压铸件缺陷的成因及控制措施

　　铝合金压铸是特种铸造方法中较常用的方法之一，是目前所有铸造方法中生产效率最高的一种，其主要成形工艺特征是液态金属以高压高速充填压铸模的型腔，并在高压下结晶、凝固和成形。在实际的压铸生产中，由于压铸缺陷而造成的废、次品现象并不少见，因此，如何控制和预防压铸件缺陷的产生，是压铸工作者一临的问题。

　　1压铸件缺陷的种类和特征

　　压铸件的缺陷多种多样，在实际生产中，不论从技术管理的角度还是从生产管理的角度讲，压铸件缺陷的分类都显得非常重要。因模具制造精度、工作时发生磨损等因素引起的尺寸类缺陷，成因简单，容易判断，在这里不再进行研究；其它常见的缺陷按其成因可分为成形类、脱模类、气孔类和金相类等四大类，具体特征如表l所示。影响压铸件缺陷的因素很多，除了压铸机性能、压铸模结构、压铸工艺参数和工人操作水平等直接因素外，还有生产管理、工作质量等间接因素。在诸多影响因素中，压铸工艺参数可引起各种缺陷的产生，应特别加以注意。各种压铸件缺陷和影响因素之间的相互关系如表2所示。

　　表1压铸件缺陷的分类及特征

　　Table1Typeandcharacteristicsofdiecastingdefects

　　缺陷类别

　　缺陷名称

　　缺陷特征

　　成形类

　　流痕

　　用手能感觉到纹，抛光后可以去除。

　　冷隔

　　低温合金液对接处未融合的不规则缝隙。

　　欠铸

　　铸件形状不完整。

　　麻面

　　表面细小的麻点状区域。

　　边角不清

　　压铸件周边局部边角轮廓残缺。

　　脱模类

　　粘模

　　型腔中粘附金属。

　　气孔类

　　拉伤表面

　　沿出模方向的表面有划伤痕迹。

　　气泡表面

　　压铸件皮下凸起的泡，呈不规则分布。

　　微孔表面

　　表面不可见的针状孔，抛光后经低倍放大后可见。

　　内部气孔

　　压铸件内部由气体形成的光滑孔洞。

　　凹陷

　　表面凹瘪，呈自然冷却状态。

　　疏松

　　组织不。

　　金相类

　　夹杂物

　　混入压铸件内的金属或非金属杂质。

　　硬点

　　压铸件加工面上可见的亮点，易损坏刀具。

　　2压铸件缺陷产生的机理

　　压铸件在高温、高速、高压条件下成形，在理想条件下，压铸充型过程大致可分为三个阶段Ⅲ。第一阶段是合金液被压射人型腔，直接冲击到对面型腔，并沿边壁向各个方向迅速扩展生成壳体；第二阶段是随后进入型腔的合金液继续沉积充满型腔；第三阶段是型腔内的合金液在高压下压实冷却。但实际情况表明，由于压铸件的几何形状千差万别、合金液在型腔不同部位温度和粘度的变化等因素的影响，使得实际的充型过程比理想状态下的三阶段充填过程复杂得多，型腔的充填过程其实包含着热力学和流体力学的复合，并随充填过程中温度、速度、压力的变化呈非常复杂的流态在合金液被压射入型腔直接冲击对面型腔并沿边壁向各个方向迅速扩展生成壳体的过程中，存在有飞溅、涡流、裹气现象，若浇注系统设计不当、压射速度选用过大，这一现象还会加重。压铸件的几何形状越复杂，充型过程中合金液流相互碰撞的机会就越多，型腔内残留的气体就越多，合金液温度降低得就越多。这些残留的气体留在压铸件内就形成了气孔类缺陷，而温度较低的合金液流在交汇处就形成了成形类缺陷。

　　3压铸件缺陷的控制措施

　　3．1成形类缺陷

　　成形类缺陷主要发生在压铸件表面，大多可以目测看出。欠铸和边角不清等缺陷与充填速度有关；流痕多出现在浇口附近，除了与层流效应有关外，还和压铸模的温度有关；麻面、冷隔等缺陷主要是由合金液温度过低而造成的，易出现在远离浇口的涡流区和两股合金液流的交汇处，当改变浇口或提高合金液的温度后就会消除。控制这类缺陷，除了要注意浇注系统的设计外，更重要的是要选择合适的压铸工艺方法。目前常用的压铸工艺方法有低温高速压铸法、高温低速压铸法和低温低速压铸法等。低温浇注可减少合金液的烧损和炉具烧蚀，高速压射可获得高质量的铸件表面，因此低温高速压铸法在铜合金、铝合金的薄壁件生产中优点明显；高温低速压铸法主要用于壁厚中等、易冲击型芯而又充填不良的压铸件上，较高的温度可满足成形要求，较低的充型速度可降低合金液流对型芯的冲击趋势；厚壁件的主要矛盾是气孔和保压补缩，常选用低温低速压铸法。

　　3．2脱模类缺陷

　　拉伤、变形等是常见的脱模类缺陷。在脱模斜度一定时，合金液流的高速冲击会使型腔表面局部因过热而发生粘模，而非粘模性的脱模变形、裂纹等缺陷，则是由推出机构的推出力不均匀、合金液温度较高、压铸件留模时间较长等因素所致。如脱模后压铸件的表面有明显的拉伤痕迹甚至发生变形，则应适当增大压铸件的脱模斜度或涂刷防粘蜡。

　　为了控制这类缺陷，除了要确保推出机构的推出力分布均匀外凸缘圆筒形件五金冲压毕业设计，在进行浇口设计时还要特别注意合金液流进入型腔时的导向，尽量避免合金液流正面冲击型面和型芯，同时要选用适当的压铸工艺参数和稍长的铸件留模时间。

　　3．3气孔类缺陷

　　气孔类缺陷是压铸件最常见的一类缺陷，在薄壁件上主要表现为表面气泡和不可见的微孔，当对压铸件进行抛光、涂镀时，会引起涂镀层起泡；在厚壁件上主要表现为深部气孔，严重时会有疏松、缩孔现象存在。产生气孔类缺陷的原因很多，其中最主要的是充型时的排气不畅和裹气。控制和预防这类缺陷时注塑模毕业设计，主要是要压铸模排气系统合理、畅通，消除或减少充填型腔时多股合金液流的相互撞击。

　　为此应注意以下几点：

　　(1)目前各种设计资料推荐的内浇口设计公式很多，但计算出的浇口截面均为近似值。在进行内浇口设计时，一定要据实际经验留足修模量，以便于试模后修正。经验证明，内浇口面积较大时，有利于压力的传递，便于通过压射速度的调整进行工艺性补偿。

　　(2)压铸模排溢系统合理、畅通。

　　压铸模浇口设计(3)选用压铸工艺参数时，在满足成形工艺的前提下，应尽量采用较低的浇注温度、压射速度及压射比压。

　　(4)压铸涂料应厚度适中、厚薄均匀。

　　3．4金相类缺陷

　　金相类缺陷往往表现为压铸件内部组织结晶粗大、金属性硬点和非金属性硬点等。对于结晶性缺陷而言，铝硅系合金可采用变质处理工艺解决，其它合金则主要是靠控制合金的温度和保温时间。金属性硬点的来源主要是未熔透的合金、回炉料中的铁屑等，非金属性硬点的来源主要有回炉料中的砂子、炉具涂料等。控制这类缺陷主要是要购人的原材料成分合格，在过程中要严格执行操作规程，控制化学成分的变化，同时加强对回炉料的管理，塑料仪表盖注塑模毕业设计。严禁混入杂质。

　　4．结论

　　(1)压铸件的缺陷多种多样，除成因简单的尺寸类缺陷外，其它常见的缺陷可分为成形类、脱模类、气孔类和金相类等四大类。产生缺陷的原因很复杂，在实际生产中要想控制和预防压铸件的缺陷，

　　(2)室温下，对不同TiC含量的复合材料进行的摩擦磨损试验结果表明，随Tic含量增加，复合材料的摩擦磨损性能得到显著提高。磨损机理由Az91基体的粘着磨损逐渐转变为Tic，／Az91复合材料的磨粒磨损。

　　（论文来源：《铸造》）

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