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小型鑄件的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)
型腔數(shù)的決定
決定型腔數(shù),要考慮設(shè)備能力、模具加工的難易、生產(chǎn)批量大小、鑄件的精度要求等。特別是多型腔模具,由于模具加工難度大,尺寸精度誤差大,流道配置不易取得均衡,各型腔鑄件性能就不一致。壓鑄件要求精度高、幾何形狀復(fù)雜時(shí),一模一腔。小型鑄件根據(jù)情況而定。
澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
澆注系統(tǒng)不僅是液體金屬充填壓鑄型的通道,還對熔體的流動速度和壓力的傳遞以及排氣條件、壓鑄型熱平穩(wěn)等因素有調(diào)節(jié)作用,所以,設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)必須分析鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求、合金種類及其特性,還要考慮壓鑄機(jī)的類型及特點(diǎn)等,這樣才能設(shè)計(jì)合理的澆注系統(tǒng)。
壓鑄有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
1、非常高的尺寸性,在鑄件部件中小公差是可能的;
2、需要更低的機(jī)械公差和更少的加工;
3、可生產(chǎn)空心柱狀鑄件,例如軸承體、窄鉆孔鑄件和在鑄件上刻字的鑄件;
4、生產(chǎn)率高,生產(chǎn)時(shí)間短;
5、壓鑄中模具在壓強(qiáng)為15~120MPa的條件下填充。在凝固過程中壓力一直起作用。壓力在鑄造機(jī)器中產(chǎn)生,并且通過活塞應(yīng)用于熔體中,而活塞漿熔融金屬注入到模具中。通過這種方法可以生產(chǎn)出壁厚少于1mm、具有鋒利邊緣的鑄件。較高的鑄造壓力導(dǎo)致了較高的金屬流動粘度(10~150m/a)和較短的填充時(shí)間(150~20ms)。這也意味著當(dāng)逐漸與模具表面接觸時(shí),盡管冷卻速度很快,但是在模具沒有完全填滿之前是不會凝固的。真因?yàn)檫@個(gè)原因,的模具填充是非常重要的。在模具表面起作用的高壓也會產(chǎn)生壓力,使兩個(gè)半模具分開,而這個(gè)力與相應(yīng)的“緊鎖力”相反。這些力給模具很大的負(fù)載,不像再冷鑄中那樣,需要使用熱工作鋼和小盒及帶有穩(wěn)定夾架的固態(tài)模具。與機(jī)器有關(guān)聯(lián)的水壓單元安裝了一個(gè)高壓蓄水池,并且控制機(jī)器需要廣泛的自動化。所有的這些都加倍了機(jī)械和工具的成本。生產(chǎn)的高尺寸性和表面性質(zhì),和高產(chǎn)量共同使這個(gè)工藝更加經(jīng)濟(jì),尤其是對于長周期的工藝。這些也是為和壓鑄比其他鑄造工藝更廣泛用于鋁合金的原因。所有模具部件的負(fù)載增大了鑄件的壓力,因此砂芯使用時(shí)不能超過特定的溫度(比低壓壓鑄中的溫度高)。金屬核心必須拔出以便允許鑄件能從模具中取出,他在實(shí)踐中是不能用做凹槽的,這也限制了壓鑄件的設(shè)計(jì)。然而在很多情況下,可以找到合適的方法彌補(bǔ)這個(gè)缺陷。
壓鑄模具的結(jié)構(gòu)是否正確合理,是鋁合金壓鑄件能否順利加工生產(chǎn)的一個(gè)先決條件,是鋁合金壓鑄件是否可以達(dá)到合格的決定性條件。所以介紹鋁合金壓鑄件加工工藝流程時(shí),模具是不可少的一部分:
鋁合金壓鑄件的加工步驟:
1、退火處理:鋁合金壓鑄件加熱到300℃上下,保溫一段時(shí)刻后,隨爐冷卻到室溫的工藝稱為退火。退火時(shí),固溶體會呈現(xiàn)分化,聚集,可以去除鋁合金壓鑄件的內(nèi)應(yīng)力,讓鋁合金壓鑄件的尺度保持穩(wěn)固,防止變形,增強(qiáng)鋁合金壓鑄件的塑性。
2、固溶處理:將鋁合金壓鑄件加熱到晶體的熔點(diǎn),然后在這樣的溫度下持續(xù)久一點(diǎn),然后冷卻,讓強(qiáng)化組元可以地溶解,保存這個(gè)高溫一直到室溫,這一工序就叫做固溶處理。固溶處理可以增強(qiáng)鋁合金壓鑄件的強(qiáng)度和塑性,提高鋁合金壓鑄件的抗腐蝕。固溶處理的效果一般和固溶處理溫度、固溶處理保溫、冷卻速度三個(gè)方面有關(guān)。
3、時(shí)效處理:把固溶處理后的鋁合金壓鑄件加熱到設(shè)定溫度,持續(xù)一段后出爐,放在空氣里冷卻的辦法叫做時(shí)效。要是時(shí)效強(qiáng)化是在室溫下完結(jié)的那就叫天然時(shí)效.要是時(shí)效強(qiáng)化是在比室溫高的環(huán)境里并保溫一段時(shí)刻后完結(jié)的稱為人工時(shí)效。時(shí)效處理進(jìn)行著過飽和固溶體分化的自發(fā)過程,可以讓合金基體的點(diǎn)陣降到相對安穩(wěn)的狀況。