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铸件气孔检查和高性能化

时间:2020/10/13 17:09:39

一、铸件的气孔检查

随着汽车工业的快速发展和对汽车轻量化、铝、镁等合金压铸件的需求明显增加,为压铸业的进一步发展提供了广阔的前景。由于零部件的轻量化要求,对合金材料性能、产品结构、工艺设计和控制提出了更高的要求。

汽车制造厂对压铸件的要求越来越严格,对压铸件孔隙率的要求一般为5%≤10%,对某些零件的要求甚至为3%。根据压铸缺陷的检测方法和位置,在压铸机选型、模具设计和工艺设计中,借助计算机仿真分析,可以对其进行优化。

压铸件中存在气孔、收缩和渣孔缺陷,产生缺陷的原因各不相同。为了识别缺陷类型并分析缺陷原因,识别缺陷类型并分析其原因尤为重要,检测零件的工具和方法将影响后续判断。下面只讨论了如何解决铝和镁合金压铸的孔洞问题。

在压铸铝铸件的气孔检测中,应考虑以下几个位置:(1)有限元分析的大应力位置;(2)零件模拟分析中气体盘管的位置;(3)关键部件(如密封面等)。

一般的压铸件可以用X光检查,发现缺陷后可以进一步检查。在过程控制中,根据ASTME 505二级控制,关键部件应由ASTME505一级控制。气孔一般是光滑的、圆形的或椭圆形的,有时是孤立的,有时是聚在一起的。图1显示了压铸件的气孔表面。然而,缩孔和收缩孔隙的形状不规则,表面颜色暗而不光滑。在显微镜和电子显微镜下,可以发现缺陷部位有枝晶结构。

有时气孔和收缩孔同时存在于同一缺陷位置,需要仔细观察。压铸件的设计是压铸生产工艺的重要组成部分。设计时应考虑以下问题:模具分型面的选择、浇口的开度、顶杆位置的选择、铸件的收缩、铸件尺寸精度的保证、铸件内部缺陷的防止、铸件孔的相关要求、变形要求和加工裕度大小等。

其次,压铸的设计原则是:1.正确选择压铸材料,2,合理确定压铸件的尺寸精度;3.使壁厚分布尽可能均匀;4.增加各角处的工艺圆角,避免锐角。

3.根据使用要求,压铸可分为两类,一类是承受较大载荷的零件,一类是相对速度较高的零件,分别从尺寸、表面质量、化学成分、力学性能(抗拉强度、延伸率、硬度)等方面进行检验;另一类是其它零件,检测的项目是尺寸、表面质量和化学成分。

在设计压铸件时,还应注意满足压铸工艺要求的零件,从分型面的位置、顶推杆的位置、铸件孔的相关要求、收缩变形的要求、加工余量的大小等方面考虑压铸的工艺性能,合理确定压铸面的分型面,不仅可以简化压铸模的结构,而且可以保证铸件的质量。

二、汽车铸造材料的高性能

降低铝铸件重量是提高材料性能的方法之一,使每件单位重量的零件能够承受较高的载荷。脚手架结构铸件在汽车铸件中所占的比例相当大,因此脚手架铸件的发展已成为最受关注的铸件之一,通过热处理等措施,可以改变材料的微观结构,提高零件的强度、刚度和韧性,减轻零件的重量。

等温淬火球墨铸铁不仅强度高于普通铸钢,而且密度低于钢,其密度为7.1g/cm~3,而铸钢的密度为7.8g/cm~3,近年来被广泛推荐使用,在铸件尺寸相同的情况下,使用等温淬火球墨铸铁比铸钢件轻10%。东风汽车公司在一辆商用车中使用等温淬火球墨铸铁代替铸钢件。针对等温淬火球铁铸件的高强度特点,重新设计了14个悬挂件。表1显示了改用等温淬火球墨铸铁材料的轻量化效果,总重量减少了近40%。

用高强度、高韧性材料代替铝合金和镁合金铸件,在原有轻合金失重的基础上,采用高性能材料进一步减重,用高性能AE 44合金代替原铝合金,高压铸造副架,在减轻铝合金重量的基础上进一步降低了6kg的重量。

压铸是一种先进的金属成形方法,它是实现少芯片和无芯片的方法。它得到了广泛的应用和迅速的发展。目前,压铸合金已不再局限于锌、铝、铜和有色金属,也逐渐扩大为压铸铁和钢铸件。压铸件的尺寸和重量取决于压铸机的功率。由于压铸机功率的增加,铸件的形状尺寸可以从几毫米到1×2米不等,重量可以从几克到几十公斤不等。异型压铸,直径2米,重量50公斤。


压铸已不再局限于汽车和仪器仪表行业,而是逐渐扩展到农业机械、机床工业、电子工业、国防工业、计算机、钟表、照相机和日常五金等数十个工业部门,包括汽车零部件、家具配件、浴室配件(浴室配件)、照明部件、玩具、刨花、领带夹、电器和电子部件、皮带扣、表壳等。金属扣、锁、拉链等。在压铸技术方面,出现了真空压铸、氧气压铸、精密致密压铸和可溶芯的应用等新工艺。


压铸有着广泛的应用,事实上,在压铸行业已经形成了一些细分市场。目前,大多数中小型压铸厂主要生产五金、家用电器、灯具等普通压铸产品,企业规模小,设备水平低,价格竞争激烈,企业效率低。少数大型压铸企业拥有更先进的设备和技术,能够生产符合汽车行业、通信等行业对高精度压铸产品的要求。该厂家可与下游客户建立稳定的长期合作关系,在市场竞争中处于有利地位,企业效率较高。





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