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    汽车铸件材料的高性能化同镶件引起的气孔

    发布日期:2020-10-06 发布者:润恒压铸

    (一)、汽车铸件材料的高性能化

    提高材料的性能,使得单位重量的零件能够承受高的载荷,是降低铝铸件重量的方法之一。支架类结构铸件占汽车铸件相当大的比例,因而其铸件的开发也成为关注的之一。通过热处理等措施,使材料显微组织改变,从而提高零件的强度、刚度或韧性,可以地降低零件重量。

    等温淬火球墨铸铁,不仅强度比普通铸钢材料有所提高,而且密度比钢要低,其密度为7.1g/cm3,而铸钢的密度为7.8g/cm3,是近年来广泛推荐采用的材料。采用等温淬火球墨铸铁,在铸件尺寸相同的条件下,比铸钢件轻10%。东风汽车公司在某型商用车进行了采用等温淬火球墨铸铁替代铸钢件。的轻量化验证工作,并针对等温淬火球墨铸铁件高强度特点,对14个悬架类零件进行重新设计。表1为采用等温淬火球墨铸铁材料替代后的轻量化效果,总重量减轻近40%。需要说明的是的轻量化效果不仅仅是材料替代产生的,还包括轻量化设计的贡献。一般来说,汽车铸铝件的材料替换往往伴随着零件的轻量化设计。

    在铝合金和镁合金铸件方面也采用了高强、高韧的材料进行替代,在原有轻合金减重的基础上,应用高性能材料进行进一步减重,采用高性能的AE44合金取代原有的铝合金,采用高压铸造的方法生产副车架,在铝合金减重的基础上进一步减重6kg。

    压铸件是先进的金属成型方法之一,是实现少切屑,无切屑的途径,应用很广,发展很快。目前压铸合金不再局限于有色金属的锌、铝、鎂和铜,而且也逐渐扩大用来压铸铸铁和铸钢件。压铸件的尺寸和重量,取决于压铸机的功率。由于压铸机的功率不断增大,铸件形尺寸可以从几毫米到1~2m;重量可以从几克到数十公斤。国外可压铸直径为2m,重量为50kg的压铸件。

    压铸件也不再局限于汽车工业和仪表工业,逐步扩大到其它各个工业部门,如农业机械、机床工业、电子工业、国防工业、计算机、钟表、照相机和日用五金等几十个行业,具体有:汽车零配件,家具配件,浴室配件(卫浴),灯饰零件,玩具,须刨,领带夹,电气一电子零件,皮带扣,表壳,金属饰扣,锁具,拉链等。在压铸技术方面又出现了真空压铸、加氧压铸、精速密压铸以及可溶型芯的应用等新工艺。

    压铸件应用范围广泛,实际上就在压铸行业内形成了多个细分市场领域。目前,大部分中小压铸厂主要生产五金、家电及灯具等普通压铸产品,企业规模小,设备水平较低,价格竞争激烈,企业效益较低。而少数规模较大的压铸企业拥有较先进的设备与技术,能够生产符合汽车产业、通讯等产业对于高精密压铸产品的要求。这类厂商能够与下游客户建立稳定的长期合作关系,在市场竞争中处于较有利的地位,企业效益较好。


    (二)、镶件引起的气孔

    镶件表面常带有防锈油、切削液或其他异物,当金属液遇到镶件后,这些物质会蒸发,如果气体量过大和模具排气不充分,就会形成气孔。一般气孔位于镶件和金属结合部位,为压铸件缸体、缸套中的气孔。

    在压铸前,镶件要通过预热气体。预热温度和时间要经过工艺验证,生产过程中要实时监控,并设立防错系统;同时,镶件使用前,保证干净。另外,对镶件发气量进行检查,防止由于气孔导致压铸件报废。

    综上所述,解决气孔缺陷有3个步骤。先,通过宏观或借助其他检测设备,确定气孔、缩孔或其他缺陷;然后,根据气孔特征,判断出是氢气气孔、卷气气孔、水蒸气气孔、润滑油气孔,还是镶件引起的气孔;较后,根据气孔形成的机理,借助模拟技术分析或现场相应的过程分析,确定气孔形成的原因,并进行验证和采取相应措施。压铸件质量包括外观质量、内在质量和使用质量,外观质量是指铸件表面的粗糙度、表面质量、尺寸公差、形位公差和质量偏差等;内在质量是指铸件的化学成分、物理和力学性能、金相组织以及在铸件内部存在的孔涮、夹杂物和裂纹等;使用质量是指铸件能满足各种使用要求和工作性能,如耐磨性、耐蚀性、和切削性、焊接性等。

    压铸件可以被制造为压铸汽车配件、压铸汽车发动机管件、压铸空调配件、压铸汽油机气缸缸盖、压铸气门摇臂、压铸气门支座、铸电力配件、压铸电机端盖、压铸壳体、压铸泵壳体、压铸建筑配件、压铸装饰配件、压铸护栏配件、压铸轮等等零件。

    由于压铸方法固有的充型造成的喷射以及金属模具快速冷却和高的生产效率对模具的损害,使压铸件不可避免的产生很多缺陷,一些缺陷是与压铸方法与之俱来的,一些则是可以避免的,一些缺陷不会影响压铸件的性能,所以不会造成铸件废品,而另外一些缺陷则可能会影响铸件的性能而成为废品。