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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(duì)熔體的流動(dòng)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)。
發(fā)達(dá)國(guó)家90%以上的鋁鑄件用于汽車零件制造業(yè)
我國(guó)鑄造業(yè)的現(xiàn)狀是產(chǎn)量大,年產(chǎn)鑄件約1200萬(wàn)噸,廠點(diǎn)多,達(dá)2萬(wàn)多個(gè),鑄造業(yè)的從業(yè)人員在120萬(wàn)人以上。我國(guó)鑄造行業(yè)的一大特色是改革開放以來(lái)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)迅猛發(fā)展,成為我國(guó)鑄造行業(yè)的一支重要力量
目前,各鑄件生產(chǎn)大國(guó)的鋁、鎂合金鑄件所占比例在13%~19%之間,有些國(guó)家(如意大利)更是高達(dá)30%~40%,而我國(guó)的鋁、鎂合金鑄件所占的比例不到10%。發(fā)達(dá)國(guó)家90%以上的鋁鑄件用于汽車零件制造業(yè)。
加強(qiáng)筋厚度和壓鑄件壁厚關(guān)系
對(duì)于大平面或壁薄的壓鑄件,其強(qiáng)度、剛性較差,易變形,這時(shí)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(duì)過(guò)高的柱、臺(tái)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(shí)加強(qiáng)筋可以輔助熔化金屬的流動(dòng),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(jì)為0.8~2.0mm;加強(qiáng)筋的脫模斜度一般設(shè)計(jì)為1°~3°,高度越高設(shè)計(jì)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(shí)輔助熔化金屬流動(dòng),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(guò)其厚度的5倍,加強(qiáng)筋厚度一般要求均勻,若設(shè)計(jì)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。
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(huì)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(guò)飽和固溶體分化的自發(fā)過(guò)程,可以讓合金基體的點(diǎn)陣降到相對(duì)安穩(wěn)的狀況。