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摘要:要想获得优质的压铸件产品,就必须要对影响压铸件质量的各种因素进行宏观上的综合把控,始终以质量保证体系贯穿于整个生产制造过程中,本文对影响压铸件的质量因素进行了全方位的分析,首先简要概述了压铸充型的过程,其次对影响压铸件质量的主要因素进行了详细深入的剖析,接着阐释了压铸件质量的模拟控制,旨在从根本上确保压铸件拥有良好的质量,进而促进我国生产制造业的又好又快发展进步,希望本文可以在一定程度上为相关的专业学者提供参考与借鉴,如有不足之处,还望批评指正。
关键词:影响;压铸件质量;思考;探究分析
1.压铸充型过程概述
总的来说,影响压铸件动态方面的可变因素非常多,其整体的控制难度是很大的,压铸充型过程从理论上可以大致分为三个主要阶段:首先是型腔内金属液在压射增压的作用下迅速压实冷却,一般情况下该过程是最容易暴露金属流铸件缺陷的,其次是金属液持续充填型腔,接着是金属液高速进入型腔而冲击内浇口对面型壁而扩展形成壳体。
由上述可知,充型过程中出现的可变因素数不胜数,主要可以分为动态与静态两方面:前者涵盖采用真空压铸时的负压曲线、模具温度、压室中的金属量等内容,而后者主要涉及增压压力、储能器压力、模具材料与结构、铸件结构、脱型剂与压铸机性能等因素,它们对施加于金属液上的冲头与压力速度会造成极大的影响作用,同时更要兼顾到充型条件,例如表面质量、尺寸精度与铸件中的气孔等。
2.影响压铸件质量的主要因素
压力铸件从压力、压射速度到金属温度变化的每一个环节都要求非常严格,这在客观程度上不仅造成压力铸件的程序繁琐复杂,还使得影响压铸质量的因素五花八门,现主要针对以下几种主要因素进行详细的阐释,希望相关的专业负责人对此引起广泛的关注与重视:
2.1压铸工艺参数的选用对铸件质量的影响
首先,控制模具温度会对合金液的温度、结晶状态、填充流态、冷却速度等方面产生重要的影响,要注意到压铸件容易粘模的特性,模具的温度梯度不宜过大,因为根据热胀冷缩原理这会引起模具型腔过早产生龟裂,适当提高模具的温度有利于金属液在模具内的填充,但是如果温度过高又会使得压铸件形成凹陷或产生气泡。其次,在压铸生产中,压力的表示形式主要有压射比与压射力两种,增大压射比压可以提高压铸件的致密性和强度,但是如果压射比超出了正常的标准区间,就会增加粘模的倾向,这会显著降低压铸件的伸长率,进而不利于压铸件质量的提升,阻碍了生产的顺利运营。
2.2压铸模结构对铸件质量的影响
压铸模是压铸生产中的重要工艺装备,它主要具有以下几点重要的作用:模具的强度限制了压射比压的最大限度,冷却系统控制和调节压铸过程的热平衡,型腔的精度决定着铸件的形状和尺寸公差等级,切勿忽视模具的强度,要想从根本上获得良好的表面质量和内在质量,必须要改进浇注系统。再者,维护与保养对铸件质量及模具使用寿命影响非常大,零件表面涂覆防锈剂,模具正常生产前还必须要进行预热,而且模具在生产固定数量的铸件后应该及时进行去应力退火处理,还要建立模具档案卡,日常记录模具的损坏形式、工作条件与生产情况等。
2.3压铸机性能对铸件质量的影响
现代压铸机压射机构的主要特点是三级压射,为了提高铸件质量的稳定性与减少人工调节参数的误差,务必要定期严格督促检查工作人员对压铸机做好检查,避免出现重大的安全故障而增加资金成本的损耗,切实为优质压铸件的生产提供保障,从事压铸机研发的技术人员要始终秉持“实事求是、与时俱进、开拓创新”的原则理念来升级压铸机性能。再者,要想选择出适当型号的压铸机,必须要统筹兼顾好铸件的重量、形状与投影面积等客观因素,这不仅有利于避免铸件缺陷的产生与节约能源消耗,还极大的有利于提高社会经效益和劳动生产率,进而从根本上提升压铸件的质量。
2.4脱模剂对铸件质量的影响
一方面,所谓脱模剂对压铸件质量造成的影响主要集中表现为它属于环保产品,可以提供良好的操作环境,耐高温性能非常好且不粘模具,而且脱模效果较好不妨碍后续处理,该稀释剂具有较低的挥发点,尤其在高温时可以保持很好的润滑性,脱模剂良好的表面光亮度可以显著提升压铸件的效率与质量,还不会在压铸件表面形成积垢等诸多优势。另一方面,脱模剂是使压铸件从型腔中顺利脱出的辅助手段,随着近年来新型耐高温材料的成功研制,在选择脱模剂的时候要综合全面的分析产品的性能,对其中的进口添加剂及配方都要进行科学详细的比对,必须要具备高配水比与高脱模效果,这极大的有利于延长模具的使用寿命。
2.5冲击波对铸件质量的影响
随着我国近年来对压铸模冷却技术的不断改革创新与优化升级,使得高能充型得到了广泛的普及应用,因此可以充分利用该技术来减小冲击波的同时提高压射速度,还可以延长增压时间的方法来实现金属缓慢冷凝的效果,通常压射头停止运动的瞬间会在型腔中产生压力冲击波,这非常不利于压铸件的生产管理、效率与寿命提升等,因此必须要予以消除。
3.压铸件质量的模拟控制
3.1模拟和编程
经过科学的调查研究资料显示,压铸充型是在高压高速下进行的,它属于强烈的紊流流动,这就会给数值模拟增加难度,往往科学合理的计算机模型与算法更能确保充型模拟的客观准确,针对压铸特点进行压铸件凝固过程温度的计算机模拟具有深刻意义,压铸件CAD系统是当前精度较高的可视化计算机软件,它可以提高压铸件生产效率,还能够客观的预测缩孔并进行热应力计算。压射冲头推动合金液从压室浇料口右端起始到合金液到达浇口为止,如下图1所示,充型速度的选择对于厚壁或内部质量要求高的铸件应适当的提高增压压力,依据模拟情况和压铸件的具体结构尺寸可以利用计算机对压力曲线进行精准编程,模拟技术是确定和优化充型工艺的有效方法。
图1卧式冷室压铸机压铸过程示意图
3.2用闭环控制
实际上,每一次压射过程都会与事先设定的曲线产生难以避免的偏差,而决定压铸件质量的关键因素就在于充型速度,所以务必要对压射过程进行闭环控制,这可以在短暂的时间内将数据修补回原来所设定的最小偏差范围内,可以在生产过程中实施动态策略与调控,主要有以下两种方法:
一是采用储能器作为增压与压射系统的动力,只有拥有高能充型系统的压铸机才可以生产壁更薄且综合性能高的零件,二是研究计算机在压铸中的应用,旨在严格的掌握压射中参数变化的规律并使其始终处于恒定的状态,同时还充分利用高精尖的电力计算机与伺服系统,做到将压射过程分成若干阶段,尽可能的从宏观上实现对压射过程的实时调控,有利于切实加强压铸件的质量。
结束语
综上所述,本文对影响压铸件的质量因素进行探究分析具有重要的现实性意义,压力铸件是近代金属加工工艺中发展较为迅速的一种少切削的特种铸造方法,压力铸件区别于其他铸造工艺的显著特征就是高速高压,它在充型过程中包含着流体力学、热学与力学现象,但是压力铸件的生产过程非常繁琐复杂,具有产品批量大、连续性强、变化点多等特点,因此不可避免的会出现铸件质量不完善的状况,这会直接影响企业经济效益的创造,所以本文深入探索了影响压铸件质量的各种因素,旨在找出具有针对性的应对措施,进而促进我国社会经济的协调稳定可持续快速健康发展进步。
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