傳統(tǒng)的保溫冒口基本上是一次性保溫冒口,其優(yōu)點(diǎn)是:制造方便、周期短、成本低、保溫效果好,多用于黑色金屬。但用于金屬型鑄造成批生產(chǎn)的中小件,卻存在如下缺點(diǎn):所需冒口數(shù)量多,總成本高,污染生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。為適應(yīng)金屬型生產(chǎn)需要,我們研究了一種微型保溫冒口,用來生產(chǎn)象壓縮機(jī)連桿、活塞等小型鋁鑄件。

壓縮機(jī)連桿其材質(zhì)為ZL105鋁合金。采取垂直分型,從連桿頂部引入金屬液,澆道和冒口合二為一。雙點(diǎn)畫線為普通冒口的形狀和尺寸,冒口和連桿為一整體型。有關(guān)參數(shù)為:鑄鋁件澆注溫度720~740℃;金屬型預(yù)熱溫度200一300℃。但澆注5, 6件后,整個(gè)金屬型溫度上升到300℃以上,從上到下的溫度梯度很小,不能形成順序凝固和有效補(bǔ)縮,常在連桿頭部的A處形成縮松或縮孔,為解決此問題需將整個(gè)金屬型淬水以降溫。但組成金屬型的冒口和連桿為一整體,淬水的結(jié)果,使整個(gè)金屬型都降溫,達(dá)不到下半型低溫、上半型高溫這一工藝要求,其結(jié)果是廢品率高達(dá)30%一40%。
上述普通冒口形狀上大下小,高60mm,總重量(鋁合金)170g,連桿的總重量(鋁合金)4 00g,經(jīng)計(jì)算工藝出品率為70%。
為了提高冒口補(bǔ)縮效率和降低廢品率必須增大溫度梯度,為此把金屬型的冒口部分分離出來,單獨(dú)做成的保溫冒口套。此冒口套用2 ~3mm厚的鋼板先焊成有夾層的上小下大的殼體,然后把具有良好保溫性能的材料(如陶瓷棉等)填入夾層中,這就做成了簡(jiǎn)易長(zhǎng)久型保溫冒口套。在使用時(shí),先預(yù)熱并在內(nèi)壁刷涂料。
鋁鑄件的使用量隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而不斷的攀升,而鋁鑄件本身是一種壓力鑄造的零件。鋁鑄件質(zhì)量包括外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量和使用質(zhì)量,外觀質(zhì)量是指鑄件表面的粗糙度、表面質(zhì)量、尺寸公差、形位公差和質(zhì)量偏差等;內(nèi)在質(zhì)量是指鑄件的化學(xué)成分、物理和力學(xué)性能、金相組織以及在鑄件內(nèi)部存在的孔涮、夾雜物和裂紋等;使用質(zhì)量是指鑄件能滿足各種使用要求和工作性能,如耐磨性、耐蝕性、和切削性、焊接性等。
壓鑄鋁件由于壓鑄方法固有的充型造成的噴射以及金屬模具快速冷卻和高的生產(chǎn)效率對(duì)模具的損害,使鋁鑄件不可避免的產(chǎn)生很多缺陷,一些缺陷是與壓鑄方法與之俱來的,一些則是可以避免的,一些缺陷不會(huì)影響鋁鑄件的性能,所以不會(huì)造成鑄件廢品,而另外一些缺陷則可能會(huì)影響鑄件的性能而成為廢品。質(zhì)量是企業(yè)的生命線,是提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的重要支柱,是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要條件,因此,提高鋁鑄件質(zhì)量,無論對(duì)于壓鑄企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益,還是減少資源浪費(fèi)的社會(huì)效益,都是非常有利的。鑄件設(shè)計(jì)的壁厚要求:
鋁鑄件壁厚度(通常稱壁厚)是壓鑄模具工藝中一個(gè)具有特殊意義的因素,壁厚與整個(gè)工藝規(guī)范有著密切關(guān)系,如填充時(shí)間的計(jì)算、內(nèi)澆口速度的選擇、凝固時(shí)間的計(jì)算、模具溫度梯度的分析、壓力(終比壓)的作用、留模時(shí)間的長(zhǎng)短、鑄件頂出溫度的高低及操作效率;
a、零件壁厚偏厚會(huì)使鋁鑄件的力學(xué)性能明顯下降,薄壁鑄件致密性好,相對(duì)提高了鑄件強(qiáng)度及耐壓性;
b、鑄件壁厚不能太薄,太薄會(huì)造成鋁液填充不良,成型困難,使鋁合金熔接不好,鑄件表面易產(chǎn)生冷隔等缺陷,并給壓鑄工藝帶來困難;鋁鑄件隨壁厚的增加,其內(nèi)部氣孔、縮孔等缺陷增加,故在保證鑄件有足夠強(qiáng)度和剛度的前提下,應(yīng)盡量減小鑄件壁厚并保持截面的厚薄均勻一致,為了避免縮松等缺陷,對(duì)鑄件的厚壁處應(yīng)減厚(減料),增加筋;對(duì)于大面積的平板類厚壁鑄件,設(shè)置筋以減少鑄件壁厚;
鋁鑄件具有較好的強(qiáng)度,可以采用熱處理獲得良好的機(jī)械性能、物理性能和抗腐蝕性能,因此在機(jī)械制造中得到廣泛的運(yùn)用。那么鋁鑄件在焊接時(shí)應(yīng)注意什么呢?
(1)鋁在空氣中及焊接時(shí)極易氧化,且氧化鋁的熔點(diǎn)高、非常穩(wěn)定,不易消除,阻礙了母材的熔化和熔合。鋁材的表面氧化膜和吸附的大量水分,易使焊縫產(chǎn)生氣孔。鋁鑄件焊接前應(yīng)采用化學(xué)或機(jī)械方法進(jìn)行嚴(yán)格表面清理,清除其表面氧化膜。
(2)鋁及鋁合金在焊接過程中,大量的熱量能被迅速傳導(dǎo)到基體金屬內(nèi)部,因而焊接鋁及鋁合金時(shí),能量多的消耗于金屬其他部位,為了獲得焊接接頭,應(yīng)當(dāng)盡量采用能量集中、功率大的能源或采用預(yù)熱等工藝措施。
(3)鋁凝固時(shí)的體積收縮率較大,焊接鋁鑄件的變形和應(yīng)力較大,因此,需采取預(yù)防焊接變形的措施。母材基體金屬如為變形強(qiáng)化或固溶時(shí)效強(qiáng)化時(shí),焊接熱會(huì)使熱影響區(qū)的強(qiáng)度下降。生產(chǎn)中可采用調(diào)整焊絲成分與焊接工藝的措施防止熱裂紋的產(chǎn)生。
(4)鋁對(duì)光、熱的反射能力較強(qiáng),固、液轉(zhuǎn)態(tài)時(shí),沒有明顯的光彩變化,焊接操縱時(shí)判定難,合金元素易蒸發(fā)、燒損,使焊縫性能下降。
(5)鋁及鋁合金在液態(tài)能溶解大量的氫,固態(tài)幾乎不溶解氫。在焊接熔池凝固和快速冷卻的過程中,氫來不及溢出,極易形成氫氣孔。嚴(yán)格控制氫的來源,可以防止氣孔的形成。
泊頭東固模具制造有限公司(http://www.hbdgmj.com)主營(yíng)項(xiàng)目:壓鑄件流動(dòng)性好,易熔焊,釬焊和塑性加工,在大氣中耐腐蝕,殘廢料便于回收和重熔;但蠕變強(qiáng)度低,易發(fā)生自然時(shí)效引起尺寸變化。澆鑄鋁件零件加工變形的原因很多,與材質(zhì)、零件形狀、生產(chǎn)條件等都有關(guān)系。鋁合金加工制品表面應(yīng)光潔、平正、鑄字標(biāo)志應(yīng)清晰,澆、冒口清理后與鑄件表面應(yīng)齊平。 消防鋁配件對(duì)于邊蓋類薄壁零件,采用鈑金冷做校正;容易磨損的軸孔類零件可采用金屬噴鍍、焊修、膠粘、機(jī)械加工等工藝以達(dá)到原廠尺寸。