压铸件的缺陷及产生的原因.docx
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1、压铸件的缺陷及产生的原因压铸件的缺陷及产生的原因 压铸生产中遇到的质量问题很多,其原因也是多方面。生产中必须对产生的质量问题作出正确的判断。找出真正的原因,才能提出相应切实可行的有效的改进措施,以便不断提高铸件质量。 压铸件生产所出现的质量问题中,有关缺陷方面的特征、产生的原因(包括改进措施)分别叙述于后。 一、欠铸 压铸件成形过程中,某些部位填充不完整,称为欠铸。当欠铸的部位严重时,可以作为铸件的形状不符合图纸要求来看待。通常对于欠铸是不允许存在的。 造成欠铸的原因有: 1)填充条件不良,欠铸部位呈不规则的冷凝金属 当压力不足、不够、流动前沿的金属凝固过早,造成转角、深凹、薄壁(甚至薄于平均
2、壁厚)、柱形孔壁等部位产生欠铸。 模具温度过低 合金浇入温度过低 内浇口位置不好,形成大的流动阻力 2)气体阻碍,欠铸部位表面光滑,但形状不规则 难以开设排溢系统的部位,气体积聚 熔融金属的流动时,湍流剧烈,包卷气体 3)模具型腔有残留物 涂料的用量或喷涂方法不当,造成局部的涂料沉积 成型零件的镶拼缝隙过大,或滑动配合间隙过大,填充时窜入金属,铸件脱出后,并未能被完全带出而呈现片状夹在缝隙上。当之种片状的金属(金属片,其厚度即为缝隙的大小)又凸于周围型面较多,便在合模的情况下将凸出的高度变成适为铸件的壁厚,使以后的铸件在该处产生穿透(对壁厚来说)的沟槽。这种穿透的沟槽即成为欠铸的一种特殊形式。
3、这种欠铸现象多在由镶拼组成的深腔的情况下出现。 浇料不足(包括余料节过薄)。 立式压铸机上,压射时,下冲头下移让开喷嘴孔口不够,造成一系列的填充条件不良。 二、裂纹 铸件的基体被破坏或断开,形成细长的缝隙,呈现不规则线形,在外力作用下有发展的趋势,这种缺陷称为裂纹。在压铸件上,裂纹是不允许存在的。 造成裂纹的原因有: 1.铸件结构和形状 铸件上的厚壁与薄壁的相接处转变避剧烈 铸件上的转折圆角不够 铸件上能安置推杆的部位不够,造成推杆分布不均衡 铸件设计上考虑不周,收缩时产生应力而撕裂。 2.模具的成型零件的表面质量不好,装固不稳 成型表面沿出模方向有凹陷,铸件脱出撕裂 凸的成型表面其根部有加工
4、痕迹未能消除,铸件被 成型零件装固有偏斜,阻碍铸件脱出。 3.顶出造成 模具的顶出元件安置不合理(位置或个数) 顶出机构有偏斜,铸件受力不均衡 模具的顶出机构与机器上的液压顶出器的连接不合理,或有歪斜或动作不协调 顶针顶出时的机器顶杆长短不一致,液压顶出的顶棒长短不一致。 4.合金的成分 1)对于锌合金 A有害杂质铅、锡和镉的含量较多 B纯度不够 2)对于铝合金 A含铁量过高,针状的含铁化合物增多 B铝硅合金中硅含量过高 C铝镁合金中镁含量高 D其它杂质过高,增加了脆性 3)对于镁合金: 铝、硅含量过高 5)合金的熔炼质量 A熔炼温度过高,造成偏析 B保温时间过长,晶粒粗大 C氧化夹杂过多 6
5、)操作不合理 A留模时间过长,特别是热脆性大的合金(如镁合金) B涂料用量不当,有沉积 7)填充不良、金属基体未熔合,凝固后强度不够,特别是离浇口远的部位更易出现。 三、孔穴 孔穴包括气孔和缩孔 1、气孔 气孔有两种:一种是填充时,金属卷入气体形成的内表面光亮和光滑、形状较为规则的孔洞。另一种是合金熔炼不正确或不够,气体熔解于合金中。压铸时,激冷甚剧,凝固很快,熔于金属内部的气体来不及析出,使金属内的气体留在铸件内而形成孔洞。 压铸件内的气孔以金属卷入型腔中的气体所形成的气孔是主要的,而气体的大部分为空气。 产生气孔的原因 1.内浇口速度过高,湍流运动过剧,金属流卷入气体严重 2.内浇口截面积
6、过小,喷射严重 3.内浇口位置 不合理,通过内浇口后的金属立即撞击型壁、产生涡流,气体被卷入金属流中 4.排气道位置不对,截面积不够,造成排气条件不良 5.大机器压铸小零件,压室的充满度过小,尤其是卧式冷压铸机上更为明显 6.铸件设计不合理。a形成铸件有难以排气的部位;b局部部位的壁厚太厚 7.待加工面的加工量过大,使壁厚增加过多。 8.熔融金属中含有过多的气体 2、缩孔 铸件凝固过程中,金属补偿不足所形成的呈现暗色、形状不规则的孔洞,即为缩孔。其原因有: I.金属浇入温度过高 II.金属液过热时间太长 III.压射的最终补压的压力不足 IV.余料饼太薄,最终补压起不到作用 V.内浇口截面积过
7、小(主要是厚度不够) VI.溢流槽位置不对或容量不够 VII.铸件结构不合理,有热节部位,并且该处有解决 VIII.铸件的壁厚变化太大 在压铸件上,产生缩孔的部位,往往是容易产生气孔的处所,故压铸件内,有的孔穴常常是气孔、缩孔混合而成的。 四、条纹 填充过程中,当熔融金属流动的动能足以产生喷溅或虽然聚集成流束,但又相连得不紧密的条件时,边界凝固层便具有“疏散效应”,而处于这种状态金属在随后的金属主流所覆盖之前,早就凝固,于是,在铸件表面上便形成纹络,这就是压铸件上常见的条纹。铝合金铸件上条纹最为明显,而在铸件的大面积的壁面上,就更为突出。 这种条纹呈现不同的反射程度,有时比铸件的基体的颜色稍暗
8、一些,有时硬度上也稍有不一样。根据工厂初步测定条纹的深度约在0.2毫米以内,而深度为0.05毫米起,外观就已经明显地看出来。 对条纹作化学的、摄谱的和金相的研究发现,条纹与铸件本身相同的化学成分,可而条纹不是硅偏析、渣滓、污损,也不是合金的其它化学本性原因造成的。条纹的深度仅0.080.20毫米。有时条纹有着清晰的边界,有时条纹与铸造组织混杂在一起,看不到明显的过渡区。条纹的微观组织基本上没有不同于主要组织,只是它更细致一些。对于铝合金来说,条纹内铝硅共晶组织更加细致,合金组元中的金属间化合物也是如此。条纹也呈现硅的不足(暗的组成物),但没有发现化学上的差异。在条纹更细的组织中,硅的分布也不一
9、样,既然硅比铝要黑些,因而条纹的颜色常常看来更暗。 综上所述,压铸件表面的条纹,是填充过程中必然发生的结果,尤其是铝合金铸件的表面更为突出,而条纹的组织和性质对于压铸件的使用来说,在一般的情况下没有影响的。只有在壁很薄时,才对条纹的深度有限制。至于在光饰要求高的表面上则还是不应该存在的。 既然条纹是由于边界凝固层的“疏散效应”所形成,而根据填充过程的特性,便可对产生这种“疏散效应”的原因作如下的分析: I.填充时,剧烈的湍流将气体卷入金属流中,从而对金属流速产生弥散作用。 II.在填充过程中,铸件的外壳层(边界凝固层)常常不是整个地同时形成的(在填充理论的叙述中已经提到)在尚未形成壳层的区域便
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