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精密铝合金压铸

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精密铝合金压铸百科

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铝合金精密挤压技术

2019-01-15 09:51:27

摘要:介绍铝合金精密挤压的特点和技术要求,以及一些小型精密铝合金型材实例   关键词:铝合金;精密挤压;技术要求   现代许多工业设备仪器如精密仪器、弱电设备中的部分零件要求小型的、薄壁的、断面尺寸非常准确的铝型材,对其尺寸公差要求非常严格。型材的壁厚较小的只有0.4 mm,其公差要求为±0.04mm。挤压生产过程对设备、工模具、工艺要求相当严格。通常把这种挤压技术称为精密挤压 【1-3】。   1 精密铝挤压型材实例   有一些小型精密铝型材的公差比JIS标准中特殊级的公差还小一半以上,一般精密铝型材要求的尺寸公差在±0.04~±0.07mm之间。部分小型精密挤压铝型材的断面示于图1。 2008_10/temp_08102309374658.jpg">   图1 小型精密铝型材断面举例   电位差计用的精密铝型材断面为“︼”型材重量30 g/m,断面尺寸公差范围为±0 07 mm。织机用的精密铝型材断面为“■”,断面尺寸公差为±0.04mm,角度偏差小于0.5°,弯曲度为0.83×L。   A1050、A1100、A3003、A6061、A6063(低、中强度合金)小型精密挤压型材的较小壁厚0.5mm,较小断面积20mm2。A5083、A2024、A7075、(中、高强度铝合金)小型精密挤压型材的较小壁厚0.9mm,较小断面积110mm2。   小型精密铝型材尺寸公差举例如图2所示。  图2 精密铝型材尺寸公差举例  尺寸/mm 尺寸允许公差/mm   JIS特殊级 小型、精密   A 2.54 ±0.15 ±0.07   B 1.78 ±0.15 ±0.07   C 3.23 ±0.19 ±0.07   2 精密挤压技术要求   一般说,铝合金热挤压变形程度大,挤压温度和速度的变化、挤压设备的对中性、工模具的变形等都容易对型材尺寸的精度产生影响,而且它们相互影响因素很难克服。图3列出精密挤压的影响因素。     2.1 对工模具的要求   模具是影响挤压制品尺寸精度较直接的因素,要保证挤压制品在生产中断面尺寸不变或变化很小,必须使模具的刚性、耐热性、耐磨性达到一定的要求。  图3  挤压型材精度影响因素   首先要保证模具在高温高压下不易变形,有很高的耐热性,对精密挤压而言更为严格,要求在工作温度(500℃左右)下,模具材料的屈服强度不小于1200N/mm2。其次需要有高的耐磨性,这主要决定于氮化层硬度和厚度,一般要求氮化层的硬度在1150HV以上,氮化层深度在0.25 mm~0.45mm之间,而氮化后模具尺寸的变化应在0.02mm以内。   对于断面有悬壁的实心型材和空心型材,还要考虑模具的弹性变形,为了使模具保证一定的刚度,可以考虑适当增加模具的厚度或配形状相似的专用垫。   为控制型材开口尺寸的变化,可以在模子上开导流槽来控制金属的流动,如图4所示。  图4 模子上开导流槽   2.2 对挤压工艺要求   挤压方法对制品的精度有影响。正向挤压一般容易出现前端(开始挤出部分)比后端的壁厚较大的现象,反向挤压制品的前后端壁厚变化很小,如图5所示。因此采用反相挤压较容易控制制品尺寸的精度。   挤压制品在热状态下冷却会产生收缩变形.其变形量S%为:   沿挤压方向的位置/m  图5 A7075合金挤压型材的尺寸变化  式中:  s%——收缩率;  lt——热状态的断面尺寸;  l0——冷却后的断面尺寸;  a——热膨胀系数;  Te——挤压温度;  Ts——周围环境温度。  由(l)式可知,温度的变化会引起制品尺寸的变化,温度变化越大,其变形量越大,因此要保证制品尺寸的准确,挤压机应有Tips控制系统(等温挤压系统)。即采用等温挤压。如挤压机没有这种装置,对铝棒可采用梯度加热,做到近似等温挤压,总之要保证制品前后端温度一致或相差较小。  另外,从(1)式可以看出,挤压温度越高,产生的变形越大,因此在保证制品力学性能情况下,尽可能来用较低的挤压温度。  挤压速度的变化也会使制品的尺寸发生变化,特别是有开口的制品易引起开口尺寸的变化,应采用等速挤压、现代挤压机一般都有Fi控制系统(等速挤压控制系统)。  制品从挤压模孔出来的冷却至关重要,必须保持均匀、恒定的冷却速度,使制品的收缩保持一致。  2.3 对设备的要求  挤压机的品质影响挤压制品的精度。一般要求挤压机张力柱为预应力的整体结构,设备的刚度和对中性要好,一般挤压轴、挤压筒、模具、送料机械手之间较大允许偏差小于1.5mm,通常控制在1.2mm以内。对于精密挤压而言,模具、挤压筒、挤压杆中心偏差应小于0.2mm用于精密挤压的挤压机应有等温挤压控制系统和等速挤压控制系统,至少应有等速挤压控制。   除此之外,模具应有冷却装置,确保模具在一定温度下的刚性、耐磨性和尺寸的稳定性。  2.4 对铸棒材质的要求   铸棒的成分、组织不均匀,有夹杂、偏析、晶粒粗大等缺陷都会影响金属的流动和变形,使制品的尺寸发生变异。对于精密挤压而言,对铸棒的材质要求更为严格,必须经过均匀化处理,晶粒应控制在一级以内。   3 结束语   精密挤压是一项综合性技术。要求模具的材质、设计、制造非常严格;挤压机必须是先进的设备;根据不同的制品断面选择不同的挤压方法和工艺;铝棒需经均匀化处理,其组织、性能必须均匀。只有这样才能满足精密挤压的要求。

压铸铝合金的特点

2018-09-27 10:42:10

1. 铸造性能好2. 密度小(2.5~2.9克/厘米3),比强度( δb>r)高.3. 耐蚀性、耐磨性、导热性和导电性好。4. 铝硅系合金有粘模倾向,切削性能较差。5. 对金属坩埚腐蚀严重。6. 体积收缩率大,易产生缩孔。

铝合金压铸技术和发展里程

2019-01-15 09:49:23

20世纪90年代以后,中国的压铸工业取得了令人惊叹的发展,已发展为一个新兴产业。目前,铝合金压铸工艺已成为汽车用铝合金成形工艺中应用较广泛的工艺之一,在各种汽车成型工艺方法中占49%。     中国现有压铸企业3000家左右,压铸件产量从1995年的26.6万吨上升到2005年的87万吨,年增长率保持在20%以上,其中铝合金压铸件占所有压铸件产量的3/4以上。中国压铸件产品的种类呈多元化,包括汽车、摩托车、通讯、家电、五金制品、电动工具、IT、照明、扶梯梯级、玩具灯等。随着技术水平和产品开发能力的提高,压铸产品种类和应用领域不断扩宽,其压铸设备、压铸模和压铸工艺都发生了巨大的变化。压铸铝合金压铸铝合金自1914年投入商业化生产以来,随着汽车工业的发展和冷室压铸机的发明,得到了快速发展。     压铸铝合金按性能分为中低强度(如中国的Y102)和高强度(如中国的Y112)两种。目前工业应用的压铸铝合金主要有以下几大系列:Al-Si、Al-Mg、Al-Si-Cu、Al-Si-Mg、Al-Si-Cu-Mg、Al-Zn等。压铸铝合金力学性能的提高往往伴随着铸造工艺性能的降低,压力铸造因其高压快速凝固的特点使这种矛盾在某些方面更加突出,因此一般压铸件难于进行固溶热处理,这就制约了压铸铝合金力学性能的提高,虽然充氧压铸、真空压铸等是提高合金力学性能的有效途径,但广泛采用仍有一定难度,所以新型压铸铝合金的开发研制一直在进行。先进的压铸技术早期的卧式冷室压铸机的压铸过程只有一个速度压送金属液进入模具,压射速度只有1m~2m/s。采用这种工艺,铸件内部气孔多,组织疏松,不久便改进为2级压射,把压射过程简单地分解为慢速和快速2个阶段,但快速的速度也不过3m/s,后来为了增加压铸件的致密度,在慢速和快速之后增加了一个压力提升的阶段,成为慢压射,快压射和增压3个阶段,这就是经典的3段压射。     20世纪60年代中间,这种3级压射已经普遍推开,并且快压射阶段的速度已提高到5m/s。此后的40余年期间,世界各国领先的压铸机制造商对压射过程进行了研究试验,从而开发出一些新工艺,如70年代的抛物线压射系统,80年代的无飞边压铸系统,90年代的无飞边压射系统,其中有的从3阶段压射中对每个阶段加以再分解,这正是这个经典的3阶段压射的继续发展的延伸。现在压射速度、压力已由原来的人工手轮调节控制改为计算机控制。近年来,人们为了解决压铸件内部存在的气孔和缩孔问题,能够生产出高强度、高密性、可焊接可热处理、可扭曲等各种高要求的压铸件,除了继续完善真空压铸以外又发展了挤压铸造和半固态压铸等新的技术,并加以概括地称之为“高密度压铸法”。真空压铸技术真空压铸法是将型腔中的气体抽空或部分抽空,降低型腔中的气压,以利于充型和合金熔体中气体的排除,使合金熔体在压力的作用下充填型腔,并在压力下凝固而获得致密的压铸件。     真空压铸法与普通压铸法相比具有以下特点:(1)气孔率大大降低;(2)真空压铸的铸件的硬度高,微观组织细小;(3)真空压铸件的力学性能较高。近来,真空压铸以抽除型腔中的气体为主,主要有两种形式:(1)从模具中直接抽气;(2)置模具于真空箱中抽气。     采用真空压铸时,模具的排气道位置和排气道面积的设计至关重要。排气道存在一个“临界面积”,其与型腔内抽出的气体量、抽气时间及充填时间有关。     当排气道的面积大于临界面积时,真空压铸效果明显;反之,则不明显。真空系统的选择也非常重要,要求在真空泵关闭之前,型腔内的真空度可保持到充型完毕。充氧压铸技术压铸件气孔中的气体绝大部分为N2和H2,几乎没有O2,主要原因是O2与活性金属发生反应生成了固体氧化物,这为充氧压铸技术提供了理论基础。充氧压铸是在压铸前将氧气充入型腔,取代其中的空气。当金属液进入型腔时,一部分氧气从排气槽排出,残留的氧与金属液发生反应,生成弥散状的氧化物微粒,在铸型内形成瞬间真空,从而获得无气孔的压铸件。充氧压铸过程中,型腔内的真空是由化学反应产生的。生产中为保证安全性,应严格控制充氧量,降低型腔压力,使其与充氧压力相匹配。将真空压铸与充氧过程结合起来,使型腔处于负压状态,可获得更好的效果。     在金属液充型过程中,应使金属液以弥散喷射状态充型。浇道尺寸的大小也对充氧压铸的效果有较大影响,适当的浇道尺寸既可以满足金属液以紊流形式充满铸型,又可以避免金属液温度下降得过快。氧化物的高度弥散分布不会对铸件产生不利影响,反而可提高铸件的硬度,并使热处理后的组织细化。充氧压铸可用于与氧反应的Al、Mg及Zn合金。目前,采用充氧压铸可生产各种铝合金铸件,如:液压变速器壳体、加热器用热交换器、液压传动阀体、计算机用托架等对于需热处理或组焊、要求气密性高和在较高温度下使用的压铸件,充氧压铸具有技术和经济上的优势。半固态压铸技术半固态压铸是在液态金属凝固时进行搅拌,在一定的冷却速度下获得约50%甚至更高固相组分的浆料,然后用浆料进行压铸的技术。半固态压铸技术目前有两种成形工艺:流变成形工艺和触变成形工艺。前者是将液态金属送入特殊设计的压射成形机筒中,由螺旋装置施加剪切使其冷却成半固态浆料,然后进行压铸。后者是将固态金属粒或碎屑送入螺旋压射成形机中,在加热和受剪切的条件下使金属颗粒变成浆料后压铸成形。半固态压铸成形工艺的关键是有效制取半固态合金浆料、准确控制固液组分的比例及半固态成形过程自动化控制的研究开发。     为实现半固态成形的自动化生产,美国科学家认为需要大力发展以下几种技术:(1)具有自适性、灵活性的棒料运输;(2)精密的压铸润滑及维护;(3)可控的铸件冷却系统;(4)等离子除气及处理。     挤压压铸技术挤压压铸又称“液态金属模压”。其铸件致密性好,力学性能高,且无浇冒口。我国的一些企业已将其应用于实际生产中。挤压压铸技术具有极好的工艺优势,它能替代传统压铸、挤压铸造、低压铸造、真空压铸工艺,以及对差压铸造、连铸连锻、半固态加工的流变铸造工艺进行兼容。专家认为,挤压压铸技术是一项前沿性的新技术,横跨多个工艺领域,内涵丰富,创新性强,极具挑战性。     电磁泵低压铸造电磁泵低压铸造是一种新崛起的低压铸造工艺,与气体式低压铸造技术相比,在加压方式方面是完全不同的。其采用非接触式的电磁力直接作用于液态金属,大大降低了由于压缩空气不纯及压缩空气中氧的分压过高所带来的氧化和吸气等问题,实现了铝液的平稳输送和充型,可防止由于紊流造成的二次污染。另外电磁泵系统完全采用计算机数字控制,工艺执行非常准确、重复性好,使铝合金铸件在成品率、力学性能、表面质量和金属利用率等方面都具有明显的优势。这项技术随着研究的不断深入,工艺也愈来愈成熟。     压铸设备的发展通过近几年的发展,中国压铸机的设计水平、技术参数、性能指标、机械结构和制造质量等都有不同程度的提高,特别是冷室压铸机,由原来的全液压合型机构改为曲肘式合型机构,同时还增加了自动装料,自动喷涂,自动取件,自动切料边等,电器也由普通电源控制改为计算机控制,操控水平大大提高,有的已经达到或接近国际水平,正在向大型化、自动化和单元化进军。     在此期间,国内新的压铸机企业陆续崭露头角,其中香港力劲公司是典型的代表,该公司开发了多项国内领先的压铸机型,例如,卧式冷室压铸机较大空压射速度6m/s(1997年)和8m/s(2000年初),镁合金热室压铸机(2000年初)匀加速压射系统(2002年),较大空压射速度10m/s及多段压铸系统(2004年6月),实时控制压射系统(2004年8月)和锁模力30000kN的大型压铸机(2004年7月)等。     近年来,上海压铸机厂,灌南压铸机厂等骨干企业都开发了较大空压射速度为8m/s以上的卧式冷室压铸机和锁模力在10000kN以上的大型压铸机;2005年投产的广东顺威伊力精压科技有限公司将生产10000kN~30000kN大型压铸机。可见中国正在形成一个有实力的、具有自主知识产权的压铸机制造业。中国现有压铸机总数1.2万台,其中国产压铸机约占85%,进口压铸机约占15%。近两年中国压铸机的年销售量均在1800台以上,其中10000kN及以上压铸机占2%,8000kN~9000kN压铸机占5%,5000kN~7000kN压铸机占13%,3500kN~4000kN压铸机占20%,3000kN及以下压铸机占60%。在3000kN以下压铸机中,热室压铸机约占30%。     中小型压铸机仍以国产设备为主。国产压铸机与国外先进的压铸设备的差距主要表现在以下几方面:(1)总体结构设计落后;(2)漏油严重;(3)可靠性差:这是国产压铸机较突出的缺陷,据了解,国产压铸机的平均无故障运行时间不到3000小时,甚至达不到国外50和60年代的水平。而国外一般超过20000小时;(4)品种规格不全,配套能力差:虽然在卧式冷室压铸机方面已基本成系列,但仍有个别断档,如从16000kN到28000kN间就无产品。热室压铸机也缺少4000kN以上的产品。压铸模具的发展较早的压铸模模芯材料选用的是45?钢、铸钢和锻钢等,由于其耐高温冲击性差,所以当时使用寿命也较短。随着科技的发展,压铸模芯材料也发生了重大变化,现都采用高温、高强度的3Cr2N8VH13热锻钢作为模芯材料,近年来又采用了进口的8407材料,使模具的使用寿命大大提高,特别是近年国内大部分厂都采用了计算机设计及模拟充填技术,使压铸模生产质量大大提高,生产期大大缩短。     中国模具行业发展迅猛,1996年至2004模具产量年平均增长率14%,2003年压铸模当年产值为38亿元。目前,中国国内模具对市场的满足率仅为80%左右,其中以中低档模具为主,大型、复杂的精密模具,在生产技术、模具质量和寿命以及生产能力方面均不能满足国民经济发展的需要。研究及发展方向汽车、摩托车工业以及汽车附件的消耗和配套产品的需求,为压铸件生产提供了一个广阔的市场,压铸铝合金在汽车上的应用也将不断扩大。     在今后的压铸技术研究与开发中,铝合金压铸的深化依然会是压铸技术发展的一个主要方向。为了适应市场需求,今后应进一步解决以下问题:(1)推广应用新型高强度、高耐磨性的压铸合金,研究可着色的压铸合金以及用于有特殊安全性要求的铸件等方面的新型压铸合金;(2)开发性能稳定、成分易于控制的压铸铝合金;(3)简化合金成分,减少合得奖号,为实现绿色化生产提供基础;(4)进一步完善压铸新工艺(真空压铸、充氧压铸、半固态压铸、挤压铸造等);(5)提高对市场的快速反应能力,推行并行工程(CE)和快速原型制造技术(RPM);(6)开展CAD/CAM/CAE系统的研究与开发;(7)开发和应用更多的压铸铝合金汽车零部件。

铝合金压铸中注意事项

2018-12-28 09:57:14

铝合金压铸类产品主要用于电子,汽车,电机和一些通讯行业等,当然主要的用途还是在一些器械的零件上,那么我们在铝合金的压铸中需要注意社么呢?   一、考虑脱模的问题   二、考虑铝合金压铸壁厚的问题,厚度的差距过大会对填充带来影响   三、在结构上尽量避免出现导致模具结构复杂的结构出现,不得不使用多个抽芯或螺旋抽芯   四、有些压铸件外观可能会有特殊的要求,如喷油   五、设计时考虑到模具问题,如果有多个位置的抽芯位,尽量放两边,最好不要放在下位抽芯,这样时间长了铝合金压铸下抽芯会出现问题。

锌合金压铸

2017-06-06 17:50:04

锌合金压铸        锌合金是以锌为基加入其他元素组成的合金。常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等。锌合金熔点低,流动性好,易熔焊,钎焊和塑性加工,在大气中耐腐蚀,残废料便于回收和重熔;但蠕变强度低,易发生自然时效引起尺寸变化。熔融法制备,压铸或压力加工成材。按制造工艺可分为铸造锌合金和变形锌合金。锌合金的主要添加元素有铝,铜和镁等.锌合金按加工工艺可分为形变与铸造锌合金两类.铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好,适用于压铸仪表,汽车零件外壳等。  一、锌合金的特点  1. 比重大。  2. 铸造性能好,可以压铸形状复杂、薄壁的精密件,铸件表面光滑。  3. 可进行表面处理:电镀、喷涂、喷漆。  4. 熔化与压铸时不吸铁,不腐蚀压型,不粘模。  5. 有很好的常温机械性能和耐磨性。  6. 熔点低,在385℃熔化,容易压铸成型。  使用过程中须注意的问题:  1. 抗蚀性差。当合金成分中杂质元素铅、镉、锡超过标准时,导致铸件老化而发生变形,表现为体积胀大,机械性能特别是塑性显著下降,时间长了甚至破裂。  铅、锡、镉在锌合金中溶解度很小,因而集中于晶粒边界而成为阴极,富铝的固溶体成为阳极,在水蒸气(电解质)存在的条件下,促成晶间电化学腐蚀。压铸件因晶间腐蚀而老化。  2. 时效作用  锌合金的组织主要由含Al和Cu的富锌固溶体和含Zn的富Al固溶体所组成,它们的溶解度随温度的下降而降低。但由于压铸件的凝固速度极快,因此到室温时,固溶体的溶解度是大大地饱和了。经过一定时间之后,这种过饱和现象会逐渐解除,而使铸件地形状和尺寸略起变化。  3. 锌合金压铸件不宜在高温和低温(0℃以下)的工作环境下使用。锌合金在常温下有较好的机械性能。但在高温下抗拉强度和低温下冲击性能都显著下降。          二、锌合金种类  Zamak 3: 良好的流动性和机械性能。  应用于对机械强度要求不高的铸件,如玩具、灯具、装饰品、部分电器件。  Zamak 5: 良好的流动性和好的机械性能。  应用于对机械强度有一定要求的铸件,如汽车配件、机电配件、机械零件、电器元件。  Zamak 2: 用于对机械性能有特殊要求、对硬度要求高、尺寸精度要求一般的机械零件。  ZA8: 良好的流动性和尺寸稳定性,但流动性较差。  应用于压铸尺寸小、精度和机械强度要求很高的工件,如电器件。  Superloy: 流动性最佳,应用于压铸薄壁、大尺寸、精度高、形状复杂的工件,如电器元件及其盒体。  不同的锌合金有不同的物理和机械特性,这样为压铸件设计提供了选择的空间。          三、锌合金的选择  选择哪一种锌合金,主要从三个方面来考虑  1. 压铸件本身的用途,需要满足的使用性能要求。包括:  (1) 力学性能,抗拉强度,是材料断裂时的最大抗力;  伸长率,是材料脆性和塑性的衡量指标;  硬度,是材料表面对硬物压入或摩擦所引起的塑性变形的抗力。  (2) 工作环境状态:工作温度、湿度、工件接触的介质和气密性要求。  (3) 精度要求:能够达到的精度及尺寸稳定性。  2. 工艺性能好:(1)铸造工艺;  (2)机械加工工艺性;  (3)表面处理工艺性。  3. 3. 经济性好:原材料的成本与对生产装备的要求(包括熔炼设备、压铸机、模具等),以及生产成本。压铸:              以上是锌合金压铸的介绍,更多信息请详见上海 有色金属 网。 

压铸铝合金枪黑色电镀工艺

2019-02-28 10:19:46

1 前语   跟着科学技术的迅速发展,铝合金使用规模日益扩展,现在已被广泛地使用在飞机、轿车、摩托车、仪器仪表及电影机械工业上。铝合金不只具有优秀的强度及刚性,并且杂乱几许形状零件的压铸可一次成型,完成了无切削加工,工艺简略,出产效率高。咱们选用铝合金压铸件先镀亮光镍,再镀一层黑色的电镀工艺,既节省本钱,又能取得一种高装饰性表面镀层更有特征,进步产品在世界市场上竞争才能。铝合金电镀与普通电镀工艺有必定差异,因为铝合金是一种比较生动的金属,复原、置换才能强,给电镀工艺带来不少困难,一般都选用浸锌办法来作预处理。较近几年,国内外电镀科技工作者开发了许多铝合金电镀新工艺,在此基础上,咱们研发了新式铝合金表面前处理液———H·S·F液,铝合金电镀工艺更为简略,镀层结合力大大进步,然后确保铝合金压铸件镀黑色电镀质量。   2 铝合金压铸件前处理   铝合金压铸件含硅较高,表面常有小气孔和缝隙存在,为了取得高装饰性外观,需机械抛光。因为铝合金的硬度较低,机械抛光轮要柔软而有必定弹性,避免机械抛光时零件边角变形。前处理主要有有机溶剂脱脂、碱蚀、酸蚀,浸H·S·F液等处理。   2.1 有机溶剂脱脂   一般选用汽油、等有机溶剂脱脂,以溶解矿藏和抛光膏,也可用洗涤剂溶液擦拭。   2.2 碱蚀   为了除掉零件表面细微油脂和Al2O3薄膜,在弱碱液中进行腐蚀,以露出铝合金基体并发生微观粗糙度。但溶液碱性不宜太强,一起要严格控制碱蚀液的温度和碱蚀时刻,避免发生过腐蚀的现象,碱蚀工艺条件如下:   Na2CO3        30g/L   Na3PO4        30g/L   添加剂          2~4g/L   OP-10乳化剂      0.5~1mL/L   温度           75~85℃   时刻           30~60s   2.3 酸蚀(除灰)   铝合金压铸件在热碱蚀溶液中腐蚀时,因为铝的化学溶解和合金元素Si的不溶解,在零件表面上会残留一层附着的黑色膜,为了完全除掉这层膜,有必要在以下混合酸中处理:   HNO      33份   HF       1份   水        少数   温度       室温   时刻       20~40s   2.4 浸H·S·F液   H·S·F液是浸锌溶液的改进,是咱们自行研发的专用于铝件表面预处理的溶液,所取得的多元合金层结构严密,结晶详尽,孔隙较小,结合力杰出,并且浸H·S·F溶液后能够直接亮光镀镍,简化了电镀工序,其工艺规范如下:   H·S·F     浓缩液500mL/L   水        余量   温度       15~30℃   时刻       30~40s   3 电镀中间层中间层一般选用普通亮光镀镍溶液配方及工艺条件:   硫酸镍(NiSO4·7H2O)      250g/L   氯化镍(NiCl2·6H2O)      60g/L   (H3BO3)           40g/L   十二烷基硫酸钠           0.05~0 1g/L   亮光剂               恰当   pH                4~4 5   温度                52~55℃   阴极电流密度            2 5~4A/dm2   时刻                12~15分   阴极移动              需求   电镀亮光镍时较好带电入槽,用大一倍的电流冲击镀1~2分钟,然后按惯例镀镍。   4 铝合金压铸件电镀黑色工艺   铝合金压铸件毛坯→毛坯查验→机械抛光→汽油或除油→凉干→上夹具→化学除油及碱腐蚀→温水清洗→冷水洗→流水中清洗→酸蚀→水洗→流水中清洗→浸H·S·F溶液→水洗→流水清洗→镀亮光镍(较好带电入槽)→水洗→流水中清洗→5%H2SO4溶液中活化→水洗→流水中清洗→镀黑色→水洗→流水中清洗→化学钝化→水洗→流水中清洗→烘干(5~10分钟)→下夹具→查验→浸漆或喷漆。国内黑色电镀工艺大都是锡镍合金镀层,也有锡钴合金镀层。其镀液有3品种型:氟化物型、型、焦磷酸盐型,从环保安全考虑,咱们挑选焦磷酸盐型黑色电镀工艺。   4.1 镀液配方及工艺条件   SnCl2·2H2O      13~15g/L   NiCl2·6H2O      55~60g/L   K4P2O7·3H2O      230~250g/L   H·S·F-2添加剂      5~15g/L   或乙二胺        5~10mL/L   pH            8~9   T             45~55℃   t             1~3′   Dk            0.5~1.5A/dm2   阳极            镍板   阴极移动          需求   4.2 镀液制造   ①把核算量的氯化亚锡、氯化镍及焦磷酸钾等分别用50~60℃热水溶解。   ②把溶解好的锡盐和镍盐溶液在不断拌和下渐渐加至焦磷酸钾溶液中,再拌和15min左右,若有混浊,还要持续加温拌和直至悉数弄清。   ③参加核算量的添加剂,用水溶解时加少数NaOH。   ④将核算量参加,加水至所需容积,拌和均匀。   ⑤丈量并调整pH至8~9,加温至45~55℃,边电解边试镀。   4.3 镀液各成份的效果   4.3.1 氯化亚锡   它是供给锡离子的主盐。氯化亚锡的含量添加,锡镍合金镀层中锡的含量添加。氯化亚锡含量在较大规模内改变对镀层色彩没有显着的影响。当氯化亚锡含量过高时,镀层色泽变浅;含量过低时,镀层呈茶色。该镀液不允许参加等氧化剂,也不允许用空气拌和,只能选用阴极移动。   4.3.2 氯化镍   它是供给镍离子的主盐。氯化镍含量添加,锡镍合金镀层中镍的含量略有添加。当氯化镍含量过低时,镀层色泽较浅。氯离子有利于镍板阳极活化和溶解。   4.3.3 焦磷酸钾   它是镍离子、锡离子的络合剂。焦磷酸钾除了络合镍、锡外,有必要存在必定量的游离焦磷酸钾。焦磷酸钾含量偏低时,镀层粗糙,色泽不均匀。含量偏高时,阴极电流密度下降,堆积速度减慢。   4.3.4 或乙二胺   参加可下降镀层的内应力,并使镀层色泽均匀,因为气味重,镀液经加温后,蒸发更严峻,故选用乙二胺代替。   4.3.5 添加剂   H·S·F-2添加剂也称发黑剂,是锡、镍离子的络合剂,是黑色电镀不行短少的组份。因为发黑剂品种和含量的不同,可取得浅、中、深铁灰色和茶色外观。   5 镀后处理   铝合金压铸件黑色电镀后,有必要当即水洗,并钝化、烘干。钝化能进步镀层抗蚀才能,在烘箱中烘干的进程就是镀层坚膜的进程,此工序是不行短少的。   5.1 化学钝化   铬酐  40~60g/L   醋酸  1~2mL/L   温度  室温   时刻  30~60s   5.2 坚膜   老化镀层,改进进步镀层的耐蚀性。镀层钝化后,经水洗,放入烘箱内涵100℃中烘干15~20分钟即可。   5.3 涂漆   涂漆的意图,是延蛇矛黑色镀层的使用寿命。依据产品质量层次凹凸而定。一些低层次的产品浸油进步防蚀功能,产品质量要求高的,有必要进行喷漆处理。

铜合金压铸

2017-06-06 17:50:04

铜合金压铸性能特点极佳的热强性及热稳定性极佳的高温耐磨性极佳的抗冷热疲劳性极佳的韧性良好的机械加工性能良好的热传导铜合金压铸性能用途铜合金压铸模具热锻模具的凹模与冲头铜合金挤压模具铜合金压铸模具 由于铜合金的浇注温度为940~980℃,模具的使用寿命相对来说比较低,使用寿命相当于铝合金模具使用寿命的1/2~1/3,如果使用不当、模具材料质量劣、机加或热处理工艺不良,模具的使用寿命会更低。铜合金的模具结构、加工、热处理等与铝合金模具一样,此处不在赘述。为了模具有较长的使用寿命,特别推荐两种优质铜合金压铸模具用钢,以供参考:1 SKD611) 化学成分: C           Mn          Si           Cr          S       P      Mo          V 0.35~0.42 0.30~0.50 0.80~1.20 4.80~5.50 ≤0.01 ≤0.03 1.20~1.60 0.50~1.10 2)性能:该钢是一种空冷硬化的热作模具钢,也是所有热作模具钢中使用最广泛的钢号之一。该钢具有较强的热强性和硬度,在中温条件下(300℃~400℃)具有很好的韧性、热疲劳性和一定的耐磨性。 3)用途:广泛用于制造热挤压模具与芯棒、模锻锤的锻模、锻造压力机模具、精锻机用模具镶块以及铝、铜及其合金的压铸模(46±1HRC时使用寿命最长),模具标准件型芯、顶杆、推管等。 4)热处理工艺: 淬火 回火 加热温度℃    淬火介质 硬度HRC 回火温度℃ 时间h 回火硬度HRC 1020~1050 空冷     53~       590+560   2      48~52 625+580 40~452 H13热作模具钢主要用途 :用于制造冲击载荷 大的锻模,热挤压模,精锻模,铝,铜及其合金的压铸模。特  点 :具有良好的耐热性,在较高温度时具有较好的强度和硬度,高的耐磨性和韧性,      良好的热疲劳性能。优良的综合力学性能和较高的抗回火稳定性。化学成份   :C%         Si%       Mn%       Cr%         Mo%        V%          P%      S %0.32-0.45 0.80-1.2 0.20-0.50   4.75-5.50   1.10-1.75   0.80-1.20   ≤0.03   ≤0.03热处理工艺(推荐参数):淬火:预热温度550℃、850℃,淬火温度1020-1050℃火介质油、空气,淬火硬度HRC57-60回火:回火温度600℃,回火二次,回火后硬度HRC47-49铜合金压铸加工压铸是近代 金属 加工工艺中发展较快的一种高效率、少无切削的 金属 成形精密铸造针对该问题,本课题在铜合金压铸过程中,如何避免气孔缺陷以及压铸成型性等方面压铸是近代 金属 加工工艺中发展较快的一种高效率、少无切削的 金属 成形精密铸造方法,这种工艺方法已广泛地应用在国民经济的各行各业中。在压铸过程中,铸件内部经常出现气孔和缩孔、缩松等缺陷。针对该问题,本课题在铜合金压铸过程中,如何避免气孔缺陷以及压铸成型性等方面进行了研究。 本文分析了Solidworks和ProCAST的数据结构。利用了两者接口的sm1+sm2=sm3形式解决了压射室运动模拟模型创建的问题。解决了数据接口难的问题,建立实验用慢压射压射室部分模型。并利用Shell模型在Pro/E环境中建立包括铸件与铸型实体表面的特殊壳体,该方法可以解决CAD/CAE软件之间数据传递问题。 利用ProCAST模拟,得出在给定压射室参数条件下,慢压射加速度在2m/s~2时,压射室内 金属 液将气体完全排出,该加速度条件下,当模具温度200℃,浇注温度1150℃时,获得最佳铸件。 真空压铸可减少铸件内部气孔、改善铸件表面质量和保持生产过程铸件尺寸的稳定性、降低压射比压,延长模具寿命。本文设计并制造了铜合金压铸用真空系统。并对该系统进行了计算验证。

常用于铝合金压铸的抛光方法

2018-12-27 11:13:39

1、机械抛光  机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法,一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主,表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具,在含有磨料的研抛液中,紧压在铝合金压铸件被加工表面上,作高速旋转运动。利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度,是各种抛光方法中最高的。光学镜片模具常采用这种方法。  2、化学抛光  化学抛光是让铝合金压铸件在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解,从而得到平滑面。这种方法的主要优点是不需复杂设备,可以抛光形状复杂的铝合金压铸件,可以同时抛光很多铝合金压铸件,效率高。化学抛光的核心问题是抛光液的配制。化学抛光得到的表面粗糙度一般为数10μm。  3、电解抛光  电解抛光基本原理与化学抛光相同,即靠选择性的溶解材料表面微小凸出部分,使表面光滑。与化学抛光相比,可以消除阴极反应的影响,效果较好。电化学抛光过程分为两步:  (1)宏观整平溶解产物向电解液中扩散,铝合金压铸件表面几何粗糙下降,Ra>1μm。  (2)微光平整阳极极化,表面光亮度提高,Ra<1μm。  4、超声波抛光  将铝合金压铸件放入磨料悬浮液中并一起置于超声波场中,依靠超声波的振荡作用,使磨料在铝合金压铸件表面磨削抛光。超声波加工宏观力小,不会引起铝合金压铸件变形,但工装制作和安装较困难。超声波加工可以与化学或电化学方法结合。在溶液腐蚀、电解的基础上,再施加超声波振动搅拌溶液,使铝合金压铸件表面溶解产物脱离,表面附近的腐蚀或电解质均匀;超声波在液体中的空化作用还能够抑制腐蚀过程,利于表面光亮化。  5、流体抛光  流体抛光是依靠高速流动的液体及其携带的磨粒冲刷铝合金压铸件表面达到抛光的目的。常用方法有:磨料喷射加工、液体喷射加工、流体动力研磨等。流体动力研磨是由液压驱动,使携带磨粒的液体介质高速往复流过铝合金压铸件表面。介质主要采用在较低压力下流过性好的特殊化合物(聚合物状物质)并掺上磨料制成,磨料可采用碳化硅粉末。  6、磁研磨抛光  磁研磨抛光是利用磁性磨料在磁场作用下形成磨料刷,对铝合金压铸件磨削加工。这种方法加工效率高,质量好,加工条件容易控制,工作条件好。采用合适的磨料,表面粗糙度可以达到Ra0.1μm。

铝合金车轮挤压铸造工艺

2019-02-28 10:19:46

现在,国内卡丁车(相似碰碰车)都从国外进口,其间铝合金车轮是一个重要零件。曩昔,国外选用压力铸造出产该铸件,铸件质量差,且成品率低,劳动强度大。针对该铸件的结构特色和功能要求,怎么进步其产品质量、下降原材料耗费、节约能源、进步劳动出产率及下降铸件本钱,是当时出产中的要害。从研发的状况可知,选用揉捏铸造替代压力铸造是往后制作铝合金车轮卓有成效的工艺。  1 车轮材料、要求及铸件规划   图1所示为铝合金车轮零件图。车轮不只有较高的功能要求,并且形状非常杂乱。图1 车轮零件图   车轮材料的化学成分(质量分数)为:1.5%~3.5%的Cu,10.5%~12.0%的Si,<0.3%的Mg,<1.0%的Zn,<0.5%的Mn,<1.3%的Fe,<0.5%的Ni,<0.5%的Sn,其他为Al。力学功能要求:σb>276 MPa,σs>115 MPa,σ>4.4%,HB>92。   该车轮内外形的尺度精度较高,都应加放加工余量及余块。按揉捏铸造工艺的要求,把形状杂乱的车轮零件图规划如图2所示的铸件图。   由该图可见,为便于从铸件内孔脱出及简化模具加工,把本来的阶梯轴孔规划成圆柱形中心孔,其直径为φ30 mm,内壁斜度为3°[1]。图2 车轮铸件图   2 模具结构及规划参数[1] 2.1 揉捏铸造模具结构   铝合金车轮揉捏铸造的模具结构如图3所示。它首要有凸模、右凹模、顶杆镶块和左凹模组成所要求的型腔。左凹模和右凹模别离固定在左凹模定模板和右凹模动模板上,左凹模定模板用螺钉紧固鄙人模板上,右凹模动模板经过侧缸在导柱上施行敞开及闭合。图3 车轮揉捏铸造模具   1.上模板 2.凸模固定板 3.凸 模 4.导 柱 5.右凹模 6.右凹模动模板   7.垫 板 8.下模板 9.顶杆镶块 10.左凹模 11.左凹模定模板   选用2000 kN油压机改装进行揉捏铸造,其作业进程是:将定量的合金熔液浇入型槽后,固定在活动横梁上的凸模以必定速度向下挤入型腔,压力达必定数值后保压;铝合金凝结后卸压,凸模经过作业缸的回程向上移动,顶杆镶块经过下顶缸从铸件内向下退出,直到悉数脱离铸件之后,再用侧缸敞开右凹模,取出铸件。   2.2 模具规划的首要参数   (1) 空隙 凸模与左、右凹模之间的空隙要恰当。过小则因凸模与凹模的安装差错而相碰或咬住;过大则合金熔液经过空隙喷出,构成事端;或许在空隙中发生纵向毛剌,减小加压作用,阻止卸料。合理的空隙与加压开端时刻、加压速度、压力巨细、工件尺度及金属材料有关。依据实践出产经历,单边空隙取0.1 mm。   (2) 脱模斜度 合金熔液在凸模压力下凝结成铸件,冷却后紧包在凸模及顶杆镶块上。为了便于凸模及顶杆镶块脱出,故在凸模及顶杆镶块上设有3°的脱模斜度。因为铸件外形呈圆状,且分在左、右两片凹模,只需右凹模向右移动必定间隔,铸件就易从左凹模取出,故不用设置脱模斜度。   (3) 排气 在左、右两片凹模彻底闭合后,合金熔液因缓慢地浇入型腔,型腔中气体可根本排出。揉捏铸造时,留在凸模导向部分的少数气体,经过凸模与凹模之间的空隙排出。   (4) 模具材料 揉捏铸造是在必定的压力和必定的温度下进行的,不存在像压铸模那样遭到金属液的冲刷。作业压力比压铸时高,只需求模具在高温下有必定的抗压强度即可。别的,为了避免与合金熔液触摸的模具表面发生热疲惫裂纹,左右凹模、凸模及顶杆镶块均选用3Cr2W8V合金模具钢制作,热处理后硬度为HRC48~52,型腔表面进行软氮化处理。   3 揉捏铸造的工艺参数   揉捏铸造是铸锻结合的工艺,其出产工艺进程是:合金的熔化、模具的预备(整理、预热、喷涂润滑剂)、金属的浇注、液态金属的加压、压力的坚持、压力的去除及铸件的取出等。   为确保铸件质量,须合理挑选工艺参数[1~2]。   (1) 比压 压力巨细对铸件的物理力学功能、铸造缺点、安排、偏析、熔点及相平衡等都有直接影响。所以断定成形有必要的单位压力是很重要的。假如比压过小,铸件表面与内涵质量都不能到达技术指标;比压过大,对功能的进步不非常显着,还简单使模具损坏,且要求较大合模力的设备。揉捏铸造实验是在2 000 kN油压机上进行的。实验证明,适合于本铝合金车轮揉捏铸造的比压应在50~60 MPa范围内选取。   (2) 加压开端时刻 从车轮揉捏铸造实验的成果来看,其加压开端时的间隔时刻过长,铸件的强度及伸长率下降。现用的开端加压时刻是3~5 s,较为适宜。   (3) 加压速度 揉捏铸造要求必定的加压速度,在或许状况下,以加压速度快一点为好。加压速度快,则凸模能很快地将压力施加于金属上,便于成形、结晶和塑性变形。但也不宜过快,不然会使部分合金熔液的表面发生飞溅及涡流,使铸件发生缺点,以及在凸、凹模之间的空隙中流出过多的合金熔液,构成难以去除的纵向毛刺。因而,有必要使凸模缓慢地压入液态金属中。因为运用的油压机作业进给速度较慢,故使用作业行程的速度进行限制。   (4) 保压时刻 压力坚持时刻首要取决于铸件厚度,在确保成形和结晶凝结条件下,保压时刻以短为好。可是保压时刻过短,则铸件内部简单发生缩孔,假如保压时刻过长,则会延伸出产周期,添加变形抗力,下降模具运用寿命。   考虑本车轮的壁厚状况,揉捏铸造的保压时刻选用12 s左右。   (5) 模具预热温度 模具若不预热,合金熔液注入型腔后会很快凝结,导致来不及加压;但预热温度也不能过高,不然会延伸保压时刻,下降出产率,一起也不利于喷涂润滑剂。对本车轮揉捏铸造模具的预热温度为200~300℃,通常是用火油喷灯进行加热。   (6) 合金浇注温度 浇注温度过高或过低都对合金成形有显着影响。过低,合金极易凝结,所需单位压力大;过高,易发生缩孔。有必要指出,揉捏铸造合金的浇注温度要比砂型浇注温度高。一般期望把浇注温度控制在比较低的数值,因为揉捏铸造时期望消除气孔、缩孔和疏松。在浇注温度低时,气体易于从合金熔液内部逸出,很少留在金属中,易于消除气孔。此外,也可削减缩孔构成时机,一起因为浇注温度较低,金属溢出较少,可削减毛刺。对本车轮揉捏铸造的浇注温度选用720~740℃为较适宜。   (7) 润滑剂 润滑剂的作用是维护模具,进步铸件表面质量和便于从模具内取出铸件。选用机油石墨润滑剂,即5%的200~300意图石墨粉加入到95%机油中,拌和均匀即可。用喷喷涂在模具型腔表面上,其厚度为0.05~0.1 mm,过厚会影响铸件表面质量。   (8) 冷却 揉捏铸造卸压后,一般应当即脱模,故铸件的出模温度较高。为了避免高温的铸件空冷时在薄壁与厚壁的交界处发生裂纹,应将出模后的铸件当即放入砂堆中,待冷却到150℃以下时再取出空冷。

铝合金压铸业的发展及现状

2019-01-09 11:26:41

压力铸造工艺的诸多特点,使其在提高有色金属合金铸件的精度水平、生产效率、表面质量等方面显示出了巨大优势。随着汽车、摩托车等工业的发展,以及提高压铸件质量、节省能耗、降低污染等设计要求的实现,有色金属合金压铸件、特别是轻合金(铝及镁合金)压铸件的应用范围在快速扩张。有资料表明:工业发达国家用铝合金及镁合金铸件代替钢铁铸件正在成为重要的发展趋势。目前压铸已成为汽车用铝合金成形过程中应用较广泛的工艺之一,在各种汽车成型工艺方法中占49%。    20世纪90年代以来,中国有色金属压铸工业在取得令人惊叹发展的同时,已成为一个新兴产业。现全国共有有色金属压铸企业3000家左右,压铸件产量从1995年的26.6万t上升到2005年的87万t,年均递增率为12.58%,其中铝合金压铸件占所有压铸件产量的3/4以上。    随着技术水平和产品开发能力的提高,铝合金压铸产品的种类和应用领域在不断扩宽,其合金种类、压铸设备、压铸模具和压铸工艺都发生了巨大的变化。    压铸铝合金的新进展    压铸铝合金自1914年投入商业化生产以来,随着汽车工业的发展和冷室压铸机的发明,其合金种类得到了快速发展。压铸铝合金按性能可分为中低强度(如中国的Y102)和高强度(如中国的Y112)两种。目前工业上应用的压铸铝合金主要有以下几大系列:Al—51、Al—Mg、Al—Si—Cu、Al—Si—Mg、AI-Si—Cu—Mg、Al—Zn等。工业发达国家应用的主要压铸铝合金系列。