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    翻砂铸铝件在设计上有哪些要求与缩孔和缩松的形成

    发布日期:2021-07-26 发布者:润恒压铸

    【一】、翻砂铝铸件在设计上有哪些要求

    1、铝铸件设计筋的要求:筋的作用是壁厚改薄后,用以提高零件的强度和刚性,防止减少铝铸件收缩变形,以及避免工件从模具内顶出时发生变形,填充时用以作用辅助回路(金属流动的通路),翻砂铝铸件筋的厚度应小于所在壁的厚度,一般取该处的厚度的2/3~3/4。

    2、翻砂铝铸件的形状结构要求:消 除内部侧凹;避免或减少抽芯部位;避免型芯交叉;合理的翻砂铸铝件结构不仅能简化压铸型的结构,降低制造成本,同时也改进铝铸件质量。

    3、铝铸件设计的圆角要求:翻砂铝铸件上凡是壁与壁的连接,不论直角、锐角或钝角、盲孔和凹槽的根部,都应设计成圆角,只有当预计确定为分型面的部位上,才不采用圆角连接,其余部位一般需要为圆角,圆角不宜过大或过小,过小翻砂铝铸件易产生裂纹,过大易产生疏松缩孔。

    4、铝铸件设计的壁厚要求:翻砂铝铸件壁厚度(通常称壁厚)是压铸工艺中一个具有特别意义的因素,壁厚与整个工艺规范有着密切关系,如填充时间的计算、内浇口速度的选择、凝固时间的计算、模具温度梯度的分析、压力(终比压)的作用、留模时间的长短、铝铸件顶出温度的高低及操作速率。

    翻砂铝铸件淬火之后的冷加工、预时效以及热处理的联合使用经常用于制造业和半成品的进一步加工。与简单的时效相比,时效和冷加工的结合可以改变强度、可成形性、电导率或微观结构。受观注的可时效强化的材料结构特别适合随后的加工,仔细控制热加工,经常与额外的热处理相结合,同样也可以进行形变热处理,它通常用来增加断裂韧度、蠕变强度和疲劳强度。人们试图获得合适的重结晶晶粒大小以近优的晶格缺陷分布和析出,它们通常是由一系列的固溶处理包括的控制冷却的热轧组成。

    【二】、压铸件缩孔和缩松的形成

    浇入铸型中的液态合金,在随后的冷却和凝固过程中,若其液态收缩和凝固收缩引起的容积缩减得不到补充,则在压铸件上后凝固的部位形成一些孔洞。其中容积较大的孔洞叫缩孔,细小且分散的孔叫缩松。

    1、缩孔

    一般出现在压铸件上部或后凝固的部位,形状多呈倒圆锥形,内表面粗糙,通常隐藏在压铸件的内层。

    结晶温度范围愈窄的铸造合金,愈倾向于逐层凝固,也就愈容易形成缩孔。先液态合金充满铸型,由于铸型的冷却作用,使靠近铸型表面的一层液态合金很快凝固,而内部仍然处于液态;随着压铸件温度的继续下降,外壳的厚度不断加厚,内部的液态合金因自身的液态收缩和补充外壳的凝固收缩,使其体积减小,从而引起液面下降,使压铸件内部出现空隙。如此下去,压铸件逐层凝固,直到凝固,在其上部形成缩孔;继续冷却至室温,固态收缩会使压铸件的外形尺寸略有缩小。

    2、缩松

    缩松是压铸件后凝固的区域没能液态合金的补造成的分散、细小的缩孔。

    根据的分布形态,缩松分为宏观缩松和微观缩松两类:

    (1)宏观缩松指用肉眼或放大镜可以看到的细小孔洞。通常出现在缩孔的下方。

    (2)微缩缩松是指分布在枝晶间的微小孔洞,在显微镜下才能看到。这种缩松的分布面大,甚至遍及压铸件整个截面,也很难避免。对于一般压铸件也不作为缺陷对待,除非一些对致密性和机械性能要求很高的压铸件。

    总之,倾向于逐层凝固的合金,如纯金属、共晶成分的合金或结晶温度范围窄的合金,形成缩孔的倾向大,不易形成缩松;而另一些倾向于糊状凝固的合金如结晶温度范围宽的合金,产生缩孔的倾向小,却极易产生缩松。因此缩孔和缩松可在范围内互相转化。

    3、缩孔和缩松的防止

    采用适当的工艺措施,使压铸件实现“顺序凝固”,即可获得无缩孔的压铸件。

    所谓顺序凝固是指,采用一些适当的工艺措施,使压铸件远离冒口或浇口的部位先凝固。这样,压铸件先凝固部位I的由冷却和凝固引起的体积缩减,可由较后凝固的部位II的液态合金补充;部位II的收缩由部位III的液态合金补充;后部位III的收缩由冒口中的液态合金来补充,使压铸件各部位的收缩均能补充,将缩孔转移至冒口中。去除冒口,获得致密的压铸件。