浅谈压铸零部件的铸造工艺
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- 发布时间:2022-08-21 14:41
摘要:新形势下,大众对很多产品的需求逐渐的提升,不仅要求产品外部表面质量,还需要达铸件本身达到一定的力学强度。压铸零部件的铸造工艺一直都是行业内的技术难题,浇注系统的设计和压铸工艺参数都需要合理的选择,经过实际压铸生产,科学的试验,降低了生产成本,最大程度缩小周期,有效的提升产品的成品率,为以后的可持续发展提供良好的基础准备。
一、引言
从当前的视角进行分析,铝合金的比强度和比刚度较高,但是密度不大。在航空航天、化工机械、汽车零部件等制造业领域铝合金的应用相对广泛,属于色轻金属材料[1]。铸造成形的过程中,不仅需要保持压铸性能、导热性能,还需要保持良好的机械性能。尤其是现代化工业得到了快速的发展和延伸,铝合金在很多的制造产业中得到了广泛的使用,急需一种轻质量且能够保证强度的合金呈现到大家的视野当中。压铸的技艺不仅需要保持零件体表的平整,还需要保持轻薄,精度和耐磨程度。技术的创新才可以顺应时代的发展趋势,为以后的技术发展提供良好的基础准备[2]。为制造行业提供更多的可能性,达到经济效益和社会效益的“双丰收”。
二、压铸零部件的铸造工艺
(一)相关实验的开展
为压铸生产过程中,压铸机、压铸模和压铸合金这三者属于不可或缺的一部分,需要在生产的历程中,满足当前的发展路径,达到一定的性能和参数标准。在这里需要探究的是 Mg -9Al -1Zn -0. 5Ce,新型压铸零部件,合金的原材料需要达到高达99%的纯度。在起初的时候,需要先预热坩埚,在呈现出暗红色之后,即可按照一定的顺序,加入镁锭、细锰粉、铈粉等相关的物质[3]。在这些成分都得到了充分的熔化以后,就可以接下来得到下一步的扒渣、精炼。也就是说,在等待了十分钟以后,就可以在合金液当中加入1 250 kN 卧式冷室压铸机模当中。此时的温度需要保持在250 ℃,压力需要保持 90 MPa。试样的压铸工艺参数,浇注温度/℃分别是620、635、 650、675、650、650、650、700℃,对应的压射速度分别是3、3、 3、3、3、1、2、4、( m·s -1)。 Mg -9Al -1Zn -0. 5Ce在新型压铸零部件的力学性能中,需要保持一定的环境测试,在这里需要保持的是2 mm /min 速度匀速拉伸。使用的是电化学腐蚀的方式,需要使用NaCl 溶液作为介质,保持一定的速度,整合了合理的参数。缩孔缩松是压铸件中最常见的缺陷,优化工艺参数,才可以达到一定的建设标准。压铸时的压射力、锁模力、模具初始温度等都是需要考虑到的因素,这些因素都会对零件产生较大的影响。为更清晰的分析模拟结果,就需要统筹发展,落实最佳工艺参数,降低缺陷性。
(二)试验结果分析
首先,是浇注温度对压铸壳体件质量的影响规律。Mg - 9Al -1Zn -0. 5Ce车新型压铸零部件试样,在这里需要以3 m / s的速度,合理的统筹规划,保持有效的发展和建设。浇注温度如果是处于偏低的时候,那么这个时候的强度也会出现下降的趋势。如果是将温度逐渐的升高以后,这个时候的抗拉强度和屈服强度都会逐渐的提高[4]。分别从620、635、650、675、700 ℃等温度进行观察,此时,就可以直观的为这些温度分别保持了237、253、268、257、242 MPa抗拉强度。但是,可以看到抗拉强度并不是一味的随着温度升高而提升的,而是先出现上升的趋势,之后达到一定的契合点之后,就会逐渐的下降。也就是说,在温度为 670℃附近的时候,铸件质量有陡然下降的趋势。
其次,充型速度对压铸壳体件的质量影响规律。轮廓清晰、表面光洁的压铸件,不仅需要保持温度,还需要保持一定的速度。在充型速度 1m·s-1的时候和充型速度 4m·s-1的时候,对压铸壳体件质量得影响都是不一样的。在这里需要结合实际,按照合理的统筹规划,呈现出先减小后增大的趋势。充型速度达到 2m·s-1 的时候,这个时候的铸件质量最佳。当充型速度过低的时候,就很容易出现欠铸、不成形等相关的问题。在冲型的速度较高的时候,这个时候就会出现卷入大量气体的问题,在此种因素的影响下,还会导致其他缺陷的出现。
最后,不同压射速度下试样的耐腐蚀性能。恒定 650 ℃ 浇注温度下,就需要根据不同的制备发展需要,保持良好的耐腐蚀性,为以后的发展提供良好的基础准备。压射速度在提升的时候,就需要结合实际的需要,速度保持在1 m / s 加快至 5 m / s之间,这个时候所得到的对应腐蚀电位,分别是-0.912、- 0.906、-0.881、-0. 892、-0.904 V。在这里就可以直观的看到, 3 m / s 压射速度的时候,腐蚀电位最正,优选 650 ℃浇注温度,与此同时,还需要优选3 m / s 压射速度。对最佳压铸工艺参数的模拟分析中,压铸零部件的铸造工艺浇注温度需要选择的是 650℃,充型速度需选择的是3m·s-1,模具初始温度需要保持的是200℃,按照初始温度→充型速度→浇注温度的顺序,合理的统筹规划,为以后的可持续发展提供基础条件。发现缺陷位置和模拟结果基本比较吻合,实际压铸生产的过程中,最大限度提高了产品的成品率。
总结:随着社会的进步,最佳压铸工艺参数浇注中,随着温度的升高,强度是先处于升高的状态,之后,就处于降低的状态。650 ℃浇注温度下的抗拉强度、屈服强度是属于较强的。在这里,新型压铸零部件试样工艺参数中,需要的温度是650 ℃,需要保持的压射速度为3 m / s,与此同时,这个时候的力学性能和耐腐蚀性能也是最佳的。
参考文献:
[1]吴亚夫, 王倩, 谢秋峰,等. 具有中空结构高温合金铸件的精密铸造工艺研究[J]. 金属功能材料, 2020, 27(3):5.
[2]张亚琴, 徐涛, 李远发,等. 真空压铸工艺下M g对 A lMg Fe合金组织及力学性能的影响[J ] . 世界有色金属, 2020 (6):3.