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球墨铸件分型面的确定原则与性能化

日期：2022-03-31 20:49点击：次
一、球墨铸件分型面的确定原则 球墨铸件是在压铸机上进行的金属型压力铸造，是目前生产的铸造工艺。压铸机分为热室压铸机和冷室压铸机两类。热室压铸机自动化程度高，材料损耗

 一、球墨铸件分型面的确定原则

球墨铸件是在压铸机上进行的金属型压力铸造，是目前生产的铸造工艺。压铸机分为热室压铸机和冷室压铸机两类。热室压铸机自动化程度高，材料损耗少，生产效率比冷室压铸机高，但受机件耐热能力的制约，目前还只能用于锌合金、镁合金等低熔点材料的球墨铸件生产。当今广泛使用的球墨铸件，由于熔点较高，只能在冷室压铸机上生产。
压铸的主要特点是金属液在高压、高速下充填型腔，并在高压下成形、凝固，球墨铸件的不足之处是：因为金属液在高压、高速下充填型腔的过程中，不可避免地把型腔中的空气夹裹在球墨铸件内部，形成皮下气孔，所以球墨铸件不宜热处理，球墨铸件不宜表面喷塑（但可喷漆）。否则，球墨铸件内部气孔在作上述处理加热时，将遇热膨胀而致使球墨铸件变形或鼓泡。此外，球墨铸件的机械切削加工余量也应取得小一些，一般在0.5mm左右，既可减轻球墨铸件重量、减少切削加工量以降低成本，又可避免穿透表面致密层，露出皮下气孔，造成工件报废。
球墨铸件是将金属熔炼成符合要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后有预定形状、尺寸和性能的球墨铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在程度上减少了制作时间。铸造是现代装置制造工业的基础工艺之一。
确定分型面需要考虑的因素比较多，因此，在选择分型面时，除根据球墨铸件的结构特点，结合浇注系统安排形式外。还应对压铸模的加工工艺和装配工艺以及球墨铸件的脱模条件等诸多因素统筹考虑确定。分型面的确定原则是:①开型时球墨铸件留在动模内，且便于从模腔中取出。
②不同轴度与尺寸精度要求高的部分尽可能设在同一半模内。
③分型面一般不设置在表面质量要求比较高的面。
④分型面的设置应有利于开设浇注系统、排滋系统，便于清理毛刺飞边、浇口等，便于刷涂料。
⑤分型面的设置应尽量简化压铸型结构，充分考虑合金的铸造性能。
球墨铸件的使用缺点：
(1)压铸合金受限制
仍须研究有关之材质，模具材料及作业方法等。
(2)设备费用昂贵
压铸生产所需之设备诸如压铸机、熔化炉、保温炉及压铸模等费用都相当的昂贵。
(3)球墨铸件之气密性差
由于熔液经高速充填至压铸模内时，会产生乱流之现象，局部形成气孔或收缩孔，影响球墨铸件之耐气密性。目前有一种含浸处理的方法，可以用来耐气密性。
二、汽车球墨铸件材料的高性能化
提高材料的性能，使得单位重量的零件能够承受高的载荷，是降低球墨铸件重量的方法之一。支架类结构球墨铸件占汽车球墨铸件相当大的比例，因而其球墨铸件的开发也成为关注的之一。通过热处理等措施，使材料显微组织改变，从而提高零件的强度、刚度或韧性，可以地降低零件重量。
等温淬火球墨铸铁，不仅强度比普通铸钢材料有所提高，而且密度比钢要低，其密度为7.1g/cm3，而铸钢的密度为7.8g/cm3，是近年来广泛推荐采用的材料。采用等温淬火球墨铸铁，在球墨铸件尺寸相同的条件下，比铸钢件轻10%。东风汽车公司在某型商用车进行了采用等温淬火球墨铸铁替代铸钢件。的轻量化验证工作，并针对等温淬火球墨铸铁件高强度特点，对14个悬架类零件进行重新设计。表1为采用等温淬火球墨铸铁材料替代后的轻量化效果，总重量减轻近40%。需要说明的是的轻量化效果不仅仅是材料替代产生的，还包括轻量化设计的贡献。一般来说，汽车球墨铸件的材料替换往往伴随着零件的轻量化设计。
在铝合金和镁合金球墨铸件方面也采用了高强、高韧的材料进行替代，在原有轻合金减重的基础上，应用高性能材料进行进一步减重，采用高性能的AE44合金取代原有的铝合金，采用高压铸造的方法生产副车架，在铝合金减重的基础上进一步减重6kg。
球墨铸件是先进的金属成型方法之一，是实现少切屑，无切屑的途径，应用很广，发展很快。目前压铸合金不再局限于有色金属的锌、铝、鎂和铜，而且也逐渐扩大用来压铸铸铁和铸钢件。球墨铸件的尺寸和重量，取决于压铸机的功率。由于压铸机的功率不断增大，球墨铸件形尺寸可以从几毫米到1～2m；重量可以从几克到数十公斤。国外可压铸直径为2m，重量为50kg的球墨铸件。
球墨铸件也不再局限于汽车工业和仪表工业，逐步扩大到其它各个工业部门，如农业机械、机床工业、电子工业、国防工业、计算机、钟表、照相机和日用五金等几十个行业，具体有:汽车零配件，家具配件，浴室配件(卫浴)，灯饰零件，玩具，须刨，领带夹，电气一电子零件，皮带扣，表壳，金属饰扣，锁具，拉链等。在压铸技术方面又出现了真空压铸、加氧压铸、精速密压铸以及可溶型芯的应用等新工艺。
球墨铸件应用范围广泛，实际上就在压铸行业内形成了多个细分市场领域。目前，大部分中小球墨铸件厂主要生产五金、家电及灯具等普通压铸产品，企业规模小，设备水平较低，价格竞争激烈，企业效益较低。而少数规模较大的压铸企业拥有较先进的设备与技术，能够生产符合汽车产业、通讯等产业对于高精密压铸产品的要求。这类厂商能够与下游客户建立稳定的长期合作关系，在市场竞争中处于较有利的地位，企业效益较好。