鋁合金壓鑄定制的質(zhì)量直接影響產(chǎn)品性能、使用壽命及安全性,需從全流程把控,涵蓋原材料、工藝、設(shè)備、檢測(cè)等多個(gè)環(huán)節(jié)。
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一、原材料質(zhì)量管控
嚴(yán)格選材:根據(jù)產(chǎn)品需求(如強(qiáng)度、耐腐蝕性、輕量化等)選擇合適的鋁合金牌號(hào)(如 ADC12、A380、6061 等),要求供應(yīng)商提供材質(zhì)證明書,明確化學(xué)成分(如硅、銅、鎂等元素含量)和力學(xué)性能(抗拉強(qiáng)度、伸長率等)檢測(cè)報(bào)告。
原材料檢驗(yàn):對(duì)入庫的鋁合金錠進(jìn)行抽樣檢測(cè),通過光譜分析儀檢測(cè)化學(xué)成分是否達(dá)標(biāo),避免因雜質(zhì)超標(biāo)(如鐵含量過高導(dǎo)致鑄件脆性增加)影響鑄件質(zhì)量。
熔煉前處理:去除原材料表面的油污、氧化皮等雜質(zhì),熔煉時(shí)加入精煉劑去除熔融鋁液中的氣體(如氫氣)和夾雜物,防止鑄件出現(xiàn)氣孔、縮松等缺陷。
二、模具設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量控制
科學(xué)設(shè)計(jì)模具:
模具結(jié)構(gòu)需符合壓鑄工藝特點(diǎn),合理設(shè)計(jì)澆口、流道和排氣系統(tǒng),確保熔融鋁液能快速、均勻填充型腔,避免卷氣、冷隔等問題(例如,復(fù)雜結(jié)構(gòu)件需多組排氣槽配合,保證氣體順利排出)。
考慮冷卻系統(tǒng)布局,根據(jù)鑄件厚度和形狀設(shè)計(jì)均勻的冷卻水路,控制鑄件冷卻速度,減少因冷卻不均導(dǎo)致的變形或應(yīng)力集中。
選擇高強(qiáng)度模具鋼(如 H13 熱作模具鋼),并進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚恚ㄈ绱慊?+ 回火),提高模具的耐磨性和耐熱性,避免模具磨損導(dǎo)致鑄件尺寸偏差。
模具加工精度:采用高精度加工設(shè)備(如 CNC 加工中心、電火花成型機(jī))保證模具型腔的尺寸精度(公差控制在 ±0.02mm 以內(nèi))和表面光潔度,減少鑄件飛邊、毛刺的產(chǎn)生。
試模驗(yàn)證:模具制造完成后進(jìn)行試模,通過試生產(chǎn)的鑄件檢驗(yàn)?zāi)>叩暮侠硇裕^察是否有填充不足、變形、裂紋等問題,及時(shí)調(diào)整模具結(jié)構(gòu)或工藝參數(shù)。
三、壓鑄工藝參數(shù)優(yōu)化
溫度控制:
鋁液溫度:根據(jù)合金牌號(hào)調(diào)整,一般在 650-720℃之間(如 ADC12 常用 680-700℃),溫度過高易導(dǎo)致氧化燒損,過低則流動(dòng)性差,易產(chǎn)生冷隔。
模具溫度:通過模溫機(jī)控制在 150-300℃(復(fù)雜件取上限),確保鋁液填充時(shí)不快速凝固,同時(shí)避免溫度過高導(dǎo)致鑄件粘模。
壓力與速度控制:
壓射力:根據(jù)鑄件投影面積和材質(zhì)計(jì)算,確保鋁液能充滿型腔并壓實(shí)(如小型精密件壓射力可能需要 50-100MPa,大型件則需更高)。
壓射速度:分為慢速(填充初期,避免沖擊模具)和快速(填充中后期,提高流動(dòng)性),需根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)調(diào)整,防止卷氣或飛濺。
保壓與冷卻時(shí)間:保壓時(shí)間需足夠長,使鑄件在壓力下凝固,減少縮孔;冷卻時(shí)間根據(jù)鑄件厚度確定,確保鑄件脫模時(shí)強(qiáng)度足夠,不變形。
四、后處理工藝質(zhì)量保障
去毛刺與清理:通過人工或自動(dòng)化設(shè)備(如機(jī)器人打磨、噴砂)去除鑄件表面的飛邊、毛刺,避免尖銳邊緣影響裝配或使用安全。
熱處理工藝:對(duì)需要提高強(qiáng)度的鑄件(如 6 系鋁合金)進(jìn)行時(shí)效處理(如 120-180℃保溫?cái)?shù)小時(shí)),通過析出強(qiáng)化相提升力學(xué)性能;對(duì)易變形的鑄件可進(jìn)行退火處理,消除內(nèi)應(yīng)力。
表面處理:
電鍍(如鍍鎳、鍍鉻):需先進(jìn)行前處理(除油、酸洗、活化),確保鍍層均勻、結(jié)合力強(qiáng),提升耐腐蝕性和美觀度。
噴涂(如粉末噴涂、電泳漆):表面預(yù)處理需徹底,涂層厚度控制在 50-150μm,保證無針孔、氣泡,附著力達(dá)標(biāo)(通過劃格試驗(yàn)檢測(cè))。
五、全流程質(zhì)量檢測(cè)
外觀檢測(cè):通過目視或放大鏡檢查鑄件表面是否有氣孔、裂紋、縮松、劃傷等缺陷,關(guān)鍵件可采用自動(dòng)化視覺檢測(cè)設(shè)備提高效率。
尺寸檢測(cè):使用三坐標(biāo)測(cè)量儀、卡尺、千分尺等工具,對(duì)鑄件的關(guān)鍵尺寸(如孔徑、壁厚、平面度)進(jìn)行抽樣或全檢,確保符合圖紙公差要求(如精密件公差需控制在 ±0.05mm 以內(nèi))。
內(nèi)部質(zhì)量檢測(cè):對(duì)重要結(jié)構(gòu)件進(jìn)行 X 光探傷或超聲波檢測(cè),排查內(nèi)部氣孔、夾雜等隱藏缺陷;通過金相分析觀察晶粒結(jié)構(gòu),評(píng)估材料性能。
力學(xué)性能檢測(cè):抽樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn)(測(cè)抗拉強(qiáng)度、伸長率)、硬度試驗(yàn)(如布氏硬度 HB、洛氏硬度 HRB),確保符合設(shè)計(jì)要求。
裝配測(cè)試:對(duì)組裝后的產(chǎn)品進(jìn)行試裝,檢查尺寸配合、功能實(shí)現(xiàn)(如運(yùn)動(dòng)部件的靈活性、密封件的密封性),驗(yàn)證鑄件的實(shí)際使用性能。
六、生產(chǎn)過程管理與設(shè)備維護(hù)
標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè):制定詳細(xì)的作業(yè)指導(dǎo)書(SOP),規(guī)范操作人員的熔煉、壓鑄、后處理等環(huán)節(jié)的操作流程,避免人為失誤。
設(shè)備維護(hù):定期檢查壓鑄機(jī)的壓射系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)等,確保設(shè)備精度(如壓射位置誤差≤0.1mm);定期校準(zhǔn)檢測(cè)工具(如三坐標(biāo)測(cè)量儀),保證測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
環(huán)境控制:生產(chǎn)車間保持清潔,避免灰塵、油污污染鋁液或鑄件;控制車間溫度和濕度(尤其對(duì)表面處理環(huán)節(jié)),減少環(huán)境因素對(duì)質(zhì)量的影響。