探析影响低压铸造铸件质量的因素论文_任文彬

探析影响低压铸造铸件质量的因素论文_任文彬

1导言当前低压铸造系统被广泛应在汽车、机械制造和航天等各个领域中,特别是在汽车领域中得到了更为普遍的应用,对推动我国社会经济的健康发展做出了不可磨灭的贡献。可以说低压铸造工艺对铸件的整体质量有着很大的影响, 鉴于此,文章重点针对低压铸造铸件质量的影响因素进行了分析,以供借鉴。2低压铸造概述2.1低压铸造概念铸造指的是选取金属作为加工材料,经过熔炼处理,浇入到铸型模具中形成所需铸件的加工工艺。通常情况下,按照造型方法不同,可以将铸造分为两种类型,包括特别铸造、普通砂型铸造。按照铸造材料不同,又可以将特别铸造分为多种类型。如果选取金属为铸造材料,可以将其细分为压力铸造、离心铸造、负压铸造、低压铸造等。其中,低压铸造应用较多。在实际应用中,根据铸件功能、尺寸等多项参数,按照加工工艺完成生产加工,成本较低,操控简单,成为了铸件打造不可缺少的加工工艺。2.2技术原理低压铸造法的技术原理就是利用气体压力的综合作用,使金属液体沿着升液管的管壁由下端向上方逐渐攀升,而金属液体经过浇筑通道慢慢进入腔体与顶端冒口,直到将腔道充满,在液体向固体转变过程中,需要给腔体内部注入一定的压力,也就是通常所说的增压保压操作,通过这一操作过程,使液体逐渐凝固,再将外加的气体压力移除,最终使管腔以及浇筑通道内没有凝固成型的液体通过自重作用重新回到保温炉中,完成整个的合金成型过程。利用低压铸造可以避免金属液外溢和飞溅,对于冷隔与卷气等问题也得到有效解决 。3低压铸造铸件质量的影响因素 3.1浇口方案自由度由于我国低压铸造工艺水平不是很高,其铸造浇口数量和位置的设定受限,无法依据产品需求作出相应调整,导致生产出的产品壁厚无法得到有效控制,对铸件质量造成了严重影响。以上分析均属于浇口方案自动度的设置范畴,因此,该因素对铸件质量影响较大。第一,浇口数量对铸件质量的影响。由于浇口数量有限,无法同时完成多个铸件的铸入操作,对生产效率影响较大。为了在规定交货日期内完成生产加工任务,只能简化工艺制作流程,省略了部分处理操作,导致质量下降。所以,浇口数量的限制间接对质量造成影响。而浇口位置的设定,是按照统一生产要求,一旦设定无法改变,而每批次铸件尺寸参数不同,这些浇口位置无法完全符合要求,为了降低成本,只能使用这些浇口完成生产加工,这也是造成铸件质量低的一项重要因素。3.2机械操控铸件制造周期较长,对机械操控性能要求较高,如果其中某一环节出现问题,就会导致某一项指标达不到生产加工标准。例如,压力、温度控制等。当前采用的机械铸造操控设备和技术都比较陈旧,温度和压力等参数控制精度较低,尤其是靠近浇口位置机械组织比较粗糙,加大了控制难度,所以,对铸件质量造成严重影响。3.3冷隔铸型或金属液温度较低、涂料不适、压力偏低都会导致冷隔。金属液在充型过程中,由于坩埚中的压力,金属液上升,金属液收到型腔中气体的反压力,无法顺畅上升,会受到阻碍。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而且如果铸型各部位出现排气不均衡的现象,会导致在排气顺利的地方形成低压区,而这个区域,就是进入型腔的铝液会在压力的作用下先进入的区域,铝液进入低压区,铝液面就会不平衡,会导致低压区的排气通道被堵死,堵住通道的即为先冲上来的铝液,这样,主流上来,排气通道被堵,气体无法排出,夹在了中间,就形成了气隔。 3.4铸型排气对于低压铸造工艺来说,气压控制非常重要。如果在铸造过程中气压波动较大,就会形成气泡,在铸件内部无法去除。在实际生产加工过程中,利用排气孔和分型面排气,而这两种排气方式的排气效果不是很好。在生产加工过程中,排气不通畅现象频繁发生,导致浇注期间形成反压力,金属溶液发生波动,在铸件内部容易形成气泡,致使铸件质量降低。3.5气孔铸件气孔有三种类型,包括侵入性气孔、反应性气孔、析出性气孔。其中,侵入性气孔在铸件上方分布,主要是防止一些杂质混入其中,在铸造过程中阻止外界因素入侵,而铸造坩埚内产生的气泡另行处理。由于入侵气孔孔洞设计采用常规设计方法,未采区打磨等处理,洞壁光滑,无法有效阻挡杂质入侵,这对铸件质量造成了严重影响。反应性气孔位于铸件和型壁接触面,在铸件反应过程中起到排气功效。由于气孔孔径较小,并且孔壁过于粗糙,而排出的气体掺杂了一些杂质,黏附在孔壁上,降低了空气流动性,致使排气气流较小,无法满足铸件排气要求,部分气体残留在铸件中,形成了气泡,降低了产品质量。析出性气孔指的是温度调控加工流程中抽出气体的孔洞,利用此气孔析出坩埚内多余气体,避免气体对温度控制造成影响。由于气孔壁没有采取特殊处理,再高温环境下,析出的气体以水蒸气为主,预冷后形成水珠或者气泡,阻碍了气体析出,并未实现预期功效。因此,侵入性气孔、反应性气孔、析出性气孔设置均存在问题,对铸件质量造成了严重影响。3.6缩孔处理缩孔是一项铸件加工流程中的一个环节,通过温度控制,来控制金属状态,最终形成固态产品。然而,在此过程中很难控制缩孔大小。虽然在生产之前,已经按照铸件参数要求设置了缩孔大小,通过调节温度来操控,但是实际处理效果不佳。考虑到温度与固液体积差之间存在正比关系,所以,通过降低温度来缩小固液体积差,而冷却壁空气是一种不良导体,阻碍了降温,延长了温度控制时间,铸件长期处于液态,增加了缩孔数量与直径,导致铸件产品质量下降。4低压铸造相关发展建议首先,传统的低压铸造在增压保压环节以及充气成型环节都是通过精准、有序的调节压缩空气的压力获取工艺参数,控制方法相对比较简单,检测方法的可行性也较高。不过,合金铸件在增压时很容易出现气体泄漏、金属液面降低、型腔断面多变以及调节阀不到位的情况,使得整个增压系统的不确定性明显增强,基于此,低压铸造在未来的发展过程中,应该引入新的加压方式,使其更容易控制精确度,而这种新式的加压方法被业内专业人士称之为真空充型倾转加压倒置铸造法,这种方法有效地规避了传统铸造方法的不足及缺陷。其次,目前,低压铸造广泛应用于小型机械构件的生产加工,对于一些大型的铸件,一般采用重力型铸造法,而国外在这一领域的相关数据信息也少之又少,因此,这项技术在大型组件层面的应用也必然成为合金铸造行业未来的发展趋势。随着计算机网络技术的飞速发展,国内的大型生产制造企业均引入了智能化生产制造技术,智能化的生产线使生产效率大大提升,同时,对机械铸件的精度要求也在逐年提高,相信随着高科技技术的广泛应用,低压铸造在铸件的精细化领域也将缔造出行业神话。5结论总而言之,通过分析铸件加工工艺流程,对各个环节可能遇到的影响因素进行分析。在低压铸造中,浇口方案自由度、机械操控、冷隔等都是影响低压铸造铸件质量的因素。因此我们可以将这些因素作为低压铸造改进研究的切入点。从而提高企业的经济效益,降低了支出成本,同时也提高了生产铸造效率。 参考文献:[1]杨立民. 影响低压铸造铸件质量的几种因素[J]. 民营科技,2017(06):9.

论文作者:任文彬

论文发表刊物:《中国建筑知识仓库》2019年02期

论文发表时间:2019/8/13

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