400-600-3197
  • 压铸电机壳体压铸电机壳体压铸电机壳体由于传统的压铸电机壳体加工过程中,机壳与端盖的同...
  • 仪表配件产品仪表配件产品​仪器仪表是用以检出、测量、观察、计算各种物理量、物质成分、...
  • 汽车水泵汽车水泵​在汽车发动机的缸体里,有多条供冷却水循环的水道,与置于汽车...
  • 散热器加工散热器加工​压铸铝散热器根据其对水质的适应程度,按水道的材料分为整体式...
  • 摩托车配件压铸件摩托车配件压铸件​摩托车配件压铸件是一种压力铸造的零件,是使用装好铸件模具的...
  • 当前位置:返回首页 > 公司动态 > 公司动态 >

    复杂铝合金压铸件结晶凝固过程及气孔缺陷形成机理的研究

    发布日期:2019-06-18 发布者:润恒压铸

    压力铸造是制造业中的重要行业。随着我国经济的发展和工业水平的整体提高,对压铸产品的质量和生产率的要求也逐步提高。

    1压力铸造概述

    压力铸造(后文简称压铸)归属于特种铸造,是在高压力的作用下以的速度将浇入压铸机压室的熔融或是半熔融状态的金属压入压铸模的型腔内,并在高压下使金属冷却凝固成型。压铸所用的压射比压一般为30~70Mpa,也可高达500Mpa,充填速度通常介于0.5~120m/s之间,充填时间约为0.01~0.03s。高压、高速是压铸成型的特点,也是压铸与其他铸造方法的典型不同之处。压力铸造自身的特点为:

    (一)优点

    (1)压铸件表面光洁度较好,尺寸精度亦较高,表面粗糙度低,产品具有良好的互换性。

    (2)材料的利用率较高。

    (3)在压铸机上可以制造出形状复杂、轮廓清晰、薄壁深腔及其他工艺方法难以加工的金属零件。

    (4)可以在压铸件上直接嵌铸其他材料的零件,这样既可以节省贵重材料又可以减少加工。

    (5)能够组织致密、强度和硬度较高的压铸件。

    (6):在所有的铸造生产中,压铸的生产周期短、生产率较高,可以满足大批量生产要求。

    (二)缺点

    (1)压铸时会产生很大的收缩及考虑压铸模使用温度的限制,因此压铸合金的种类和牌号受到限制。

    (2)压铸时的充填速度高,型腔中的气体通常很难排尽,压铸件中常有气孔和氧 化夹杂物,故压铸件一般不在高温下工作,也不再进行后续的热处理。

    (3)受压铸机本身尺寸及锁模力的限制,加工的压铸件尺寸受到限制,同时也不适宜内凹复杂铸件的加工。

    (4)压铸机和压铸模的成本较高,因而不适合小批量加工生产。

    2压力铸造的发展与趋势

    相比于,压铸技术在国内的发展起步较晚。1949年以前,在范围内只有少数的几家使用压铸机来生产锌合金压铸件的工厂。从20世纪50年代起,我国的航空、汽车、仪器仪表等工业的迅猛发展促使压铸行业发展。60年代中期,在上海和南京等地区,已经有部分压铸生产厂家可以生产出、小孔、薄壁、齿轮、花纹及镶件等复杂的压铸件。70年代时,摩托车行业蓬勃发展进一步带动了压铸业,江苏、重庆等地压铸生产企业大量涌现。80年代,我国实行改革开放吸引了众多和地区企业来华投资,我国手表、五金等产业发展,为压铸企业带来了良好的发展机遇。国内一台J1163A型自动压铸件机组在1986年成功试制,近20年来,压铸产业的多元化发展已经将我国由压铸大国转变为压铸强国。压铸企业遍及各地,每年生产的压铸件产量超过1600万吨,压铸合金也有了多样性,生产的压铸件在满足国内需求的情况下已有部分出口到,已为我国现代化建设及综合国力的提高贡献了很大力量。但目前我国压铸产业在范围内的综合竞争力较弱,主要表现在技术上的投资远落后于生产规模上的投资、经营方式也跟不上市场的发展、压铸生产工艺比较落后、自动化水平不高、大型的压铸件生产能力低等。

    随着压铸新工艺(挤压压铸、真空压铸、充氧压铸、超低速压铸和半固态流变压铸等)的利用,很大程度上了压铸过程的成型条件,显著地提高了压铸件的内在质量及力学性能。目前,压铸技术的发展趋势为:

    1、进一步提高压铸模的使用寿命,降低成本,解决黑色金属的压铸问题;

    2、近几年国内研究人员较为关注镁合金的研究,尤其是镁合金压铸、半固态加工等技术的应用研究;

    3、计算机模拟仿真技术在压铸中的应用是提高压铸技术水平的重要途径;

    4、向大型化、自动化发展,研究新型的压铸机,生产的压铸件;

    5、逐步改进模具、提高模具的使用寿命。

    3铝合金压铸件的相关研究及问题

    在我国的压铸企业中,有超过60%的是从事铝合金件的压铸生产,铝合金压铸占有重要位置曰。铝合金压铸件有着比重小、综合性能优良等特性,近年来广泛应用于汽车、航空、仪表等行业。目前,有很多的行业都用到了铝铸件,尤其是汽车业,轿车的活塞、变速箱壳、汽缸盖、进气歧管等均是铝铸件。对于汽车发动机的一些零部件,用铝合金代替钢铁材料可以地减轻发动机及整车的重量,节能减排及动力提升。同时,铝合金压铸件具有良好的散热性,能够用在涡轮增压汽车上,提高汽车的行车等。在一些工业技术比较发达的,正积极开展关于用铝合金制造汽车缸体及零部件的研究。据相关资料介绍,全铝合金汽车缸体的研制已趋于成熟并应用于实际。同时,一些铝合金压铸件已经在航空、航天、兵器及核工业等了广泛应用。

    在压铸生产中,由于金属液在型腔中的运动速度,型腔中的气体难以排除,金属液内会包裹着大量气体,充填结束后金属液在型腔中的冷却速度很快,靠近型腔的金属液凝固形成表面硬壳,致使金属液中的气体来不及溢出而在铸件中形成气孔。据有关资料介绍,在压铸生产的铝铸件内含气量为15-45ppm,是金属型铝铸件含气量的10-20倍。因此压铸生产的铝铸件不能进行机械加工,否则暴露在铸件表面的气孔会降低铸件的工作性能。在高温下,铸件内部气孔内气体会发生膨胀,因而铸件不能进行焊接和热处理。这些缺点都限制了铸件的使用范围,不能很好地发挥压铸件的优点。

    在我国,用压铸法生产的大型薄壁形状复杂的铝合金件与用压铸技术生产的相比还存在较大差距,主要表现在:一是高应用较少;二是压铸机总体设计如压射部分、合型部分、液压系统等方面差距较大;三是国产的压铸机性有待进一步。