铝合金压铸工艺流程及压铸模具优化分析

无人机控制件中就会有气孔或者氧化夹杂物存在,
影响压铸件质量。②成本较高,不适合小批量生产;
压铸生产中压铸机、压铸模、金属液,三要素缺一不可,动力电池模拟电源
其中压铸机、压铸模费用较高,不适合进行小批量生产。
③压铸合金种类有限、压铸件尺寸受限;受压铸模具使用温度的限制,目前可以用来进行压铸作业的合金主要
有铝合金、锌合金、铜合金和镁合金。另外,
受压铸机和压铸模尺寸限制,无法进行大型零件的压铸。
④模具的使用寿命较短;受技术条件限制,
压铸模具图1铝合金压铸生产工艺流程图
1、压铸机调试
2、压铸模安装
4、模具预热、涂料6、合型(合模)3、涂料配制
隔磁片
5、调整脱模剂
量及喷射位置
7、浇注压射8、保压9、开模(取出铸件)10、表面质量检查
11、首检
NG OK
14、手工去取铸件
美光隐形眼镜毛刺
12、清理(去取水口料、排渣料)
13、上振机去取
铸件毛刺
15、铸件后加工处理17、终检(出货检验)18、包装入库、
出货16、时效处理
(常温放置)
双桨叶干燥机Internal Combustion Engine&Parts
2压铸模具失效因素分析
分凝器
压铸模的失效形式主要有:开裂、龟裂、劈裂、磨损、冲蚀等。导致这些现象产生的因素主要有以下几个方面:
2.1模具制造材料的自身缺陷压铸模具的材料质量对压铸模具寿命的长短有很大影响,模具材料中的夹杂物是模具裂纹产生的核心,当夹杂物的尺寸超过临界尺寸后,压铸模具的疲劳强度随夹杂物颗粒尺寸的加大而降低,疲劳强度的下降幅度与夹杂物颗粒尺寸的立方成正比关系。在压铸过程中,压铸模具在急冷急热中交替,极易产生裂纹、脆断等现象,因此,在模具用料的选择方面,应充分考虑其对冷热疲劳的抗力、冷热稳定性、韧性等因素。
2.2残余应力作用压铸模的使用条件较为恶劣,在压铸过程中,金属液进入模具型腔,受型腔内的空间
限制,在型腔凹角处产生拉伸力;模具温度受金属液温度的影响逐渐升高,模具受热膨胀,模具表面产生压应力;铸件脱模后对模具进行冷处理,模具收缩,产生切向拉应力;压铸模承受模具内外各方交互应力的影响,几种力相互作用,不断积累,导致模具出现裂纹,并不断加深。
2.3结构设计不合理铸件结构设计不合理,会直接影响压铸模具的使用寿命。例如:①铸件斜度值设计不合理会引起抽芯,开模后进行取件时容易造成擦伤;②铸件结构设计不合理除了会导致铸件壁厚不均匀外,还会导致模具中存在细薄的截面,这往往是造成模具早期裂纹的罪魁祸首。
2.4操作不规范生产过程中的操作不规范,也是影响压铸模具使用寿命的重要因素。例如:①不预热或预热温度过高;预热温度过高会影响型腔表面材料的屈服强度,降低模具的抗热疲劳性能;②模具涂料喷涂不均匀;③不能定期对模具进行检修保养;④安装过程不规范。
3压铸模具优化分析
3.1压铸模具材料的选择在模具用材的选择上,当前的主流选择是H13钢材料,采用毛坯锻造工艺,对H13钢材料进行锻造,通过高温淬火以及回火处理,钢材料中的碳化物形成合理的流线分布,分布更加均匀,钢材料经锻造处理后其硬度可以达到46~49HRC,这使得模具的耐磨性、耐蚀性、抗疲劳性等均得到很大程度的提高。
3.2优化压铸模具的结构设计压铸模具采用合理的结构设计,可以起到延长使用寿命的作用,例如:①台阶状型芯可以降低金属液在压铸模表面的粘模力;②双型芯对铸结构可以减轻金属液对细长型芯的冲击;③适当增加内浇道截面积,能够增加金属液流量,减轻金属液对压铸模具的冲击;④整体式溢流槽结构可有效降低压铸件变形量,提高压铸件品质;⑤镶拼会降低型腔整体的刚度,在压铸模具的结构设计中应考虑到这一因素;⑥在压铸模具经常出现裂纹的位置设计镶件结构,在模具使用过程中出现裂纹不需要更换整个模具,直接更换镶件即可,可以延长模具主体部分的使用寿命,有效节约成本。
3.3优化加工工艺压铸模具加工工艺的优化,对压铸模具使用寿命的影响也十分明显。具体体现在以下几个方面:①在压铸模具加工过程中,磨削加工会产生大量热量,因此应选择冷却充分且自锐性好的砂轮,对压铸模具进行精磨加工,避免加工过程中造成的模具型腔表面破裂。另外,还可利用H13钢硬态铣削措施代替磨削加工,降低生产成本。②对压铸模具表面进行喷丸处理可以有效消除压铸模表层因加工产生的残余应力,缓解模具热疲劳,防止裂纹的产生。③在模具材料切割过程中,先使用中脉宽、大峰值电流进行粗加工,再使用小脉宽进行精修加工,可有效降低切割过程中产生的脉冲能量,避免压铸模具表面裂纹的产生。
3.4热处理工艺合理规范的热处理工艺,可以有效提高压铸模具的使用寿命。压铸模具在使用前需进行去应力处理,第一次去应力退火后再进行淬火工序,通过后续加工工序可以消除由淬火引起的变形及
裂纹。压铸模具去应力回火的温度应在原回火温度的基础上降低30~50℃,模具使用五千至一万模次可进行第一次去应力回火,之后每次去应力回火间隔一万五至两万模次即可。在对压铸模具型芯进行处理时,热油先与型芯表面进行接触,有利于提高型芯的韧性与硬度,压铸模具型腔在热油中反复翻转,可以改善并实现对流传热效果,用氮化或碳氮共渗对压铸模型腔表面进行处理,可以有效避免侵蚀作用。
3.5压铸模具的表面强化处理压铸模具表面与外界因素接触最多,表面强化处理工序简单、速度快、效率高、工件变形小,可以有效提高压铸模具的抗疲劳强度、耐磨性、耐腐蚀性等,电火花放电强化法、软氮化、喷丸强化法等都是较为常见的表面强化处理方法。电火花放电强化法是指通过脉冲电路放电,使连接电路的正负极做周期性接触,引起气隙放电,形成的火花与高温,耐磨材料覆盖在工件表面,在电火花与高温的作用下,通过改变基体金属的化学成分和金相组织,形成沉积层,减少表面冲蚀、防止金属与模面咬合,延长模具的使用寿命。
3.6规范操作规程生产过程中,合理规范的操作规程,对延长压铸模具的使用寿命至关重要。①合理的预热温度;在生产过程中,压铸模具中应力的大小与温度梯度成正比,合理的预热温度可以增强模具的抗热疲劳性能。
②正确使用模具涂料;压铸模具中未能均匀喷涂涂料的位置,往往是模具侵蚀最为严重的地方,因此,
在涂料喷涂时,应适当提高喷涂压力,克服液滴凝聚现象,尽可能做到均匀涂覆型面。③定期检修保养;压铸模具的零部件变形、螺栓松动等,都是早期模具失效的重要原因,对模具进行定期检修保养,可以有效延长模具的使用寿命。④严格遵守安装规范;在压铸模具使用前、使用中,都应该严格遵守操作规范,了解模具基本结构及使用中的注意事项,使用前后对模具表面进行检查清理,长期不用时,注意防锈,定期对模具进行去应力处理。
4结论
压铸工艺作为无切削的高效金属成型工艺,在我国工业生产中应用极为广泛,对模具寿命的研究,对压铸行业未来的发展具有重大意义。
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