壓鑄生產(chǎn)問題及改進(jìn)措施

1、壓鑄生產(chǎn)存在問題和改進(jìn)措施壓鑄生產(chǎn)中遇到的質(zhì)量問題很多,其原因也是多方面。生產(chǎn)中必須對(duì)產(chǎn)生的質(zhì)量問題作出正確的判斷。找出真正的原因,才能提出相應(yīng)切實(shí)可行的有效的改進(jìn)措施,以便不斷提高鑄件質(zhì)量。壓鑄件生產(chǎn)所出現(xiàn)的質(zhì)量問題中,有關(guān)缺陷方面的特征、產(chǎn)生的原因(包括改進(jìn)措施分別敘述于后。一、欠鑄壓鑄件成形過程中,某些部位填充不完整,稱為欠鑄。當(dāng)欠鑄的部位嚴(yán)重時(shí),可以作為鑄件的形狀不符合圖紙要求來看待。通常對(duì)于欠鑄是不允許存在的。造成欠鑄的原因有:1填充條件不良,欠鑄部位呈不規(guī)則的冷凝金屬Ø當(dāng)壓力不足、不夠、流動(dòng)前沿的金屬凝固過早,造成轉(zhuǎn)角、深凹、薄壁(甚至薄于平均壁厚、柱形孔壁等部位產(chǎn)生欠鑄

2、。Ø模具溫度過低Ø合金澆入溫度過低Ø內(nèi)澆口位置不好,形成大的流動(dòng)阻力2氣體阻礙,欠鑄部位表面光滑,但形狀不規(guī)則Ø難以開設(shè)排溢系統(tǒng)的部位,氣體積聚Ø熔融金屬的流動(dòng)時(shí),湍流劇烈,包卷氣體3模具型腔有殘留物Ø涂料的用量或噴涂方法不當(dāng),造成局部的涂料沉積Ø成型零件的鑲拼縫隙過大,或滑動(dòng)配合間隙過大,填充時(shí)竄入金屬,鑄件脫出后,并未能被完全帶出而呈現(xiàn)片狀?yuàn)A在縫隙上。當(dāng)之種片狀的金屬(金屬片,其厚度即為縫隙的大小又凸于周圍型面較多,便在合模的情況下將凸出的高度變成適為鑄件的壁厚,使以后的鑄件在該處產(chǎn)生穿透(對(duì)壁厚來說的溝槽。這種穿透的溝

3、槽即成為欠鑄的一種特殊形式。這種欠鑄現(xiàn)象多在由鑲拼組成的深腔的情況下出現(xiàn)。Ø澆料不足(包括余料節(jié)過薄。Ø立式壓鑄機(jī)上,壓射時(shí),下沖頭下移讓開噴嘴孔口不夠,造成一系列的填充條件不良。二、裂紋鑄件的基體被破壞或斷開,形成細(xì)長(zhǎng)的縫隙,呈現(xiàn)不規(guī)則線形,在外力作用下有發(fā)展的趨勢(shì),這種缺陷稱為裂紋。在壓鑄件上,裂紋是不允許存在的。造成裂紋的原因有:1.鑄件結(jié)構(gòu)和形狀Ø鑄件上的厚壁與薄壁的相接處轉(zhuǎn)變避劇烈Ø鑄件上的轉(zhuǎn)折圓角不夠Ø鑄件上能安置推桿的部位不夠,造成推桿分布不均衡Ø鑄件設(shè)計(jì)上考慮不周,收縮時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力而撕裂。2.模具的成型零件的表面質(zhì)量不好

4、,裝固不穩(wěn)Ø成型表面沿出模方向有凹陷,鑄件脫出撕裂Ø凸的成型表面其根部有加工痕跡未能消除,鑄件被Ø成型零件裝固有偏斜,阻礙鑄件脫出。3.頂出造成Ø模具的頂出元件安置不合理(位置或個(gè)數(shù)Ø頂出機(jī)構(gòu)有偏斜,鑄件受力不均衡Ø模具的頂出機(jī)構(gòu)與機(jī)器上的液壓頂出器的連接不合理,或有歪斜或動(dòng)作不協(xié)調(diào)Ø頂針頂出時(shí)的機(jī)器頂桿長(zhǎng)短不一致,液壓頂出的頂棒長(zhǎng)短不一致。4.合金的成分1對(duì)于鋅合金A有害雜質(zhì)鉛、錫和鎘的含量較多B純度不夠2對(duì)于鋁合金A含鐵量過高,針狀的含鐵化合物增多B鋁硅合金中硅含量過高C鋁鎂合金中鎂含量高D其它雜質(zhì)過高,增加了脆性3對(duì)于

5、鎂合金鋁、硅含量過高5合金的熔煉質(zhì)量A熔煉溫度過高,造成偏析B保溫時(shí)間過長(zhǎng),晶粒粗大C氧化夾雜過多6操作不合理A留模時(shí)間過長(zhǎng),特別是熱脆性大的合金(如鎂合金B(yǎng)涂料用量不當(dāng),有沉積7填充不良、金屬基體未熔合,凝固后強(qiáng)度不夠,特別是離澆口遠(yuǎn)的部位更易出現(xiàn)。三、孔穴孔穴包括氣孔和縮孔1、氣孔氣孔有兩種:一種是填充時(shí),金屬卷入氣體形成的內(nèi)表面光亮和光滑、形狀較為規(guī)則的孔洞。另一種是合金熔煉不正確或不夠,氣體熔解于合金中。壓鑄時(shí),激冷甚劇,凝固很快,熔于金屬內(nèi)部的氣體來不及析出,使金屬內(nèi)的氣體留在鑄件內(nèi)而形成孔洞。壓鑄件內(nèi)的氣孔以金屬卷入型腔中的氣體所形成的氣孔是主要的,而氣體的大部分為空氣。產(chǎn)生氣孔的

6、原因1.內(nèi)澆口速度過高,湍流運(yùn)動(dòng)過劇,金屬流卷入氣體嚴(yán)重2.內(nèi)澆口截面積過小,噴射嚴(yán)重3.內(nèi)澆口位置不合理,通過內(nèi)澆口后的金屬立即撞擊型壁、產(chǎn)生渦流,氣體被卷入金屬流中4.排氣道位置不對(duì),截面積不夠,造成排氣條件不良5.大機(jī)器壓鑄小零件,壓室的充滿度過小,尤其是臥式冷壓鑄機(jī)上更為明顯6.鑄件設(shè)計(jì)不合理。a形成鑄件有難以排氣的部位;b局部部位的壁厚太厚7.待加工面的加工量過大,使壁厚增加過多。8.熔融金屬中含有過多的氣體2、縮孔鑄件凝固過程中,金屬補(bǔ)償不足所形成的呈現(xiàn)暗色、形狀不規(guī)則的孔洞,即為縮孔。其原因有:I.金屬澆入溫度過高II.金屬液過熱時(shí)間太長(zhǎng)III.壓射的最終補(bǔ)壓的壓力不足IV.余料

7、餅太薄,最終補(bǔ)壓起不到作用V.內(nèi)澆口截面積過小(主要是厚度不夠VI.溢流槽位置不對(duì)或容量不夠VII.鑄件結(jié)構(gòu)不合理,有熱節(jié)部位,并且該處有解決VIII.鑄件的壁厚變化太大在壓鑄件上,產(chǎn)生縮孔的部位,往往是容易產(chǎn)生氣孔的處所,故壓鑄件內(nèi),有的孔穴常常是氣孔、縮孔混合而成的。四、條紋填充過程中,當(dāng)熔融金屬流動(dòng)的動(dòng)能足以產(chǎn)生噴濺或雖然聚集成流束,但又相連得不緊密的條件時(shí),邊界凝固層便具有“疏散效應(yīng)”,而處于這種狀態(tài)金屬在隨后的金屬主流所覆蓋之前,早就凝固,于是,在鑄件表面上便形成紋絡(luò),這就是壓鑄件上常見的條紋。鋁合金鑄件上條紋最為明顯,而在鑄件的大面積的壁面上,就更為突出。這種條紋呈現(xiàn)不同的反射程度

8、,有時(shí)比鑄件的基體的顏色稍暗一些,有時(shí)硬度上也稍有不一樣。根據(jù)工廠初步測(cè)定條紋的深度約在0.2毫米以內(nèi),而深度為0.05毫米起,外觀就已經(jīng)明顯地看出來。對(duì)條紋作化學(xué)的、攝譜的和金相的研究發(fā)現(xiàn),條紋與鑄件本身相同的化學(xué)成分,可而條紋不是硅偏析、渣滓、污損,也不是合金的其它化學(xué)本性原因造成的。條紋的深度僅0.080.20毫米。有時(shí)條紋有著清晰的邊界,有時(shí)條紋與鑄造組織混雜在一起,看不到明顯的過渡區(qū)。條紋的微觀組織基本上沒有不同于主要組織,只是它更細(xì)致一些。對(duì)于鋁合金來說,條紋內(nèi)鋁硅共晶組織更加細(xì)致,合金組元中的金屬間化合物也是如此。條紋也呈現(xiàn)硅的不足(暗的組成物,但沒有發(fā)現(xiàn)化學(xué)上的差異。在條紋更細(xì)

9、的組織中,硅的分布也不一樣,既然硅比鋁要黑些,因而條紋的顏色常常看來更暗。綜上所述,壓鑄件表面的條紋,是填充過程中必然發(fā)生的結(jié)果,尤其是鋁合金鑄件的表面更為突出,而條紋的組織和性質(zhì)對(duì)于壓鑄件的使用來說,在一般的情況下沒有影響的。只有在壁很薄時(shí),才對(duì)條紋的深度有限制。至于在光飾要求高的表面上則還是不應(yīng)該存在的。既然條紋是由于邊界凝固層的“疏散效應(yīng)”所形成,而根據(jù)填充過程的特性,便可對(duì)產(chǎn)生這種“疏散效應(yīng)”的原因作如下的分析:I.填充時(shí),劇烈的湍流將氣體卷入金屬流中,從而對(duì)金屬流速產(chǎn)生彌散作用。II.在填充過程中,鑄件的外殼層(邊界凝固層常常不是整個(gè)地同時(shí)形成的(在填充理論的敘述中已經(jīng)提到在尚未形成

10、殼層的區(qū)域便出現(xiàn)“疏散效應(yīng)”。對(duì)于有大平在面的鑄件,在大的平面壁上就更為明顯。III.模具溫度低于熱平衡條件所應(yīng)有的溫度,使“疏散效應(yīng)”更為強(qiáng)烈,產(chǎn)生的區(qū)域亦大為增多。IV.金屬流撞擊型壁而產(chǎn)生濺射所造成的“疏散效應(yīng)”十分明顯,當(dāng)撞擊后的金屬分散成密集的液滴,便成為麻面。這就是鑄件表面上總是帶有強(qiáng)烈的濺射痕跡的原因。正對(duì)內(nèi)澆中的型壁是撞擊濺射最常見的區(qū)域。V.涂料涂層不勻,厚的部位受到金屬流的熾熱混雜在金屬中,并使金屬產(chǎn)生“分隔”,從而造成“疏散效應(yīng)”。VI.涂料局部沉積而氣體又未揮發(fā)干凈,余下的氣體被金屬流所包卷,對(duì)金屬流產(chǎn)生彌散作用。VII.排溢系統(tǒng)不合理,逸氣不通暢,型腔中的氣體過多,金

11、屬流因氣體而彌散的作用增強(qiáng)。根據(jù)條紋產(chǎn)生的原因,可見其深度是隨時(shí)變化的。所以,生產(chǎn)中,常常按深度的不同,將條紋分別稱為花紋、流痕、麻面和冷紋等等。而冷紋的深度則是條紋中最深的一種。五、表層疏松壓鑄件的外殼層(邊界凝固層一般約為0.50.8毫米左右。在這個(gè)殼層(也稱表皮層上有一種呈現(xiàn)松散不密實(shí)的宏觀組織,即為表層疏松。表層疏松的形成的原因與條紋相似,故其性質(zhì)也很接近,也是有時(shí)有清晰的邊界,有時(shí)則無明顯的過渡區(qū)。但其深度則較條紋更深一些,而且總是與涂料過多而沉積有關(guān),因此,表層疏松的顏色比條紋更為灰暗,反射更差。有時(shí),也帶有涂料受熾熱而燒灼的顏色,所以有時(shí)這種還與涂料的本色有關(guān)。深度很淺的表層疏松

12、,一般來說沒有妨礙,但光飾(涂覆則不允許存在。六、冷隔金屬流互相對(duì)接或搭接但未熔合而出現(xiàn)的縫隙,稱為冷隔。對(duì)于大鑄件來說,冷隔這種缺陷出現(xiàn)較多。出現(xiàn)冷隔的部位通常是離內(nèi)澆口遠(yuǎn)的區(qū)域。它是由于金屬流分成若干股地流動(dòng)時(shí),各股的流動(dòng)前沿已呈現(xiàn)冷凝狀態(tài)(稱為凝固前沿,但在后面的金屬流的推動(dòng)下,仍然進(jìn)行填充,當(dāng)與其相遇的金屬流同樣具有凝固前沿時(shí),則相遇的凝固層不能再熔合,其接合處便呈現(xiàn)縫隙,這種縫隙便稱為冷隔。嚴(yán)重的冷隔對(duì)鑄件的使用有一定的妨礙,應(yīng)視鑄件的使用條件和冷隔的程度而定。產(chǎn)生冷隔的原因有:1.金屬流在型腔中分成若干股地進(jìn)行填充2.溢流槽位置與金屬流股匯集處不吻合3.合金澆入溫度過低4.模具溫度

13、過低5.內(nèi)澆口速度太小6.金屬流程過長(zhǎng)七、凹陷鑄件表面上的癟下部位稱為凹陷,產(chǎn)生的原因有1.鑄件的熱節(jié)部位填充滿(內(nèi)部有空洞,收縮時(shí),表皮層雖有一定的強(qiáng)度,但在不破裂的情況下,仍然受到內(nèi)部的收縮作用而表面呈現(xiàn)凹陷,即稱為縮凹。2.填充時(shí),氣體被擠在金屬流與型腔壁面之間而未被排除出去,該處即出現(xiàn)凹陷。這凹陷的表面光潔,多出現(xiàn)在型腔難以排氣,而鑄件則是端旁邊緣部位上。3.在機(jī)器壓射機(jī)構(gòu)的性能較差(如舊的立式機(jī)器的情況下,當(dāng)工作液壓力不穩(wěn)定,壓射壓力也不穩(wěn)定。推動(dòng)金屬的壓力不連續(xù),造成鑄件的表皮層不止一次地形成,但是每次表皮層的邊緣位置不同,前一次的表皮層有部分邊緣未被后一次所覆蓋,便產(chǎn)生條狀的凹陷

14、。4.模具型腔有殘留物,這在前面對(duì)產(chǎn)生欠鑄的原因中已經(jīng)提到過。但產(chǎn)生時(shí)凹陷,型腔的殘留物并不一定是片狀,而是帶有不規(guī)則的各種形狀,殘留物高出型面的高度也不大,故鑄件的入深度也較淺。八、氣泡鑄件表皮下,聚集氣體因熱脹將鑄件表面鼓起的泡,稱為氣泡。氣泡的表皮仍然是壓鑄表皮。產(chǎn)生的原因有:1.型腔內(nèi)氣體過多2.模具溫度過高(或冷卻通道失去作用。九、擦傷鑄件的表面順著出模方向的拉傷痕跡,即為擦傷。它有兩種特征:1.金屬流撞擊型壁后,引起金屬對(duì)型壁的強(qiáng)烈焊合或粘附(如同將稠糊狀泥漿用力擲在墻上的粘附現(xiàn)現(xiàn)象一樣,用力愈大,粘附愈多,而當(dāng)粘附部位在脫模時(shí),金屬被擠拉而把表皮層撕破,鑄件該部位就出現(xiàn)拉傷。2.

15、模具成形表面質(zhì)量較差時(shí),鑄件脫模造成拉傷,多呈直線(脫模方向的溝道,淺的不到0.1毫米,深的約有0.3毫米。擦傷嚴(yán)重時(shí),便產(chǎn)生粘模,鑄件甚至脫不出來。擦傷現(xiàn)象以鋁合金最為嚴(yán)重產(chǎn)生擦傷的原因有:1.成形表面斜度過小或有反斜度。2.成形表面光潔度不夠,或加工紋向不對(duì),或在脫模方向上平整度較差。3.成形表面有碰傷。4.涂料不足,涂料性質(zhì)不合要求。5.金屬流撞擊型壁過劇。6.鋁合金中含鐵量過低(小于0.6%7.金屬澆入溫度過高。十一、網(wǎng)狀痕跡、網(wǎng)狀毛刺模具零件熱裂造成鑄件表面上的痕跡和突出金屬刺,而又因模具熱裂多呈現(xiàn)網(wǎng)狀(放射狀,當(dāng)熱裂程度較輕時(shí),印在鑄件上的即為網(wǎng)狀痕跡;而熱裂程度嚴(yán)重時(shí),常形成裂縫

16、,鑄件上便有網(wǎng)狀毛刺。熔點(diǎn)愈高的合金,這種熱裂造成的現(xiàn)象愈嚴(yán)重。例如銅合金的模具,熱裂就較為嚴(yán)重。而黑色金屬壓鑄就更為嚴(yán)重。壓鑄上的網(wǎng)狀痕跡一般是不作限制的。而網(wǎng)狀毛刺在輕微程度時(shí),通常都允許的;當(dāng)達(dá)到嚴(yán)重程度時(shí),則按使用條件而定。造成模具熱裂的原因有:1.內(nèi)澆口附近磨擦阻力最大,經(jīng)受熔融金屬的沖蝕最為嚴(yán)重,最易產(chǎn)生熱裂。2.模具成型零件有較大平面是薄弱(實(shí)體厚度小區(qū)域。3.冷卻系統(tǒng)調(diào)節(jié)不當(dāng)。4.水劑涂料未經(jīng)過預(yù)熱,或噴涂不當(dāng),對(duì)模具激冷過劇。5.涂料有化學(xué)腐蝕作用(如氟化鈉。6.成型零件上鑲拼(包括型芯孔至邊緣過小造成薄弱的部位,也會(huì)產(chǎn)生早期熱裂,但這熱裂是條紋狀的。同樣也再現(xiàn)痕跡和毛刺兩種

17、。7.推桿和型芯(壓鑄件為小圓孔處于經(jīng)受金屬流沖蝕較劇烈的部位(如澆口、澆道時(shí),其配合的孔口上緣將產(chǎn)生早期熱裂,裂紋呈放射狀擴(kuò)展。使壓鑄件表面也會(huì)產(chǎn)生痕跡和毛刺。8.模具材料有原始缺陷,鍛造工藝不當(dāng)、熱處理方法不對(duì)所造成的潛在裂紋。十二、接痕因模具零件的鑲拼、活動(dòng)零件或分型接合處所造成的高低不平的印痕,稱為接痕。接痕交界的兩相鄰表面的斜度有同一方向的和方向相反的兩種。十三、頂出元件痕跡模具上頂出元件(如推桿與鑄件接觸的頂面處于型腔內(nèi)的工作位置時(shí),與原型面不一樣平齊,鑄件便出現(xiàn)頂出元件痕跡。頂出元件痕跡又有凸出凹入兩種,其凸起高度和凹入深度應(yīng)根據(jù)鑄件要求而定。十四:鑄件變形鑄件的變形一般是指整體

18、變形而言。常見的變形有翹曲、彎扭、彎曲等。產(chǎn)生變形的原因有:1.鑄件本身結(jié)構(gòu)不合理,凝固收縮產(chǎn)生變形。2.模具結(jié)構(gòu)不合理(如活動(dòng)型芯帶動(dòng)、鑲拼不合理等。3.頂出過程中,頂出溫度過高(鑄件的、頂出結(jié)構(gòu)不好、頂出有沖擊、頂出力不均衡,都會(huì)使鑄件產(chǎn)生變形。4.已產(chǎn)生粘模,但尚未達(dá)到鑄件脫不出的情況下,頂出時(shí)也會(huì)產(chǎn)生變形。5.澆口系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)(主要是溢流布置不合理,引起收縮時(shí)的變形。十五、鑄件幾何形狀、尺寸與圖紙不符造成鑄件幾何、形狀與圖紙不符的原因有:1.模具成形部分已損壞,但生產(chǎn)并未發(fā)現(xiàn)而繼續(xù)生產(chǎn)。2.模具的活動(dòng)成形部分(如滑塊已不能保持在應(yīng)有的工作位置上(如楔緊不夠、裝固位置變動(dòng)。3.模具分型

19、面金屬物未清理干凈,致使與分型面有關(guān)的尺寸發(fā)生變動(dòng)。4.型腔中有殘留物。十六、合金的化學(xué)成分不合標(biāo)準(zhǔn)主要原因是:1.熔煉過程沒有按工藝規(guī)程進(jìn)行。2.保溫時(shí)間、熔點(diǎn)低的元素容易燒損,成分發(fā)生變化。3.保溫時(shí)間過長(zhǎng),坩堝受到浸蝕,坩堝的某些元素滲入合金中,這一現(xiàn)象以鑄鐵坩堝較為明顯,使合金的鐵含量有所增加,其中又以鋁合金最為嚴(yán)重4.回爐料管理不善,不同牌號(hào)的合金混雜,回爐料的等級(jí)未嚴(yán)格區(qū)分。5.回爐料與新料配比不當(dāng)。6.原材料進(jìn)廠時(shí)未作分析鑒定。7.配制合金時(shí),配料計(jì)算不正確,加料有錯(cuò)誤,稱重不準(zhǔn)。十七、合金的機(jī)械性能不合標(biāo)準(zhǔn)主要原因是:1.合金的化學(xué)成分中對(duì)機(jī)械性能有主要影響的元素含量不對(duì),特別

20、是雜質(zhì)含量過高。2.保溫時(shí)間過長(zhǎng)或過熱溫度過高,合金晶粒粗大。3.熔煉不正確。4.回爐料與新料配比不當(dāng),回爐料過多或回爐料未加分級(jí)。5.合金錠在室外露天堆放,氧化物過多。6.試棒澆注過程不合要求。說明:本信息壓鑄生產(chǎn)中遇到的質(zhì)量問題很多,其原因也是多方面。生產(chǎn)中必須對(duì)產(chǎn)生的質(zhì)量問題作出正確的判斷。找出真正的原因,才能提出相應(yīng)切實(shí)可行的有效的改進(jìn)措施,以便不斷提高鑄件質(zhì)量。壓鑄件生產(chǎn)所出現(xiàn)的質(zhì)量問題中,有關(guān)缺陷方面的特征、產(chǎn)生的原因(包括改進(jìn)措施分別敘述于后。一、欠鑄壓鑄件成形過程中,某些部位填充不完整,稱為欠鑄。當(dāng)欠鑄的部位嚴(yán)重時(shí),可以作為鑄件的形狀不符合圖紙要求來看待。通常對(duì)于欠鑄是不允許存

21、在的。造成欠鑄的原因有:1填充條件不良,欠鑄部位呈不規(guī)則的冷凝金屬Ø當(dāng)壓力不足、不夠、流動(dòng)前沿的金屬凝固過早,造成轉(zhuǎn)角、深凹、薄壁(甚至薄于平均壁厚、柱形孔壁等部位產(chǎn)生欠鑄。Ø模具溫度過低Ø合金澆入溫度過低Ø內(nèi)澆口位置不好,形成大的流動(dòng)阻力2氣體阻礙,欠鑄部位表面光滑,但形狀不規(guī)則Ø難以開設(shè)排溢系統(tǒng)的部位,氣體積聚Ø熔融金屬的流動(dòng)時(shí),湍流劇烈,包卷氣體3模具型腔有殘留物Ø涂料的用量或噴涂方法不當(dāng),造成局部的涂料沉積Ø成型零件的鑲拼縫隙過大,或滑動(dòng)配合間隙過大,填充時(shí)竄入金屬,鑄件脫出后,并未能被完全帶出而呈現(xiàn)片狀?yuàn)A

22、在縫隙上。當(dāng)之種片狀的金屬(金屬片,其厚度即為縫隙的大小又凸于周圍型面較多,便在合模的情況下將凸出的高度變成適為鑄件的壁厚,使以后的鑄件在該處產(chǎn)生穿透(對(duì)壁厚來說的溝槽。這種穿透的溝槽即成為欠鑄的一種特殊形式。這種欠鑄現(xiàn)象多在由鑲拼組成的深腔的情況下出現(xiàn)。Ø澆料不足(包括余料節(jié)過薄。Ø立式壓鑄機(jī)上,壓射時(shí),下沖頭下移讓開噴嘴孔口不夠,造成一系列的填充條件不良。二、裂紋鑄件的基體被破壞或斷開,形成細(xì)長(zhǎng)的縫隙,呈現(xiàn)不規(guī)則線形,在外力作用下有發(fā)展的趨勢(shì),這種缺陷稱為裂紋。在壓鑄件上,裂紋是不允許存在的。造成裂紋的原因有:1.鑄件結(jié)構(gòu)和形狀Ø鑄件上的厚壁與薄壁的相接處轉(zhuǎn)變

23、避劇烈Ø鑄件上的轉(zhuǎn)折圓角不夠Ø鑄件上能安置推桿的部位不夠,造成推桿分布不均衡Ø鑄件設(shè)計(jì)上考慮不周,收縮時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力而撕裂。2.模具的成型零件的表面質(zhì)量不好,裝固不穩(wěn)Ø成型表面沿出模方向有凹陷,鑄件脫出撕裂Ø凸的成型表面其根部有加工痕跡未能消除,鑄件被Ø成型零件裝固有偏斜,阻礙鑄件脫出。3.頂出造成Ø模具的頂出元件安置不合理(位置或個(gè)數(shù)Ø頂出機(jī)構(gòu)有偏斜,鑄件受力不均衡Ø模具的頂出機(jī)構(gòu)與機(jī)器上的液壓頂出器的連接不合理,或有歪斜或動(dòng)作不協(xié)調(diào)Ø頂針頂出時(shí)的機(jī)器頂桿長(zhǎng)短不一致,液壓頂出的頂棒長(zhǎng)短不一致。4.

24、合金的成分1對(duì)于鋅合金A有害雜質(zhì)鉛、錫和鎘的含量較多B純度不夠2對(duì)于鋁合金A含鐵量過高,針狀的含鐵化合物增多B鋁硅合金中硅含量過高C鋁鎂合金中鎂含量高D其它雜質(zhì)過高,增加了脆性3對(duì)于鎂合金鋁、硅含量過高5合金的熔煉質(zhì)量A熔煉溫度過高,造成偏析B保溫時(shí)間過長(zhǎng),晶粒粗大C氧化夾雜過多6操作不合理A留模時(shí)間過長(zhǎng),特別是熱脆性大的合金(如鎂合金B(yǎng)涂料用量不當(dāng),有沉積7填充不良、金屬基體未熔合,凝固后強(qiáng)度不夠,特別是離澆口遠(yuǎn)的部位更易出現(xiàn)。三、孔穴孔穴包括氣孔和縮孔1、氣孔氣孔有兩種:一種是填充時(shí),金屬卷入氣體形成的內(nèi)表面光亮和光滑、形狀較為規(guī)則的孔洞。另一種是合金熔煉不正確或不夠,氣體熔解于合金中。壓

25、鑄時(shí),激冷甚劇,凝固很快,熔于金屬內(nèi)部的氣體來不及析出,使金屬內(nèi)的氣體留在鑄件內(nèi)而形成孔洞。壓鑄件內(nèi)的氣孔以金屬卷入型腔中的氣體所形成的氣孔是主要的,而氣體的大部分為空氣。產(chǎn)生氣孔的原因1.內(nèi)澆口速度過高,湍流運(yùn)動(dòng)過劇,金屬流卷入氣體嚴(yán)重2.內(nèi)澆口截面積過小,噴射嚴(yán)重3.內(nèi)澆口位置不合理,通過內(nèi)澆口后的金屬立即撞擊型壁、產(chǎn)生渦流,氣體被卷入金屬流中4.排氣道位置不對(duì),截面積不夠,造成排氣條件不良5.大機(jī)器壓鑄小零件,壓室的充滿度過小,尤其是臥式冷壓鑄機(jī)上更為明顯6.鑄件設(shè)計(jì)不合理。a形成鑄件有難以排氣的部位;b局部部位的壁厚太厚7.待加工面的加工量過大,使壁厚增加過多。8.熔融金屬中含有過多的

26、氣體2、縮孔鑄件凝固過程中,金屬補(bǔ)償不足所形成的呈現(xiàn)暗色、形狀不規(guī)則的孔洞,即為縮孔。其原因有:I.金屬澆入溫度過高II.金屬液過熱時(shí)間太長(zhǎng)III.壓射的最終補(bǔ)壓的壓力不足IV.余料餅太薄,最終補(bǔ)壓起不到作用V.內(nèi)澆口截面積過小(主要是厚度不夠VI.溢流槽位置不對(duì)或容量不夠VII.鑄件結(jié)構(gòu)不合理,有熱節(jié)部位,并且該處有解決VIII.鑄件的壁厚變化太大在壓鑄件上,產(chǎn)生縮孔的部位,往往是容易產(chǎn)生氣孔的處所,故壓鑄件內(nèi),有的孔穴常常是氣孔、縮孔混合而成的。四、條紋填充過程中,當(dāng)熔融金屬流動(dòng)的動(dòng)能足以產(chǎn)生噴濺或雖然聚集成流束,但又相連得不緊密的條件時(shí),邊界凝固層便具有“疏散效應(yīng)”,而處于這種狀態(tài)金屬在

27、隨后的金屬主流所覆蓋之前,早就凝固,于是,在鑄件表面上便形成紋絡(luò),這就是壓鑄件上常見的條紋。鋁合金鑄件上條紋最為明顯,而在鑄件的大面積的壁面上,就更為突出。這種條紋呈現(xiàn)不同的反射程度,有時(shí)比鑄件的基體的顏色稍暗一些,有時(shí)硬度上也稍有不一樣。根據(jù)工廠初步測(cè)定條紋的深度約在0.2毫米以內(nèi),而深度為0.05毫米起,外觀就已經(jīng)明顯地看出來。對(duì)條紋作化學(xué)的、攝譜的和金相的研究發(fā)現(xiàn),條紋與鑄件本身相同的化學(xué)成分,可而條紋不是硅偏析、渣滓、污損,也不是合金的其它化學(xué)本性原因造成的。條紋的深度僅0.080.20毫米。有時(shí)條紋有著清晰的邊界,有時(shí)條紋與鑄造組織混雜在一起,看不到明顯的過渡區(qū)。條紋的微觀組織基本上

28、沒有不同于主要組織,只是它更細(xì)致一些。對(duì)于鋁合金來說,條紋內(nèi)鋁硅共晶組織更加細(xì)致,合金組元中的金屬間化合物也是如此。條紋也呈現(xiàn)硅的不足(暗的組成物,但沒有發(fā)現(xiàn)化學(xué)上的差異。在條紋更細(xì)的組織中,硅的分布也不一樣,既然硅比鋁要黑些,因而條紋的顏色常?？磥砀?。綜上所述,壓鑄件表面的條紋,是填充過程中必然發(fā)生的結(jié)果,尤其是鋁合金鑄件的表面更為突出,而條紋的組織和性質(zhì)對(duì)于壓鑄件的使用來說,在一般的情況下沒有影響的。只有在壁很薄時(shí),才對(duì)條紋的深度有限制。至于在光飾要求高的表面上則還是不應(yīng)該存在的。既然條紋是由于邊界凝固層的“疏散效應(yīng)”所形成,而根據(jù)填充過程的特性,便可對(duì)產(chǎn)生這種“疏散效應(yīng)”的原因作如下的

29、分析:I.填充時(shí),劇烈的湍流將氣體卷入金屬流中,從而對(duì)金屬流速產(chǎn)生彌散作用。II.在填充過程中,鑄件的外殼層(邊界凝固層常常不是整個(gè)地同時(shí)形成的(在填充理論的敘述中已經(jīng)提到在尚未形成殼層的區(qū)域便出現(xiàn)“疏散效應(yīng)”。對(duì)于有大平在面的鑄件,在大的平面壁上就更為明顯。III.模具溫度低于熱平衡條件所應(yīng)有的溫度,使“疏散效應(yīng)”更為強(qiáng)烈,產(chǎn)生的區(qū)域亦大為增多。IV.金屬流撞擊型壁而產(chǎn)生濺射所造成的“疏散效應(yīng)”十分明顯,當(dāng)撞擊后的金屬分散成密集的液滴,便成為麻面。這就是鑄件表面上總是帶有強(qiáng)烈的濺射痕跡的原因。正對(duì)內(nèi)澆中的型壁是撞擊濺射最常見的區(qū)域。V.涂料涂層不勻,厚的部位受到金屬流的熾熱混雜在金屬中,并使

30、金屬產(chǎn)生“分隔”,從而造成“疏散效應(yīng)”。VI.涂料局部沉積而氣體又未揮發(fā)干凈,余下的氣體被金屬流所包卷,對(duì)金屬流產(chǎn)生彌散作用。VII.排溢系統(tǒng)不合理,逸氣不通暢,型腔中的氣體過多,金屬流因氣體而彌散的作用增強(qiáng)。根據(jù)條紋產(chǎn)生的原因,可見其深度是隨時(shí)變化的。所以,生產(chǎn)中,常常按深度的不同,將條紋分別稱為花紋、流痕、麻面和冷紋等等。而冷紋的深度則是條紋中最深的一種。五、表層疏松壓鑄件的外殼層(邊界凝固層一般約為0.50.8毫米左右。在這個(gè)殼層(也稱表皮層上有一種呈現(xiàn)松散不密實(shí)的宏觀組織,即為表層疏松。表層疏松的形成的原因與條紋相似,故其性質(zhì)也很接近,也是有時(shí)有清晰的邊界,有時(shí)則無明顯的過渡區(qū)。但其深

31、度則較條紋更深一些,而且總是與涂料過多而沉積有關(guān),因此,表層疏松的顏色比條紋更為灰暗,反射更差。有時(shí),也帶有涂料受熾熱而燒灼的顏色,所以有時(shí)這種還與涂料的本色有關(guān)。深度很淺的表層疏松,一般來說沒有妨礙,但光飾(涂覆則不允許存在。六、冷隔金屬流互相對(duì)接或搭接但未熔合而出現(xiàn)的縫隙,稱為冷隔。對(duì)于大鑄件來說,冷隔這種缺陷出現(xiàn)較多。出現(xiàn)冷隔的部位通常是離內(nèi)澆口遠(yuǎn)的區(qū)域。它是由于金屬流分成若干股地流動(dòng)時(shí),各股的流動(dòng)前沿已呈現(xiàn)冷凝狀態(tài)(稱為凝固前沿,但在后面的金屬流的推動(dòng)下,仍然進(jìn)行填充,當(dāng)與其相遇的金屬流同樣具有凝固前沿時(shí),則相遇的凝固層不能再熔合,其接合處便呈現(xiàn)縫隙,這種縫隙便稱為冷隔。嚴(yán)重的冷隔對(duì)鑄

32、件的使用有一定的妨礙,應(yīng)視鑄件的使用條件和冷隔的程度而定。產(chǎn)生冷隔的原因有:1.金屬流在型腔中分成若干股地進(jìn)行填充2.溢流槽位置與金屬流股匯集處不吻合3.合金澆入溫度過低4.模具溫度過低5.內(nèi)澆口速度太小6.金屬流程過長(zhǎng)七、凹陷鑄件表面上的癟下部位稱為凹陷,產(chǎn)生的原因有1.鑄件的熱節(jié)部位填充滿(內(nèi)部有空洞,收縮時(shí),表皮層雖有一定的強(qiáng)度,但在不破裂的情況下,仍然受到內(nèi)部的收縮作用而表面呈現(xiàn)凹陷,即稱為縮凹。2.填充時(shí),氣體被擠在金屬流與型腔壁面之間而未被排除出去,該處即出現(xiàn)凹陷。這凹陷的表面光潔,多出現(xiàn)在型腔難以排氣,而鑄件則是端旁邊緣部位上。3.在機(jī)器壓射機(jī)構(gòu)的性能較差(如舊的立式機(jī)器的情況下

33、,當(dāng)工作液壓力不穩(wěn)定,壓射壓力也不穩(wěn)定。推動(dòng)金屬的壓力不連續(xù),造成鑄件的表皮層不止一次地形成,但是每次表皮層的邊緣位置不同,前一次的表皮層有部分邊緣未被后一次所覆蓋,便產(chǎn)生條狀的凹陷。4.模具型腔有殘留物,這在前面對(duì)產(chǎn)生欠鑄的原因中已經(jīng)提到過。但產(chǎn)生時(shí)凹陷,型腔的殘留物并不一定是片狀,而是帶有不規(guī)則的各種形狀,殘留物高出型面的高度也不大,故鑄件的入深度也較淺。八、氣泡鑄件表皮下,聚集氣體因熱脹將鑄件表面鼓起的泡,稱為氣泡。氣泡的表皮仍然是壓鑄表皮。產(chǎn)生的原因有:1.型腔內(nèi)氣體過多2.模具溫度過高(或冷卻通道失去作用。九、擦傷鑄件的表面順著出模方向的拉傷痕跡,即為擦傷。它有兩種特征:1.金屬流撞

34、擊型壁后,引起金屬對(duì)型壁的強(qiáng)烈焊合或粘附(如同將稠糊狀泥漿用力擲在墻上的粘附現(xiàn)現(xiàn)象一樣,用力愈大,粘附愈多,而當(dāng)粘附部位在脫模時(shí),金屬被擠拉而把表皮層撕破,鑄件該部位就出現(xiàn)拉傷。2.模具成形表面質(zhì)量較差時(shí),鑄件脫模造成拉傷,多呈直線(脫模方向的溝道,淺的不到0.1毫米,深的約有0.3毫米。擦傷嚴(yán)重時(shí),便產(chǎn)生粘模,鑄件甚至脫不出來。擦傷現(xiàn)象以鋁合金最為嚴(yán)重產(chǎn)生擦傷的原因有:1.成形表面斜度過小或有反斜度。2.成形表面光潔度不夠,或加工紋向不對(duì),或在脫模方向上平整度較差。3.成形表面有碰傷。4.涂料不足,涂料性質(zhì)不合要求。5.金屬流撞擊型壁過劇。6.鋁合金中含鐵量過低(小于0.6%7.金屬澆入溫度過高。十一、網(wǎng)狀痕跡、網(wǎng)狀毛刺模具零件熱裂造成鑄件表面上的痕跡和突出金屬刺,而又因模具熱裂多呈現(xiàn)網(wǎng)狀(放射狀,當(dāng)熱裂程度較輕時(shí),印在鑄件上的即為網(wǎng)狀痕跡;而熱裂程度嚴(yán)重時(shí),常形成裂縫,鑄件上便有網(wǎng)狀毛刺。熔點(diǎn)愈高的合金,這種熱裂造成的現(xiàn)象愈嚴(yán)重。例如銅合金的模具,熱裂就較為嚴(yán)重。而黑色金屬壓鑄就更為嚴(yán)重。壓鑄上的網(wǎng)狀痕跡一般是不作限制的。而網(wǎng)狀毛刺在輕微程度時(shí),通常都允許的;當(dāng)達(dá)到嚴(yán)重程度時(shí),則按使用條件而定。造成模具熱裂的原因有:1.內(nèi)澆口附近磨擦阻力最大,經(jīng)受熔融金屬的沖蝕最為嚴(yán)重