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鋁合金鑄件要形成規(guī)?;a(chǎn)并滿足汽車輕量化的要求
在我國,鋁合金鑄件要形成規(guī)?;a(chǎn)并滿足汽車輕量化的要求要解決的問題還很多:
一、汽車對鋁鑄件的要求向薄壁、形狀復(fù)雜、高強(qiáng)度、高質(zhì)量的方向發(fā)展。為適應(yīng)這種要求,應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化鑄造工藝并進(jìn)行新合金材料的開發(fā)。
二、應(yīng)從設(shè)計和工藝的角度降低生產(chǎn)成本,如使用一模多件技術(shù)和自動化技術(shù)以提高生產(chǎn)率、延長模具使用壽命,并采用一體化的設(shè)計減少零件數(shù)量。
三、采用計算機(jī)模擬技術(shù),縮短工藝方案的開發(fā)周期。
四、加大鋁的回收力度。再生鋁是鋁鑄造的主要原料,我國在發(fā)展鑄造業(yè)的同時應(yīng)重視再生鋁資源的利用,開發(fā)從復(fù)合材料和異種材料組合的廢料種有效分離鋁的技術(shù),并建立廣泛的廢料回收體系。
鋁合金壓鑄件表面處理分為前處理和后處理
鋁合金壓鑄件表面處理分為前處理和后處理,前處理是為了去除表面氧化皮、油污,增加后處理附著力及改善外觀效果。鋁合金壓鑄件表面前處理的有拋丸、噴砂和磷化3種,后處理一般使用噴涂、氧化、電鍍、電泳4種。其他的表面處理方法因成本的原因,只應(yīng)用于有特殊要求的產(chǎn)品上。
從成本方面進(jìn)行選擇,前處理依次為拋丸→噴砂→磷化→拋光,噴涂→電泳→氧化→電鍍。磷化后只能進(jìn)行噴涂、電泳,不能再做氧化、電鍍處理。
從裝飾和防腐蝕方面進(jìn)行選擇,前處理依次為拋光→磷化→噴砂→拋丸,氧化→電鍍→噴涂→電泳。
汽車發(fā)動機(jī)殼體一般采用拋丸→噴涂處理。
加強(qiáng)筋厚度和壓鑄件壁厚關(guān)系
對于大平面或壁薄的壓鑄件,其強(qiáng)度、剛性較差,易變形,這時利用加強(qiáng)筋可以有效防止壓鑄件收縮、斷裂,消除變形,增強(qiáng)壓鑄件的強(qiáng)度與剛性,對過高的柱、臺等結(jié)構(gòu),可以利用加強(qiáng)筋改善應(yīng)力分布狀況,防止根部斷裂,同時加強(qiáng)筋可以輔助熔化金屬的流動,提高鑄件的填充性能。加強(qiáng)筋的根部厚度不大于此處壁的厚度,一般厚度設(shè)計為0.8~2.0mm;加強(qiáng)筋的脫模斜度一般設(shè)計為1°~3°,高度越高設(shè)計脫模斜度越小;加強(qiáng)筋根部需添加圓角,以避免零件截面急劇變化,同時輔助熔化金屬流動,減小零件應(yīng)力集中,提升零件強(qiáng)度,圓角一般接近與此處壁厚;加強(qiáng)筋高度一般不超過其厚度的5倍,加強(qiáng)筋厚度一般要求均勻,若設(shè)計太薄,加強(qiáng)筋本身易斷裂,若太厚,則易產(chǎn)生凹陷、氣孔等缺陷。表1為加強(qiáng)筋厚度和壓鑄件壁厚關(guān)系。
在鋅合金壓鑄件加工過程中,出現(xiàn)縮孔和縮松的狀況確實是讓人頭大,到底
縮孔和縮松的形成的原因是什么呢?又有何妙招可呢?
縮孔和縮松是這樣形成的:澆入鑄型中的液態(tài)合金,在隨后的凝固過程中,若其液態(tài)收縮和凝固收縮引起的容積縮減得不到補(bǔ)充,則在鋅合金壓鑄件上凝固的部位形成一些孔洞。其中容積較大的孔洞叫縮孔,細(xì)小且分散的孔叫縮松。
1、縮孔
一般出現(xiàn)在鑄件上部凝固的部位,形狀多呈倒圓錐形,內(nèi)表面粗糙,通常隱藏在鑄件的內(nèi)層。
結(jié)晶溫度范圍愈窄的鑄造合金,愈傾向于逐層凝固,也就愈容易形成縮孔。首先液態(tài)合金充滿鑄型,由于鑄型的作用,使靠近鑄型表面的一層液態(tài)合金很快凝固,而內(nèi)部仍然處于液態(tài);隨著鑄件溫度的繼續(xù)下降,外殼的厚度不斷加厚,內(nèi)部的液態(tài)合金因自身的液態(tài)收縮和補(bǔ)充外殼的凝固收縮,使其體積減小,從而引起液面下降,使鋅合金壓鑄件內(nèi)部出現(xiàn)空隙。如此下去,鑄件逐層凝固,直到完全凝固,在其上部形成縮孔;固態(tài)收縮會使鋅合金壓鑄件的外形尺寸略有縮小。