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外部因素对压铸生产中质量的影响及应对策略

梁振进 发表于2024/12/9 9:32:08 压铸件外部因素质量影响

原标题:压铸生产中外部因素对压铸件质量的影响及应对思路

随着现代工业快速发展,压铸技术在各个领域中得到了广泛应用,压铸生产作为一种高效、精确的生产方法,已经成为制造业中不可或缺的环节。但在压铸生产过程中,外部因素会给压铸件质量带来不同程度的影响,这是相关人员不容忽视的问题。所谓外部因素是指那些不受控制的因素,它们可能来自环境、原材料、设备、操作人员等方面,这些因素变化均有可能对压铸件的质量产生一定的影响。基于此,本文将重点研究外部因素对压铸件质量的影响,并提出相应的应对思路。只有通过不断实践研究,才能更好地解决外部因素对压铸件质量的影响,并推动压铸技术的进一步发展。

压铸生产中常见的外部因素

压铸生产是一种常见的金属加工方法,其生产过程受到许多外部因素的影响。以下是压铸生产中常见的3个外部因素。首先,温度。在压铸过程中,金属液体需要在一定温度范围内才能保持流动性和可塑性。如果温度过高或过低,会导致金属液体无法充分填充模具,或者造成凝固不完全。因此,在压铸生产中,必须确保金属液体的温度控制在适当范围内,以保证产品的质量和形状;其次,湿度。湿度的变化会导致模具表面的黏附力发生变化,进而影响到金属液体的流动性和填充性。在高湿度环境下,模具表面可能会积聚水分,从而导致金属液体无法均匀填充,形成气孔或缺陷。因此,在压铸生产中,需要密切关注环境湿度的变化,并采取相应的措施来调整模具温度和湿度,以确保产品质量;最后,压铸生产中的气体环境也是一个重要的外部因素。在压铸过程中,模具内的气体需要被有效排出,以避免气泡或气孔的产生。同时,压铸过程中可能会产生一些有害气体,如金属蒸气或废气。这些有害气体对工人的健康和环境造成潜在威胁。因此,在压铸生产中,需要采取相应的通风和排气系统,以净化气体环境,保障工作场所的安全。

外部因素对压铸件质量的影响

(1)温度和湿度

在压铸生产中,外部因素对压铸件质量有着重要的影响,其中温度和湿度是两个关键的外部因素。高温会导致熔融金属流动性增加,这可能会导致各种问题,熔融金属在高温下容易吸收空气中的气体,当温度过高时,熔融金属内的气体无法完全逸出,形成气孔。这些气孔会严重影响压铸件的密度和强度,降低其质量。同时,高温下熔融金属流动性增加,容易在充模过程中出现液态金属凝固不完全的情况,导致压铸件内部出现缩松,同样会影响其质量。而湿度过高也会对压铸件质量产生不利影响,湿度过高会导致熔融金属与模具接触面产生气孔。在高湿度环境中,熔融金属与模具接触面上的水分会蒸发,形成气体,这些气体无法完全逸出,就会在压铸过程中形成气孔,气孔会降低压铸件的密度和强度,对其质量造成负面影响。

此外,湿度过高还容易导致压铸件表面出现缺陷,在高湿度环境中熔融金属冷却过程中,水分会与金属凝固同时发生,形成表面缺陷,不仅影响压铸件的外观,还可能对其功能产生负面影响。

管理和操作也是关键的因素。不良的管理和操作会导致压铸件质量下降。因此,在生产过程中,需要严格按照操作规程进行操作,确保每一道工序的质量控制。同时,还需要加强对员工的培训和技能提升,提高他们对压铸工艺的理解和操作水平。通过对这些外部因素的研究,可以制定相应的应对思路,从而提高压铸件的质量。

(2)模具设计和制造

在压铸过程中,模具是承受高温高压的工具,如果模具结构设计不合理,容易导致金属液在填充过程中无法充分流动,从而在压铸件内部形成夹杂物或缺陷。例如,如果模具的流道设计不当,会导致金属液流动不畅,造成夹杂物的产生;当模具的冷却系统设计不合理,会导致金属凝固不均匀,从而产生缺陷。因此,在模具设计时,要考虑到金属液的流动性和凝固性,合理设计模具结构,以避免内部产生夹杂物。而模具材料选择不当会影响压铸件表面光洁度和精度。

在压铸生产中模具是直接接触金属液的工具,如果选择的模具材料的硬度不够,容易导致模具表面磨损,进而影响压铸件的表面光洁度。同时,如果模具材料的导热性能不好,会导致金属液凝固不均匀,从而影响压铸件的尺寸精度。因此,在模具制造时,需要选择适合的模具材料,确保其具有足够的硬度、耐磨性和导热性能,以保证压铸件的表面光洁度(见图1)。

(3)原材料质量

在压铸生产过程中,外部因素对于压铸件质量有着重要的影响,原材料质量是其中最关键的因素,合金成分不稳定和杂质含量过高将直接影响压铸件的强度。

合金是由多种金属元素组成的混合物,其成分的稳定性直接决定压铸件的力学性能,如果合金成分不稳定,即各种金属元素的含量无法保持在设计要求的范围内,那么压铸件强度和耐用性将无法得到保证。例如,某种合金原材料应含有一定比例的铜和锌元素,才能满足特定的强度要求,但如果这两种元素的含量无法稳定控制,会影响到压铸件的强度,甚至可能无法达到设计要求。在原材料生产过程中,难免会存在各种杂质,如氧化物、硫化物和金属碎屑等,如果这些杂质的含量过高,它们将会在压铸过程中造成问题。一方面,高含量的氧化物和硫化物会降低合金的流动性,导致压铸件中出现气孔,会降低压铸件的强度和密封性能;另一方面,金属碎屑等夹杂物会使压铸件的组织不均匀,从而降低其整体性能。

应对思路研究

(1)控制生产环境

在压铸生产中,外部因素对生产环境的影响是不可忽视的,为了确保生产过程的稳定性和产品质量,需要采取相应的措施来应对这些外部因素。保持恒定的温度和湿度是非常重要的。在压铸生产过程中,熔融金属的流动性受到温度的影响,如果温度波动较大,将会直接影响熔融金属的流动性能,从而影响产品的成型质量。

因此,在压铸车间内应保持一个恒定的温度,通过安装空调系统或者加强绝热措施,避免温度的剧烈波动。湿度也是需要控制的一个关键因素,高湿度会导致模具和压铸件表面出现水膜,影响产品的表面质量。为了降低湿度对模具和压铸件表面的负面影响,需要加强通风设备。可以安装排风扇或者通风管道,及时排除车间内的湿气,保持空气流通。同时,也可考虑在车间内增设除湿设备,将湿度降至合适的范围。

(2)优化模具设计和制造

在压铸生产过程中,外部因素对于产品质量的影响不可忽视。为了有效应对这些因素,优化模具设计和制造是一种重要的思路。模具设计直接关系到产品质量和生产效率,工作人员要采用先进的模具设计软件,准确分析模具的应力分布和变形情况,从而优化模具结构,使其更加合理和均衡,避免因模具结构不合理导致的产品缺陷和模具损坏。

同时,要提高对模具材料选择的重视程度,尽可能选择优质钢材,有效提高模具的硬度和耐磨性,延长模具的使用寿命,并且能更好地保持产品的尺寸稳定性,加强产品表面质量。

除了以上两个方面,还有其他应对思路值得考虑,如结合压铸工艺要求,优化模具的冷却系统,以提高产品的冷却速度和均匀性,减少产品缺陷。并通过合理设置模具的喷水孔和逃气孔,有效避免热疲劳和气孔问题(见图2)。

(3)严格控制原材料质量

首先,定期检测和评估供应商提供的合金成分和杂质含量。合金成分对于压铸产品的性能和质量起着决定性作用,而杂质的存在可能会导致产品强度降低或出现其他质量问题。因此,与供应商建立稳定的合作关系,并定期对其提供的原材料进行检测,确保原材料质量的稳定性;其次,引入先进的材料分析技术。通过使用先进的材料分析技术,如光谱分析、电子显微镜等,全面分析原材料的成分和结构,确保原材料的稳定性,避免出现潜在的质量问题;再次,建立完善的供应链管理体系。通过与供应商的密切合作,建立起长期稳定的合作关系,可以更好地控制原材料的质量。

同时,通过与供应商共同制定严格的合作标准和质量控制要求,确保原材料的稳定供应。最后,加强内部质量管理。在压铸生产过程中,要加强对原材料质量的把控,确保原材料的检验合格率和使用准确率(见图3)。同时,建立完善的质量管理体系,进行全面的质量监控,及时发现和纠正质量问题,以保证产品的质量稳定性。

结论

在压铸生产中,外部因素对压铸件质量有着重要的影响。通过对这些外部因素的研究,可以制定相应的应对思路,从而提高压铸件的质量。因此,在压铸生产中,应重视温度、压力、模具质量以及管理和操作等因素的控制,以确保压铸件的质量达到要求。

本文作者:

梁振进

广州市型腔模具制造有限公司

本文来自:《特种铸造及有色合金》杂志,《压铸周刊》战略合作伙伴

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