东莞压铸厂在生产制定压铸锌合金时,需要综合考虑合金成分、压铸工艺参数、模具设计和后处理工艺等多个方面的问题,以确保铸件的质量和性能满足要求。
在生产制定压铸锌合金时,应考虑以下问题:
一、合金成分
主要元素比例:
铝:能提高合金的强度、硬度和流动性。但铝含量过高可能导致合金脆性增加,热裂倾向增大。一般铝的含量在 3.5% - 4.3% 之间较为合适。
铜:可增加合金的强度和硬度,改善耐磨性。然而,铜含量过高会降低合金的流动性和耐蚀性。通常铜的含量控制在 0.75% - 1.25% 左右。
镁:能减少铁等杂质的有害影响,提高合金的强度和耐蚀性。但镁含量过多会使合金的热裂倾向增加。镁的含量一般在 0.02% - 0.06% 为宜。
杂质控制:
铁:铁是锌合金中的常见杂质,含量过高会使合金的硬度增加,流动性降低,还可能导致铸件出现硬质点,影响加工性能。应尽量将铁的含量控制在 0.075% 以下。
铅、镉、锡:这些杂质元素会降低合金的强度和耐蚀性,应严格控制其含量。一般来说,铅的含量应低于 0.005%,镉的含量低于 0.003%,锡的含量低于 0.002%。
二、压铸工艺参数
浇注温度:
浇注温度过高会导致合金液的流动性增加,但也会使铸件产生缩孔、缩松等缺陷的风险增大,同时还会加剧模具的磨损。浇注温度过低则会使合金液的流动性变差,容易出现冷隔、浇不足等缺陷。一般锌合金的浇注温度在 420℃ - 450℃之间。
根据铸件的形状、大小和复杂程度,可以适当调整浇注温度。对于薄壁铸件,浇注温度可以适当提高;对于厚壁铸件,浇注温度则应适当降低。
压铸压力:
压铸压力过低会使铸件的致密度不够,强度和表面质量下降。压铸压力过高则会增加模具的磨损,甚至可能导致模具损坏。一般锌合金的压铸压力在 30 - 90MPa 之间。
压铸压力的大小应根据铸件的结构和要求进行调整。对于结构复杂、要求高的铸件,压铸压力可以适当提高;对于结构简单、要求较低的铸件,压铸压力则可以适当降低。
模具温度:
模具温度对铸件的质量和生产效率有很大影响。模具温度过高会使铸件的冷却速度变慢,导致晶粒粗大,力学性能下降;模具温度过低则会使铸件的表面质量变差,容易出现冷隔、流痕等缺陷。一般锌合金压铸模具的温度在 150℃ - 250℃之间。
模具温度应根据铸件的形状、大小和复杂程度进行调整。对于薄壁铸件,模具温度可以适当提高;对于厚壁铸件,模具温度则应适当降低。
三、模具设计
浇注系统设计:
合理的浇注系统可以保证合金液平稳地流入模具型腔,避免产生湍流、卷气等缺陷。浇注系统应尽量简洁,减少合金液的流程和阻力。
浇口的位置和大小应根据铸件的结构和要求进行设计。浇口位置应选择在铸件的厚壁处或重要部位,以保证合金液能够充分填充型腔。浇口的大小应根据铸件的体积和压铸工艺参数进行确定,既要保证合金液能够快速填充型腔,又要避免产生喷射、飞溅等现象。
排溢系统设计:
排溢系统的作用是排除模具型腔内的气体和多余的合金液,防止铸件产生气孔、缩孔等缺陷。排溢系统应与浇注系统相配合,合理分布在模具型腔的周围。
排气槽的位置和大小应根据铸件的结构和要求进行设计。排气槽应尽量靠近模具型腔的表面,以便于气体的排出。排气槽的大小应根据压铸工艺参数和铸件的体积进行确定,既要保证气体能够顺利排出,又要避免合金液从排气槽溢出。
冷却系统设计:
冷却系统的作用是控制模具的温度,保证铸件的质量和生产效率。冷却系统应根据模具的结构和铸件的要求进行设计,合理分布在模具的各个部位。
冷却水道的直径和间距应根据模具的尺寸和压铸工艺参数进行确定。冷却水道的直径一般在 8 - 12mm 之间,间距一般在 20 - 30mm 之间。冷却水道的布置应尽量均匀,避免出现局部过热或过冷的现象。
四、后处理工艺
去应力退火:
压铸后的锌合金铸件内部存在较大的残余应力,会影响铸件的尺寸稳定性和力学性能。因此,需要进行去应力退火处理。
去应力退火的温度一般在 100℃ - 200℃之间,保温时间根据铸件的大小和形状而定,一般为 2 - 4 小时。退火后应缓慢冷却,以避免产生新的应力。
表面处理:
锌合金铸件的表面容易氧化和腐蚀,需要进行表面处理以提高其耐蚀性和美观度。常见的表面处理方法有电镀、喷涂、氧化等。
表面处理应根据铸件的使用环境和要求进行选择。例如,对于在潮湿环境中使用的铸件,可以选择电镀或喷涂处理;对于要求高装饰性的铸件,可以选择氧化处理。