俗話說“細節決定成敗”,在鋅鋁合金壓鑄生產過程中,除了壓鑄模具、壓鑄機隊壓鑄件質量有影響外,壓鑄工藝也是影響壓鑄件質量的重要因素,沒有一個良好的壓鑄工藝,是不可能生產出合格的壓鑄件的。做好壓鑄件車間工藝管理工作是保證壓鑄件質量的基礎,根據壓鑄車間的規模不同,管理層次、人員分配都會有所變化。
壓鑄工藝設計的基本任務是:根據新產品的結構、質量要求、預計的模具狀況、采用的材質等應訴,圍繞提高效率、改善質量、以及增加效益要求,來制定工藝方案。而壓鑄工藝的設計必須根據壓鑄件的結構來定制,壓鑄件工藝定制需要注意的事項有:
1.澆注溫度的選擇
在工藝設計時根據經驗或理論可選擇合適的澆注溫度范圍,但填充時的金屬液溫度是無法直接測量和監控的,只能通過控制保溫爐中的金屬液溫度實現,然而保溫爐中金屬液的溫度狀態并不代表填充時金屬液溫度狀態,這就需要控制金屬液離開保溫爐后的熱量損失,特別是在進入壓射室以后,壓室充滿度越低,單位時間內溫度下降越明顯,不同的產品還應根據慢壓射速度的不同,選擇適宜的保溫爐溫度。同時選擇慢壓射速度時也必須考慮鋁液的熱量損失和流動性。
2. 慢壓射速度的控制
慢壓射速度的控制在現有的壓鑄工藝中并沒有得到足夠的重視,反映在實際情況就是多數工藝人員設計的工藝卡上無明確要求,操作者不知道如何調整,工藝人員也無法對慢壓射速度進行有效的測控。每次更換模具后,幾乎無人進行慢壓射速度的調整。不過在高端設備和近幾年出的壓鑄機上都加強了這方面的控制能力。慢壓射速度的調整原則是既不過多地降低合金液溫度,又有利于排除壓室中的氣體。
理論計算公式一般采用下式:
式中 V——慢壓射速度;
d——沖頭直徑;
K——壓室充滿度。
其實仔細研究后發現:通過精確的控制,保證充型時金屬液有良好流動性,以及在壓鑄填充過程中,壓射沖頭向前推進的速度大小直接影響壓鑄件的質量。
影響慢壓射速度的因素如下:
(1)設備慢壓射控制閥的開度大小。
(2)慢壓射的壓力。
(3)壓射沖頭和壓射室之間的阻力,主要考慮潤滑、配合間隙和金屬液流動性。
(4)另外,還應考慮如何減小壓射開始時金屬液的波動,特別對于壓室充滿度高的產品,較大波動直接可能封閉澆注口,使壓室內氣體不能順利排出。
二、壓鑄產品試制階段的工藝驗證及控制
前期設計的壓鑄工藝是否合理,能否適應壓鑄生產的實際情況,還必須通過壓鑄模具到廠后的實際生產來驗證。
1.從壓鑄件的質量判定工藝適應性
上述重點關注的慢壓射速度,在實際中又是如何檢查慢壓射速度是不是合適?
(1)目前,很多設備有速度曲線顯示,可以很方便地監控每一個工作循環各階段的速度。
(2)對于沒有速度顯示功能的設備,可以采用高精度計時器自制速度測量裝置測量、調整慢壓射速度。
(3)最簡單的方法驗證慢壓射階段是否卷氣,就是在生產正常進行時(壓室溫度和金屬澆注量同實際生產時一致情況下),在快壓射開始位置使設備停止,待壓室中金屬液凝固后(注意防止未凝固金屬液飛濺傷人),將壓室中金屬棒取出待冷卻后檢查內部是否卷氣(要注意區分卷氣和鋁液收縮),同時可確認快壓射轉換時機是否合適。
不合適的慢壓射速度對壓鑄件的內部質量影響較大,特別是表現在內部氣孔的分布上,這在驗證壓鑄工藝時應引起重視。
生產中,壓鑄廢品分外觀(表面)缺陷和內部缺陷。外觀缺陷在壓鑄生產過程中就能發現,內部缺陷只有在后道工序才能發現,這都與壓鑄工藝參數有關,因此工藝參數的選擇與穩定非常重要。
在壓鑄件質量的實際判斷時,由于增壓建壓時間是無法測定的,增壓觸發的時機是否正常,對壓鑄件的內部質量影響較大,要生產出內部質量優良的鑄件,就必須使壓鑄機的增壓功能真正起到作用,過早和過晚都不能有效地提高壓鑄件的內部質量。增壓建壓時間過晚,增壓時,鑄件內部已凝固,對鑄件起不到增壓的作用。故對增壓系統增壓壓力的大小,增壓的起始壓力(即觸發壓力),增壓速度的快慢,以及增壓的起始時間都要進行適當的調節。如增壓的起始壓力的調整,增壓起始壓力過小,引起鑄件填充不好,鑄件的表面質量會出現很多問題。若增壓的起始時間過晚,鑄件早已凝固,增壓的作用就沒有了。故增壓起始時間的早晚也是至關重要的。若機器上帶有曲線顯示,調節情況可從曲線上查看。若無曲線顯示,可仔細觀察鑄件的質量來判斷增壓參數的控制情況。
一般情況下,經過計算的快壓射啟動位置在實際中不會相差太大,在此就不再贅述。
2. 壓鑄現場工藝控制的主要內容
壓鑄現場工藝控制主要是調動巡檢員和班長的積極性,督促壓鑄工嚴格執行“壓鑄工藝”,通過對工藝的監控保證產品質量;認真按照“巡檢規程”對產品的質量進行檢驗,通過發現產品的不合格狀態,及時發現生產中的各種異常,做出調整,并對所生產產品做出準確的處置,F場工藝的控制要求巡檢員具備發現工藝異常和不合格品的能力;班長具備排查出不合格產生的原因,解決現場問題的能力。班長解決不了的問題由技術人員分析解決,并制定相應的糾正預防措施;技術人員要及時了解生產中壓鑄工藝的實施信息,且利用這些信息,不斷對壓鑄工藝進行改進和完善。在生產中應切實注意異常情況的發生,稍有不慎可能會造成批量產品的報廢。
鋅鋁合金壓鑄工藝的管理是一個復雜而系統的工程,需要對各種人員進行不斷培訓,嚴格要求,使每個人勝任自己的崗位,著眼細節,認真貫徹每一個壓鑄工藝要求,這樣才能將壓鑄件質量做的更加完美。
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