压铸件质量控制

压铸件质量控制

压铸作为一种特殊铸造方法，与其他铸造方法相比，其基本的特征是将液态金属以高速高压对模具进行填充充型，但是，由于压铸方法固有的充型造成的喷射以及金属模具快速冷却和高的生产效率对模具的损害，使压铸件不可避免的产生很多缺陷，一些缺陷是与压铸方法与之俱来的，一些则是可以避免的，一些缺陷不会影响压铸件的性能，所以不会造成铸件废品，而另外一些缺陷则可能会影响铸件的性能而成为废品。质量是企业的生命线，是提高企业竞争能力的重要支柱，是提高企业经济效益的重要条件，因此，提高压铸件质量，无论对于压铸企业的经济利益，还是减少资源浪费的社会效益，都是非常有利的。

压铸件质量包括外观质量、内在质量和使用质量，外观质量是指铸件表面的粗糙度、表面质量、尺寸公差、形位公差和质量偏差等；内在质量是指铸件的化学成分、物理和力学性能、金相组织以及在铸件内部存在的孔洞、夹杂物和裂纹等；使用质量是指铸件能满足各种使用要求和工作性能，如耐磨性、耐蚀性、和切削性、焊接性等。

产生压铸件缺陷的直接原因可以归纳为以下几个方面

1)压铸件结构设计不合理

2)模具和压铸方案不正确

3)材料及熔炼不正确

4)压铸机以及压铸工艺条件不正确

5)压铸操作不适当（手动操作）

除此之外由于管理方面的原因，如生产组织、现场管理质量管理等不够完善，操作者玩忽职守、不负责任也是产生压铸缺陷的间接原因。

一.压铸件结构设计

压铸件结构设计是压铸工作的第一步，设计的合理性和工艺适应性将会影响到后续工作的顺利进行，如模具结构及制造难易、铸件精度保证、缺陷的种类等，都会以压铸件本身的工艺性的优劣为前提。为了从根本上防止压铸件的质量缺陷，并以低成本高效率的持续生产出高质量铸件，必须是压铸件的结构适合于压铸工艺。压铸件的结构设计就是使铸件的机构、形状在满足其工艺要求的前提下尽量符合压铸工艺、压铸模具的各种要求。

压铸件结构的工艺性：

1.尽量消除铸件内部侧凹，使模具结构简单

2.尽量使铸件壁厚均匀，可利用肋减少壁厚，避免铸件产生气孔、缩孔、变形等缺陷

3.尽量消除铸件上的深孔、深腔。因为细小型芯易弯曲、折断。深腔处充填和排气不良

4.设计的铸件要便于脱模、抽芯

二.模具设计和压铸方案对压铸件的质量影响

1.浇注系统设计的好坏直接影响到金属液的充填状态、压铸件成型、表面质量和内部质量

金属液在压铸过程中的充型状态是由压力、速度、时间、温度、气体等因素综合作用形成，因而浇注系统与压力传递、合金流速、填充时间、凝固时间、模具温度、排气条件有着密切关系。压力传递一方面要保证内浇口处金属液以高压、告诉充填型腔，另一方面又要保证在流道和内浇口截面的金属液不先凝固，以保证传递的最终增压压力。这就需要最佳的流道和内浇口设计，最小的压力损失。内浇口面积过大和过小都会影响填充过程，当压射条件一定时，过大的内浇口使充填速度低，金属液早凝固，甚至充填不足，过小的内浇口又会使喷射加剧，增加热量损失，产生漩涡并卷入过多气体，模具易损。

设计原则：使金属液能有效地、平稳的流动充填型腔，避免气体混入

2.分型面的选择影响压铸件的外形及模具加工的难易

1)对同心度要求高的外形或内孔，应尽可能设在同一个半型内，否则在模具制造时不易保证精度，而在使用时因导柱导套的磨损，而误差逐渐增大，容易造成铸件废品；对与分型面平行的高度尺寸，在精度要求较高时也应设在同一个型腔内。

2)分型面应当考虑减少金属液对滑块抽芯机构的压力，因为滑块受力过大，容易影响尺寸精度和造成意外事故

3)分型面应当考虑到开模后的出模距离，在动、定模内，应当尽量避免过深的型腔，这样不但有利于金属填充，有利于排气及上涂料，同时也可不使模具过厚过重

4)分型面应当考虑到铸件的美观和容易去飞边，分型面应当尽可能避免在平面内的中间，更应当避免无法抛光的分型方法。

5)分型面应当尽量简化模具结构的复杂性，使模具制造方便，对各种不同的曲折分型面的零件，分型面尽可能取在同一个平面内

6)分型面上的压力应当小于合模力，在铸件投影面积较大，而在分型面上的投影面积大于额定面积时，就应设法选择低于合模力的铸件投影面积为分型面

7)分型面及内浇口的位置和方向应当尽量使液流进入型腔通顺，没有撞击，不会产生漩涡，否则会造成成型不好

8)有活动侧抽芯，应尽可能放在动模内，有螺纹型芯也尽可能放在动模内，因为这样可以保证铸件随动模移动

3.冷却系统的布置

影响模具温度的控制，从而影响铸件的充填、凝固状态；能使模具温度均衡，铸件凝固时冷却速度一致，减少铸件中的气孔和缩孔；模温调节，凝固时间缩短，提高生产效率；模温能正确控制，有利于稳定铸件之尺寸精度和机械性能；热量扩散正常，减少模具应力，延长模具寿命

注意事项：

1)同一模具尽量采用较少的冷却水道和水嘴的规格，以免增加设计和制造的复杂性

2)冷却水道的直径一般为6~14mm。采用数条直径小的水道冷却效果要比采用一条大直径的水道好

3)注意水道之间的距离和水道与型腔之间的距离

4)采用隔板式水道时，应在隔板螺栓上作出隔板位置标记，以便在安装时保持其正确位置。

5)注意水道与模具其他结构之间的距离

4.模具加工的精度影响铸件表面的粗糙度及尺寸精度

5.溢流槽、排气槽设计的位置、大小直接影响铸件外观质量和是否产生气体缺陷；开设位置：

1)金属液最先流到的地方；

2)在突出位型芯的背面；

3)多股液流汇合之处；

4)由于铸件形状出现涡流的地方；

5)金属液最后流道的部位；

6)浇口两侧充型不到的死角位置；

7)大平面上易产生收缩的区域；

8)一般铸件温度较低的区域；

9)料位厚而易产生收缩的区域；

10)难于排气的部位；

11)做顶出平台用；

12)需引流而不使分型面过早封闭的部位。

6.顶杆布置影响压铸件能否顺利脱模剂不产生变形

三.材料及熔炼

压铸合金的化学成分、熔炼控制直接影响压铸间的质量，对于硬点、气孔、机械性能产生直接的影响，因为合金液中的成分含有杂质，既影响机械性能，切削性能及其后的热处理性能，又大大影响到铸造性、铸造表面、硬点等。还因为氧化物，非金属杂质物关系到硬点的产生，气体关系到气孔，耐压性等，不严格控制就会出现问题。

有关材料及熔炼操作问题归纳一下共有

1.回炉材料管理问题

在熔炼车间应设置回收料分类存放的料场，并有清晰的标记，还应规定往料场集聚回

收料的方法

2.回炉料和合金锭的配比问题

新料与回炉料搭配时，回炉料不超过35%，合理控制投料量、投料时间、料块大小。

3.铝锭熔化保温问题

熔炼温度控制在670°～760°范围内。过高温度会发生氧化或吸氢，过低温度不易分离炉渣，利用熔剂对铝液进行精炼、除气、除渣，熔炼过程中保持液面平衡，精炼温度要求达到720±20°，合理控制出料温度、时间、减少保温时间。

4.装入和倒出合金液的问题

出料斗要保持干燥、干净并要经常在料斗内壁涂刷保护涂料，对每一斗的铝料进行清理，扒出氧化物及不熔物。

四.压铸机以及压铸工艺条件

压铸机是压铸生产的核心，压铸机性能的优劣以及对模具、压铸工艺的适应范围对压铸件质量保证有决定性影响，压铸生产中压铸工艺参数的设定和调节直接影响产品的质量。

主要参数设定：

1.射料时间：射料时间大小与铸件壁厚成正比，对于铸件质量比较大，压射速度比较慢且所需时间较长时，射料时间可适当加大。

2.开模时间：较厚的压铸件比薄的压铸件的开模时间要长，结构复杂的的模具比结构简单的模具开模时间要长，调节开始时可以略长一点时间，然后再缩短。

3.顶出延时时间：在保证产品充分凝固成型切不粘模的前提下，尽量减短顶出延时时间。

4.顶回延时时间：在保证能顺利取出铸件的前提下尽量减短顶回延时时间

5.储能时间：在设定时操作机器作自动循环运动，观察储能时间结束时，压力是否能够达到设定值，在能达到设定压力值得前提下尽量缩短储能时间

6.顶针次数：根据模具要求来设定顶针次数

7.压力参数设定：在保证机器能正常工作，铸件产品质量能合乎要求的前提下，尽量减小压力。

8.压射速度的设定：压射速度分为慢压射速度、快压射速度、增压运动速度。慢压射速度通常在0.1～0.8m/s范围内选择，快压射速度与内浇口速度成正比，一般从低向高调节，在不影响铸件质量的前提下，以较低的快压射速度为宜；增压运动所占时间极短，它的目的是压实金属，是铸件组织致密；一般观察射料压力表的压力示值在增压运动中成一斜线均匀上升，压铸产品无疏松就可。

9.慢速、快速转换位置设置：慢速、快速运动转换应该在压射冲头通过压室浇注口后进行，对于薄壁小铸件，一般慢速较短、快速较长；对于厚壁大铸件，一般慢速较长，快速较短，同时应根据铸件的质量调节转换位置。

10.铝合金液温度设定：根据压铸合金不同结构的产品，其壁厚铸件比薄壁铸件浇注温度要低，一般温度保持在620°～660°

11.模温的控制：一般以合金凝固温度的1/2为限，在压铸生产过程中最重要的就是模具工作温度的稳定和平衡，它是影响压铸件制件和压铸效率的重要因素之一。

五.压铸操作（手工操作）

这里主要指手动喷涂及吹干，合理的喷涂操作是保证铸件质量、压铸模具寿命、生产效率的一个重要因素，涂料的作用：使液态金属充填流畅，有利于成型，防止粘模，使铸件获得光亮、光滑、平整的表面质量；保护模具，避免高温液态金属对模具表面的冲刷，减低模具的导热率和模温，延长模具寿命；开模时，有利于铸件顺利脱出；减少对冲头、顶杆、活动部位的摩擦和磨损；喷涂时应注意

1.喷涂动作迅速、喷涂均匀，喷射距离为100～200mm

2.喷涂部位不能有水分存在，如有水分制品产生气孔冷隔缺陷

3.热点部位应重点喷涂，喷涂少容易粘模,产生裂纹

4.用脱模剂喷枪从上到下迅速吹干脱模剂。

六.车间管理

1.根据工种、技术水平进行岗位优化组合、合格上岗，严格遵守劳动纪律和操作规程；

2.对压铸机、模具、工具必须保证完好、齐全，做好日常保养；

3.材料保证供应，保质、保量，铸件堆放有序，，防止碰伤、划伤、

4.品种、数量一般以生产计划要求按时生产，同时要考虑生产连续性

5.质量控制就是要对重点工艺加强质量管理，工序的质量控制要严格遵守工艺纪律和操作规程

6.在车间内部营造一个安全、文明、舒适、美好的工作环境

7.生产过程中的质量控制：

1)建立质量管理体系、明确质量管理目标

2)严格执行工艺记录，搞好均衡生产和文明生产

3)做好原材料、压铸件的技术检查工作

4)建立质量信息系统，做好产品质量记录、统计、分析和反馈

5)实行工序质量控制，特别是关键、重点工序的质量控制

6)加强不合格品的管理

7)严格执行设备保养制度，正确使用设备、模具，保证生产质量■