第一篇:铝合金压铸问题解决法(写写帮整理)
铝合金压铸问题大全及解决办法
1、表面铸造缺陷
1.1 拉伤(1)特征:
①沿开模方向铸件表面呈线条状的拉伤痕迹,有一定深度,严重时为整面拉伤;②金属液与模具表面粘和,导致铸件表面缺料。(2)产生原因:
①模具型腔表面有损伤;②出模方向无斜度或斜度过小;③顶出不平衡;④模具松动:⑤浇铸温度过高或过低,模具温度过高导致合金液粘附;⑥脱模剂使用效果不好:⑦铝合金成分含铁量低于O.8%;⑧冷却时间过长或过短。(3)处理方法:
①修理模具表面损伤;②修正斜度,提高模具表面光洁度;③调整顶杆,使顶出力平衡;④紧固模具;⑤控制合理的浇铸温度和模具温度1 80-250。;⑥更换脱模剂:⑦调整铝合金含铁量;⑧调整冷却时间;⑨修改内浇口,改变铝液方向。
1.2 气泡(1)特征:
铸件表面有米粒大小的隆起表皮下形成的空洞.(2)产生原因 ①合金液在压室充满度过低,易产生卷气,压射速度过高;②模具排气不良;③熔液未除气,熔炼温度过高;④模温过高,金属凝固时间不够,强度不够,而过早开模顶出铸件,受压气体膨胀起来;⑤脱模剂太多;⑥内浇口开设不良,充填方向交接。(3)处理方法
①改小压室直径,提高金属液充满度;②延长压射时间,降低第一阶段压射速度,改变低速与高速压射切换点;③降低模温,保持热平衡;④增设排气槽、溢流槽,充分排气,及时清除排气槽上的油污、废料;⑤调整熔炼工艺,进行除气处理;⑥留模时间适当延长:⑦减少脱模剂用量。
1.3 裂纹(1)特征:
①铸件表面有呈直线状或波浪形的纹路,狭小而长,在外力作用下有发展趋势;②冷裂隙开裂处金属没被氧化;③热裂一开裂处金属已被氧化。(2)产生原因:
①合金中铁含量过高或硅含量过高;②合釜有害杂质的含量过高,降低了合金的塑性;③铝硅铜合金含锌量过高或含铜量过低;④模具,特别是模腔整体温度太低;⑤铸件壁厚、薄存有剧烈变化之处收缩受阻,尖角位形成应力;⑥留模时间过长,应力大;⑦顶出时受力不均匀。
(3)处理方法:
①正确控制合金成分,在某些情况下可在合金中加纯铝锭以降低合金中含镁量或铝合金中加铝硅中间合金以提高硅含量;②改变铸件结构,加角,改变出模斜度,减少壁厚差;③变更或增加顶出位置,使顶出受力均匀;④缩短开模及抽芯时间提高模温,保持模具热平衡。
1.4 变形(1)特征:
①整体变形或局部变形;②压铸件几何形状图纸不符。(2)产生原因:
①铸件结构不良;②开模过早,铸件刚性不够③顶杆设置不当,顶出时受力不均;④进浇口位当或浇口厚度太厚,切除浇口时容易变形;⑤由具局部表面粗糙造成阻力大,产品顶出时变形;于模具局部温度过高,产品未完全固化,顶出时力大,引起产品变形。(3)处理办法:
①改进铸件结构;②合理调整保压和开模日③合理设置顶出位置及顶杆数量,最好用4根,开阔的地方;④改变浇口位置,使浇口有一个点,减小浇口厚度,以能保证产品的铸造质量为准这样切除浇口时产品就不容易变形;⑤加强模面处理,减少脱模阻力;⑥对局部模具温度进行亏控制,保持模具热平衡。
1.5 流痕、花纹(1)特征:
铸件表面上有与金属液流动方向一致的条纹有明显可见的与金属基体颜色不一样的无方向性的纹路,无发展趋势。(2)产生原因: ①首先进入型腔的金属液形成一个极薄的而又不完全的金属层后,被后来的金属液所弥补而留下的痕迹;②模温过低,模温不均匀:③内浇道截面积过小及位置不当产生喷溅;④作用于金属液的压力不足;⑤花纹:涂料用量过多。(3)处理方法:
①提高金属液温度620%~650℃;②提高模温,保持200~C~250"(2的热平衡;⑧加厚内浇道截面积改变进口位置;④调整充填速度及压射时间行程长度;⑤选用合适的涂料及调整对比浓度用量。
1.6 冷隔(1)特征
压铸件表面有明显的、不规则的、下陷线性纹路(有穿透与不穿透两种)形状细小而狭长,有的交接边缘光滑,在外力作用下有发展的可能。(2)产生原因:
①两股金属流相互对接,但未完全熔合而又无夹杂存在其间,两股金属结合力很薄弱;②浇注温度或压铸模温度偏低;③选择合金不当,流动性差;④浇道位置不对或流路过长;⑤填充速度低,压射比压低。(3)处理方法:
①适当提高浇注温度和模具温度;②提高压射比压,缩短填充时间;③提高压射速度,同时加大内浇口截面积;④改善排气、填充条件;⑤正确选用合金,提高合金流动性。1.7 变色、斑点(1)特征: 铸件表面上呈现出不同的颜色及斑点。(2)产生原因:
①不合适的脱模剂;②脱模剂用量过多,局部堆积;③含有石墨的润滑剂中的石墨落入铸件表层;④模温过低,金属液温度过低导致不规则的凝固引起。(3)处理方法:
①更换优质脱模剂;②严格喷涂量及喷涂操作;③控制模温,保持热平衡;④控制金属液温度。
1.8 网状毛翅(1)特征:
压铸件表面上有网状发丝一样凸起或凹陷的痕迹,随压铸次数增加而不断扩大和延伸。
(2)产生原因:
①压铸模型腔表面龟裂;②压铸模材质不当或热处理工艺不正确;③压铸模冷热温差变化大;④浇注温度过高;⑤压铸模预热不足;⑥型腔表面粗糙。(3)处理方法:
①正确选用压铸模具材料及热处理工艺;②浇注温度不宜过高,尤其是高熔点合金;③模具预热要充分;④模具完成制造后进行低温长时效处理或对表面进行化学氧化处理;⑤打磨成型部分表面,减少表面粗糙度Ra值,Ra0.8~Ra0.4;⑥合理选择模具冷却方法;⑦避免对模具表面的强冷却。
1.9 IEI陷(1)特征:
铸件平滑表面上出现凹陷部位。(2)产生原因:
①铸件壁厚相差太大,凹陷多产生在厚壁处;②模具局部过热,过热部分凝固慢;③压射比压低;④由模具高温引起型腔气体排不出,被压缩在型腔表面与金属液界面之间。(3)处理方法:
①铸件壁厚设计尽量均匀;②模具局部冷却调整;③提高压射比压;④改善型腔排气条件。
1.10 欠铸(1)特征:
铸件表面有浇不足部位;轮廓不清。(2)产生原因:
①流动性差原因;②合金液吸气、氧化夹杂物,含铁量高,使其质量差而降低流动性;③浇注温度低或模温低;④充填条件不良;⑤比压过低;⑥卷入气体过多,型腔的背压变高,充型受阻;⑦操作不良,喷涂料过度,涂料堆积,气体挥发不掉。(3)处理方法:
①提高合金液质量;②提高浇注温度或模具温度;③提高比压、充填速度;④改善浇注系统金属液的导流方式,在欠铸部位加开溢流槽、排气槽;⑤检查压铸机能力是否足够。1.11 毛刺飞边(1)特征:
压铸件在分型面边缘上出现金属薄片。(2)产生原因:
①锁模不够;②压射速度过高,形成压力冲击峰过高;③分型面上杂物未清理干净;④模具强度不够造成变形;⑤镶块、滑块磨损与分型不平齐。
(3)处理方法:①检查合模力和增压情况,调整压铸工艺参数;②清洁型腔及分型面;③修整模具;④最好是采用闭合压射结束时间控制系统,可实现无飞边压铸.。
2、压铸件内部缺陷
2.1 气孔
(1)特征及检查方法:
解剖后外观检查或探伤检查,气孔具有光滑的表面、形状为圆形。(2)产生原因:
①合金液导入方向不合理或金属液流动速度太高,产生喷射;②过早堵住排气道或正面冲击型壁而形成漩涡包住空气,这种气孔多产生于排气不良或深腔处;③由于炉料不干净或熔炼温度过高,使金属液中较多的气体没除净,在凝固时析出,没能充分排出;④涂料发气量大或使用过多,在浇注前未浇净,使气体卷入铸件,这种气体多呈暗灰色表面;高速切换点不对。
(3)处理方法: ①采用干净炉料,控制熔炼温度,进行排气处理;②选择合理工艺参数、压射速度、高速切换点;③引导金属液压力平衡,有序充填型腔,有利气体排出;④排气槽、溢流槽要有足够的排气能力;⑤选择发气量小的涂料及控制排气量。
2.2 缩孔、缩松(1)特征及检查方法:
①解剖或探伤检查,孔洞形状不规则、不光滑、表面呈暗色;②大而集中为缩孔小而分散为缩松。(2)产生原因:
①铸件在凝固过程中,因产生收缩而得不到金属补偿而造成孔穴;②浇注温度过高,模温梯度分布不合理;③压射比压低,增压压力过低;④内浇口较薄、面积过小,过早凝固,不利于压力传递和金属液补缩;⑤铸件结构上有热节部位或截面变化剧烈;⑥金属液浇注量偏小,余料太薄,起不到补缩作用。(3)处理方法:
①降低浇注温度,减少收缩量;②提高压射比压及增压压力,提高致密性;③修改内浇口,使压力更好传递,有利于液态金属补缩作用;④改变铸件结构,消除金属积聚部位,壁厚尽可能均匀;⑤加快厚大部位冷却;⑥加厚料柄15~30mm,增加补缩的效果。
2.3 夹杂
(1)特征及检查方法:
混入压铸件内的金属或非金属杂质,加工后可看到状态不规则,大小、颜色、高度不同的点或孔洞。(2)产生原因:
①炉料不洁净,回炉料太多;②合金液未精炼;③用勺取液浇注时带入熔渣;④石墨坩埚或涂料中含有石墨脱落混入金属液中;⑤保温时温度高,持续时间长。(3)处理方法:
①使用清洁的合金料,特别是回炉料上脏物必须清理干净;②合金熔液须精炼除气,将熔渣清干净;③用勺取液浇注时,仔细拨开液面,避免混入熔渣和氧化皮;④清理型腔、压室;⑤控制保温温度和减少保温时间。2.4 脆性
(1)特征及检查方法:
铸件基体金属晶粒过于粗大或极小,使铸件易断裂或碰碎。(2)产生原因:
①铝合金中杂质锌、铁、铅、锡超过规定范围;②合金液过热或保温时间过长,导致晶粒粗大;③激烈过冷,使晶粒过细。(3)处理方法:
①严格控制金属中杂质成分;②控制熔炼工艺,降低浇注温度;③提高模具温度。
2.5 渗漏
(1)特征及检查方法:
压铸件经耐压试验,产生漏气、渗水。(2)产生原因: ①压力不足,基体组织致密度差;②内部缺陷引起,如气孔、缩孔、渣孔、裂纹、缩松、冷隔、花纹;
③浇注和排气系统设计不良;④压铸冲头磨损,压射不稳定。(3)处理方法:
①提高比压;②针对内部缺陷采取相应措施;③改进浇注系统和排气系统;④进行浸渗处理,弥补缺陷;⑤更换压室、冲头。2.6 非金属硬点(1)特征及检查方法:
机械加工过程或加工后外观检查或金相检查发现铸件上有硬度高于金属基体的细小质点或块状物使刀具磨损严重,加工后常常显示出不同的亮度。(2)产生原因:
①非金属硬点;②混入了合金液表面的氧化物;③铝合金与炉衬的反应物;④金属料潜入异物;⑤夹杂物。(3)处理方法:
①铸造时不要把合金液表面的氧化物舀入勺内;②清除铁坩埚表面的氧化物后,再上涂料。及时清理炉壁,炉底的残渣;③清除勺子等工具上的氧化物;④使用与铝不产生反应的炉衬材料;⑤纯净金属料。
2.7 金属硬点(1)特征及检查方法: 机械加工过程或加工后外观检查或金相检查发现铸件上有硬度高于金属基体的细小质点或块状物使刀具磨损严重,加工后常常显示出不同的亮度。(2)产生原因:
①金属硬点混入了未熔解的硅元素;②初晶硅:铝液温度较低,停放时间较长,③FE、MN元素偏析,产生金属间化合物。(3)处理方法:
①熔炼铝硅合金时,不要使用硅元素粉未;②高速合金成分时,不要直接加入硅元素,必须采用中间合金;③提高熔化温度、浇注温度;④控制合金成分,特别是FE杂质量;避免FE、MN等元素偏析;⑤合金中含Si量不宜接近或超过共晶成分;⑥对原材料控制基体金相组织中的初晶硅数量。
3、缺陷产生的影响因素 3.1 压铸件常见缺陷及影响因素
3.2 解决缺陷的思路
由于每一种缺陷的产生原因来自多个不同的影响因素,因此在实际生产中要解决问题,面对众多原因到底是先调机?或是先修模具?建议按难易程度,先简后复杂去处理,其次序:
(1)清理分型面、清理型腔、清理顶杆;改变涂料、改善喷涂工艺;增大锁模力;增加浇注金属量;这些是靠简单操作即可实施的措施。
(2)调整工艺参数、压射力、压射速度、充型时间、开模时间、浇注温度、模具温度等。(3)换料,选择质优的合金锭,改变新料与回炉料的比例,改进熔炼工艺。(4)修改模具、修改浇注系统、增加内浇口、增设溢流槽、排气槽等。3.3 例如压铸件产生飞边的原因(1)压铸机问题:锁模力调整不对。
(2)工艺问题:压射速度过高,形成压力冲击峰过高。
(3)模具问题:变形、分型面上杂物,镶块、滑块有磨损不平齐,模板强度不够。(4)解决飞边的措施顺序:→清理分型面→提高锁模力→调整工艺参数→修复模具磨损部位→提高模具刚性度。从易到难,每做一步改进,先检验其效果,不行再进行第二步。
第二篇:铝合金压铸车间的工艺布局探讨
我国汽车工业的快速发展为铝合金压铸行业提供了重要的发展契机。参考了大量国内外压铸企业,对铝合金压铸车间的合金熔化、压铸生产、铸件清理、质量控制及车间环境等工艺及车间布局进行分析。认为合理的工艺布局应从产品和生产纲领出发,结合国情和本地区的特点,做到经济、高效,满足可持续发展的需要。
在试验用金属型上,进行了铝合金的局部加压试验,测量了加压过程中的铸件/金属型/加压杆的温度变化。采取变网格技术即根据加压深度适时修改网格文件跟踪铸件形状的改变,由此适时修改计算所需的初始及边界条件,模拟了铝合金局部加压过程中的凝固变化。并与试验结果进行了对比分析,可得出以下结论。
(1)局部加压可改变铸件的凝固过程即金属液在加压数s后温度开始下降,其凝固时间比不加压时缩短许多;以此相对加压杆温度则快速上升;而金属型温度曲线在加压前后无明显差异。
(2)模拟计算的金属液温度变化曲线在不加压和持续加压条件下与试验结果大体一致;在中途停止条件下二者有一定的差异。金属型温度的计算结果与试验数据在3种条件下均非常吻合。
(3)计算的加压杆温度上升梯度大于试验测量的温度梯度,二者有相当的差异,主要原因是变网格技术不能完全反应局部加压引起铸件形状的改变。
第三篇:铝合金压铸模具材料如何突破瓶颈
铝合金压铸模具材料如何突破瓶颈
铝合金压铸模具材料性能、质量和品种往往会影响模具质量、寿命及成本,进而影响铝合金压铸件的品质,国产模具钢与国外进口钢相比,无论是质量还是品种规格,都有较大差距。随着汽车工业等的大发展,高性能的铝合金压铸件需求量不断上升,为了能够生产出高性能的铝合金压铸件,我们必须要制造出高质量的压铸模具
业内专家指出,技术装备创新升级是必由之路。那么,中国模具材料工业该如何突破瓶颈?首先要提高冶金质量,采用先进的设备和技术,采用先进的冶金方法和工艺,如炉外精炼、电渣重熔、真空处理,多向锻轧、精锻、精轧,生产纯净度的优质钢材;增加生产高均匀性、高等向性的模块、扁钢、方钢、板材等;通过机加工、调质处理等方法提供制品化、精品化的模具钢产品。
其次是研制、推广应用新型模具钢。国内新型模具钢种类繁多,但研制新型模具钢的空间仍然很大,况且有些新钢种性能有待改进。如铝合金大型压铸件日渐增多,研制大型铝合金压铸模具钢仍是当务之急。又如建筑业近年发展很快,研制价格低、耐磨性高、有足够强韧性的陶瓷、耐火砖模具钢也是一个急需解决的课题。
再次是建立塑料模具钢系列。我国塑料工业发展很快,塑料制品广泛用于农业、机械、化工、建筑、玩具、日用品、汽车、灯具、家用电器等,需求量大、质量要求高,与之相应塑料模具钢需求量急速增加,对钢的使用性能、工艺性能也提出了更高要求。
最后应当加强表面处理技术的创新和应用。表面处理能在保持模具原有成分和性能的基础上,赋予模具表面特殊使用性能(主要是耐磨性、耐蚀性等),大幅度提高铝合金压铸模具使用寿命,拓宽了模具钢应用范围,还可以价格低的模具钢取代价格高的模具钢,因此受到世界各国的重视。我国应大力采用先进设备和技术,以期多种类、高质量的表面处理在模具上广泛应用。本文来源于http:/// 转载请声明!
第四篇:铝合金压铸模具龟裂的原因及预防措施
铝合金压铸模具龟裂的原因及预防措施
铝合金压铸模具引起龟裂的主要原因:(1)模具在压铸生产过程中,铝料温度偏高;(2)模具在压铸生产过程中脱模剂喷洒不合理;
(3)模具热处理不理想,主要是硬度(硬度应不小于HRC--47);
(4)模具钢材质量不好,推荐使用8407或精练H13或更高级材料;(5)模具设计之冷却系统或运水操作不好。
早期龟裂一般情况下是因毛坯锻打起锻温度过高(俗称过烧)过烧是一种不可补救的缺陷 因此应严格控制毛坯制造过程中的起锻温度.淬火工艺上也如此,并应严格控制加热时间防止脱炭。
材料选择好之后就是热处理了,在生产了一定的数量后注意去应力,还有就是设计合理,尽量避免应力集中,注意R角的大小控制!
在大约1万模次的时候,模具要注意回火去应力,内力集中、加工残余应力未去除、压铸过程热应力未得到很好去除,总之龟裂就是应力集中的表现,可以采用多次回火去除应力从而可以增加模具寿命
铝合金压铸模具在生产一段时间后会龟裂的原因主要有以下几点:(1)模具温度偏高应力过大
(2)模具模仁材料没有使用8407,skd61及其它高品质的材料,(3)模具热处理硬度过高或过低,4)是否定期保养?5k times1 回火,15k times1 回火30k times..........預防壓鑄模龜裂問題﹐提高模具使用壽命﹐要做好以下几點﹕
1.壓鑄模成型部位(動﹑定模仁﹑型芯)熱處理要求﹕硬度要保証在HRC44~48(材料可選用SKD61或8407或高品质热作钢)
2.模具在壓鑄生產前應進行充分預熱作業,其作用如下﹕
2.1使模具達到較好的熱平衡﹐使鑄件凝固速度均勻并有利于壓力傳遞.2.2保持壓鑄合金填充時的流動性﹐具有良好的成型性和提高鑄件表面質量.2.3減少前期生產不良﹐提高壓鑄生產率.2.4降低模具熱交變應力﹐提高模具使用壽命.具体規范如下﹕
合金种類
模具預熱溫度(℃)
鋁合金
180~300
鋅合金
150~200
3.新模具在生產一段時間后﹐熱應力的積累是直接導致模仁產生龜裂的原因﹐為減少熱應力﹐投產一定時間后的模仁及滑塊應進行消除熱應力的回火處理.具体需要消除熱應力的生產模次如下﹕
模具類型
鋁合金
鋅合金
第一次回火
<2000模次
<10000模次
第二次回火
<10000模次
<20000模次
第三次回火
<30000模次
<50000模次
铝合金压铸模承受巨大交变工作应力,必须从模材,设计,加工,热处理及操作各方面加以
注意才能得到长的模具寿命,以下是为使模具能达长寿命的21点要诀:
1、高品质模材
2、合理设计模壁厚及其它模具尺寸
3、尽量采用镶件
4、在可能条件下选用尽量大的转角R
5、冷却水道与型面及转角的间距必须足够大
6、粗加工后应去应力回火
7、正确有热处理,淬火冷却须足够快
8、彻底打磨去除EDM硬质层
9、型面不可高度抛光
10、模具型面应经氧化处理
11、如选氮化,渗层不能太深
12、以正确的方法预热模具至推荐的温度
13、开始压铸5~20件应使用慢的锤头速(根据产品的大小)
14、在得到合格产品的前提下尽量降低铝液温度
15、尽量不使用过高的铝液注射速度及过高的铸造比压
16、确保模具得到适当冷却,冷却水的温度应保持在40~50℃
17、临时停机,应尽量合模并减小冷却水量或关闭运水,避免再开机时模具承受热冲击
18、当模型面在最高温度时应关冷却液
19、不使用过多的喷脱模剂
20、在一定数量后的压铸后去应力回火
21.尽量使用模温控制装置。
1、最主要的原因就是温度过高,建议使用温度计在压铸过程中随时控制温度(铝合金压铸建议温度尽量不要超过650度)
2、注意模具的预热,防止热疲劳。(龟裂主要是由于热疲劳引起的)
3、注意模具加工,最好是用加工中心完成,如果有需要电加工的,电加工后要增加研磨和抛光工序。
4、注意模具的保养(去应力回火)
5、建议高寿命要求的模具选用ASSAB 8407材料或更好的材料,压铸模具使用硬度建议不要高于50HRC
解析提高压铸模使用寿命的措施
面对二十一世纪的国内经济建设形势,模具企业要适应市场经济的发展,作为国家支柱产业的汽车工业将加大轻微轿车的产量,因而对于模具铸件的精度和质量提出了更高的要求。压铸模由于生产周期长、投资成本大、制造精度高,故而造价也比较高,因此许多模具压铸企业希望压铸模具有较高的使用寿命,从而能降低企业的生产成本。但是由于原材料、机械加工等一系列内外因素的影响,导致压铸模具过早失效而报废的现象普遍存在,导致了企业很大的经济浪费。
模具早期失效的形势主要有:凸模断裂、模膛边缘堆塌、飞边遭桥部龟裂、模腔底部发生裂纹、拐角处开裂、磨损、冲蚀等,造成压铸模失效的主要原因有:模具材料自身存在的缺陷、加工、使用、维修以及模具热处理的问题。
一、模具材料自身存在的缺陷
压铸模的使用条件非常恶劣,特别以铝压铸模为例,铝的熔点为580℃-740℃,使用时,铝液温度控制在650-720℃。在不对模具进行预热的情况下进行压铸,模具型腔表面温度由室温直升至液温、模具型腔表面要承受极大的拉应力;开模顶件时,模具型腔表面要承受极大的压应力。模具进行了数千次的压铸后,模具表面便会产生龟裂等缺陷而失效。
由此可知,压铸模使用条件的属于急热急冷。模具材料应选用能冷热疲劳抗力、断裂韧性好、热稳定性高的特性热作模具钢。H13是目前应用最为广泛的模具材料,据有关资料介绍,国外80%的型腔均采用H13材料,因此,在合理的热处理与生产管理下,H13仍具有满意的使用性能。
二、压铸模的加工、使用、维修和保养
压铸工艺在确定压铸机设置压射速度时,最大速度不应超过100m/s,压铸速度设置太高,容易造成模具腐蚀及型腔和型芯上沉积物增多;但压射速度设置过低会使铸件产生缺陷。因此铝压铸的最低压射速度应设为18 m/s,铝压铸的最大压射速度设置不应超过53 m/s,平均压射速度设置为43 m/s。
电火花加工在模具型腔加工中的应用越来越广泛,但加工后的型腔表面留有淬硬层。这是由于加工中,模具表面自行渗碳淬火造成的。淬硬层厚度由加工时电流强度和频率决定,粗加工时较深浅。淬硬层厚度无论深浅,模具表面均有极大应力。模具型腔进行电火花加工后必须清除淬硬层或消除应力,否则在使用过程中,模具表面就会产生龟裂、点蚀和开裂。
模具使用一段时间后,由于压射速度过高和长时间使用,型腔和型芯上会有沉积物。这些沉积物是由脱模剂、冷却液的杂质和少量压铸金属在高温高压下结合而成。这些沉积物是由相当硬,并与型腔和型芯表面粘附牢固,很难清除。在清除沉积物时,不能用喷灯加热清除,这可能导致模具表面局部热点或脱碳点的产生,从而成为热裂的发源地。应采用研磨或机械去除,但不得伤及其它型面,造成尺寸变化。
经常保养模具可以使模具保持良好的使用状态。新模具在试模后,无论试模合格与否,均应在模具未冷却至室温的情况下,进行去应力回火。当新模具进行压铸模10000模次时,应对模具型腔及模架进行450-480℃回火,并对型腔进行抛光和氮化,以消除内应力和型腔表面的轻微裂纹。以后模具每12000~15000模次后必须进行同样保养。当模具使用50000模次后,可每25000~30000模次进行一次保养。采用上述方法,可明显减缓由于热应力导致模具龟裂的产生速度和时间。
三、模具的热处理
热处理的正确与否直接关系到模具使用寿命。由于热处理过程及工艺规程不正确,引起模具变形、开裂而报废以及热处理的残余应力导致模具在使用中失效的约占模具失效比例的50%左右。
压铸模型腔均是由优质合金钢制成,这些原材料价格较高,再加上加工费用,合起来成本非常高。如果由于热处理不当或热处理质量不高,而导致报废或寿命达不到设计要求,会造成很大的经济损失。因此,在热处理时要注意以下几点:
1、锻件在未冷至室温时,进行球化退火。
2、粗加工后、精加工前,增设调质处理。为防止硬度过高,造成加工困难,硬度限制在25-32HRC,并在精加工前,安排去应力回火。
3、热处理时应注意型腔表面的脱碳与增碳。脱碳不当会引起模具损伤和高密度裂纹;增碳会降低冷热疲劳抗力。
以上是关于如何提高压铸模使用寿命的一些粗浅的见解和分析,在实际生产过程中影响模具使用寿命的因素较多,涉及面也较广,如何真正提高压铸模的使用寿命是一个复杂的综合性问题,值得专业技术人员的进一步探讨和研究。
第五篇:铝合金压铸缺陷原因分析(中英对照。含图片)
压铸缺陷(中英文)
(1)SHORT FILL 欠铸
MAIN CAUSE:Metal is frozen before the cavity is filled or by insufficient metal being ladled.主要原因:金属液在填充型腔前凝固或木勺舀取料不足。
1、Metal can cool down too much in the shot sleeve.金属在料管中冷却太快。FIRST STAGE VELOCITY TOO LOW;
2、Some part of the die may be too cold.模具局部温度过低。POOR GATING&RUNNER DESIGN;
(2)COLD SHUT 冷隔
MAIN CAUSE:Metal is frozen when two metal fronts join.主要原因:当两股金属液对接熔合时金属液被冻结。
1、Metal may be losing too much heat in the runner and cavity.金属液的热量主要是在浇道
和型腔中散失的。
(3)SCALING 起皮
MAIN CAUSE:Layers of metal and oxides can be created by poor shot end control and /or bad gate and runner design.主要原因:压铸后期增压不足或浇口和流道的设计不当都会使铸件起皮。
1、(4)BLISTER 气泡
MAIN CAUSE:Trapped gases are in the casting when the die is opened when the casting is still weak.This allows the compressed gas to expend and cause a blister.主要原因:当铸件还没完全凝固,强度不足时就打开模具使得铸件中的气体留在铸件中。这样铸件中的受压气体膨胀从而导致铸件产生气泡。
(5)FLASH 飞料
MAIN CAUSE:Metal pressure is too high upon the projected surface area(facing the platens)of the casting at the end of cavity fill.This creates a force across the parting line which is too great for the clamping force of the machine.The die is then forced apart which allows metal escape.主要原因:金属液充满型腔而压铸压力仍高于预计压力范围(压力表显示),传递到模具分型面上的压力超过模具的合模力,金属液就从模具被迫分开的缝隙中逃逸出去。
(6)COLD FLAKES 夹渣(铸点)
MAIN CAUSE:Metal is allowed to cool too much in the shot sleeve.The solid particles are then injected into the cavity.These flakes are often clearly visible on the surface of the casting with the naked eye.主要原因:在射管中的金属液受冷却过多,从而使冷却下来的固体金属粒子被注射进入型腔。这些小点就经常能明显地由目视看到出现在铸件的表面上。
(7)SHOT LUBE STAIN 油痕
MAIN CAUSE:This defect occurs when too much shot(tip)lube is used.主要原因:这个情况的出现是由于使用了过多的润滑油的缘故。
(8)AIR POROSITY 气孔
MAIN CAUSE:This defect is caused by trapped air in the casting which can come from several sources.It can be caused by poor shot end control, poor venting and overflow function or bad gating and runner design.主要原因:这情况是由残留在铸件中的气体造成的,它可能是压铸后期增压不足,排气不良和运行不当或者浇口和流道的设计不当所引起的。
(9)DRAG MARKS 拉伤
MAIN CAUSE:Insufficient draft or an undercut causing a casting to be damaged on the surface when it is ejected.This effect may be reduced by changing the temperature at which the casting is ejected.Poor surface finish of the die can be another cause.主要原因:设计不足或者下陷部分引起铸件顶出时损坏。这情况可以通过调整铸件顶出部位温度来减少出现。模具表面粗糙度低可能是另外一个原因。
(10)HOT TEARING/CRACKING 热裂
MAIN CAUSE:This defect is caused by metal shrinking during solidification while under tension.At the last place to solidify a tear or crack develops which can be seen at the surface.主要原因:这缺陷是由于在压力下金属液凝固时产生收缩引起的,在末端凝固成一条肉眼看到的缝或裂纹。
(11)HOT SHORTNESS 热脆性
MAIN CAUSE:The composition of the alloy causes the metal to be too weak at high temperatures(after solidification).This then can cause cracks in the surface of the casting to appear in regions of high stress when the casting is cooling(and contracting).NOTE: This defect can occur in conjunction with hot cracking.主要原因:合金成分在凝固后仍保持在高温之下会使金属变得脆弱。当铸件冷却(收缩)后受高压的部位表面会产生裂缝。注意:这缺陷能连同热裂一起出现。
(12)SINK 凹陷
MAIN CAUSE:A sink is caused by a shrinkage cavity being near the surface of the casting.This causes the surface of the casting to collapse into the cavity as solidification occurs.Sinks are caused be the same things as shrinkage porosity as well as very poor thermal control of the die because hot spots are required for sinks to form.主要原因:凹陷是由铸件表面附近的收缩洞造成的,是在凝固时表面向收缩洞坍塌的。凹陷跟收缩孔一样是由于模具热量控制上的不足引起的,因为模具局部过热导致凹陷形成。
(13)EXPLODED METAL 胀裂
MAIN CAUSE:A combination of porosity and the casting being ejected before it has solidified completely.This allows the trapped gases to burst out of the casting along with any unsolidified metal.主要原因:一个多孔性的组合物和铸件在未完全凝固之前被顶出会使残留受压气体沿着不牢固的铸件部位胀裂。
(14)WARPAGE 变形
MAIN CAUSE:A casting can deform after ejection during the time it is cooling down to room temperature.The root cause can sometimes be the casting geometry or the alloy specification.Warping can be minimized by ejecting at a lower temperature.Uneven die temperature is a major cause of this type of defect.主要原因:铸件顶出后在冷却到室温的那段时间会产生变形。根本原因有时可能是铸件的形状又或者是合金不符合规格。在一个较低的温度下顶出可以减小变形。模具温度不均匀是一个造成这种缺陷的主要原因之一。
(15)SOLDERING粘模
MAIN CAUSE: Chemical attack and bonding of aluminium to die steel.This causes aluminium to be torn away from the casting during ejection soldering can be reduced by a change in alloy and/or a reduction in die/metal temperature.主要原因:铝合金粘在模具上。这样会导致顶出时铝料的飞溅。改变合金成分和/或降低模具/金属温度可以减少出现粘铝的情况。
(16)SHRINKAGE POROSITY 缩孔
MAIN CAUSES: This defect is caused by metal reducing its volume during solidification and an inability to feed shrinkage with more metal before solidification.Hot spots can also cause shrinkage porosity to be concentrated in a specific zone.See ‘sink’
主要原因:这缺陷是由于铸件在凝固过程中因收缩并且得不到金属补偿液而造成的。模具局部高温同样会引起一个特定的区域产生收缩孔,称“凹陷”。
(17)HEAT CHECKING 龟裂
MAIN CAUSES: This defect is caused by the surface of the tool steel continually expanding &contracting during use.Excessively cold dies &die flexing accelerate this effect.主要原因:这个缺陷是由于模具在使用过程中表面频繁的热胀冷缩造成的。过分地冷模和模具疲劳会加速龟裂的产生。
(18)LEAKER 泄漏
MAIN CAUSES: Causes of leaks in castings where pressure tightness is required can be oxide folds and/or inclusions and/or porosity in conjunction with a surface defect which completes the path for a leak.A close analysis of the leaking area may reveal which of the many causes is causing the leak.主要原因:铸件产生泄漏的原因是要求紧密的地方可能出现了氧化物或有杂质或有孔导致表面缺点连成了一条可以泄漏的路径。给泄漏区做检漏分析可以展示出引起泄漏的原因。
(19)DISCOLOURED SURFACE 变色
MAIN CAUSES: Oxide films(dross)and/or residues in the cavity and/or particles in the metal and/or excess die lube can cause the surface to be discoloured.Also it can be caused by a part of the die being too cold causing the casting to have darker regions or ‘smears’ on the surface.主要原因:型腔的氧化膜和渣滓或金属液中的粒子或过量的模具润滑油会导致表面变色。同样它能导致模具部分过冷从而使铸件表面有黑斑或“油污”。
(20)BREAK OUT 浇口崩入(夹层)
MAIN CAUSE: Metal flakes(cold flakes)which get caught in the gate during cavity fill can break out unevenly when the casting is trimmed.主要原因:型腔充填时在料口产生的金属夹杂(冷隔),当铸件在除浇口时会不均衡的崩入。
(21)INCLUSIONS 杂质
MAIN CAUSES: The main causes of this type of defect are dirty/contaminated metal and/or poor melt banding practice.主要原因:这缺陷最主要的原因是实际操作时使用了脏的/被污染的材料或熔化不足。
(22)EJECTOR DAMAGE 顶针印凹入
MAIN CAUSE: In broad terms, it can be defined as excessive pressure on the casting surface by the ejector pin(s)during ejection.主要原因:在广泛的术语中,它被定义为在顶出时被顶针过多地压进铸件表面。
(23)EROSION/CAVITATION
MAIN CAUSES: Erosion is caused by direct molten metal impingment on die steel.Cavitation type erosion is caused by turbulence which causes low pressure regions in the flowing metal.These low pressure regions cause voids to form which can collapse at the die surface &cause erosion.主要原因:腐蚀是熔化金属在模具钢表面分支,气穴类腐蚀是流动金属在低压区域产生紊流。低压区域形成空洞,在模具表面产生凹陷和导致腐蚀。
(24)CRACKED CASTING 铸件裂纹
MAIN CAUSES: A crack in the casting can be caused by mechanical damage when the die is opened or when the casting is ejected.This classification excludes HOT CRACKING &cracking at the surface due to SHRINKAGE POROSITY.Also, this definition excludes HOT SHORTNESS.主要原因:铸件中的裂纹可能是由于模具开起时或铸件顶出时机械损伤造成的。这类情形包括热裂和由于缩孔造成的表面裂纹。而且这也包括热脆性。
(27)Die expansion at cavity fill can cause a second layer to form over the casting.在型腔填充时模具的受热胀型会使铸件表面分层。(28)Oxide layers could be forming during prefill.在预先填充过程中可能会形成氧化层。
(29)Incorrect first stage velocity can cause air to be entrained in the metal.不正确的第一阶段的速度会造成气体存在于金属中。
(30)Check operating window of PQ2 diagram to determine if pressure and projected surface area is not too high.通过检查PQ2图表的操作窗口确定压力和投影表面区域是否太高。
(31)Too much metal when prefill is used may cause the change over point to be too late and therefore the metal may cool down too much before second stage.当慢速压射时间太长,(32)Dies being forced apart with continued feeding after cavity fill.型腔充填后连续地进料使模具被迫开裂。
(33)Sticking plunger can cause entrained air during first stage or variable velocity during cavity fill.在型腔填充过程中,粘附压射冲头会导致第一阶段产生气泡或者是变化的填充速度。(34)Interrupted or uneven cavity fill.被阻止或不稳定的型腔充填。
(35)Steam produced from water in the cavity can cause severe flash.型腔中从水中产生的蒸气会造成严重的飞边。(36)Some parts of the die may be too cold.钢模的某些部分可能太冷了。(37)May affect fill pattern.可能影响填充形式。(38)Source of oxide layers.氧化层的来源。
(39)Damaged shot sleeve can be a source of entrained air.损坏的料管会成为气泡的来源。
(40)Poor runner design can cause ‘layering’ during cavity fill.横浇道设计不良会导致型腔填充过程中的分层现象。
(41)If the die is poorly constructed and finished then it may not shut off.如果钢模的结构不良,就可能合模合不上。(42)Die is more likely to flash if metal is very hot.如果金属液太热,钢模中很可能会产生飞边。
(43)Normally second stage velocity change affects metal pressure.通常第二阶段速度的变化会影响金属的压力。
(44)Broken tie bar(s)or cracked platen(s)may cause flash to occur suddenly.损坏的连杆或有裂纹的滚筒可能会立即造成飞边的出现。(45)Sources of metal flakes.金属夹杂的来源。
(46)Percentage of solids too high at cavity fill.Second stage velocity may be the cause of this.型腔充填时固化金属的百分比太高,第二阶段的速度可能是造成这种情况的原因。(47)It is possible to reduce some porosity under intensification.在高压下减少孔隙率是很有可能的。
(48)The casting shrinks as it cools.This causes the casting to grip die components more as it is left longer in the die.压铸件冷却时会产生收缩。这会导致压铸件粘模如果留模时间过长。(49)Changing volume affects wave celebration and change over point.(50)Varying change over point when prefill is used can cause variation in heat load on different parts of the die.(51)Can cause uneven die temperature
造成钢模温度不稳定
(52)Shrinkage not fed.Sometimes it is not possible to feed shrinkage due to the location of the gate.没有补缩。有时没有可能补缩是由于料口的位置问题。(53)Sources of entrained air.铸件中气体的来源
(54)This cause is very likely if flash occurs suddenly.如果飞边立即出现,这个因素是很有可能的。
(55)Metal composition may cause some metal to solidify at too high a temperature in the shot sleeve.金属的成分可能会导致一部分金属液在料管中固化太快。(56)Too cold.太冷
(57)Die and shot sleeve may be too cold.钢模和料管可能太冷了。(58)Air trapped in cavity.型腔中含有气体。
(59)A lip on the shot sleeve & low ejector pins, for example, can cause air to be entrained in the metal.料管
与低速推杆,举例来说,可导致金属液中含有气体。
(60)If the die is too cold then air may be trapped during cavity fill as two metal fronts meet(similar to cold shut).如果钢模太冷,当两股金属液流相遇时气体就有可能被阻塞在型腔中(与冷隔相似)。(61)Cavitation and erosion can cause rapid break down of die steel which can then cause drag marks.(62)Areas opposite the gate can be a source of hot spots.(63)Metal too weak when ejecting and SOLDERING can occur here also.(64)Adjusting these parameters may fix the problem without dealing with the root cause.调整这些参数就可以这个问题而不用涉及到其根源。
(65)Metal adhesion is a sign that the die is too hot in that area and may cause other problems such as drag marks and soldering.金属粘着是模具的那个区域太热的迹象,可能会造成其它的问题,像流痕和粘模。(66)Damage from ejection.压射毁坏
(67)Excessive Fe, Cu and Zn can cause hot shortness.过量的Fe, Cu and Zn会造成热脆性。
(68)May cause some parts of the die to over hear and allow the casting to become too hot some areas.可能会造成模具的某些部位过热以及铸件的某些区域过热。(69)Possible source of explode.爆炸的可能因素
(70)Oversize biscuits can explode.尺寸过大的毛坯会破裂。
(71)Prefill can sometimes help reduce soldering in some areas.预先充填有时可以减少某些区域的粘模现象。
(72)Variation in volume changes the affective change over point.This can change heat distribution in the die.(73)Changed metal velocity can increase heat transfer to a problem area in some cases.在某些情况下,改变金属液的充填速度可以
(74)Shrinkage can occur when biscuit is too short for intensification.(75)Metal freezing off in runners, gate(s)and the cavity during prefill can disrupt the fill pattern and any resulting cold flakes can cause leaks as well.在预先填充时,金属在浇道、料口和型腔中的激冷会破坏其充填形式,而且任何冷料都回造成泄露。(76)Affects the change over point with respect to the metal in the runner and die.This may be cause of entrained air since the shot sleeve may not be full at the change over point.(77)The machine may have low accumulator pressure or the intensification circuit may not be working effectively.(78)If this defect occurs suddenly then these are the most likely causes.如果这个缺陷立即出现,那这些就很可能是造成这个缺陷的原因。
(79)If prefill used, the metal may be too cold and cause staining/streaking on the casting surface.如果预先填充,金属液可能会太冷,并在铸件表面造成变色或斑点。
(80)Solidified metal in these areas can be pushed down the shot sleeve and then into the casting.在这些区域凝固的金属会被推进到料口,然后压铸。(81)Poor thermal control.控温不良
(82)Poor fill pattern may concentrate heat load in a small area of the die.不良的填充形式可能会引起模具小区域的温度升高。(83)Die may need to be polished.模具可能需要抛光。
(84)Low levels of Fe(less then 0.6-0.7%)can cause soldering.含Fe量低(低于0.6-0.7%)会造成粘模。(85)Die is too cold.模具太冷
(86)Improved gating and runner design can enhance feeding of shrinkage in some areas.改进料口与浇道的设计可以提高某些区域的补缩。(87)Oxide& sludge can be associated with shrinkage porosity.氧化物和残渣可能与收缩多孔有关。(88)Sources of porosity.气孔来源
(89)Changing metal composition or type can improve pressure tightness.改变金属成分或型号可以改善压紧力。
(90)Interference with fill pattern and entrapped gases.填充形式和金属液中气体的干扰
(91)A phase of the metal can solidify first on the surface during cavity fill.在型腔充填过程中金属中的某一液相可能会首先凝固。
(92)Die surface is too cold or there it too much die lube on the die surface.压铸表面太冷或有太多的冲模润滑油在模具表面。
(93)If the gate is partially frozen during cavity fill, break-out can occur.如果在型腔填充时料口部分激冷,就会造成破裂。
(94)All flux will not be used if the metal is too cold.Also sludge can from if the metal temperature is too low.如果金属温度太低,所有的助焊剂都不能用,而且还会形成污质。(95)Metal flow is not atomized.金属液流没有雾化。
(96)Metal flow has ‘collapsed’ into a ‘solid’ stream.金属液流
(97)Damage to the casting when the die is opening.当模具开启时,压铸件毁坏。
(98)Poor ejector pin location can be a contributor along with these causes.推杆位置不好很可能造成这样的结果。
(99)Metal freezing in runner &gate causing the effective gate &runner area to change.金属液在横浇道和料口的冷却导致有效的料口和浇道区域的改变。
(100)Root cause can be poor die surface, bad casting geometry and out of specification(see HOT SHORTNESS).