熱烈與型芯折斷原因與對策

高壓鑄造的問題點~熱裂與型芯折斷的原因和對策～編制佛山必勇獅矢崎汽車部件有限公司2009年6月5日協(xié)助必勇獅株式會社（日本）高壓鑄造中發(fā)生的問題點型芯損傷的具體情形燒結(jié)、熱熔粘連折斷熱裂熔損擦傷彎曲其他燒結(jié)和熱熔粘連的原因①在模具溫度超過250°的情況下發(fā)生原因當模具溫度達到150°后，水溶性脫模劑發(fā)生萊頓弗羅斯特現(xiàn)象，導致脫模劑的附著量減少脫模劑水蒸氣妨礙脫模劑涂抹水蒸氣②脫模時鋁水溫度超過450°切削面殘留、在相對于拔模的90度方向上出現(xiàn)凹凸、鋁的粘附力、熱裂等引起的摩擦力超過10kgf時，發(fā)生鋁渣殘留現(xiàn)象鋁產(chǎn)品

還處于450°以上的高溫狀態(tài)摩擦力10kgf以上鋁渣殘留③合金反應(yīng)層的生長在鋁的反復(fù)粘附和脫落過程中，生成合金反應(yīng)層（Al-Si-Fe化學物質(zhì)），在熱裂部份內(nèi)部生成氧化物，再進而與FeCr等氧親和性高的元素結(jié)合，形式二次氧化物。放大圖粘附脫落反復(fù)發(fā)生鑄造環(huán)境高溫多濕氧化物二次

氧化物氧化物與二次氧化物熱裂部位放大圖二次氧化物進入熱裂部位的內(nèi)部BUT鑄造中的高溫狀態(tài)鑄造中的低溫狀態(tài)熱裂演變成開口狀裂紋，一直深入到內(nèi)部燒結(jié)和熱熔粘連的原因熱熔粘連部位脫落后出現(xiàn)熔損發(fā)生壓縮應(yīng)力二次氧化物的體積膨脹冷卻過程中

發(fā)生收縮力氧化物的發(fā)言溫度高時我的體積可要一個勁地變大。好的??！再鉆深點。型芯的發(fā)言氧化物礙手礙腳無法收縮……氧化物型芯折損原因①應(yīng)力集中力量力相互抵消折斷……一旦承受不了......應(yīng)力集中在R部位①應(yīng)力腐蝕裂紋最近，更加強調(diào)縮短鑄造循環(huán)時間，模具溫度比以前更高。為此，冷卻孔也使模具薄到了極限（A部位）?？估瓱釕?yīng)力集中，加快了裂紋和漏水的出現(xiàn)

留下鉆頭的形狀溫度高溫度差產(chǎn)生抗拉熱應(yīng)力

想要伸長（只限外側(cè)）

想要收縮（只限內(nèi)側(cè)）發(fā)生裂紋外側(cè)多料冷卻孔裂紋變大后發(fā)生破裂和漏水現(xiàn)象

鑄造中發(fā)生在型芯上的原因1.2.

3.4.5.

模具溫度高摩擦力大鋁渣粘附熱裂折斷這四個因素之間關(guān)系緊密縮短鑄造循環(huán)時間使得模具溫度升高關(guān)系圖摩擦力大（切削面等）為什么偏偏與折斷聯(lián)系不大呢？鋁渣粘附發(fā)生熱裂模具溫度升高發(fā)生熱裂摩擦力增加熱熔粘連(鋁渣粘附)熱熔擴大發(fā)展成裂紋熔損腐蝕彎曲擦傷產(chǎn)品殘留在模具中聯(lián)系不大

折斷當前的鑄造缸體變速器殼體鋁水澆注溫度模具溫度取產(chǎn)品時的溫度從澆注到取出的時間690～700680～690300～350350～400秒～秒250～300350°左右秒～秒1.模具溫度高模具溫度高的原因?鑄造循環(huán)時間短?提高鋁水溫度，提高鋁水的流動性和光澤對策?使用高溫強度好的材料?使用韌性好的材料?使用能夠滿足抗拉熱應(yīng)力需要的材料?委托有實力的熱處理廠家，從超過馬氏體溫度起實施激冷處理2.摩擦力大?在鋁鑄造中溫度變化使得鋁收縮，發(fā)生粘附力，導致摩擦力變大?由于在相對于產(chǎn)品拔出的方向出現(xiàn)凹凸，使得摩擦力變大什么是收縮？如左圖所示，當產(chǎn)品溫度變低時發(fā)生收縮現(xiàn)象Point從整個產(chǎn)品來看，朝向產(chǎn)品的中心發(fā)生收縮。因此，如下圖所示。取出產(chǎn)品時，在與中心相反的方向產(chǎn)生力中心線可動模板結(jié)果就成了以下模樣。負荷應(yīng)力折斷針對收縮采取對策①改變模芯的形狀應(yīng)力集中應(yīng)力集中應(yīng)力分散針對收縮采取對策②設(shè)置锪孔

針對收縮產(chǎn)生粘附力的頂桿，減小剪切阻力依靠這里承受剪切阻力剪切阻力減小設(shè)置锪孔針對收縮采取對策③使用Ahresty公司制造的α頂桿應(yīng)力集中應(yīng)力分散是否加工α頂桿的壽命對比傳統(tǒng)形狀α頂桿形狀經(jīng)比較的砂芯模芯（A～G）模芯折損前的累計鑄造次數(shù)針對收縮采取對策④在锪孔上加上襯套......Point? 以襯套與模芯松配合為宜? 襯套的內(nèi)徑套管30mｍ以下? 頂桿和襯套的法蘭部位的根部R最好大于R1? 襯套產(chǎn)品形狀部位的傾角在3°以上襯套相對于拔模方向的摩擦力要求減小頂出產(chǎn)品瞬間的最大靜摩擦力離心力摩擦力靜摩擦力為0.5～0.9如果道路滑濕，降到0.2左右Point? 表面要均勻浸濕? 不要相對于拔模方向設(shè)置會產(chǎn)生阻力的臺階參考信息：鑄造機的頂推力

125t?80kn250t?125kn350t?193kn500t?251kn1200t?586kn令人意外地推力很小▽▽ ?12.5S～50S▽▽▽ ?1.6S～6.3S（如果有G，需要研磨拋光）關(guān)于產(chǎn)品形狀部位的表面粗糙度即使表面粗糙度小也會出現(xiàn)凹凸不平。而且如果凹凸小的話脫模劑難以抹上參考資料對于Rmax（最大高度）▽▽▽的情形拔模斜度的大小與表面粗糙度1°30′

?

10S以下1°00′

?

7S以下0°30′

?

3S以下Rmax

?

S（最大高度）0.8S

▽▽▽▽1.6S

▽▽▽6.3S

▽▽▽12.5S

▽▽基準長度0.250.80.82.5拔模方向臺階大，但凹凸數(shù)量