压铸工艺

一、影响压铸件质量的主要工艺参数1、温度金属液的浇注温度和模具工作温度是压铸过程的热因素。为了提供良好的填充条件，控制和保持热因素的稳定性，必须保证金属液温度和模具温度符合规范。（1）模具温度①模具工作温度的作用避免金属液剧烈激冷而使压铸件压不成型因激冷而形成大的线收缩，引起裂纹和开裂改善型腔排气条件获得表面光洁、轮廓清晰、组织致密的压铸件避免模具受到剧烈的热冲击，延长模具的使用寿命②模温设定为了避免模具受到剧烈的热冲击，提高模具使用寿命，应尽量减小模具工作温度与金属液浇注温度之间的差值。为了使铸件能快速凝固，提高压铸循环的效率，模具工作温度不能太高。模温设定200±30°C（2）金属液温度①浇注温度的作用及影响提高浇注温度可以提高金属液的流动性，有利于铸件表面质量的改善，但气体在金属液内的溶解度及金属液的氧化增加，使压铸模的寿命减短，并且易造成粘模。低的浇注温度会降低金属液的流动性，但可采用增大排气槽深度来改善排气条件；由于低温的金属液在压射过程中产生涡流、包气的可能性减小，铸件内在质量提高，减小了因壁厚差而在厚壁处产生缩松及气孔的可能性，同时减少了金属液对模具的熔蚀及粘模，从而延长了模具使用寿命。②浇注温度的设定AZ91D液相线温度为598°C,浇注温度设定645°C，实际温度645±15°C。AM60液相线温度615°C，浇注温度可根据实际成型情况适当提高。2、速度冲头推动熔融金属的速度称为冲头速度，又称压射速度。（1）冲头速度Ⅰ冲头速度的作用①压射冲头以一定速度推动金属液，使金属液充满鹅颈和料管，并堆聚在内浇口前沿，在慢速推进中可使料管内的气体有充分时间逸出。②冲头按调定的最大速度移动，金属液突破内浇口阻力，在较短时间内填满型腔。③冲头继续移动，压实金属，使金属组织致密。Ⅱ影响冲头速度的因素①压力变化②冲头与鹅颈的配合状态③活塞与压射缸的配合状态④蓄能器内气体与液体体积比的变化（2）内浇口速度金属液通过内浇口导入型腔时的线速度称为金属液的内浇口速度，也称填充速度。压铸件的质量与具有一定速度的金属液流束的动能有关。在压铸合金和质量一定的条件下，内浇道流动速度对于能量有着决定性的影响。能量越大，在填充过程中型腔的冲击压力就越大，越有利于成型。过高的速度将产生不利影响气体不能充分逸出而形成气泡。金属液成雾状进入型腔并粘附于型壁上，不能与后来的金属液融合而形成夹杂等表面缺陷。产生漩涡，包住空气及冷金属，使铸件产生气孔及氧化夹杂缺陷。冲刷模具型腔，加剧磨损，缩短模具使用寿命速度设定一速2000±500MM/S二速4000±2000MM/S切换位置20±10MM3、压力压射力是压铸机压射机构中推动压射活塞运动的力。压射力是由泵产生压力油，并通过蓄压罐，在压射缸内传递给压射活塞，再由压射活塞传递给压射冲头，进而推动金属液填充入模具型腔中。系统压力14MPa压射压力氮气压力11.2MPa增压时间即保压，从二速结束开始计算，2.0±1.5S二、常见压铸缺陷及对策1、压铸缺陷的分类及特征（1）形状或尺寸不符合设计要求①尺寸超差超出公差范围的各种尺寸偏差②错型由于模具或型芯错位而造成的铸件形状的改变③变形由于铸件本身变形而造成的铸件形状不良④多肉缺肉铸件壁厚尺寸变大或变小，致使形状发生改变⑤浇口部缺损去处浇口或毛刺时时铸件本体受到缺损（2）外观缺陷①欠铸成型过程中出现填充不完整的部位②流痕铸件表面上有纹络或金属液流动的痕迹③冷隔充型过程中金属液相遇处未互相融合而留下的缝隙④裂纹由于收缩或铸件顶出不平衡时造成铸件开裂⑤收缩由于金属液凝固时的收缩在铸件表面出现的凹陷⑥气泡压铸件表面皮下气孔鼓起所形成的泡状缺陷⑦擦伤铸件从模具中顶出时在铸件表面形成的拉伤痕迹⑧粘附物痕迹（粘模）由于金属液粘附模具表面而形成的金属物脱落或表面粗糙⑨网状毛刺由于模具型腔表面龟裂而形成铸件表面上的网状突起印痕⑩模具侵蚀印痕由于模具被侵蚀造成的网状突起或多肉（尤其在浇口附近）11针孔在铸件表面形成的小孔12打伤铸件在生产或搬运过程中的碰伤13浇口部缩孔浇口切断处出现的小孔（3）内部缺陷①缩孔由于凝固时的收缩在铸件内部产生的孔洞②气孔卷入压铸件内部的气体所形成的孔洞③疏松铸件内部出现粗大的海绵状组织④厚壁中心处的针孔在较厚部位的中心处产生的球状小孔（4）材质缺陷①硬质点铸件内部存在的高硬度的颗粒，会影响切削加工②化学成分超差化学成分超过标准③氧化夹杂氧化物混入铸件中（5）其它缺陷①理化性能不良强度、耐蚀性等理化性能未达到规定标准②气密性不良对铸件内加压时出现泄露③镶嵌件遗漏2、产生缺陷的原因及对策尺寸超差模具或模具装配不良检查模具装配情况检查螺钉松动情况检查模仁和模框之间的平行度检查分型面是否平行、模仁和模框之间的配合间隙是否适当型芯弯曲定期检查型芯是否变形使用模具时要充分预热并且严格按工艺规程操作对浇口方案及型芯型腔能否冷却等铸造方案进行重新论证针对铸件的收缩情况对铸件形状进行改动改进模具的材料或硬度模具冲蚀修复模具被冲蚀的部分改进浇口位置、模具结构和铸造方案改进模具的材料或硬度收缩引起的尺寸变化检查浇注温度、循环时间、保压时间及模具温度等参数是否正确，并严格遵守工艺规程检查金属液化学成分是否合格如果是由于局部过热造成局部收缩，可调节该部分的冷却水量或改变浇口位置和金属液成分模具强度不足提高模具强度改进模具设计改进铸件结构错型导柱松动检查导柱和导套之间的磨损情况，如果间隙过大应更换模仁与模框配合不良检查模仁与模框的间隙，使之符合要求滑块和导轨配合不良检查滑块和导轨间的间隙，并使之符合要求检查楔紧块和滑块的配合是否良好检查滑块和导轨的润滑情况检讨并改进滑动部分的材料和硬度模具装配调整不良检查模具装配部分的平行度压射跑水、铸孔隔层加厚模具锁紧不完全调整导柱和导套的配合使动定模完全贴合，如果配合不好，则修理相抵的部分压铸机合型力不够，造成铸件飞边过大，则要调节合型力清理分型面，去掉飞边毛刺检查并修整型芯和型腔分型面的表面，使平面度、表面粗糙度、凹凸部分的嵌合呈良好状态，以不产生飞边为准调整滑块和导轨的间隙检查滑块和缩紧块的磨损情况，并进行修理压射力不合适调低压射力或用较大的冲头来降低压铸比压减小冲头速度注：采取调整导柱和导套的配合使动定模完全贴合，如果配合不好，则修理相抵的部分和压铸机合型力不够，造成铸件飞边过大，则要调节合型力对策时，必须保证不能出现留痕或欠铸的缺陷。经验表明，选用大吨位的压铸机要好一些。变形铸件壁厚变化突然修改铸件形状以使铸件壁厚均匀或壁厚变化平缓由于应力集中造成收缩不平衡适当调整铸造圆角分析并改造铸件结构采用加强筋，改变铸件结构以使应力均匀分布型腔表面有倒勾或抛光不充分检查并按要求修复拔模斜度双模具侧壁进行抛光，消除倒勾，使铸件顶出顺利顶针强度不够使用大一点的顶针增加顶针数量变形铸件顶出不平衡检查并调整顶针位置或增加顶针以使铸件顶出平衡压铸工艺不佳严格按工艺操作分析压铸参数，调低过高的压铸压力，加大过热部分的冷却水量，使铸件温度均衡模具热平衡不良分析并改进脱模剂的种类、喷涂量、喷涂位置和方法等有必要的话，可为顶出铸件设置加强筋或凸台由于留有残屑造成铸件缺肉●模具清理不干净●镶块或滑块配合不好●表面状况较差把模具表面和滑块处的残渣彻底清除后再压铸减小镶块和模具的配合间隙降低表面粗糙度，改变型腔表面状况，以使残屑不粘合在模具上改善滑块和导轨的配合缺肉破损表面存在倒勾或粘模修理倒勾或粘膜部位分析并改进浇口位置和冷却方法分析并改进脱模剂和压铸工艺多肉1）模具型腔断裂2）型芯断裂3）型腔冲蚀4）型腔腐蚀5）顶针过短1）修模（焊补、磨削）2）更换型芯3）修模4）修模5）更换并调整顶针的长度浇口部破裂1）浇口、渣包和铸件结合部位设计不合理2）去浇口方向不当3）去浇口方法不当在浇口、渣包和型腔连接处倒角改变浇口的位置和设计改变去掉浇口的方向分析并改进去浇口的方法铸件残缺铸件某一部分粘在型腔上修足拔模斜度去掉模具表面的滑痕并进行抛光分析并改造冷却方法、溢渣包和浇口设计，以便于模具的温度平衡设置加强筋使铸件在热状态时有足够的强度顶针痕迹过深铸件冷却时间不够部分壁过厚模具需充分冷却延长保压时间和冷却时间，待充分凝固后再顶出改变铸件形状使壁厚均匀或者改变顶针位置欠铸●铸造条件不合适（模具温度、浇注温度、压铸循环等）●压铸机参数不合适（压射速度、压力等）●铸件形状不合适（壁厚、形状等）●模具设计不合理（分形线、内浇口、横浇口、溢渣包、排气道德位置和尺寸等）调整铸造条件:提高模具温度和浇注温度调整压铸机的工艺参数:压射速度、压射压力、慢压射和块压射的转换位置、料筒尺寸等分析并改进模具设计、浇口的位置和尺寸、提供足够的排气量道溢渣包改变铸件的工艺结构以获得合适的壁厚和形状流痕调整铸造条件:提高模具温度和浇注温度，减少脱模剂喷涂量研讨模具设计，提供足够的排气道和溢渣包，改进模具表面附近的金属液流向通过喷丸等方法改善便面粗糙，改变模具表面附近的金属液流向调整压铸机的工艺参数：提高压射速度和压铸压力选择合适的铝合金冷隔同欠铸的措施选择凝固范围较宽的铝合金注意金属液中的氧化夹杂开模顶出等造成的机械裂纹●顶出装置或顶出方法不当●压铸机、模具、滑块等精度不良●顶出时间不合适●铸件结构不合理●铸造合金质量差去掉型腔表面的倒勾，修复拔模斜度调整模具温度和凝固时间倒棱或加大圆角半径抛光模具表面调整顶出等待时间检查顶出是否平衡加大顶针的尺寸分析并改进设计以获得好的流态检查铝合金的化学成分是否合适检查模具装配、动定模配合是否良好缩裂压铸工艺、铸件结构、合金成分、浇口设计不合理提高模具温度，必要时提高浇注温度缩短凝固时间减少脱模剂用量优化铸件结构，使铸件壁厚均匀倒棱或加大圆角半径不使用极薄的壁厚改变压射条件以获得好的流态改进浇口设计使充填更充分检查铝合金的化学成分，尤其注意含铁量压射时由于模具或滑块松动造成的裂纹●合模力不够●模具中心和压铸机中心不吻合●模具精度差或装配不良●模具强度不够或型芯强度不够选择合适的压铸机调整模具的受理中心降低压铸压力修理滑块和楔紧块配合处检查模具和滑块的平面度和平行度检测压铸机动、定型板的平面度检查模具设计是否合理以保证在压铸压力下模具不发生变形调整和模机构收缩●压铸工艺不合理尤其是模具温度过高●逐渐结构不合理尤其是壁厚变化突然调整压铸工艺：降低浇注温度，减少脱模剂喷涂量防止铸件壁厚变化突然倒棱或加大圆角半径减少铝合金中杂质含量调整模具的温度、铸件的形状、压射速度和金属液流动状态，以使热中心处于壁厚的中心改进浇口使流态更佳改变工艺使流态更佳气泡●压铸工艺不合理‘尤其是模温过高●铸件结构不合理●铸件表面存在气体降低模具表面温度调整凝固时间改进模具设计以便获得好的流态，特别是保证足够大的溢渣包和排气道调整模具温度、压射速度和金属液的流动状态或改变铸件，以便实现热中心能够处于厚壁部位擦伤●模具维修不彻底●压铸工艺铸件结构不合理对模具表面进行充分抛光去掉型壁上存在的倒勾增加拔模斜度倒棱或加大圆角半径沿脱模方向抛光模具型腔表面更换脱模剂或喷足脱模剂降低模具表面温度去掉模具表面的热裂纹去掉粘在模具表面的铝剂粘附物痕迹︵粘模︶●模具和浇口设计及铸件结构不合理●模具维修不良增加内浇口厚度修理浇口的位置和方向加强粘模部位的冷却选择合适的脱模剂，充分喷涂调整压射速度改变铸件结构以使充型良好经常去除粘附在型腔表面的镁屑针孔︵铸件表面︶●铸造条件不适当●压射条件不适当●飞边毛刺太多●模具设计不合理●排气不畅提高模具温度减少脱模剂喷涂量提高压铸压力改进模具设计，使充填状态良好提供足够的排气道调整压射参数防止产生金属飞溅和飞边毛刺打伤不适当的码放、搬运和装箱在码放、搬运、装箱过程中要