中國壓鑄雜志
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免费提供一肖中特:真空壓鑄技術對重型汽車變速箱后蓋品質的影響

作者:admin 來源:原創 發表時間:2017-07-26
 
文:高紅林  陜西法士特汽車傳動工程研究院
 
摘要  采用真空壓鑄生產了重型汽車變速箱后蓋。通過對比分析真空壓鑄與普通壓鑄生產的鑄件差異(質量、金相組織和熱處理效果等),發現真空壓鑄件組織致密,內部氣孔較少,廢品率較低,提高了鑄件品質,節約了成本。
關鍵詞 真空壓鑄技術;壓鑄模具;真空壓鑄件;
普通壓鑄件隨著汽車制造技術的發展,產品結構更加復雜,成品率要求更高,這無疑對傳統的壓鑄工藝提出了更為嚴峻的挑戰,其中與氣孔相關的缺陷最難解決。真空壓鑄技術可降低氣孔率,降低表面粗糙度,并能生產出可焊接、可熱處理的高品質壓鑄件。
筆者針對重型汽車變速箱后蓋類零件,研究了與真空壓鑄工藝相關的問題。
1 真空壓鑄模具及其結構
真空壓鑄技術的重點是盡量減少氣液接觸,將型腔內氣體有效地排出是真空壓鑄模具設計的關鍵。對于壓鑄模具,傳統排氣設計與真空排氣設計并無本質區別,前者為被動排氣,利用金屬液流動將氣體排出,即所謂的正壓壓射;后者為主動排氣,即采用真空裝置,隨壓射的進行將型腔內的氣體抽出,也稱為負壓壓射(見圖1)。 
 

 
就排氣效果而言,正確的真空排氣應用將會極大降低型腔內的氣體含量,從而有效地提高產品的品質。
2 試驗條件及方法
2.1 試驗材料
試驗材料為 ADC12,其成分見表1。
 

 
2.2 試驗設備
使用進口Italpress27000kN壓鑄單元和海望HV-600BE
抽真空設備,分別見圖2和圖3。
 

 
2.3試驗流程
通過調試生產,選擇不同的工藝流程,真空壓鑄和普通壓鑄各生產變速箱后蓋20
件,變速箱后蓋壓鑄件見圖4。針對不同的評價指標對兩種工藝生產的壓鑄件進行對比研究,見圖5。
 
 
3 試驗結果與分析
3.1 鑄件質量
對采用真空壓鑄工藝及普通壓鑄工藝,分別抽?。保凹方斜冉?,見表2。真空壓鑄件比普通壓鑄件偏重,平均單件偏重為35.9g ,偏重比值約為0.48%。
通過對比,說明真空壓鑄件較普通壓鑄件,內部組織致密,氣孔率降低,力學性能提高。
 

 
3.2 金相組織
圖6為兩種壓鑄工藝生產的鑄件的金相組織。其中,大塊白色區域為基體α-Al,黑色樹枝狀區域為共晶Si,黑色區域為孔洞??梢悅饗鑰闖?,采用真空壓鑄工藝,壓鑄件孔洞數量減少、面積占有率降低、尺寸減小。隨著模具內部氣體的排出,內部組織致密從而改善壓鑄件性能。
對真空壓鑄工藝及普通工藝的樣件進行無損探傷,見圖7。從圖7a明顯看到,普通壓鑄工藝樣件內部氣孔較為密集,且氣孔偏大,距離表皮較薄,從而嚴重影響壓鑄件品質。從圖7b可以看出,同一部位氣孔缺陷幾乎沒有,產品內部組織致密,模具排氣性能較好,進一步降低氣孔缺陷,提高壓鑄件品質和性能。
3.3 熱處理工藝
針對普通壓鑄過程,壓鑄型腔內的氣體在很短的充型時間內沒有機會逸出,幾乎全部被卷入鑄件內。這些氣體在隨后的熱處理過程中受熱膨脹,使鑄件產生鼓包和變形。
所以,一般壓鑄件不能通過熱處理強化。從圖8明顯看出,熱處理后,抽真空壓鑄件表面氣泡數量明顯減少,直徑變小。抽真空工藝減少了模具內部氣體,鋁液快速充填型腔的時候卷氣較少,從而達到提高壓鑄熱處理件性能的目的。
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