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    铝镁合金大型结构件的制造技术及集成化设计

    发布日期:2020-05-22 发布者:润恒压铸

    【一】、铝镁合金大型结构件的制造技术

    随着节能、环保以及降低部件成本的要求不断增加,铝镁合金大型结构铸件已经成为重要的发展趋势,其制造技术也成为目前的开发热点。目前铝镁合金大型结构件的主要生产技术有高压铸造、挤压铸造和低压铸造。由于高压铸造生产效率高,铸铝件产品质量好已经成为目前主要的生产工艺,其制造技术的开发主要集中在对高压铸造过程中容易卷气,铸件内部容易形成气孔,不能进行热处理问题的改进。

    真空负压吸铸工艺,其工作原理,整个压铸过程都在高真空状态下抵于30mbar进行。金属液通过真空状态下的模具、压室和吸管在无氧化情况下由吸管从熔炉中吸入,脱模剂的蒸汽也由真空系统排出。上述真空负压吸铸工艺的主要特点是:在开始定量浇注时,整个系统就处于高真空状态下;在定量浇注过程中,可地排出型腔和金属熔体中的气体;浇注过程中金属熔体无氧化;浇注过程中无热损失,可以采用低的浇注温度进行浇注,并在实时监控下进行无扰动层流充填。上述工艺已经成功地应用于汽车结构铸件的批量生产,为轻合金铸件的应用提供了先进的成形方法与工艺。那么压铸件在焊接时应注意什么呢?

    (1)铝在空气中及焊接时极易氧化,且氧化铝的熔点高、非常稳定,不易,阻碍了母材的熔化和熔合。铝材的表面氧化膜和吸附的大量水分,易使焊缝产生气孔。压铸件焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清理,其表面氧化膜。

    (2)铝及铝合金在焊接过程中,大量的热量能被迅速传导到基体金属内部,因而焊接铝及铝合金时,能量多的消耗于金属其他部位,为了获得焊接接头,应当尽量采用能量集中、功率大的能源或采用预热等工艺措施。

    (3)铝凝固时的体积收缩率较大,焊接压铸件的变形和应力较大,因此,需采取预防焊接变形的措施。母材基体金属如为变形强化或固溶时效强化时,焊接热会使热影响区的强度下降。生产中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生。

    (4)铝对光、热的反射能力较强,固、液转态时,没有明显的光彩变化,焊接操纵时判定难,合金元素易蒸发、烧损,使焊缝性能下降。

    (5)铝及铝合金在液态能溶解大量的氢,固态几乎不溶解氢。在焊接熔池凝固和快速冷却的过程中,氢来不及溢出,极易形成氢气孔。严格控制氢的来源,可以防止气孔的形成。

    压铸件生产设备操作需求

    1、开机前

    (1)查看门应灵活,查看前后门限位开关(吉制、应正常:接通机器电源开关,关上前后门,观察电气箱内PLC相应的输出信号灯,灯亮表示正常,灯不亮应停机查看相应线路。

    (2)查看紧迫停机按钮应正常,查看油压系统总压力、各种功用参数的设定应符合工作需求。

    2、开机中

    (1)禁止将手伸入压铸件生产设备型(模)具内或徒手从中取物料。

    (2)未经许可,禁绝任意调整机器设定参数,应由人员调整。

    (3)机器发生毛病或警报信号响起时应立即停机,切断电源,打开防护门,再对机器进行检修。

    (4)应选用的压铸合金锭,避免将含有潮气及油渍的合金料投入熔炉中。

    (5)合金锭的回收料需作特别处理以承认其化学成分符合需求后才能重新使用。不允许将料渣直接投入熔炉中。

    【二】、汽车铸件的集成化设计

    随着汽车节能环保以及降低生产成本的要求不断增加,充分利用铸造成形的优点,将原有冲压、焊接、锻造和铸造成形的数个零件,通过合理的设计以及结构优化,实现集成零件的铸造成形,可以地降低零件的重量和减少不必要的加工工艺过程,从而实现零件的轻量化和高性能化.一体化桥壳,用以代替焊接桥壳及带半轴套管铸造桥壳的新产品,实现铝铸件的集成化铸造,充分利用铸造成形的优点。

    目前常见的铸造整体式桥壳的主要形式是在桥壳的两端压入无缝钢管作为半轴套管,并用销钉固定形成桥壳总成。为进一步提高桥壳的强度、刚度和简化工艺过程,在桥壳上铸出半轴套管。桥壳两侧的部分的一体化桥壳,其特点是减少加工难度,成本降低较多,桥壳结构趋于简单,且桥壳刚性较好,可制成复杂而理想的形状,壁厚能够变化,可得到理想的应力分布,其强度及刚度均较大,工作可靠。由于集成了半轴套管,铸件尺寸显著增加,铸件长2258mm,其单件重量超过200kg。针对这一集成铸件的特点,企业建立了专用生产线用以保证生产。汽车铸件集成化的发展趋势在有色合金铸件方面的发展为明显。为了充分利用铸造工艺能够实现复杂结构铸件生产的特点,出现了集成设计的车门内板、座椅骨架、仪表板骨架、前端框架和防火墙等集成设计的高压铸件,其尺寸显著大于目前生产的铸件,需要4000~5000t甚至大吨位的压铸机进行生产。