所以無法改進(jìn)。有的工程師把螺紋底孔型芯加長至最大,目的是加強(qiáng)冷卻和噴涂。其結(jié)果是增加模具復(fù)雜性, 經(jīng)批量生產(chǎn)時質(zhì)量不穩(wěn)定,修模費(fèi)用上升,所以效果不理想。
由于壓鑄件毛坯底孔表層區(qū)域不致密的特點(diǎn),采用擠壓絲錐加工,效果改善顯著。這是因為根據(jù)鋁合金塑性變形的原理,在螺紋孔內(nèi)表面的變形力和絲錐磨擦力的共同作用下,具有細(xì)化晶粒的致密層重新分布,達(dá)到加工效果。
總之,對有壓力要求而且鑄造工藝很難保證的螺紋孔,用擠壓螺紋實(shí)現(xiàn)加工,效率高且效果好。