压铸铝合金制件的质量控制

张起飞，蒋玲

中信戴卡股份有限公司

压铸铝合金制件的质量控制

张起飞，蒋玲

中信戴卡股份有限公司

本文主要探讨了关于压铸铝合金制件原材料的质量控制，旨在提高铝合金铸件的质量和产品合格率。在压力铸造广泛应用的今天，铝合金铸件同样因其强大的优势备受汽车行业的重视，这就更需要进行合理的质量控制。

压铸；铝合金制件；质量控制

随着金属铸造业的不断发展，各种新技术和新材料不断应用其中，诞生了各种各样的产品，这些产品体积小巧，使用轻便，而且大多采取了压力铸造的方法进行生产。压力铸造的优势很多，其所生产出的产品不仅质量有保证，而且效率很高，应用领域十分广泛。采用铝合金材料的压铸件具有良好的应用前景，尤其在汽车配件中的应用十分频繁。基于压铸法的优势，铸件的质量也因此而被许多人重视。不过，由于铸件的质量会受到压铸生产过程中的各种因素影响，如果控制不到位，就会产生残次品。

1、关于压铸铝合金制件原材料的质量控制

对于铝合金铸件而言，为了提高其质量，就需要提高生产的合格率。原材料是根本，因此应该作为质量控制的头等大事。在选择原材料的时候，要严格把关质量，采用抽样检查的方式，测定其合金主要元素的化学成分，并进行相应的验收。

一般来讲，铁在合金组织中如果含量过多，会大大影响铸件的质量，因为其会导致铸件产生裂纹，可塑性大大下降。不过，如果铁元素含量太少，就会导致铸件产生粘膜、脱模困难等问题，因此必须要合理控制铁含量。在压铸件中还要高度重视铜的含量，适当提高铜的含量，可以提高合金流动性，提高铸件强度和硬度。如果铜含量过高，也会导致铸件的可塑性下降，产生热裂纹的可能性较高，也不利于后续加工，所以也要控制铜的含量。在压铸件中，含量恰当的锰可以使合金中的铁变为细密的晶体形状，减少铁对合金的不利影响。适当控制锰含量很有必要，因为，锰含量如果超标，就可能会引起偏析问题，所以保持在合理范围之内可以提高铸件的可塑性。锌可以提高合金流动性与切削加工性，含量不宜过高，否则会导致铸件产生裂纹。硅可以提高铝合金在高温下的造型，控制好硅的含量可以进一步提高铸件的性能，否则会导致铸件的加工效果不良。此外，料头、边皮等原材料也需要高度重视。尤其是需要回炉的材料要进行严格的控制和清理，使其能够进行二次利用，不会污染新的材料。回炉料与新材料的配比不能超过三分之一，否则会影响压铸件的质量。

2、模具设计制造

2.1 内浇口和溢流槽

关于内浇口的设计，要注意其截面尺寸，因为这样才能保证合金熔融具有一定的流量、流速和压力。除了截面尺寸之外，压铸机压力和冲头速度也会影响到这些内容。从理论角度来讲，如果内浇口的截面尺寸较宽，厚度较小，那么在速度较高的前提下，合金的压力和填充速度都会有保证，确保压铸件的质量。在实际应用中，由于内浇口截面没有改变，如果仅凭提高压力和速度，并不会带来太好的效果，因此，在设计之前，必须要根据铸件的形状对内浇口进行设计，为了进一步改善内浇口的设计，可以结合试模的实际情况。

对于一些复杂、尺寸较大的制件，在设计的时候要注意避免金属溶液在流动的时候形成漩涡，避免气孔等缺陷的产生，因此，需要设计出溢流槽，将其与排气槽配合使用，就可以增强排气效果。

2.2 排气槽

排气槽无疑是设计的重点。在进行压铸生产时，金属溶液需要流入型腔之中，相应的气体也会随之进入，从而阻碍金属溶液正常流动，受到阻碍的金属溶液无法充分流动，必然会影响到其结晶效果，留下铸件气孔等质量缺陷。对于需加工成形的铸件表面，其加工和不加工时的表面截然不同。未加工的时候并不能发现什么问题，一旦加工之后，表面就会有许多气孔，意味着铸件为残次品。重视排气槽的设计，才能减少内部气孔，提高铸件质量和合格率。

2.2.1 根据铸件形状设计排气槽

新的模具在使用的时候，会由于内部部件的磨合有限，可能会导致在高温的状态下由于排期间隙缩小而引发排气不顺畅，影响产品的质量。因此，要根据铸件的形状设计排气槽，并注意排气间隙的合理设置。尽量多设置一些排气槽，不要将间隙留存太大，否则会导致模具工作期间引起合金溶液四处喷射的现象。合理的排气槽间隙厚度不要超过0.20毫米。

2.2.2 利用模具的分型面和型芯

为了尽快排除气体，使其不会影响金属溶液的正常结晶，要善于利用模具的分型面、型芯等配合零件的配合间隙对气体进行排除。在分型面上设计不同形式的排气槽，保证型芯与零件的配合间隙处于较大的状态之下。

2.3 型腔与模具材料

进行型腔设计的时候，需要考虑到铝合金材料的熔点。在温度较高的情况下，会影响金属的流动性，还会对型腔造成腐蚀和破坏，不容易脱模，因此设计的时候必须要注意增加抜模角度、过渡圆角半径和型腔的表面粗糙度值。

选择模具材料的时候，要根据不同零件的要求选择相应的材料，并配备恰当的热处理工艺。比如，型腔和型芯的材料最好能够选择热稳定性较好的材料。在进行模具制作时，要注重模具的热处理与精加工。

热处理要考虑到型腔和型芯零件。为了防止产品出现裂纹等质量缺陷，一般可采用保守的工艺方法进行处理，不过，这样就会缩短模具的使用寿命，因为新的模具可能会在工作不长时间后其表面就会出现裂缝，增加模具的维护费用。因此，如果将工艺进行改进，就可以提高模具的使用寿命。

3、模具温度的控制

在冷模的时候进行压铸生产，铸件就可能会有很多缺陷，这些缺陷将影响铸件的质量。因此要进行模具温度的控制。将温度调高，调到一定程度后，再进行压铸生产，这样就可以大大减少铸件的缺陷。不过，温度绝对不能调的太高，这样会导致不容易脱模，产生严重的热裂纹，影响铸件表面质量和模具的使用寿命。

模具型腔所形成的温度与其自身的散热性能有很大的关系，同时，铸件的形状也会关系到型腔温度。对型腔的温度开展测量时，要选择散热部位一般的地方，这样才能测定出比较准确的温度。

4、结束语

综上所述，为了提高铝合金铸件的质量，需要重视压铸工艺的应用，并做好合理的质量控制，这样才能减少质量的缺陷，提高铸件合格率。在现有的设备条件下，如何提高压铸件的质量，依然是需要我们认真思考的问题。

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