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球墨鑄件分型面的確定原則與性能化
日期:2022-03-31 20:49點擊:次
一、球墨鑄件分型面的確定原則 球墨鑄件是在壓鑄機上進行的金屬型壓力鑄造,是目前生產的鑄造工藝。壓鑄機分為熱室壓鑄機和冷室壓鑄機兩類。熱室壓鑄機自動化程度高,材料損耗
一、球墨鑄件分型面的確定原則
球墨鑄件是在壓鑄機上進行的金屬型壓力鑄造,是目前生產的鑄造工藝。壓鑄機分為熱室壓鑄機和冷室壓鑄機兩類。熱室壓鑄機自動化程度高,材料損耗少,生產效率比冷室壓鑄機高,但受機件耐熱能力的制約,目前還只能用于鋅合金、鎂合金等低熔點材料的球墨鑄件生產。當今廣泛使用的球墨鑄件,由于熔點較高,只能在冷室壓鑄機上生產。
壓鑄的主要特點是金屬液在高壓、高速下充填型腔,并在高壓下成形、凝固,球墨鑄件的不足之處是:因為金屬液在高壓、高速下充填型腔的過程中,不可避免地把型腔中的空氣夾裹在球墨鑄件內部,形成皮下氣孔,所以球墨鑄件不宜熱處理,球墨鑄件不宜表面噴塑(但可噴漆)。否則,球墨鑄件內部氣孔在作上述處理加熱時,將遇熱膨脹而致使球墨鑄件變形或鼓泡。此外,球墨鑄件的機械切削加工余量也應取得小一些,一般在0.5mm左右,既可減輕球墨鑄件重量、減少切削加工量以降低成本,又可避免穿透表面致密層,露出皮下氣孔,造成工件報廢。
球墨鑄件是將金屬熔煉成符合要求的液體并澆進鑄型里,經冷卻凝固、清整處理后有預定形狀、尺寸和性能的球墨鑄件的工藝過程。鑄造毛坯因近乎成形,而達到免機械加工或少量加工的目的降低了成本并在程度上減少了制作時間。鑄造是現代裝置制造工業的基礎工藝之一。
確定分型面需要考慮的因素比較多,因此,在選擇分型面時,除根據球墨鑄件的結構特點,結合澆注系統安排形式外。還應對壓鑄模的加工工藝和裝配工藝以及球墨鑄件的脫模條件等諸多因素統籌考慮確定。分型面的確定原則是:①開型時球墨鑄件留在動模內,且便于從模腔中取出。
②不同軸度與尺寸精度要求高的部分盡可能設在同一半模內。
③分型面一般不設置在表面質量要求比較高的面。
④分型面的設置應有利于開設澆注系統、排滋系統,便于清理毛刺飛邊、澆口等,便于刷涂料。
⑤分型面的設置應盡量簡化壓鑄型結構,充分考慮合金的鑄造性能。
球墨鑄件的使用缺點:
(1)壓鑄合金受限制
仍須研究有關之材質,模具材料及作業方法等。
(2)設備費用昂貴
壓鑄生產所需之設備諸如壓鑄機、熔化爐、保溫爐及壓鑄模等費用都相當的昂貴。
(3)球墨鑄件之氣密性差
由于熔液經高速充填至壓鑄模內時,會產生亂流之現象,局部形成氣孔或收縮孔,影響球墨鑄件之耐氣密性。目前有一種含浸處理的方法,可以用來耐氣密性。
二、汽車球墨鑄件材料的化
提高材料的性能,使得單位重量的零件能夠承受高的載荷,是降低球墨鑄件重量的方法之一。支架類結構球墨鑄件占汽車球墨鑄件相當大的比例,因而其球墨鑄件的也成為關注的之一。通過熱處理等措施,使材料顯微組織改變,從而提高零件的強度、剛度或韌性,可以地降低零件重量。
等溫淬火球墨鑄鐵,不僅強度比普通鑄鋼材料有所提高,而且密度比鋼要低,其密度為7.1g/cm3,而鑄鋼的密度為7.8g/cm3,是近年來廣泛推薦采用的材料。采用等溫淬火球墨鑄鐵,在球墨鑄件尺寸相同的條件下,比鑄鋼件輕10%。東風汽車公司在某型商用車進行了采用等溫淬火球墨鑄鐵替代鑄鋼件。的輕量化驗證工作,并針對等溫淬火球墨鑄鐵件特點,對14個懸架類零件進行重新設計。表1為采用等溫淬火球墨鑄鐵材料替代后的輕量化效果,總重量減輕近40%。需要說明的是的輕量化效果不僅僅是材料替代產生的,還包括輕量化設計的貢獻。一般來說,汽車球墨鑄件的材料替換往往伴隨著零件的輕量化設計。
在鋁合金和鎂合金球墨鑄件方面也采用了高強、高韌的材料進行替代,在原有輕合金減重的基礎上,應用材料進行進一步減重,采用的AE44合金取代原有的鋁合金,采用高壓鑄造的方法生產副車架,在鋁合金減重的基礎上進一步減重6kg。
球墨鑄件是的金屬成型方法之一,是實現少切屑,無切屑的途徑,應用很廣,發展很快。目前壓鑄合金不再局限于有色金屬的鋅、鋁、鎂和銅,而且也逐漸擴大用來壓鑄鑄鐵和鑄鋼件。球墨鑄件的尺寸和重量,取決于壓鑄機的功率。由于壓鑄機的功率不斷增大,球墨鑄件形尺寸可以從幾毫米到1~2m;重量可以從幾克到數十公斤。可壓鑄直徑為2m,重量為50kg的球墨鑄件。
球墨鑄件也不再局限于汽車工業和儀表工業,逐步擴大到其它各個工業部門,如農業機械、機床工業、電子工業、工業、計算機、鐘表、照相機和日用五金等幾十個行業,具體有:汽車零配件,家具配件,浴室配件(衛浴),燈飾零件,玩具,須刨,領帶夾,電氣一電子零件,皮帶扣,表殼,金屬飾扣,鎖具,拉鏈等。在壓鑄技術方面又出現了真空壓鑄、加氧壓鑄、精速密壓鑄以及可溶型芯的應用等新工藝。
球墨鑄件應用范圍廣泛,實際上就在壓鑄行業內形成了多個細分市場。目前,大部分中小球墨鑄件廠主要生產五金、家電及燈具等普通壓鑄產品,企業規模小,設備水平較低,價格競爭激烈,企業效益較低。而少數規模較大的壓鑄企業擁有較的設備與技術,能夠生產符合汽車產業、通訊等產業對于高壓鑄產品的要求。這類廠商能夠與下游客戶建立穩定的長期合作關系,在市場競爭中處于較有利的地位,企業效益較好。
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