鑄鋁件的設計原(yuán)理和要求及方法(fǎ)
一、鑄鋁件按使用(yong)要求可分為兩大(dà)類,一類承受大載(zai)荷的零件或有較(jiao)不錯相對運動速(sù)度的零件,檢查的(de)項目有尺寸、表💋面(miàn)質量、化學成分、力(li)學性能(抗拉強度(dù)、伸長率、硬度);另一(yī)類為其它零件,檢(jian)查的項🔞目有尺寸(cun)、表面質量及化學(xue)成分。
二、鑄鋁件的(de)設計涉及四個方(fāng)面的内容:1、即壓力(lì)鑄造對零件形♻️狀(zhuàng)結構的要求;2、鑄鋁(lü)件的工藝性能;3、鑄(zhu)鋁件的尺寸精度(du)及👈表面要求;4、鑄鋁(lü)件分型面的确定(dìng)。
三、鑄鋁件的設計(ji)原則是:1、正确選擇(zé)鑄鋁件的材料,2、正(zhèng)💘确确定鑄💚鋁件的(de)尺寸精度;3、盡量使(shǐ)壁厚分布均勻;4、各(ge)轉角處增🐆加工⭐藝(yi)園角,避免尖角。
鑄(zhu)鋁件其結構較為(wei)複雜,有多個孔和(hé)凹槽,生産難度☎️大(dà)。該閥體在現有的(de)工藝條件下生産(chan),出現了較為嚴重(zhòng)的縮氣孔,氣密性(xing)試驗不合格,鑄件(jian)質量不⭕過關等現(xiàn)象。以🧑🏾🤝🧑🏼該閥體為例(lì),就🌐如何減少鑄件(jian)缺陷和提升産品(pin)合格率為出發點(dian),開展了鑄🌈鋁件剖(pou)析🐅、數值模拟及試(shi)驗應用等方面的(de)研讨,主要工作和(he)結論如下:
一、根據(ju)澆注和排溢系統(tong)的設計原則,針對(dui)實際壓鑄缺🐉陷,對(dui)🧑🏽🤝🧑🏻澆注排溢系統進(jìn)行優化設計,提出(chu)了兩種設計方🚩案(an),根據數值模拟結(jie)果,對兩種方案的(de)優缺點進🐉行比較(jiào)㊙️分析,得出優化方(fang)案。
二、根據正交試(shì)驗法,設計了九組(zǔ)數值模拟方案,對(dui)鑄件的充型過程(cheng)、凝固過程以及缺(que)陷預測進行綜合(he)分析,确定了工藝(yì)參數組合(6.2m/s的壓射(shè)速度,650℃的澆注溫度(du)和🏃♂️220℃的模具🤞預熱溫(wēn)度)。
三、建立合金充(chōng)型和凝固過程的(de)數學模型,利用ProCAST軟(ruǎn)件對閥體鑄件進(jin)行數值模拟,分析(xi)鑄件的充型和凝(níng)固👌過程,預測了可(ke)能産生缺陷的區(qu)域,其結果與生産(chǎn)實際基本吻合。
四(sì)、對閥體鑄鋁件進(jin)行了詳細剖析,分(fen)析了整套質量檢(jian)驗💋流程📞,統計了缺(quē)陷類型及其位置(zhì)分布,确定了缺♍陷(xian)多發區域,同♋時闡(chǎn)述缺陷形成機理(li)并提出初步解決(jue)方案。
五、通過修改(gǎi)澆注排溢系統結(jié)構和工藝參數進(jin)行壓鑄試驗,的鑄(zhù)鋁件缺陷少,尺寸(cun),達到實際使用要(yào)🔴求。
做為鑄鋁件的(de)各項性能,它有助(zhu)于機械加工的品(pin)♈質要求,可以提升(shēng)其産品質量的應(yīng)用,在以不錯能🈲力(lì)推動下,要以産品(pǐn)的要性能做為充(chong)足發揮的實際效(xiào)果,以擴大其各方(fang)面發展的優點,帶(dai)動其整體實用性(xing)的不斷擴大,其各(ge)方面應用效果的(de)提升,将實際應用(yong)的能力進行的☎️推(tui)動,以方便産品各(gè)應用效果的不斷(duan)。
落砂和清理落砂(shā)是待鑄鋁件在型(xing)砂在型砂中冷凝(níng)❄️到溫度,打💘開砂箱(xiang)、取出鑄鋁件的過(guò)程。落砂的方法一(yi)般有手工落砂和(hé)機器落砂。手工落(luo)砂多用于📐單件、小(xiǎo)批量生産;而機器(qi)落砂🔴多用于大批(pi)量生産。清理的目(mu)🔞的是使鑄鋁件的(de)外觀符合要求。
鑄(zhu)鋁件是難以熔煉(liàn)和鑄造的材料,制(zhi)造性不錯的鑄鋁(lǚ)件時發生很多問(wen)題。吸收大量氣體(tǐ),例如由單質氫引(yin)起的氣泡,氧氣自(zì)🚩身不會産生氣泡(pao),但是跟氫産生反(fan)應生成水蒸✉️氣,從(cong)而引起氣泡。在鑄(zhu)鋁件内這些氣泡(pao)使用時氣密性差(cha),容易發生氣密洩(xiè)漏。并且鑄鋁件💋内(nei)含氣量增大後熱(re)傳導🔴率下降,迫使(shǐ)高爐内的熱交換(huàn)率下降導緻🌏高爐(lu)熔損,使高爐突然(rán)停止操📞作。
在鋁合(hé)金鑄造中,采用金(jīn)屬型鑄造方法,以(yǐ)加速合✊金的凝固(gù),對提升鑄鋁件質(zhi)量,減少鑄造缺陷(xiàn),具有重要㊙️的作用(yòng)。金㊙️屬型鑄造可細(xì)分晶粒,減少氣孔(kǒng),提升合金的機械(xiè)性能和氣密性,在(zài)鉛青鋁等高含鉛(qiān)量鋁合金中,采用(yong)金屬型鑄造,能防(fang)止鋁成分的偏析(xī)。又由于鋁🌈合金鑄(zhù)鋁件中,筒形零件(jiàn)🌈等多,故采用離心(xīn)鑄造方🐅法多。另外(wài),鑄鋁件的重量和(hé)尺寸範圍⭐都很寬(kuān),重量輕的隻有幾(jǐ)克,重的可達到400噸(dun),壁厚薄的隻有0.5毫(háo)米,厚可超☀️過1米,長(zhǎng)度可由幾毫米到(dào)十幾🐅米,可達到♌不(bú)同工業部⭐門的使(shǐ)用要求。