1)控制氣孔產(chǎn)生,關(guān)鍵是減少混入鑄件內(nèi)的氣體量,理想的金屬流應不斷加速地由噴嘴經(jīng)過分流錐和澆道進入型腔,形成一條順滑及方向一致的金屬流,采用錐形流道設(shè)計設(shè)計,即澆道面積向內(nèi)澆口逐漸減少,可達到目的。在充填系統(tǒng)中,混入的氣體是由于渦流現(xiàn)象產(chǎn)生的。從金屬液由澆注系統(tǒng)進入型腔的模擬壓鑄過程的研究中,明顯看出澆道中尖銳、的轉(zhuǎn)變位和遞增的澆道截面積,都會使金屬液的流動出現(xiàn)渦流而卷氣。平穩(wěn)的金屬液流才有莉于氣體從澆道和型腔進入溢流槽和排氣槽,排出模外。
2)對于縮孔:要使壓鑄凝固過程中各個部位盡量同時均勻散熱,同時凝固。可通過合理的水口設(shè)計,內(nèi)澆口厚度及位置,模具設(shè)計,模溫控制及冷卻,來避免縮孔產(chǎn)生。
3)對于晶間腐蝕現(xiàn)象:,主要是控制合金原料中有害雜質(zhì)含量,注意廢料帶來的雜質(zhì)元素。
4)對于水紋、冷隔紋,可提高模具溫度,加大內(nèi)澆口速度,或在冷隔區(qū)加大溢流槽,來減少冷隔紋的出現(xiàn)。
5)對于熱裂紋:壓鑄件厚薄不要急劇變化以減少應力產(chǎn)生;相關(guān)的壓鑄工藝參數(shù)作調(diào)整;降低模溫。
3.案例分析
下面來分析一個鋅合金車模車身壓鑄件
缺陷:鋅合金壓鑄件表面有小泡。
(1)化學成分分析
查出雜質(zhì)元素元素Cd、Ph、Sn在標準范圍內(nèi),F(xiàn)e嚴重超標,發(fā)現(xiàn)鑄件脆性很大。
(2)金相分析
鋅合金壓鑄件顯示出密集的孔洞,呈現(xiàn)氣孔的特征為圓形的孔洞。由于氣孔的存在,壓鑄件在進行表面處理時,孔洞會進水,當噴漆或電鍍后進行烘烤時,孔洞內(nèi)的水變?yōu)樗羝w積膨脹或孔洞內(nèi)的氣體受熱膨脹,導致鑄件表面起泡。
鑄件可以看到冷隔紋。反映了金屬液在充填過程中,先進入型腔的金屬液接觸型壁后過早凝固,后進入的金屬液不能和已凝固層熔合為一體,兩者之間形成條狀缺陷。
理想的充填狀態(tài)應該使金屬液在充滿型腔之前沒有凝固發(fā)生,從而避免冷隔、水紋等缺陷。
鋅合金壓鑄件可見裂紋。裂紋產(chǎn)生于鑄件厚薄壁轉(zhuǎn)角處,由于厚薄不均,凝固過程產(chǎn)生應力,導致裂紋。
壓鑄件設(shè)計應盡量壁厚均勻,實在需要厚薄不均,也應采取厚薄之間漸進、圓角過渡。
有裂紋存在,電鍍時溶液會滲入鑄件中,烘烤時轉(zhuǎn)化為蒸氣,氣壓頂起電鍍層形成氣泡。
(3)澆注系統(tǒng)分析
本鑄件是采用了錐形流道,但沒有按照規(guī)范設(shè)計。
1)流道的截面積從噴嘴開始到內(nèi)澆口是逐漸擴大的,導致金屬液在澆道中產(chǎn)生渦流現(xiàn)象而卷氣。
2)流道采用了直角轉(zhuǎn)位,阻力大。應設(shè)計為圓角,轉(zhuǎn)彎半徑越大,阻力越小小,壓力損耗越小,容易脫模。
根據(jù)本壓鑄件形狀結(jié)構(gòu),設(shè)計澆注系統(tǒng)時通過控制橫澆道與內(nèi)澆口截面積之比,來控制金屬液進入型腔的射流角度,有利于充填。流道截面積應從噴嘴開始到內(nèi)澆日逐漸縮小,以避免金屬液流動過程中產(chǎn)生渦流、卷氣。