压铸模具的流道系统设计原则
根据铸件的重量(包括横浇道、料柄、溢流槽),选择适当的压铸机型号,具有优良性能的压铸机,是获得锌合金压铸件的可靠保证。 压铸机是压铸生产的关键设备,其性能的好坏客观决定了压铸件的优劣。正确选择压铸机,对保证产品质量、提高生产效率、降低生产成本至关重要,压铸机的性能取决于两个方面。
一是足够的锁模力:防止金属溶流压力峰,出现飞边、飞料。
二是足够的***能力:保证压铸时不造成工模过热或大量溢流,同时保证机器具有充分能力输送足够的熔融金属,并在短时间内以所需的速度,填充型腔。 由于锌合金必须在短时间内充填型腔,因此压铸模及其流道系统的设计制作比塑胶模具要求高得多。流道系统是引导金属溶液以一定的方式填充型腔,它对金属液的流动方向、压力传递、填充时间、排气条件、模温分布都起着重要的作用。同时也是决定压铸件质量的重要因素。压铸模具的流道系统设计原则应该从鹅颈管向浇口聚合,避免尖锐弯角,流程通径表面要光滑,以便减少阻力,保持液态锌合金的流动速度。
加强筋厚度和压铸件壁厚关系
对于大平面或壁薄的压铸件,其强度、刚性较差,易变形,这时利用加强筋可以有效防止压铸件收缩、断裂,消除变形,增强压铸件的强度与刚性,对过高的柱、台等结构,可以利用加强筋改善应力分布状况,防止根部断裂,同时加强筋可以辅助熔化金属的流动,提高铸件的填充性能。加强筋的根部厚度不大于此处壁的厚度,一般厚度设计为0.8~2.0mm;加强筋的脱模斜度一般设计为1°~3°,高度越高设计脱模斜度越小;加强筋根部需添加圆角,以避免零件截面急剧变化,同时辅助熔化金属流动,减小零件应力集中,提升零件强度,圆角一般接近与此处壁厚;加强筋高度一般不超过其厚度的5倍,加强筋厚度一般要求均匀,若设计太薄,加强筋本身易断裂,若太厚,则易产生凹陷、气孔等缺陷。表1为加强筋厚度和压铸件壁厚关系。
在锌合金压铸件加工过程中,出现缩孔和缩松的状况确实是让人头大,到底
缩孔和缩松的形成的原因是什么呢?又有何妙招可呢?
缩孔和缩松是这样形成的:浇入铸型中的液态合金,在随后的凝固过程中,若其液态收缩和凝固收缩引起的容积缩减得不到补充,则在锌合金压铸件上凝固的部位形成一些孔洞。其中容积较大的孔洞叫缩孔,细小且分散的孔叫缩松。
1、缩孔
一般出现在铸件上部凝固的部位,形状多呈倒圆锥形,内表面粗糙,通常隐藏在铸件的内层。
结晶温度范围愈窄的铸造合金,愈倾向于逐层凝固,也就愈容易形成缩孔。首先液态合金充满铸型,由于铸型的作用,使靠近铸型表面的一层液态合金很快凝固,而内部仍然处于液态;随着铸件温度的继续下降,外壳的厚度不断加厚,内部的液态合金因自身的液态收缩和补充外壳的凝固收缩,使其体积减小,从而引起液面下降,使锌合金压铸件内部出现空隙。如此下去,铸件逐层凝固,直到完全凝固,在其上部形成缩孔;固态收缩会使锌合金压铸件的外形尺寸略有缩小。
锌合金的液态收缩和凝固收缩愈大,缩孔的体积就愈大。
1、缩松
缩松是锌合金压铸件凝固的区域没能获得液态合金的补造成的分散、细小的缩孔。
根据的分布形态,缩松分为宏观缩松和微观缩松两类:
(1)宏观缩松指用肉眼或放大镜可以看到的细小孔洞。通常出现在缩孔的下方。
(2)微缩缩松是指分布在枝晶间的微小孔洞,在显微镜下才能看到。这种缩松的分布面更大,甚至遍及铸件整个截面,也很难完全避免。对于一般铸件也不作为非良品对待,除非一些对致密性和机械性能要求很高的锌合金压铸件。
总之,倾向于逐层凝固的合金,如纯金属、共晶成分的合金或结晶温度范围窄的合金,形成缩孔的倾向大,不易形成缩松;而另一些倾向于糊状凝固的合金如结晶温度范围宽的合金,产生缩孔的倾向小,却极易产生缩松。因此缩孔和缩松可在一定范围内互相转化。
缩孔和缩松的防止妙招:
采用适当的工艺措施,使铸件实现“顺序凝固”,即可获得无缩孔的铸件。
所谓顺序凝固是指,采用一些适当的工艺措施,使铸件远离冒口或浇口的部位先凝固。这样,铸件先凝固部位I的由凝固引起的体积缩减,可由较后凝固的部位II的液态合金补充;部位II的收缩由部位III的液态合金补充;部位III的收缩由冒口中的液态合金来补充,使铸件各部位的收缩均能获得补充,将缩孔转移至冒口中。去除冒口,获得致密的铸件。
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