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一體化壓鑄車身結(jié)構(gòu)件十大缺陷及解決方案

2024-03-20 云南安全培訓(xùn)網(wǎng) 102

鋁合金壓鑄是指液態(tài)鋁合金在高溫高壓下以極快的速度從壓力室流入模腔,冷卻后形成鑄件的方法。尤其是近幾年成為行業(yè)趨勢的超大型一體化壓鑄更是新能源汽車零部件生產(chǎn)的先進工藝。鋁合金壓鑄件具有尺寸精度高、機械性能好、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點,在汽車、摩托車、內(nèi)燃機、電子、儀器儀表、航空航天等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。


雖然這種生產(chǎn)方式有各種各樣的優(yōu)點,但是在生產(chǎn)過程中,鋁合金壓鑄件的成型受很多因素影響,極易造成最終鑄件產(chǎn)生瑕疵,鋁合金溶液在流動過程中容易卷入氣體,鑄造過程中溫度分布不平衡,會導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生流痕、裂紋、縮腔、燒傷等諸多缺陷。


一、鑄件有流痕和和花紋

鑄件癥狀:

鑄件表面上有與金屬液流動方向一致的條紋,有明顯可見的與金屬基體顏色不一樣的無方向性的紋路,無發(fā)展趨勢。


產(chǎn)生原因分析:

1)模溫過低;
2)澆道設(shè)計不良,內(nèi)澆口位置不良;
3)料溫過低;
4)填充速度低,填充時間短;
5)澆注系統(tǒng)不合理;
6)排氣不良;
7)噴霧不合理。


二、鑄件出現(xiàn)龜裂紋

鑄件癥狀:

壓鑄件表面上有網(wǎng)狀發(fā)絲一樣凸起或凹陷的痕跡,隨壓鑄次數(shù)增加而不斷擴大和延伸。


產(chǎn)生原因分析:

1)壓鑄模腔表面有裂紋;
2)壓鑄模預(yù)熱不均勻。


三、鑄件產(chǎn)生冷隔

鑄件癥狀:

壓鑄件表面有明顯的、不規(guī)則的、下陷線性型紋路(有穿透與不穿透兩種)形狀細(xì)小而狹長,有時交接邊緣光滑,在外力作用下有斷開的可能。


產(chǎn)生原因分析:

1)兩股金屬流相互對接,但未完全熔合而又無夾雜存在其間,兩股金屬結(jié)合力又很薄弱;
2)澆注溫度或壓鑄模溫度偏低;
3)澆道位置不對或流路過長;
4)填充速度低。


四、鑄件出現(xiàn)縮陷(凹痕)

鑄件癥狀:

比較厚實的鋁鑄件,大部分的表面上有平滑的凹痕(狀如盤碟)。


產(chǎn)生原因分析:

1)由收縮引起壓鑄件設(shè)計不當(dāng)壁厚差太大;澆道位置不當(dāng);
壓射比壓低,保壓時間短;壓鑄模局部溫度過高。
2)冷卻系統(tǒng)設(shè)計不合理;
3)開模過早;
4)澆注溫度過高。


五、鑄件產(chǎn)生印痕

鑄件癥狀:

鑄件表面與壓鑄模型腔表面接觸所留下的痕跡或鑄件表面上出現(xiàn)階梯痕跡。


產(chǎn)生原因分析:

1)由頂出元件引起頂桿端面被磨損;頂桿調(diào)整長短不一致;壓鑄模型腔拼接部分和其他部分配合不好。
2)由拼接或活動部分引起鑲拼部分松動;活動部分松動或磨損;鑄件的側(cè)壁表面,由動、定;ハ啻┎宓蔫偧纬。


六、鑄件伴有粘附物痕跡

鑄件癥狀:

小片狀及金屬或非金屬與金屬的基體部分熔接,在外力的作用下剝落小片狀物,剝落后的鑄件表面有的發(fā)亮、有的為暗灰色。


產(chǎn)生原因分析:

1)在壓鑄模型腔表面有金屬或非金屬殘留物;
2)澆注時先帶進雜質(zhì)附在型腔表面上。


七、鑄件夾皮及剝落

鑄件癥狀:

在鑄件局部有金屬的明顯層次。


產(chǎn)生原因分析:

1)模具剛性不夠在金屬液填充過程中,模板產(chǎn)生抖動;
2)在壓射過程中沖頭出現(xiàn)爬行現(xiàn)象;
3)澆道系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)。


八、鑄件發(fā)生摩擦燒蝕

鑄件癥狀:

壓鑄件表面在某些位置上產(chǎn)生粗糙面。


產(chǎn)生原因分析:

1)由壓鑄型(模)引起的內(nèi)澆道的位置方向和形狀不當(dāng);
2)由鑄造條件引起的內(nèi)澆道處金屬液沖刷劇烈部位的冷卻不夠。


九、鑄件出現(xiàn)沖蝕

鑄件癥狀:

壓鑄件局部位置有麻點或凸紋。


產(chǎn)生原因分析:

1)內(nèi)澆道位置設(shè)置不當(dāng);
2)冷卻條件不好。


十、鑄件出現(xiàn)裂紋

鑄件癥狀:

將鑄件放在堿性溶液中,裂紋處呈暗灰色。金屬基體的破壞與裂開呈直線或波浪線形,紋路狹小而長,在外力作用下有發(fā)展趨勢。


產(chǎn)生原因分析:

1)合金中鐵含量過高或硅含量過低;合金中有害雜質(zhì)的含量過高,降低了合金的可塑性;鋁硅合金、鋁硅銅合金含鋅或含銅量過高;鋁鎂合金中含鎂量過多;
2)留模時間過短,保壓時間短;鑄件壁厚有劇烈變化之處;
3)局部包緊力過大,頂出時受力不均。


結(jié)語


一體化壓鑄可以將原本設(shè)計中多個單獨的零散部件經(jīng)過重新設(shè)計高度集成后,再利用大型壓鑄機進行一次成型,省略焊接的過程,直接得到一個完整大零件。由于這種生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新能夠簡化生產(chǎn)流程、提高生產(chǎn)效率,并且減輕車身重量,有效大幅降低生產(chǎn)成本。


此前,市場上采用一體化壓鑄工藝的主要是后底板,隨著工藝的優(yōu)化,一體化壓鑄的應(yīng)用范圍也在擴大。目前,一體化壓鑄技術(shù)逐步應(yīng)用到汽車前艙、中底板、電池托盤等零部件。有專業(yè)機構(gòu)測算,到2025年,國內(nèi)一體化壓鑄零部件市場空間將達到348.4億元,2021年至2025年復(fù)合年均增長率為230.9%。

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