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球墨铸件的设计工艺与生产技术

日期：2022-05-02 19:50点击：次
【一】、球墨铸件的设计工艺 球墨铸件的成本低、工艺性好、重熔节省资源和能源，所以这种材料的应用和发展不衰。如研究冲天炉-电炉双联熔炼工艺及装备；广泛采用的铁液脱硫、

 【一】、球墨铸件的设计工艺

球墨铸件的成本低、工艺性好、重熔节省资源和能源，所以这种材料的应用和发展不衰。如研究冲天炉-电炉双联熔炼工艺及装备；广泛采用的铁液脱硫、过滤技术；薄壁的铸铁件制造技术；铸铁复合材料制造技术；铸铁件表面或局部技术；等温洋火球墨铸铁成套技术；采用金属型铸造及金属型覆砂铸造、连续铸造等特种工艺及装备等。球墨铸件铸造轻合金由于具有密度小、比、等一系列优良特性，将很广泛地应用于航空、航天、汽车、机械等各行业。特别是在汽车工业中，为降低油耗提源利用率，用铝、镍合金球墨铸件代替钢、球墨铸件是长期的发展趋势。其中着重解决操作简便的精炼技术，变质技术，晶粒细化技术及炉前检测技术。为进一步提高材料性能、较大限度发挥材料的潜能，可铝合金材料，特别是铝基复合材料以满足不同工况的性能要求；加强簇合金熔炼工艺的研究，续合金压铸与挤压铸造工艺及相关技术的研究；完善铁合金熔炼设备及相关技术和工艺的研究。静载荷或动载荷的使用过程中的形变、疲劳、磨损等的变化状态，以满足其使用的性。设计球墨铸件的功能结构，不但要具械结构设计和机械加工等方面的知识和技术能力，也还需要有压铸合金、压铸工艺的原理及特点以及压铸模具设计等方面的综合基本知识，以使得所设计的球墨铸件功能结构，能够满足球墨铸件所规定的各项技术标准和在使用期限内的功能及性能，并且是经济的。
球墨铸件的设计
1、考虑壁厚的问题，厚度的差距过大会对填充带来影响。
2、考虑脱模问题，这点在压铸实际中非常重要，现实中往往回出现这样的问题，所以拔模斜度的设置和动定模脱模力的计算要注意些，一般拔模斜度为1到3度，通常考虑到脱模的顺利性，外拔模要比内拔模的斜度要小些，外拔模也就1度，而内拔模要2～3度左右。
3、设计时考虑到模具设计的问题，如果有多个位置的抽心位，尽量的放两边，好不要放在下位抽心，这样时间长了下抽心会容易出问题。
4、有些球墨铸件外观可能会有的要求，如喷油、喷粉等，这时就要时结构避开重要外观位置便于设置浇口溢流槽。
5、在结构上尽量的避免出现导致模具结构复杂的结构出现，如，不得不使用多个抽心或螺旋抽心等。
6、对于需进行表面加工的零件，注意需要在零件设计时给适合的加工留量，不能太多。而且会把里面的气孔都暴露出来的，不能太少，否则粗精定位一加工的黑皮还没干掉，你就等再在模具上打火花了，那给多少呢，留量好不要大于0。8mm，这样加工出来的面基本看不到气孔的，因为有硬质层的保护。
7、再有就是注意选料了，是用ADC12还是A380等，要看具体的要求了。
8、铝合金没有弹性，要做扣位只有和塑料配合。
9、一般不能做深孔！在开模具时只做点孔，然后在后加工。
10、如果是薄壁零件与不能太薄，而且要用加强肋，增加抗弯能力。由于球墨铸件的温度要在800摄氏度左右。模具寿命一般比较短一般做如电机外壳的话只有80K左右。
【二】、薄壁复杂结构球墨铸件的生产技术
随着汽车工业的发展和节能减排的需求，汽车零件日趋轻量化，通过薄壁化设计，实现轻量化是发动机缸体的重要发展方向。早期生产的06A缸体壁厚4.5mm±1.5mm，EAlll缸体壁厚4mm±1mm，目前批量生产的EA888Evo2缸体壁厚3.5mm±10.8mm，下一代EA888Gen.3缸体产品结构则为复杂，其壁厚仅为3mm±0.5mm，球墨铸件是目前较薄的灰口铸铁缸体。尽管批量生产中存在着断芯、漂芯以及壁厚尺寸波动较大的问题，但是通过控制砂芯和型砂的质量，采用目前广泛使用的水平卧浇工艺还是能够满足EA888Evo2缸体的生产要求，但无法满足EA888Gen.3缸体的生产要求，采用整体组芯立浇工艺。
针对缸体3mm薄壁特点，球墨铸件组芯立浇工艺对制芯和组芯都提出了苛刻的要求。制芯中心可实现制芯生产的高度智能化、自动化。从原砂、树脂的加入，混砂、制芯、修芯、组装、涂料和烘干到造型以及组下芯全过程均可以实现高度自动化，使砂芯制芯质量、组装质量即尺寸精度和涂料烘干质量等了稳定的，从而避免了因人为因素而造成的质量和尺寸风险，适应大批量汽缸体制芯生产的需要。能够解决大批量生产时，废品率不稳定和居高不下的问题，同时由于砂芯尺寸精度的提高，也地降低了清理工作量和成本，并且完够3mm壁厚尺寸要求。球墨铸件设计的壁厚要求:
球墨铸件壁厚度(通常称壁厚)是压铸模具工艺中一个具有意义的因素，壁厚与整个工艺规范有着密切关系，如填充时间的计算、内浇口速度的选择、凝固时间的计算、模具温度梯度的分析、压力(终比压)的作用、留模时间的长短、球墨铸件顶出温度的高低及操作效率；
a、零件壁厚偏厚会使球墨铸件的力学性能明显下降，薄壁球墨铸件致密性好，相对提高了球墨铸件强度及耐压性；
b、球墨铸件壁厚不能太薄，太薄会造成铝液填充不良，成型困难，使铝合金熔接不好，球墨铸件表面易产生冷隔等缺陷，并给压铸工艺带来困难；球墨铸件随壁厚的增加，其内部气孔、缩孔等缺陷增加，故在球墨铸件有足够强度和刚度的前提下，应尽量减小球墨铸件壁厚并保持截面的厚薄均匀一致，为了避免缩松等缺陷，对球墨铸件的厚壁处应减厚(减料)，增加筋；对于大面积的平板类厚壁球墨铸件，设置筋以减少球墨铸件壁厚；
球墨铸件具有较好的强度，可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和性能，因此在机械制造中广泛的运用。