铝合金铸造工艺性能有哪些?铝合金优点有多少?
铝合金铸造工艺有哪些
铝合金铸造工艺有砂型铸造、金属型铸造、压铸、挤压铸造等等。
铝合金铸造工艺性能有哪些?铝合金优点有多少?
铝合金铸造工艺性能有哪些?铝合金优点有多少?
铝合金铸造工艺性能有哪些?铝合金优点有多少?
1、砂型铸造,在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。
2、金属型铸造又称硬模铸造,它是将液体金属浇入金属铸型,以获得铸件的一种铸造方法。铸型是用金属制成,可以反复使用多次。
3、压铸是一种金属铸造工艺,其特点是利用模具腔对融化的金属施加高压。模具通常是用强度更高的合金加工而成的,这个过程有些类似注塑成型。
4、挤压铸造又称液态模锻,是使熔融态金属或半固态合金,直接注入敞口模具中,随后闭合模具,以产生充填流动,到达制件外部形状,接着施以高压,使已凝固的金属产生塑性变形,未凝固金属承受等静压,同时发生高压凝固,后获得制件或毛坯的方法。
铝合金铸造工艺性能有哪些
铝合金铸造是可以用金属铸造成形工艺获得零件的铝合金,铝合金铸件的合金元素也是多于变形铝合金的含量的,近几年有很多人都会选择用铝合金铸件铸造,它的工艺性能和优点是有很多的,受到了很多消费者们的喜爱与青睐,那么,铝合金铸造工艺性能有哪些呢?铝合金优点有哪些呢?
一、铝合金铸造工艺性能有哪些
(1)流动性
流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金晶合金的流动性。
影响铝合金铸造工艺流动性的因素很多,主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒,但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力(俗称浇注压头)的高低。
(2)收缩性
铝合金铸造的主要特征之一就是收缩性,一般来说,合金从液体浇注到凝固,直至冷到室温,共分为三个阶段,分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响,它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩,在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。
(3)热裂性
铝铸件热裂纹的产生,主要是由于铸件收缩应力超过了金属晶粒间的结合力,大多沿晶界产生从裂纹断口观察可见裂纹处金属往往被氧化,失去金属光泽。裂纹沿晶界延伸,形状呈锯齿形,表面较宽,内部较窄,有的则穿透整个铸件的端面。
(4)气密性
铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气体或液体的作用下不渗漏程度,气密性实际上表征了铸件内部组织致密与纯净的程度。
二、铝合金铸造优点有哪些
1、铝合金的产品质量是很好的,铸件尺寸精度高,一般相当于6~7级,甚至可达4级;表面光洁度好,一般相当于5~8级;强度和硬度较高,强度一般比砂型铸造提高25~30%,但延伸率降低约70%;尺寸稳定,互换性好;可压铸铝薄壁复杂的铸件。例如,当前锌合金压铸铝件小壁厚可达0.3mm;铝合金铸件可达0.5mm;小铸出孔径为0.7mm;小螺距为0.75mm。
2、铝合金的生产效率也是很高的,机器生产率高,例如国产JⅢ3型卧式冷空压铸铝机平均八小时可压铸铝600~700次,小型热室压铸铝机平均每八小时可压铸铝3000~7000次;压铸铝型寿命长,一付压铸铝型,压铸铝钟合金,寿命可达几十万次,甚至上百万次;易实现机械化和自动化。
3、铝合金铸造的经济效果优良,由于压铸铝件尺寸,表泛光洁等优点。一般不再进行机械加工而直接使用,或加工量很小,所以既提高了金属利用率,又减少了大量的加工设备和工时;铸件价格便宜;可以采用组合压铸铝以其他金属或非金属材料。既节省装配工时又节省金属。
以上就是小编为大家介绍的铝合金铸造工艺性能有哪些和铝合金铸造优点有哪些,铝合金属于五金一类,如果有这方面需求的朋友们就可以参考了解一下,希望可以帮助到大家。
铝合金铸造工艺
一、铸造概论
铝合金铸造的种类如下:
由于铝合金各组元不同,从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同,结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性,合理选择铸造方法,才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生,从而优化铸件。
1、铝合金铸造工艺性能
铝合金铸造工艺性能,通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分,但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。
(1) 流动性
流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金晶合金的流动性。
影响流动性的因素很多,主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒,但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力(俗称浇注压头)的高低。
(2) 收缩性
收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲,合金从液体浇注到凝固,直至冷到室温,共分为三个阶段,分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响,它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩,在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。
铝合金收缩大小,通常以百分数来表示,称为收缩率。
①体收缩
体收缩包括液体收缩与凝固收缩。
铸造合金液从浇注到凝固,在后凝固的地方会出现宏观或显微收缩,这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见,并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中,并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。分散性缩孔形貌分散而细小,大部分分布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到,显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。
缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一,产生的原因是液态收缩大于固态收缩。生产中发现,铸造铝合金凝固范围越小,越易形成集中缩孔,凝固范围越宽,越易形成分散性缩孔,因此,在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则,即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充,是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。对易产生分散疏松的铝合金铸件,冒口设置数量比集中缩孔要多,并在易产生疏松处设置冷铁,加大局部冷却速度,使其同时或快速凝固。
②线收缩
线收缩大小将直接影响铸件的质量。线收缩越大,铝铸件产生裂纹与应力的趋向也越大;冷却后铸件尺寸及形状变化也越大。
对于不同的铸造铝合金有不同的铸造收缩率,即使同一合金,铸件不同,收缩率也不同,在同一铸件上,其长、宽、高的收缩率也不同。应根据具体情况而定。
(3) 热裂性
铝铸件热裂纹的产生,主要是由于铸件收缩应力超过了金属晶粒间的结合力,大多沿晶界产生从裂纹断口观察可见裂纹处金属往往被氧化,失去金属光泽。裂纹沿晶界延伸,形状呈锯齿形,表面较宽,内部较窄,有的则穿透整个铸件的端面。
不同铝合金铸件产生裂纹的倾向也不同,这是因为铸铝合金凝固过程中开始形成完整的结晶框架的温度与凝固温度之越大,合金收缩率就越大,产生热裂纹倾向也越大,即使同一种合金也因铸型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等因素产生热裂纹倾向也不同。生产中常采用退让性铸型,或改进铸铝合金的浇注系统等措施,使铝铸件避免产生裂纹。通常采用热裂环法检测铝铸件热裂纹。
(4) 气密性
铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气体或液体的作用下不渗漏程度,气密性实际上表征了铸件内部组织致密与纯净的程度。
铸铝合金的气密性与合金的性质有关,合金凝固范围越小,产生疏松倾向也越小,同时产生析出性气孔越小,则合金的气密性就越高。同一种铸铝合金的气密性好坏,还与铸造工艺有关,如降低铸铝合金浇注温度、放置冷铁以加快冷却速度以及在压力下凝固结晶等,均可使铝铸件的气密性提高。也可用浸渗法堵塞泄露空隙来提高铸件的气密性。
(5) 铸造应力
铸造应力包括热应力、相变应力及收缩应力三种。各种应力产生的原因不尽相同。
①热应力
热应力是由于铸件不同的几何形状相交处断面厚薄不均,冷却不一致引起的。在薄壁处形成压应力,导致在铸件中残留应力。
②相变应力
相变应力是由于某些铸铝合金在凝固后冷却过程中产生相变,随之带来体积尺寸变化。主要是铝铸件壁厚不均,不同部位在不同时间内发生相变所致。
③收缩应力
铝铸件收缩时受到铸型、型芯的阻碍而产生拉应力所致。这种应力是暂时的,铝铸件开箱是会自动消失。但开箱时间不当,则常常会造成热裂纹,特别是金属型浇注的铝合金往往在这种应力作用下容易产生热裂纹。
铸铝合金件中的残留应力降低了合金的力学性能,影响铸件的加工精度。铝铸件中的残留应力可通过退火处理消除。合金因导热性好,冷却过程中无相变,只要铸件结构设计合理,铝铸件的残留应力一般较小。
(6) 吸气性
铝合金易吸收气体,是铸造铝合金的主要特性。液态铝及铝合金的组分与炉料、有机物燃烧产物及铸型等所含水分发生反应而产生的氢气被铝液体吸收所致。
铝合金熔液温度越高,吸收的氢也越多;在700℃时,每100g铝中氢的溶解度为0.5~0.9,温度升高到850℃时,氢的溶解度增加2~3倍。当含碱金属杂质时,氢在铝液中的溶解度显著增加。
铸铝合金除熔炼时吸气外,在浇入铸型时也会产生吸气,进入铸型内的液态金属随温度下降,气体的溶解度下降,析出多余的气体,有一部分逸不出的气体留在铸件内形成气孔,这就是通常称的“针孔”。气体有时会与缩孔结合在一起,铝液中析出的气体留在缩孔内。若气泡受热产生的压力很大,则气孔表面光滑,孔的周围有一圈光亮层;若气泡产生的压力小,则孔内表面多皱纹,看上去如“苍蝇脚”,仔细观察又具有缩孔的特征。
铸铝合金液中含氢量越高,铸件中产生的针孔也越多。铝铸件中针孔不仅降低了铸件的气密性、耐蚀性,还降低了合金的力学性能。要获得无气孔或少气孔的铝铸件,关键在于熔炼条件。若熔炼时添加覆盖剂保护,合金的吸气量大为减少。对铝熔液作精炼处理,可有效控制铝液中的含氢量。
二、砂型铸造
采用砂粒、粘土及其他制成铸型的铸造方法称为砂型铸造。砂型的材料统称为造型材料。有色金属应用的砂型由砂子、粘土或其他粘结剂和水配制而成。
铝铸件成型过程是金属与铸型相互作用的过程。铝合金液注入铸型后将热量传递给铸型,砂模铸型受到液体金属的热作用、机械作用、化学作用。因此要获得优质的铸件除严格掌握熔炼工艺外,还必须正确设计型(芯)砂的配比、造型及浇注等工艺。
三、金属型铸造
1、及工艺流程
金属型铸造又称硬模铸造或型铸造,是将熔炼好的铝合金浇入金属型中获得铸件的方法,铝合金金属型铸造大多采用金属型芯,也可采用砂芯或壳芯等方法,与压力铸造相比,铝合金金属型使用寿命长。
2、铸造优点
(1) 优点
金属型冷却速度较快,铸件组织较致密,可进行热处理强化,力学性能比砂型铸造高15%左右。
金属型铸造,铸件质量稳定,表面粗糙度优于砂型铸造,废品率低。
劳动条件好,生产率高,工人易于掌握。
(2) 缺点
金属型导热系数大,充型能力。
金属型本身无透气性。必须采取相应措施才能有效排气。
金属型无退让性,易在凝固时产生裂纹和变形。
3、金属型铸件常见缺陷及预防
(1) 针孔
预防产生针孔的措施:
严禁使用被污染的铸造铝合金材料、沾有有机化合物及被氧化腐蚀的材料。
控制熔炼工艺,加强除气精炼。
控制金属型涂料厚度,过厚易产生针孔。
模具温度不宜太高,对铸件厚壁部位采用激冷措施,如镶铜块或浇水等。
采用砂型时严格控制水分,尽量用干芯。
(2) 气孔
预防气孔产生的措施:
修改不合理的浇冒口系统,使液流平稳,避免气体卷入。
模具与型芯应预先预热,后上涂料,结束后必须要烘透方可使用。
设计模具与型芯应考虑足够的排气措施。
(3)氧化夹渣
预防氧化夹渣的措施:
严格控制熔炼工艺,快速熔炼,减少氧化,除渣。Al-Mg合金必须在覆盖剂下熔炼。
熔炉、工具要清洁,不得有氧化物,并应预热,涂料涂后应烘干使用。
设计的浇注系统必须有稳流、缓冲、撇渣能力。
采用倾斜浇注系统,使液流稳定,不产生二次氧化。
选用的涂料粘附力要强,浇注过程中不产生剥落而进入铸件中形成夹渣。
(4) 热裂
预防产生热裂的措施:
实际浇注系统时应避免局部过热,减少内应力。
模具及型芯斜度必须保证在2°以上,浇冒口一经凝固即可抽芯开模,必要时可用砂芯代替金属型芯。
控制涂料厚度,使铸件各部分冷却速度一致。
根据铸件厚薄情况选择适当的模温。
细化合金组织,提高热裂能力。
改进铸件结构,消除尖角及壁厚突变,减少热裂倾向。
(5) 疏松
预防产生疏松的措施:
合理冒口设置,保证其凝固,且有补缩能力。
适当调低金属型模具工作温度。
控制涂层厚度,厚壁处减薄。
调整金属型各部位冷却速度,使铸件厚壁处有较大的激冷能力。
适当降低金属浇注温度。
铝合金是怎样成型的?
1、 首先是铝棒铸造:铝锭加热熔化,加入一定量的合金元素(镁、硅),由铸造机铸造成一根根直径不同的圆棒。
2、 铝型材挤压:铝棒先加热到一定的温度,达到铝液化的临界点,然后切割、热剪,送挤压机挤压,通过模具挤压出想要的截面形状。然后,淬火,淬火的方式有风冷和水冷。风冷出来的状态就是T5,水冷的状态是T6。
3、 型材挤出后的加工处理:牵引机将型材引出,达到所需长度由热切锯锯断,由移动冷床将型材移至校直机校直。(铝型材刚挤出来的时候是软的)校直后用定尺锯切割,装转运架进入时效程序。
4、 人工时效:把材料放入时效炉加热到一定温度,并保温2-3小时,能显著提高铝型材的机械性能,特别是硬度。
5、 表面处理:阳极氧化——硫酸溶液接通直流电源阳极,进行氧化还原反应,再表面生成一层致密多孔的氧化膜,然后封孔,铝型材将更加耐磨和耐腐蚀。静电喷涂——利用电流电场的法拉第效应,让粉末涂料微小粒子均匀吸附在材料表面。起到保护铝型材的作用。
经过表面处理的铝型材更加的抗腐蚀、耐磨、使用寿命大大增加。
铝合金成型是需要用到挤压机,长棒热剪炉,时效炉,牵引机,模具炉,冷床这些设备。
是铝合金挤压机
铝合金的铸造工艺有哪些
一、铸造概论
铝合金铸造的种类如下:
由于铝合金各组元不同,从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同,结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性,合理选择铸造方法,才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生,从而优化铸件。
1、铝合金铸造工艺性能
铝合金铸造工艺性能,通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分,但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。
(1) 流动性
流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金晶合金的流动性。
影响流动性的因素很多,主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒,但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力(俗称浇注压头)的高低。
(2) 收缩性
收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲,合金从液体浇注到凝固,直至冷到室温,共分为三个阶段,分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响,它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩,在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。
铝合金收缩大小,通常以百分数来表示,称为收缩率。
铝合金锻造轮毂是怎么制造而成的?
你好 锻造铝合金轮毂的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种轮毂的制造方法,具体涉及一种锻造铝合金轮毂的制造方法。
【背景技术】
[0002]世界汽车工业正向着轻量、高速、安全、节能、舒适与环境污染轻的方向发展,因此铝合金零部件在汽车中的用量日益增多。轮毂作为汽车行驶系统中的重要部件之一,也是一种要求较高的保安件,它不仅承载汽车的重量,同时也体现着汽车的外观造型。在过去的10年,全球铝合金汽车轮毂产量的年平均增长率达7.6%。由此可见,随着汽车轻量化的需求日益扩大,铝合金轮毂在现代汽车制造中正逐步取代传统的钢制轮毂而被广泛地推广应用。
[0003]铝合金轮毂通常采用铸造或压铸成型的方法来生产,常规的铸造成形方法,无论是压铸造、低压铸造还是重力铸造,都因其合金液充填压型的高速湍流运动,使模具型腔内的气体无法排尽,而导致产品毛坯组织结构不致密,容易产生疏松,夹孔等铸造缺陷,其制造成本高,能源及原材料消耗较大。产品的力学性能及铸件的表面质量也不能尽如人意。
[0004]常规的锻造铝合金轮毂以圆柱状的铸态铝合金为原材料制造而成。由于铸态铝合金通常会存在组织晶粒粗大以及气孔、缩孔、疏松、微裂纹等铸造缺陷,因而在锻压成形前,通常会进行镦粗工序,使铸态组织转变为纤维状变形组织,消除金属内部存在的微观缺陷,改善金属的塑形和致密性,为后续的锻造成形提供合适的坯料。但其工序复杂、能耗大、锻件成本高。
现在使用汽车轮毂使用锻造加工这种多。锻造就是通过锻压机对固态的铝合金材料胚料施加巨大压力,使其挤压知变形,行程一定的形状、强度和尺寸的制造工艺。
铝合金段落的龙骨,它的治疗过程相对来说还是比较复杂,针对的就是嗯一般属于这种高温的制作过程,并且材质也比较稀缺。
铝合金压铸模具制造的工艺流程
压铸模具制作工艺流程
压铸模具制作工艺流程:
审图—备料—加工—模架加工—模芯加工—电极加工—模具零件加工—检验—装配—飞模—试模—生产
A:模架加工:1打编号,2 A/B板加工,3面板加工,4顶针固定板加工,5底板加工
B:模芯加工:1飞边,2粗磨,3铣床加工,4钳工加工,5CNC粗加工,6热处理,7精磨,8CNC精加工,9电火花加工,10省模
C:模具零件加工:1滑块加工,2压紧块加工,3分流锥浇口套加工,4镶件加工
模架加工细节
1, 打编号要统一,模芯也要打上编号,应与模架上编号一致并且方向一致,装配时对准即可不易出错。
2, A/B板加工(即动定模框加工),a:A/B板加工应保证模框的平行度和垂直度为0.02mm,b :铣床加工:螺丝孔,运水孔,顶针孔,机咀孔,倒角c:钳工加工:攻牙,修毛边。
3, 面板加工:铣床加工镗机咀孔或加工料嘴孔。
4, 顶针固定板加工:铣床加工:顶针板与B板用回针连结,B板面向上,由上而下钻顶针孔,顶针沉头需把顶针板反过来底部向上,校正,先用钻头粗加工,再用铣刀精加工到位,倒角。
5, 底板加工 :铣床加工:划线,校正,镗孔,倒角。
(注:有些模具需强拉强顶的要加做强拉强顶机构,如在顶针板上加钻螺丝孔)
模芯加工细节
1) 粗加工飞六边:在铣床上加工,保证垂直度和平行度,留磨余量1.2mm
2) 粗磨:大水磨加工,先磨大面,用批司夹紧磨小面,保证垂直度和平行度在0.05mm,留余量双边0.6-0.8mm
3) 铣床加工:先将铣床机头校正,保证在0.02mm之内,校正压紧工件,先加工螺丝孔,顶针孔,穿丝孔,镶针沉头开粗,机咀或料咀孔,分流锥孔倒角再做运水孔,铣R角。
4) 钳工加工:攻牙,打字码
5) CNC粗加工
6) 发外热处理HRC48-52
7) 精磨;大水磨加工至比模框负0.04mm,保证平行度和垂直度在0.02mm之内
8) CNC精加工
9) 电火花加工
10) 省模,保证光洁度,控制好型腔尺寸。
11) 加工进浇口,排气,锌合金一般情况下浇口开0.3-0.5mm,排气开0.06-0.1mm,铝合金浇口开0.5-1.2mm排气开0.1-0.2,塑胶排气开0.01-0.02,尽量宽一点,薄一点。
滑块加工工艺
1, 首先铣床粗加工六面,2精磨六面到尺寸要求,3铣床粗加工挂台,4挂台精磨到尺寸要求并与模架行位滑配,5铣床加工斜面,保证斜度与压紧块一致,留余量飞模,6钻运水和斜导住孔,斜导柱孔比导柱大1毫米,并倒角,斜导柱孔斜度应比滑块斜面斜度小2度。斜导柱孔也可以在飞好模合上模后与模架一起再加工,根据不同的情况而定。
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