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汽车铝铸件铸造工艺改进

发布者:东固模具
11-07
2019

在铸造行业中,对某些铸件有着特殊的性能要求,如气密性、耐蚀性、焊接性等,要求能承受较高的静载荷,而且壁薄、结构复杂。该合金的力学性能较高,又有良好的铸造性能、流动性,无热裂倾向,但是在铸造工艺方面,却有着很多的问题须研究解决。

虽然可试制出合格铸件,但是废品率高,其主要问题如下。

a.上层大面易透皮,砂芯漂浮。

b.铸件变形,沿长度505mm方向扭曲。

c.铸件内腔变小,在机加工装配后干涉。

经分析,造成这些缺陷的主要原因在砂芯方面。本铸件所用芯砂材料为玉米油砂,制芯后需烘烤,过程复杂,比自硬砂制芯过程难控制。还与砂芯的芯头高度、下芯操作不当有关。芯子高、芯头小易导致砂芯下蹲变形,从而造成铸件型腔变低;芯头没下到位,与型砂配合不好,不紧实,造成铸件上面透皮等。可见,必须合理设计砂芯、芯头等,芯头结构的正确与否,将直接关系到铸件合格率的高低,这也是铸造工艺设计的关键。“气缸盖罩”铸件所需浇注的铝液多,且整体都在上箱,浇注过程中易漂浮,再加大芯头尺寸,使砂芯在型腔中处于平稳状态,不易上浮,也能保证铸件尺寸精度,芯头由原来高度20mm加大到30mm以后,比以前的小芯头具有更加可靠的稳固性,从而保证了铸件壁厚的均匀性。制好的油砂芯必须放置在烘干板上,送进烘干炉烘烤,而且要求一定要烘干,以减少砂芯在型腔中的发气量,保证铸件内腔质量。

对典型半封闭式薄壁铸铝件采取的改进措施

1重点控制影响壁厚的操作工序

在外模型尺寸准确的情况下,设计一砂芯高度定位样板。要求操作者在上、下砂型制好后,将烘干的砂芯,按照定位半圆R平稳地放置到下型中,再用砂芯高度定位样板测量,先检查砂芯中部高度,然后再检查两端,间隙不能超过0. 5mm,这样才能保证砂芯在型腔中的位置尺寸精度。

2严格控制铸件变形

首先,在不影响零件加工的情况下,加大下沿周边的加工量,向外增加2mm加工量,将内壁减薄1mm,即壁厚由原来的9mm增加到10mm,并严格控制型砂质量,提高型砂坚实度,以防止“气缸盖罩’夕铸件涨箱而引起变形,或由于壁薄而产生收缩应力,引起铸件沿长度方向扭曲变形。

3设计铸件内腔检查样板

首先,由于内腔尺寸难以保证,在机加工装配时干涉,且不好测量,所以做的检查样板,供检验人员用,保证铸件入库质量。将清理出的铸件再次用样板伸入内腔检查,间隙不超过1mm。其次,保证内腔高度尺寸,解决内腔尺寸偏小问题。

半封闭式薄壁铸铝件的主要特点是尺寸较大、壁薄及结构复杂,通常有许多呈全封闭或半封闭式的空腔(内腔)需要直接铸造,内部质量要求高。在铸造工艺方面一定要注意模具(模型、芯盒),需定期检查,以保证尺寸精度;芯头高度要合理,有明显的定位设计,能保证尺寸精度;砂芯一定要下到位,必要时可制作下芯检查样板,要有明显的定位设计;必要时可对局部加大壁厚,以保证铸件不变形。在型芯材料方面必须满足以下要求,具有足够的室温强度和刚度,能抵抗浇注时金属液流的冲击力,型芯不断裂、不变形;发气量小、发气速度低,以减少铸件内腔气孔;残余强度低、溃散性好,铸件凝固后,型芯能比较容易地清理出来。

在有条件的铸造厂家,可采用更先进的铸造设备与技术,用机械手下芯,组芯精度高〔砂芯内部尺寸可达800±0.25mm,砂芯间连接误差每个为±0.1mm,铸件飞边毛刺少,壁厚均匀,可减少手工操作中的检查样板等工序。


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