铝合金压铸缺陷及修正资料(精)

（三）表面缺陷一）压铸件表面质量要求及缺陷极限压铸件表面粗糙度低，按使用要求不同压铸件表面质量要求可不同。

按使用要求将压铸件表面质量分为3级，见表3-1-109。

不同级别压铸件其表面质量及缺陷极限、表面质量要求见表3-1-110、表3-1-111。

注:1.在不影响使用和装配的情况下, 网状毛刺和痕迹不超过下述规定:锌合金、铝合金压铸件其高度不超过0.2mm; 铜合金压铸件其高度不大于0.4mm. 。

2．受压铸型镶块或受分型面影响而形成表面高低不平的偏差，不超过有关尺寸公差。

3．推杆痕迹凸出或凹入铸件表面的深度，一般为±0.2mm4．工艺基准面、配合面上不允许存在任何凸起，装饰面上不允许有推杆痕迹。

1注：对于1级或有特殊要求的表面，只允许有经抛光或研磨能去除的缺陷。

二）表面缺陷产生原因及防止措施表面缺陷包括压铸件表面有流痕、花纹、冷隔、网状毛刺、印痕、缩陷、铁豆、粘附物痕迹、分层、摩擦烧蚀、冲蚀等缺陷。

表面缺陷常占压铸件缺陷的首位，应充分加以重视及防止。

表3-1-112是各种表面缺陷特征、产生原因和防止措施。

23三）表面损伤产生原因及防止措施铸件因机械拉伤、粘模拉伤或碰伤造成表面损伤，这在生产中是时有发生的。

这类表面损伤缺陷同样属于表面缺陷，应注意加以防止。

表3-1-113是各种表面损伤特征、产生原因和防止措施。

4四）影响压铸件流动缺陷和表面质量的因素如上所述，压铸件表面缺陷种类很多，在生产中占废品比例较高的是流痕、冷隔等流动缺陷，它们影响了压铸件表面质量。

而影响流动缺陷的主要因素是浇注系统和铸造条件1．浇注系统与流动缺陷关系浇注系统包括浇道和排溢两系统。

在压铸件生产中，浇注系统对减少压铸型投产前的试验次数、压铸件质量、压铸操作效率、压铸型寿命、压铸件清理、合金利用率、压铸机利用率等均有重要影响。

这里仅就浇注系统与流动缺陷关系一一分析。

浇注关系中商浇道位置、形状和大小直接影响着金属液充型方向、流量和速度，从而影响件的流动缺陷，当然溢流槽的配合也是重要的因素。

1）内浇道位置及形状影响图3-1-84是金属液充填压铸件示意图。

图中分Ⅰ、Ⅱ两区，Ⅰ区为金属液首先充填的区域，Ⅱ区是金属液撞击压铸型腔壁后流后流动充填的区域。

Ⅰ区大则压铸件形成流动缺陷的倾向小。

图3-1-85是压铸件用几种浇注系统。

其中扇形浇道目前使用较多；楔形道是近几年来推出的一种压铸件计算机充填软件使用的浇道，横浇道面积由大变小为楔形，以保证各处内浇道流出金属液或速度均匀一致。

各种浇道均可通过内浇道数量或宽度和角度来调整并增大Ⅰ区，图3-1-84金属液充填压铸型型腔示意图减少Ⅱ区，以防止流动缺陷。

a bd e图3-1-85 压铸件用几种浇注系统a 等宽浇道b 扇形浇道 cT 形浇道 d 圆形浇道 e 楔形浇道内浇道设置还要考虑到金属液不正冲型芯，流动距离短，型腔温度分布均匀，排气顺利，铸件不易变形，浇注系统清除方便等，这些应根据压铸件结构等加以综合考虑。

2）内浇道大小在压铸机和压铸工艺参数压射压力和速度等已确定后，内浇道大小就决定了金属液在内浇道处速度和充型时间，又称内浇道速度和填充时间。

内浇道速度过低填充时间过长则易形成流动缺陷；但内浇道速度过高、填充时间过短又会引起金属液充型时卷气和粘模等缺陷。

因此，内5浇道大小应合理，以保证内浇道速度和填充时间在一个合适范围内。

内浇道截面积F 内可按下列公式计算V GF 内= = Cm 2内t V内γ式中 V ——通过内浇道的金属体积（cm 3）; G ——铸件和排溢系统的金属重量（gf ）；γ——合金的液态重度（gf/ cm 3），锌合金6.40, 铝合金2.40, 镁合金1.65, 铜合金7.50;t ——填充时间（s ）；V 内——内浇道金属液流线速度（cm/s）。

计算时，填充时间和内浇道速度可按表3-1-114中推荐的数值选取。

内表中数值是以铝合金为基础, 也适用于其它合金。

实际上填充时间以锌合金最短，而内浇道速度则以镁合金为最高。

表16-25填充时间和内浇道速度数值范围选择时应考虑各种因素的影响。

铸件结构、合金种类、铸造条件、浇注系统等均影响填充时间。

一般薄壁铸件、合金熔化潜热小、热传导性好，金属液与压铸型温差大，金属液流程长、转向多，压铸型导性好、热容量大时，填充时间应短些；反之；填充时间应长些。

而压铸件浇道金属液流线速度则和铸件结构、合金、浇道与排溢系统设置，以及压铸型热平衡有关。

当铸件复杂而壁薄；合金热传导好和凝固温度范围宽；金属液充型转向多而流程长；压铸型导热性好、热容量最大时，内浇道金属液线速度应大些。

2．铸造条件对压铸件表面质量影响压铸时压铸型温度、浇注温度、铸造周期和涂料等铸造条件对流动缺陷和压铸件表面质量影响都很大。

1）压铸型温度影响填充时间是随着型温变化而变化的。

型温高，金属液散热慢，流动时间就长，填充时间则延长。

以210℃型温时间填充时间为1，用不同计算公式算得型温升高50℃、100℃时同合金填充时间的变化率见表3-1-115。

可见，随着压铸型型温提高，填充时间延长很多，当型温升高到310℃时，填充时间延长18.8%～39%。

表3-1-115 不同计算式算出来的随型温变化填充时间的变化率GB1173-86ZAlSi12相对应。

很多人的实验也证明了这一点。

图3-1-86是M.F.Makel ＇ski 等人实测压铸型中离内浇道不同距离处金属液温度，得到的铸件表面良好区域及冷纹区域设想图。

图3-1-86，a 、b 表明，将型温由20℃提高到200℃时，铸件良好表面区域相对最大增长54%，而表面冷纹区则大大缩短。

2）浇注温度影响一般认为，提高浇注温度能大大改善件表面质量。

但生产实践表明，提高浇注温度时，铸件靠内浇道处表面漂亮，但金属液前端形成的表面就不太好，整个铸件由于表面状态差异悬殊，从整体上看往往不太美观。

同时浇注温度对浇注温度对铸件气孔、缩孔等缺陷都有影响，不宜提高太多，生产中主要依靠压铸型型温来保证压铸件表面质量。

3）铸造周期影响铸造周期变化将造成型温波动，如铸造周期缩短则型温提高，压铸件表面质量就得到改善。

4）涂料影响好的压铸涂料喷涂到压铸型上就借型温气化，形成坚固的薄膜，当金属液压入后涂料不再气化成气体。

这样的涂料对提高件表面质量，防止件产生气孔、粘模，保护注:表中ADC1、ADC12为日本JIS 铝合金牌号。

ADC1为铝硅系压铸铝合金，与我国压铸型均有好处。

涂料选择不当、用量过多都会降低表面质量，造成压力铸件表面花纹等缺陷。

五）压铸件流动缺陷举例1）办公用零件底座200mm ×100mm ×25mm 用锁模力为400kN 的埃克特立式压铸机生产，因锁模力不足，外加液压锁模装置，采用压射室直径为φ60mm 时，产品30%出现流痕和冷纹等缺陷。

表面良好区域可发生表面aT 浇 580℃T 型 20℃aT 浇 580℃流动性花纹T 型 200℃溢流槽图1-3-86M.F.Makel ＇ski 实验对铸件表面良好区域设想图图1-3-87平板压铸件铸造方案经多次实验，将压射室直径由φ60mm 改为φ80mm ，提高了内浇道金属液速度，缩短填充时间，使产品合格率提高到90% 。

3）平板件300mm ×38mm ×2.5mm(见图3-1-87 采用宽50mm 、厚1.25mm 的内浇道见图3-1-87a ，压铸时金属液按图a 、b 、c 顺序流动，形成图c 所示部位的流动花纹、冷隔等缺陷。

经实验把内浇道开设在平板长边一侧的端面后，并在金属液流动方向前端和对面开设溢槽，使产品消除了流动花纹及冷隔缺陷，见图1-3-87d 。

（四）孔洞类缺陷压铸件的孔洞类缺陷包括气孔、气泡和缩松、缩孔。

在实际生产中缩孔和气孔很难区别，而缩松也可认为是一种微小气孔的集合体。

气孔是压铸过程中常见的缺陷。

由于压铸时金属液充型速度过快，型腔中气体很难完全排除，常以气孔形式存留在铸件中。

一般讲，压铸件要完全防止气孔是困难的。

主要是从金属液处理、铸造方案和铸造条件改进上减少气孔，并使气孔从铸件重要部份分散到不重要部位。

要完全防止气孔，应采用新的压铸技术。

一）孔洞类缺陷产生原因及防止措施表3-1-116是压铸件孔洞类缺陷特征、产生原困及防止措施。

二）铸造条件对压铸件形成气孔的影响金属液温度、舀取金属液直至浇注的时间，铸造时金属液温度、压铸型温度、压射压力、压射速度、涂料种类及用量等铸造条件对压铸件气孔的形成都有影响。

其中压射压力和速度、涂料种类及用量的影响主要的。

因压射压力和速度决定着压铸件填充，从而影响其气孔；而涂料种类及用量则是压铸型腔发气的主要来源，对气孔影响也很大。

1．涂料影响一些实验表明，压铸件含气量大于保温炉中金属液溶解的气体元素的含气量。

例如用融熔抽出法对某汽车零件含气量进行分析，在标准温度和压力下100g 零件含气量20~30cm其中氢气为14~21cm。

同时对生产此压铸件用保温炉中金属液进行分析，100g110 3金属液只含气体5~6 cm，几乎全是氢气。

这一 100结果表明，压铸件中气体氢气70%、30%为其它气体；其中氢气1/3来自于金属液，2/3则来自涂料和润滑剂，除氢之外的30%气体是压射时卷入的空气。

图3-1-88是不同涂料种各类和喷涂料次数对压铸件气体量的影响。

从图中可以看出，所用涂料种类不同则压铸件气体含量也不同，压铸件含气量(m L /100g S . T . P33涂料B 比涂料A 所制的压铸件气体含量高得多。

同时可以看出，不涂涂料压铸时得到的铸件含气量最低，随着喷涂料次数的增加，即涂料用量的增加，压铸件含气量也随之增多。

不涂涂料喷涂料次数(次图3-1-88涂料种类和喷涂料次数对压力铸件含气量的影响注：S.T.R 表示在标准温度和压力下测定, 下同/2．压射速度等影响图3-1-89是压射速度对压铸件含气量的影响。

由图可知，压射速度越快，压铸件中含气量越多，如对B 涂料在金属液前端处当压射速度由0.45m/s增加到1.05m/s时，压铸件中含气量则从30mL/100g增加到82mL/100g.即使不使用涂料，同样随压射速度的增快，型腔和压射室里的空气被卷入压铸件的量也增多。

图3-1-90是将水注入透明塑料制的压射室里，高速压射运动时水流动情况，它表明与压射冲头部位接触处液面急剧上升涌向压射至上部，将型腔中空气卷入水中。

压铸件含气量(m L /100g S . T . P80 40 10a 0.016s后b 0.031s后c 0.047s后压射速度(m/se0.078s 后图3-1-91压射冲头高速（平均0.912m/s）运动时, 压射室内水流状态图3-1-90压射速度对压铸件中含气量的影响另外，从图中3-1-88、图3-1-89都可以看出，压铸件的内浇道附近部位和金属液前端部位含气量不同，后者要比前者气体含量多好几倍。