如何提升压铸件的合格率？剖析缺陷的原因、诊断、预防和补救措施

如何提升压铸件的合格率？剖析缺陷的原因、诊断、预防和补救措施

压铸件是指液态金属在高温高压下以极快的速度从压力室流入模腔，冷却后形成铸件的方法。尤其是近几年成为行业趋势的超大型一体化压铸更是新能源汽车零部件生产的先进工艺。压铸件具有尺寸精度高、机械性能好、生产效率高等优点，在汽车、摩托车、内燃机、电子、仪器仪表、航空航天等领域具有广阔的应用前景。

虽然这种生产方式有各种各样的优点，但是在生产过程中，压铸件的成型受很多因素影响，极易造成最终铸件产生瑕疵，铝合金溶液在流动过程中容易卷入气体，铸造过程中温度分布不平衡，会导致铸件产生流痕、裂纹、缩腔、烧伤等诸多缺陷。

为此，小编梳理了各种不容的压铸件缺陷，及其形成的原因、诊断、预防措施和补救措施。

压铸件缺陷的原因

压铸件的缺陷多种多样，以下是一些常见的压铸件缺陷及其可能的原因：

• 铸件表面有花纹或金属流痕迹：这可能是由于通往铸件进口处的流道太浅，或者压射比压太大导致金属流速过高，引起金属液的飞溅。
• 铸件表面有细小的凸瘤：这可能是由于表面粗糙，或者模具表面有异物，导致金属液在冷却过程中无法平滑流动。
• 铸件表面有裂纹或局部变形：可能的原因是顶料杆分布不均或数量不够，受力不均；推料杆固定板在工作时偏斜，导致受力不均；铸件壁太薄，收缩后变形。
• 压铸件表面有气孔：这可能是由于润滑剂使用过多，或者在压铸过程中气体没有完全排出。
• 铸件表面有缩孔：这通常是因为压铸件工艺性不合理，壁厚薄变化太大，导致金属在冷却过程中收缩不均匀。
• 铸件外轮廓不清晰，成不了形，局部欠料：这可能是因为压铸机压力不够，压射比压太低，或者金属液温度过低，流动性差。
• 铸件部分未成形，型腔充不满：原因可能包括压铸模温度太低、金属液温度低、压机压力太小、金属液不足、压射速度太高以及空气无法排出。
• 冷隔：指温度较低的金属流互相对接未熔合而出现缝隙的现象，可能表现为发黑、伴有流痕或表面气泡。
• 擦伤：指顺着脱模方向，由于金属粘附，模具制造斜度太小而造成铸件表面的拉伤痕迹，严重时甚至产生裂纹。

此外，压铸件还可能存在其他缺陷，如合金成分不符合标准导致的流动性差、金属液分股填充熔合不良、浇口不合理流程太长等问题。这些缺陷不仅影响压铸件的外观质量，还可能影响其使用性能和安全性。因此，在压铸件生产过程中，需要严格控制各项工艺参数和操作流程，确保压铸件的质量符合要求。

缺陷诊断实例分析

(一)铸件出现缺陷时，应分析缺陷产生的原因，一般从如下几个方面考虑：

• 调机（调整压铸工艺参数）；
• 换料（ 换另一种料或改变新料与回炉料比例）；
• 修改型（模）具结构（内浇口、溢流槽、排气槽）。

1. 分析思路

（1）先作合金成分分析，判断合金料的质量，对缺陷影响程度。
（2）可以剖开缺陷部位，进行金相分析，判断压铸工艺因素影响。
（3）对型（模）具方案重新分析。
（4）对熔炼过程的检查。

2. 采取措施

（1）调整工艺参数：填充速度、填充时间、模温等。
（2）换料：换另一个品牌的料；新料与回炉料的比例。
（3）修改型（模）具：内浇口，入水的射流角度，溢流槽，排气槽。

缺陷预防措施

要避免压铸件的缺陷，需要从多个方面进行综合控制和管理。以下是一些关键的措施：

1. 原材料选择与处理：

• 选择高质量的铝合金或其他合金原材料，确保其化学成分符合标准要求，避免因原料问题导致的流动性差或缩孔等缺陷。
• 对原材料进行严格的筛选和预处理，去除其中的杂质和异物，确保金属液的纯净度。

2. 模具设计与制造：

• 优化模具设计，确保壁厚均匀，避免出现过薄或过厚的区域，减少因冷却不均匀导致的缩孔和裂纹等问题。
• 提高模具的制造精度和表面质量，减少因模具问题导致的铸件表面缺陷。
• 合理布置冷却水路，确保模具温度均匀，避免因模具温度过高或过低导致的铸件缺陷。

3. 压铸工艺控制：

• 严格控制压铸机的压力和速度参数，确保金属液在填充型腔时能够均匀流动，避免产生气孔和缩孔等缺陷。
• 控制金属液的浇注温度和模具温度，避免温度过低导致的流动性差和温度过高导致的粘模等问题。
• 合理安排排气槽和涂料使用，确保气体能够顺利排出，防止因气体滞留导致的缺陷。

4. 操作与维护：

• 定期对压铸机和模具进行维护和保养，确保其处于良好的工作状态，减少因设备问题导致的铸件缺陷。
• 加强员工培训，提高操作人员的技能水平和工作责任心，确保压铸过程的稳定性和可靠性。

5. 质量检测与反馈：

• 建立完善的质量检测体系，对压铸件进行全面的质量检查，及时发现并处理潜在的缺陷问题。
• 对出现缺陷的铸件进行原因分析，找出问题根源，并采取相应的措施进行改进和优化。

简而言之，避免压铸件缺陷需要从原材料、模具设计、工艺控制、操作维护以及质量检测等多个方面进行综合管理和控制。只有确保每个环节都得到有效控制，才能最大限度地减少压铸件缺陷的发生，提高铸件的质量和性能。

改善缺陷的措施

改善压铸件缺陷的一些具体的改善措施：

• 优化压铸工艺参数：通过实验和模拟分析，确定最佳的压铸温度、注射压力、注射速度等关键参数，以减少产品缺陷和提高生产效率。同时，要缩短压铸周期时间，包括填充时间、冷却时间和顶出时间等，以提高机器的产出率。
• 引入真空压铸技术：真空压铸技术可以减少压铸件内部的气孔和氧化夹杂，提高产品的致密性和机械性能。
• 合理选用和使用压铸助剂：如压铸涂料、脱模剂、粒化剂等，以改善填充性能、减少粘模和提高表面质量。
• 模具设计和流道系统优化：设计高效的流道系统，包括主流道、分流道和浇口，以实现金属液的平稳流动和快速填充，减少卷气和冷隔。同时，优化模具的冷却水道布局和直径，确保模具在工作过程中均匀冷却，减少热应力和变形。
• 针对特定缺陷采取针对性措施：例如，对于气孔缺陷，可以增加铸件设计中的浇口和通气孔，增加浇注压力和速度，提高模具的散热能力，以降低合金的含气量。对于冷隔缺陷，可以优化模具设计，增加浇注温度和压力，提高金属液的流动性。

总的来说，改善压铸件缺陷需要从压铸工艺、模具设计、压铸助剂使用等多个方面进行综合考虑和优化。同时，对于已经出现的缺陷，要具体问题具体分析，采取相应的修复措施。在生产过程中，还需要严格控制各种工艺参数，并定期对模具进行检查和维护，以确保压铸件的质量和性能。

文章来源： 压铸周刊，汽车工艺师，机械加工人