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铸铝件铸造工艺设计及注意要点

作者:新盛达有色金属制 发布日期:2019-01-24 11:55 点击:
汽车铸件开发与数字技术的全面结合可以显著地提升铸造技术水平,缩短产品的设计和试制周期。
汽车铸件开发与数字技术的全面结合可以显著地提升铸造技术水平,缩短产品的设计和试制周期。目前数字制造技术已经广泛应用于汽车铸件的开发。在铸件结构设计及铸造工艺设计阶段,Pro/E,CATIA,和UG等三维设计软件已经获得了广泛的应用,部分先进的铸造企业已经实现了无纸化设计。MAGMA,ProCAST以及华铸CAE等软件已经被广泛用于汽车铸件凝固过程、显微组织、成分偏析和材质性能等方面的模拟,还可以对铸造过程中的速度场、浓度场、温度场、相场、应力场等方面的模拟,能够确保在批量生产前使工艺方案得到优化。
为适应汽车铸件快速开发的需求,在CAD/CAE的设计与开发的基础上,RP(快速原型技术)已经被广泛用于汽车铸件的快速试制。在获得CAD/CAE原始数据后,采用逐层堆积的方法,通过粘结,熔结或烧结的方式获得铸件原型或形成铸件所需模具的原型。前者可用熔模铸造,石膏型铸造等方法试制铸件样件,后者可直接作为模具制造砂芯,通过组芯造型而浇注出铸件。此外,还可以用粉料激光烧结法(SLS),直接完成砂芯和砂型的制作,从而获得铸件试制所需要的砂型。对于结构相对简单的外模,还可以采用数控机床,用可加工塑料进行CAM加工,从而获得铸件试制所需的芯盒和模样,或是直接对砂块进行加工,直接获得外模的砂型。
总体上说,数字化技术已经贯穿铸件的设计、开发以及试制的各个环节,有效提高了铸件的开发速度和效率。目前主要存在的问题是设计、分析和快速制造等方面的数字化技术各自单独,当开发过程由一个阶段向另一个阶段转化时,还需要进行相当繁琐的数据转换工作。希望在将来能够针对铸件开发各个环节所应用的数字化技术开发出统一的数据接口平台,建立标准化的数据转换标准,实现不同软件之间数据的无缝转换,从而更进一步地提高铸件的开发速度。
 表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法。表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求。
对于金属铸件,我们比较常用的表面处理方法是,机械打磨,化学处理,表面热处理,喷涂表面,表面处理就是对工件表面进行清洁、清扫、去毛刺、去油污、去氧 化皮等。工件在加工、运输、存放等过程中,表面往往带有氧 化皮、铁锈制模残留的型砂、焊渣、尘土以及油和其他污物。要合深层能牢固地附着在工件表面上,在涂装前就必须对工件表面进行清理,否则,不仅影响涂层与金属的结合力和抗腐蚀性能,而且还会使基体金属在即使有涂层防护下也能继续腐蚀,使涂层剥落,影响工件的机械性能和使用寿命。
因此工件涂漆前的表面处理是获得质量优良的防护层,延长产品使用寿命的重要保证和措施。表面处理应注意的 为提供良好的工件表面,表面处理有以下几点需注意:
1、无油污及水分
2、无锈迹及氧 化物
3、无粘附性杂质
4、无酸碱等残留物
5、工件表面有的粗糙度
表面处理方法手工处理: 如刮刀、钢丝刷或砂轮等。用手工可以除去工件表面的锈迹和氧 化皮,但手工处理劳动强度大、生产效率低,质量差,清理不彻底。 化学处理: 主要是利用酸碱性或碱性溶液与工件表面的氧 化物及油污发生化学反应,使其溶解在酸性或碱性的溶液中,以达到去除工件表面锈迹氧 化皮及油污,再利用尼龙制成的毛刷辊或304#不锈钢丝(耐酸碱溶液制成的钢丝刷辊清扫干净便可达到目的。化学处理适应于对薄板件清理,但缺点是:若时间控制不当,即使加缓蚀 剂,也能使钢材产生过蚀现象,对于较复杂的结构件和有孔的件,经酸性溶液酸洗后,浸入缝隙或孔穴中的余酸难以彻底清除,若处理不当,将成为工件以后腐蚀的隐患,且化学物易挥发,成本高,处理后的化学排放工作难度大,若处理不当,将对环境造成严重的污染。随着人们环保意识的提高,此种处理方法正被机械处理法取代。
大型铝铸件组芯造型工艺的注意事项
(1)对于大型铝铸件中局部很厚的部位,在其上设置冒口要十分慎重,以防在原有热节的基础上再形成工艺热节,在局部很厚的部位,配用冷铁的效果往往要好于单用冒口的效果。
(2)对于通身壁厚较薄的环形或框形铸件,当浇注系统设置在铸件中心部位时,直浇口与横浇道圈之间的浇道做成折线形式,以防收缩时产生拉应力使铸件产生变形与裂纹。
(3)对于网格类和隔板较多的大型铝铸件,要避免产生浇不足的缺陷,除了要将内浇口对准网格或隔板的走向外,铸件本身的排气也是十分重要的工艺要素。
(4)砂型铸造时,对于尺寸过大而无适用砂箱的铸件以及对于不止一个面有较复杂腔室的铸件,采用组型和组芯造型的方法能取得较好的效果。
(5)组芯造型时,应把握好以下四方面,砂芯放置的稳定性;砂芯定位的准确性;组芯造型的可操作性;组芯与其他工艺要素的互容性。组型造型时,应在组型砂块外进行围砂,以防产生漏箱。
铝铸件铸造工艺,用于解决铝渣问题,包括铝原料的熔炼,其特征在于在熔炼过程中添加打渣剂和精炼剂,熔炼的热铝渣通过密闭保温转运箱装入料斗,再由提升机将热铝渣借助斜形料口倒入到高温锅体内并不断搅拌,其中的铝液从高温锅体的底部流出返回到熔炼炉中,固体铝渣则进入冷却滚筒冷却,冷却后的固体炉渣经过风选分级,获得粗细两种渣料,将粗渣料返回熔炼炉,将细渣料作为电解生产的原料。
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