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压铸件缺陷,不良及对策事例集(十四)
发布日期:2018-01-10  来源:互联网  浏览次数:772
核心提示:对策事例〈通过表面处理进行铸拔销的长寿命对策〉1.问题点图1表示的压铸件(汽缸头)的汤口附近两处(汤口边上A Φ758、稍微

对策事例〈通过表面处理进行铸拔销的长寿命对策〉

1.问题点

图1表示的压铸件(汽缸头)的汤口附近两处(汤口边上A Φ7×58、稍微有点距离处BΦ5.2×58)的铸拔销上发生粘铝。不只是造成外观不良或尺寸不良,还会因去除粘铝而磨模具的话,会降低生产。

2.现状把握

通常的铸拔销(SKD61)使用是真空气体氮化过的,每批次(约5000模),1批次内磨模具的次数平均为3次。

3.重要原因解释

因靠近汤口部,填充时,高温溶汤冲击铸拔销,就有了以下原因。①销的表面温度变高,销的材料熔析在溶汤里。②高速溶汤碰撞到销,因机械的磨损而发生溶损。

4.对策

商讨了内部冷却,但因为是小径,很难,所以采取用表面处理来进行对策。用溶汤来浸透选出3种溶出少的铸拔销,再进行表面处理后评价。

1)盐浴软氮化+研扫(以后作为SP)+PVD(CrN)

2)氧化处理(Fe3O4)

3)盐浴浸硫氮化

设置各表面处理实施过的铸拔销,1批(平均5000模)铸好后,回收铸拔销,作为1次试验。铸造试验时,每次试验要配合种类不同的表面处理,进行9次试验,每个销各种表面处理进行3次并评价。铸造条件如表1所表示。在评价试验片时,关于粘铝(容损)实施了下记评价。

(1)铸造评价

.铸造试验中的粘铝发生状态(磨模具的间隔)

.铸造试验后的铸拔销上的AL合金溶汤附着量

.铸拔销的溶损减量(AL合金附着层除去后)

(2)EPMA观察(铸造试验后)

.表面处理层和AL合金溶汤的接触部的断面观察

5.结果

5.1 铸造试验中的粘铝发生状况(模具磨的间隔)

作为粘铝性的评价,每个表面处理实施过3次的铸造试验中,调查靠近汤口的铸拔销A的模具磨的次数,作为磨模具的间隔(3次的总铸造数/3次的总的磨模具的次数)总结的结果表示在表2内。从结果可看出盐浴软氮化+SP+PVD的效果最好,接着是盐浴浸硫氮化, 氧化处理。

5.2 铸造试验后的铸拔上的AL合金附着量和溶损减量

试验前后的铸拔销重量,用常温饱和的NaOH水溶液除去AL合金附着层后的铸拔销重量进行分别测量,通过AL合金的附着量(试验后重量—AL合金附着层除去后重量).溶损而求出减量(试验前重量—AL合金附着层除去后重量)的结果表示在表3里。

5.3 表面处理层和AL合金溶汤的接触面部位的断面观察

对铸造试验后的表面处理层和AL附着层的横断面进行详细观察后的SEM照片和Fe的面分析,表示在图2-A-F.1)盐浴软氮化+SP+PVD(图2—A,B)因PVD的硬质皮膜层,AL合金附着层和盐浴软氮化的扩散层被遮断,和AL合金的金属间化合物(反应)层未被认可,看不到质地的溶损。

2)氧化处理(图2—C,D)

铸造试验前存在的氧化物层消失,AL合金附着层和铸拔销的母材之间形成厚的金属间化合物(反应)层.Fe的面分析可看出母材.金属间化合物(反应)层.AL合金附着层的浓度有阶段性的变化。

3)盐浴浸硫氮化(图2—E,F)

表面处理时的化合物层消失,AL合金到达到扩散层。看不到像氧化处理中那样的金属间化合物(反应)层,AL合金附着层内分散有很多细小的AL-Fe金属间化合物。

5.4 结论

1)粘铝发生状态(磨模具的间隔),AL合金附着量.溶损减量的3种评价显示了相同的倾向,盐浴软氮化+SP+PVD(CrN)是最好的。

2)AL合金溶汤和铸拔销的母材接触后起反应,形成金属间化合物(反应)层,粘铝急剧形成。要防止粘铝的话,就像PVD(CrN)的硬质皮膜层那样,形成可隔断模具和溶汤的反应小的皮膜,很有效。

对策事例〈自动齿轮箱的缺陷对策〉

1.问题点

关于自动齿轮箱,破断冷硬层积存在汤口部,产品加工时脱落,不良经常发生。

2.现状把握

图1显示了对策后的齿轮箱的外观。后罩的安装面要放O形密来封住,所以加工后的缩孔等的缺点必须无。但是,因模具构成上的限制把后罩安装面设有汤口,因此射出料缸内生成的凝固层卡住积留在汤口,产品加工时这个脱落成为凹形,而不能密封。缺肉不良多的时候,可达2%。图3表示了缺陷部的破断冷硬层的微观组织。

3.主要原因解析

图4表示了与破断冷硬层发生相关的特性要因图。这里最大的要因用◎表示了。选定为

①射出料缸温度

②射出料缸内保持时间

③溶汤保持温度

并制定了对策方案。

4.对策

①射出料缸冷却的废除及加热

射出料缸有冷却或无冷却及通过加热器实施加热。测量了料缸温度,冷却时,温度达100~150℃,内冷却废除后达300~350℃,使用加热器后,显示值高达350~380℃。

②缩短射出料缸内的溶汤保持时间

舀汤勺要靠近注汤口安装,在射出料缸内设置引导溶汤的导管,可以加快注汤速度,从而使料缸内的保持时间从3秒缩短到2秒。

③上升溶汤保持时间

通过模具上追加内部冷却,防止产品肉厚部的热间裂缝,可以使溶汤保持温度从660℃上升到665℃.

5. 对策结果

表1里表示了上记对策项目组合后实施的对策1~对策4的结果。

通过料缸冷却的废除和料缸内保持时间缩短0.5秒后,使加工后的缺陷发生率减低到1.5%。且,溶汤在料缸内的保持时间再缩短0.5秒,设为2秒的话,不良率可降到0.3%。

进行对策3时,在对策2的基础上把溶汤保持温度提高5℃,可以使缺陷的发生率降低到0.05%。进行对策4时,用加热器加热后,发生冲头拉伤及加热器的漏电等的事故发生,因此,存在量产性的问题而中止实施。

最终是用缩短射出料缸内的保持时间,使不良率大幅度的减少。

而且进行流道容量的增加.汤口的薄肉化.加长内浇口长度等的追加对策 ,确认其效果。

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