壓鑄件的缺陷及原因分析

壓鑄件的缺陷及原因分析

壓鑄生產中遇到的質量問題很多，其原因也是多方面。生產中必須對產生的質量問題作出正確的判斷。找出真正的原因，才能提出相應切實可行的有效的改進措施，以便不斷提高鑄件質量。    壓鑄件生產所出現的質量問題中，有關缺陷方面的特征、產生的原因(包括改進措施)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。當欠鑄的部位嚴重時，可以作為鑄件的形狀不符合圖紙要求來看待。通常對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，欠鑄部位呈不規則的冷凝金屬 當壓力不足、不夠、流動前沿的金屬凝固過早，造成轉角、深凹、薄壁(甚至薄于平均壁厚)、柱形孔壁等部位產生欠鑄。 模具溫度過低 合金澆入溫度過低  內澆口位置不好，形成大的流動阻力 2)氣體阻礙，欠鑄部位表面光滑，但形狀不規則 難以開設排溢系統的部位，氣體積聚 熔融金屬的流動時，湍流劇烈，包卷氣體  3)模具型腔有殘留物  涂料的用量或噴涂方法不當，造成局部的涂料沉積 成型零件的鑲拼縫隙過大，或滑動配合間隙過大，填充時竄入金屬，鑄件脫出后，并未能被完全帶出而呈現片狀夾在縫隙上。當之種片狀的金屬(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生穿透(對壁厚來說)的溝槽。這種穿透的溝槽即成為欠鑄的一種特殊形式。這種欠鑄現象多在由鑲拼組成的深腔的情況下出現。  澆料不足(包括余料節過薄)。  立式壓鑄機上，壓射時，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，形成細長的縫隙，呈現不規則線形，在外力作用下有發展的趨勢，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.鑄件結構和形狀  鑄件上的厚壁與薄壁的相接處轉變避劇烈鑄件上的轉折圓角不夠鑄件上能安置推桿的部位不夠，造成推桿分布不均衡 鑄件設計上考慮不周，收縮時產生應力而撕裂。 2.模具的成型零件的表面質量不好，裝固不穩

成型表面沿出模方向有凹陷，鑄件脫出撕裂凸的成型表面其根部有加工痕跡未能消除，鑄件被 成型零件裝固有偏斜，阻礙鑄件脫出。 3.頂出造成模具的頂出元件安置不合理(位置或個數)頂出機構有偏斜，鑄件受力不均衡 模具的頂出機構與機器上的液壓頂出器的連接不合理，或有歪斜或動作不協調 頂針頂出時的機器頂桿長短不一致，液壓頂出的頂棒長短不一致。

4.合金的成分

    1)對于鋅合金A有害雜質鉛、錫和鎘的含量較多B純度不夠 2)對于鋁合金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其它雜質過高，增加了脆性 3)對于鎂合金 鋁、硅含量過高 5)合金的熔煉質量A熔煉溫度過高，造成偏B保溫時間過長，晶粒粗大 C氧化夾雜過多

    6)操作不合理

    A留模時間過長，特別是熱脆性大的合金(如鎂合金)

    B涂料用量不當，有沉積

    7)填充不良、金屬基體未熔合，凝固后強度不夠，特別是離澆口遠的部位更易出現。

    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，金屬卷入氣體形成的內表面光亮和光滑、形狀較為規則的孔洞。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，激冷甚劇，凝固很快，熔于金屬內部的氣體來不及析出，使金屬內的氣體留在鑄件內而形成孔洞。

    壓鑄件內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。

    產生氣孔的原因

    1.內澆口速度過高，湍流運動過劇，金屬流卷入氣體嚴重

    2.內澆口截面積過小，噴射嚴重

3.內澆口位置

    不合理，通過內澆口后的金屬立即撞擊型壁、產生渦流，氣體被卷入金屬流中

    4.排氣道位置不對，截面積不夠，造成排氣條件不良

    5.大機器壓鑄小零件，壓室的充滿度過小，尤其是臥式冷壓鑄機上更為明顯

    6.鑄件設計不合理。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，金屬補償不足所形成的呈現暗色、形狀不規則的孔洞，即為縮孔。其原因有：

    I.金屬澆入溫度過高

    II.金屬液過熱時間太長

    III.壓射的最終補壓的壓力不足

    IV.余料餅太薄，最終補壓起不到作用

    V.內澆口截面積過小(主要是厚度不夠)

    VI.溢流槽位置不對或容量不夠

    VII.鑄件結構不合理，有熱節部位，并且該處有解決

    VIII.鑄件的壁厚變化太大

    在壓鑄件上，產生縮孔的部位，往往是容易產生氣孔的處所，故壓鑄件內，有的孔穴常常是氣孔、縮孔混合而成的。

    四、條紋

    填充過程中，當熔融金屬流動的動能足以產生噴濺或雖然聚集成流束，但又相連得不緊密的條件時，邊界——凝固層便具有“疏散效應”，而處于這種狀態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，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。