一、壓鑄鋁工藝簡介
壓力鑄造簡稱壓鑄,是一種將熔融合金液在高壓的作用下高速充填鋼制模具的型腔,并使合金液在壓力下凝固而形成鑄件的鑄造方法。壓鑄區(qū)別于其它鑄造方法的主要特點是高壓和高速。
鋁合金密度低,但強度比較高,接近或超過上等鋼,塑性好,可加工成各種型材,具有優(yōu)良的導電性、導熱性和抗蝕性,工業(yè)上廣泛使用,使用量僅次于鋼。鋁合金的比重量只有鐵的約1/3,所以在目前各行各業(yè)中用途十分重要,尤其是在飛機,船舶,汽車,電子儀器等的輕量化過程中發(fā)輝不可或缺的作用。
二、壓鑄鋁毛刺產(chǎn)生原因
有多種因素導致了壓鑄鋁件毛刺的產(chǎn)生,包括:模具設(shè)計是否合理、擠壓參數(shù)選擇是否恰當、鑄棒的缺陷等,這些因素都有可能在模腔內(nèi)形成粘鋁條件,*終形成“毛刺”的現(xiàn)象。
1.模具的彈性變形引起
理想情況下,模具制造中其工作帶平行于擠壓方向。但實際擠壓生產(chǎn)中,在高溫高壓的環(huán)境中模具受到壓力后,工作帶變形成為喇叭狀,只有工作帶的刃口部分接觸型材形成的粘鋁,形成類似車刀瘤,粘鋁的形成過程中,不斷有“車刀瘤”被型材帶出,粘附在型材表面上,形成“毛刺”。
2.模具空刀位太淺,造成粘鋁逐漸增多
型材逐漸帶出的粘鋁形成“毛刺”,無法被型材拉出的,且模具瞬間回彈時粘鋁不脫落,就會形成亮帶、紋粗、甚至劏模等問題。
3.模具內(nèi)金屬流動的死區(qū)
經(jīng)過多年的經(jīng)驗積累,興利數(shù)控機械發(fā)現(xiàn)多數(shù)鋁材廠鑄棒一般不剝皮的,鑄棒表面及內(nèi)在的雜質(zhì)堆積在模具內(nèi)金屬流動的死區(qū),隨著擠壓鑄棒根數(shù)的增多,死區(qū)的雜質(zhì)也在不斷的變化,其中一部分被正常流動的金屬帶出,堆積在工作帶變形后的空間內(nèi)。有一部分被型材拉出,形成“毛刺”。另外雜質(zhì)與正常流動的金屬相互磨擦,也造成了型材表面亮帶、紋粗等缺陷。
三、常見壓鑄鋁去毛刺方法
1、人工去毛刺
人工去毛刺是目前大部分壓鑄廠采用的去毛刺方式,采用銼刀(銼刀有人工銼刀和氣動銼刀)、砂紙、砂帶機、磨頭、刀具等手工工具對毛刺逐一去除。
缺點:人工成本較貴,效率低下,且對復(fù)雜的交叉孔很難去除,工人工作環(huán)境差,去毛刺的效果難以保證。在目前招工難的大背景下,招到合適的工人并不容易。
2、沖模去毛刺
采用制作沖模配合沖床進行去毛刺。
缺點:制作沖模(粗模+精沖模)費用高,且可能還需要制作整形模,流程多。
適用對象:適合分型面較簡單的鋁合金壓鑄件。
3、研磨去毛刺
此類去毛刺包含振動、噴砂、滾筒等方式,目前壓鑄廠采用較多。
缺點:這種方法無法徹底去除毛刺,可能需要后續(xù)人工處理殘余毛刺或者配合其他方式去毛刺。
適用對象:適合批量較大的小鋁合金壓鑄件。
4、冷凍去毛刺
利用降溫使毛刺迅速脆化,然后噴射彈丸去除毛刺。
缺點:設(shè)備價格高昂,對生產(chǎn)企業(yè)來說是一筆不小的投入。
適用對象:適合毛刺壁厚較小且體積也較小的鋁合金壓鑄件。
5、熱爆去毛刺
也叫熱能去毛刺、爆炸去毛刺。通過將一些易然氣體,通入到一個設(shè)備爐中,然后通過一些介質(zhì)及條件的作用,讓氣體瞬間爆炸,利用爆炸產(chǎn)生的能量來溶解去除毛刺。
缺點:設(shè)備價格極其昂貴,且對操作人員的操作技術(shù)要求高,效率低,有生銹、變形等副作用。
適用對象:主要運用在一些高精密的零部件領(lǐng)域,如汽車航天等精密零部件。
6、化學去毛刺
基于電化學反應(yīng)原理,對金屬材料制成的零件自動地、有選擇地完成去毛刺作業(yè)。
適用對象:適用于難于去除的內(nèi)部毛刺,適合泵體、閥體等產(chǎn)品細小毛刺(厚度小于7絲)。
7、電解去毛刺
利用電解作用去除鋁合金壓鑄毛刺的一種電解加工方法。電解去毛刺適用于去除鋁合金壓鑄件中隱蔽部位交叉孔或形狀復(fù)雜零件的毛刺。
缺點:電解液有一定腐蝕性,毛刺附近的零件也受到電解作用,表面會失去原有光澤,甚至影響尺寸精度,鋁合金壓鑄件去毛刺后應(yīng)經(jīng)過清洗和防銹處理,處理環(huán)節(jié)多。
適用對象:適用于齒輪、連桿、閥體和曲軸油路孔口等去毛刺,以及尖角倒圓等。
8、高壓水噴射去毛刺
以水為媒介,利用它的瞬間沖擊力來去除加工后產(chǎn)生的毛刺和飛邊,同時可達到清洗的目的。
缺點:設(shè)備昂貴
適用對象:主要用于汽車的心臟部位和工程機械的液壓控制系統(tǒng)。
9、超聲波去毛刺
超聲波產(chǎn)生瞬間高壓去除毛刺。
適用對象:主要針對一些微觀毛刺。
10、磨粒流去毛刺
常規(guī)的振磨,對于孔洞類的毛刺難于應(yīng)付,典型的磨粒流加工工藝(雙向流),通過兩個垂直相對的磨料缸推動磨料使其在工件和夾具形成的通道來回流動。磨料進入和流經(jīng)通過被限制的任何區(qū)域都會產(chǎn)生研磨效果。擠出壓力控制在7-200bar(100-3000
psi), 適用于不同的行程和不同的循環(huán)次數(shù)。
適用對象:可處理0.35mm的微孔毛刺,無二次毛刺產(chǎn)生,流體特性可以處理復(fù)雜位置毛刺。
11、磁力去毛刺
磁力研磨加工是在強磁場作用下,填充在磁場中的磁性磨料被沿著磁力線的方向排列起來,吸附在磁極上形成“磨料刷”,并對工件表面產(chǎn)生一定的壓力,磁極在帶動“磨料刷”旋轉(zhuǎn)的同時,保持一定的間隙沿工件表面移動,從而實現(xiàn)對工件表面的光整加工。
特點:機器零件磨損快,維修費用比較高
12、機器人浮動去毛刺
使用機器人搭載耀精機浮動打磨頭或者使用機器人抓取工件,浮動去毛刺打磨頭固定在工作臺上進行去毛刺作業(yè).
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