壓鑄鋁合金制件的質(zhì)量控制

張起飛，蔣玲

中信戴卡股份有限公司

壓鑄鋁合金制件的質(zhì)量控制

張起飛，蔣玲

中信戴卡股份有限公司

本文主要探討了關(guān)于壓鑄鋁合金制件原材料的質(zhì)量控制，旨在提高鋁合金鑄件的質(zhì)量和產(chǎn)品合格率。在壓力鑄造廣泛應用的今天，鋁合金鑄件同樣因其強大的優(yōu)勢備受汽車行業(yè)的重視，這就更需要進行合理的質(zhì)量控制。

壓鑄；鋁合金制件；質(zhì)量控制

隨著金屬鑄造業(yè)的不斷發(fā)展，各種新技術(shù)和新材料不斷應用其中，誕生了各種各樣的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品體積小巧，使用輕便，而且大多采取了壓力鑄造的方法進行生產(chǎn)。壓力鑄造的優(yōu)勢很多，其所生產(chǎn)出的產(chǎn)品不僅質(zhì)量有保證，而且效率很高，應用領(lǐng)域十分廣泛。采用鋁合金材料的壓鑄件具有良好的應用前景，尤其在汽車配件中的應用十分頻繁。基于壓鑄法的優(yōu)勢，鑄件的質(zhì)量也因此而被許多人重視。不過，由于鑄件的質(zhì)量會受到壓鑄生產(chǎn)過程中的各種因素影響，如果控制不到位，就會產(chǎn)生殘次品。

1、關(guān)于壓鑄鋁合金制件原材料的質(zhì)量控制

對于鋁合金鑄件而言，為了提高其質(zhì)量，就需要提高生產(chǎn)的合格率。原材料是根本，因此應該作為質(zhì)量控制的頭等大事。在選擇原材料的時候，要嚴格把關(guān)質(zhì)量，采用抽樣檢查的方式，測定其合金主要元素的化學成分，并進行相應的驗收。

一般來講，鐵在合金組織中如果含量過多，會大大影響鑄件的質(zhì)量，因為其會導致鑄件產(chǎn)生裂紋，可塑性大大下降。不過，如果鐵元素含量太少，就會導致鑄件產(chǎn)生粘膜、脫模困難等問題，因此必須要合理控制鐵含量。在壓鑄件中還要高度重視銅的含量，適當提高銅的含量，可以提高合金流動性，提高鑄件強度和硬度。如果銅含量過高，也會導致鑄件的可塑性下降，產(chǎn)生熱裂紋的可能性較高，也不利于后續(xù)加工，所以也要控制銅的含量。在壓鑄件中，含量恰當?shù)腻i可以使合金中的鐵變?yōu)榧毭艿木w形狀，減少鐵對合金的不利影響。適當控制錳含量很有必要，因為，錳含量如果超標，就可能會引起偏析問題，所以保持在合理范圍之內(nèi)可以提高鑄件的可塑性。鋅可以提高合金流動性與切削加工性，含量不宜過高，否則會導致鑄件產(chǎn)生裂紋。硅可以提高鋁合金在高溫下的造型，控制好硅的含量可以進一步提高鑄件的性能，否則會導致鑄件的加工效果不良。此外，料頭、邊皮等原材料也需要高度重視。尤其是需要回爐的材料要進行嚴格的控制和清理，使其能夠進行二次利用，不會污染新的材料。回爐料與新材料的配比不能超過三分之一，否則會影響壓鑄件的質(zhì)量。

2、模具設計制造

2.1 內(nèi)澆口和溢流槽

關(guān)于內(nèi)澆口的設計，要注意其截面尺寸，因為這樣才能保證合金熔融具有一定的流量、流速和壓力。除了截面尺寸之外，壓鑄機壓力和沖頭速度也會影響到這些內(nèi)容。從理論角度來講，如果內(nèi)澆口的截面尺寸較寬，厚度較小，那么在速度較高的前提下，合金的壓力和填充速度都會有保證，確保壓鑄件的質(zhì)量。在實際應用中，由于內(nèi)澆口截面沒有改變，如果僅憑提高壓力和速度，并不會帶來太好的效果，因此，在設計之前，必須要根據(jù)鑄件的形狀對內(nèi)澆口進行設計，為了進一步改善內(nèi)澆口的設計，可以結(jié)合試模的實際情況。

對于一些復雜、尺寸較大的制件，在設計的時候要注意避免金屬溶液在流動的時候形成漩渦，避免氣孔等缺陷的產(chǎn)生，因此，需要設計出溢流槽，將其與排氣槽配合使用，就可以增強排氣效果。

2.2 排氣槽

排氣槽無疑是設計的重點。在進行壓鑄生產(chǎn)時，金屬溶液需要流入型腔之中，相應的氣體也會隨之進入，從而阻礙金屬溶液正常流動，受到阻礙的金屬溶液無法充分流動，必然會影響到其結(jié)晶效果，留下鑄件氣孔等質(zhì)量缺陷。對于需加工成形的鑄件表面，其加工和不加工時的表面截然不同。未加工的時候并不能發(fā)現(xiàn)什么問題，一旦加工之后，表面就會有許多氣孔，意味著鑄件為殘次品。重視排氣槽的設計，才能減少內(nèi)部氣孔，提高鑄件質(zhì)量和合格率。

2.2.1 根據(jù)鑄件形狀設計排氣槽

新的模具在使用的時候，會由于內(nèi)部部件的磨合有限，可能會導致在高溫的狀態(tài)下由于排期間隙縮小而引發(fā)排氣不順暢，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，要根據(jù)鑄件的形狀設計排氣槽，并注意排氣間隙的合理設置。盡量多設置一些排氣槽，不要將間隙留存太大，否則會導致模具工作期間引起合金溶液四處噴射的現(xiàn)象。合理的排氣槽間隙厚度不要超過0.20毫米。

2.2.2 利用模具的分型面和型芯

為了盡快排除氣體，使其不會影響金屬溶液的正常結(jié)晶，要善于利用模具的分型面、型芯等配合零件的配合間隙對氣體進行排除。在分型面上設計不同形式的排氣槽，保證型芯與零件的配合間隙處于較大的狀態(tài)之下。

2.3 型腔與模具材料

進行型腔設計的時候，需要考慮到鋁合金材料的熔點。在溫度較高的情況下，會影響金屬的流動性，還會對型腔造成腐蝕和破壞，不容易脫模，因此設計的時候必須要注意增加抜模角度、過渡圓角半徑和型腔的表面粗糙度值。

選擇模具材料的時候，要根據(jù)不同零件的要求選擇相應的材料，并配備恰當?shù)臒崽幚砉に?。比如，型腔和型芯的材料最好能夠選擇熱穩(wěn)定性較好的材料。在進行模具制作時，要注重模具的熱處理與精加工。

熱處理要考慮到型腔和型芯零件。為了防止產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋等質(zhì)量缺陷，一般可采用保守的工藝方法進行處理，不過，這樣就會縮短模具的使用壽命，因為新的模具可能會在工作不長時間后其表面就會出現(xiàn)裂縫，增加模具的維護費用。因此，如果將工藝進行改進，就可以提高模具的使用壽命。

3、模具溫度的控制

在冷模的時候進行壓鑄生產(chǎn)，鑄件就可能會有很多缺陷，這些缺陷將影響鑄件的質(zhì)量。因此要進行模具溫度的控制。將溫度調(diào)高，調(diào)到一定程度后，再進行壓鑄生產(chǎn)，這樣就可以大大減少鑄件的缺陷。不過，溫度絕對不能調(diào)的太高，這樣會導致不容易脫模，產(chǎn)生嚴重的熱裂紋，影響鑄件表面質(zhì)量和模具的使用壽命。

模具型腔所形成的溫度與其自身的散熱性能有很大的關(guān)系，同時，鑄件的形狀也會關(guān)系到型腔溫度。對型腔的溫度開展測量時，要選擇散熱部位一般的地方，這樣才能測定出比較準確的溫度。

4、結(jié)束語

綜上所述，為了提高鋁合金鑄件的質(zhì)量，需要重視壓鑄工藝的應用，并做好合理的質(zhì)量控制，這樣才能減少質(zhì)量的缺陷，提高鑄件合格率。在現(xiàn)有的設備條件下，如何提高壓鑄件的質(zhì)量，依然是需要我們認真思考的問題。

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