壓鑄常用材料及生產常見問題(鋁合金板 熱處理 沖壓 一體化技術)
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很多人不知道壓鑄常用材料及生產常見問題的知識，小編對鋁合金板 熱處理 沖壓 一體化技術進行分享，希望能對你有所幫助！
本文導讀目錄：
壓鑄常用材料及生產常見問題
(1)鋁合金的密度較小，僅為鐵、銅、鋅的1/3左右，比強度和比剛度高是其突出優點。
在空氣中，鋁的表面容易生成一層致密的三氧化二硫氧化膜，能阻止進一步被氧化。
鋁合金壓鑄工藝簡單，成形及切削加工性能良好，具有較高的力學性能及耐蝕性，是代替鋼鐵鑄件最具潛力的合金。
(5)鋁合金的高溫力學性能很好，在低溫下工作時同樣保持良好的力學性能。
(6)鋁合金的缺點是容易在最后凝固處產生大的集中縮孔。
此外，鋁合金與鐵有很強的親和力，易粘模，應在冷室壓鑄機上壓。
(1)鋅合金具有優良的鑄造性能、力學性能、韌性，在傳統的機械件、五金件、鎖具、玩具等行業應用很廣。
(2)鋅合金具有優良的電和熱傳導性能、良好的振動阻尼特性、良好的電磁屏蔽性能’在電子、電信、家電產品上應用不斷增長。
(4)與鋁合金和鎂合金相比，鋅合金具有較高的抗拉強度、屈服強度、沖擊韌度和硬度、較好的伸長率。
(5)鋅合金壓鑄件表面非常光滑，可不作表面處理直接使用，同時也比較容易進行各種表面處理，如拋光、電鍍、噴涂等，以獲得更佳的表面質量。
(6)鋅合金熔點低，在385℃熔化，相比于鋁合金和鎂合金，鋅合金最容易壓鑄成形。
當鋅合金成分中雜質元素鉛、鎘、錫超過標準時，將會逐漸老化而發生變形，表現為體積脹大、力學性能(特別是塑性)顯著下降，時間長了就會破裂。
使用時間過長，鋅合金壓鑄件的形狀和尺寸會稍有變化。
(9)鋅合金不宜在高溫和低溫的工作環境下使用。
鋅合金在常溫下具有良好的力學性能，但在高溫下抗拉強度和低溫下沖擊性能都顯著下降。
鋅合金容易老化，這是鋅合金的應用范圍受到限制的主要原因。
0℃時，其沖擊韌度急劇降低，溫度升高時，力學性能下降，且易發生蠕變，因此，受力零件的溫度一般不超過lOOC。
嚴格控制鋅合金原材料的純度和熔煉藝藝過程，在鋅合金中添加少量的Mg和適量的Cu，可以減輕或消除老化現象及改善切削加工性能。
1世紀的綠色工程材料”，其密度為鋁合金的2/3、鋼鐵的1/4，但比強度和比剛度均優于鋁合金和鋼鐵，遠遠高于工程塑料，是一種優良、輕質的結構材料。
(2)鎂合金具有良好的能量吸收及振動吸收特性，用于產品外殼可以減少噪聲傳遞，用于運動零部件可吸收振動，延長零件使用壽命。
(3)具有良好的電磁屏蔽性，可以提供電子產品的防電磁輻射性。
(5)延展性好，易成形，可使產品設計具有靈活性，提升產品檔次。
(7)機械加工性能最好，所需切削力小、切削效果好、刀具使用壽命長。
(9)尺寸穩定性好，環境溫度和時間變化對尺寸的影響小。
(11)鎂合金在空氣中易氧化，鎂合金壓鑄件成形后必須經過表面處理，提高耐蝕性，改善零件表面質量。
常用的表面處理方法包括電鍍、噴涂、陽極氧化等。
同理鎂合金有高溫脆性大、熱裂傾向大的缺點。
遇到錘頭卡死的問題，首先等到設備都處于常溫狀態，嘗試轉動錘頭。
如果轉不動，那就采用換司筒的方式解決問題，將錘頭取出。
如果想很快的解決卡死問題，最快的辦法就是換料壺。
3、【壓鑄機打料時，常常會出現打幾十模，料就打不出的情況，常要等幾分鐘后方可打料】。
一般遇到這類情況，應該是射咀頭或咀身堵住了。
這時，觀察下料頭頂端是否沒有亮點，如果全是斷面灰色，就說明堵咀了。
解決方案如下：1、將射咀溫度適應調高;2、打離咀情況時間調低0.1到0.2秒;3、定模冷卻水稍稍關小點。
可以從以下幾點去分析：1、材料可能有問題，壓鑄件材料的使用，盡量控制廢料的比例不要超過30%;2、模具開設不好，一是頂出力不平衡;二是冷卻水的開設不合理導致模具溫度不均衡，單是充填流動不合理。
3、工藝參數選擇不當，工藝參數問題主要在留魔時間和頂出延時時間上出錯，留模時間不宜長，每mm壁厚3s左右;頂出延時不能長，一般0.5-2s。
6、【疑惑為啥有些鋁壓鑄件在磨光時會有黑斑】。
一原因有幾種：可能是氧化矽或氧化鋁錠解決問題。
但最大可能性來自于脫模劑，噴太多脫模劑或脫模劑的有機物含量過高。
這些有機物在熱溶鋁的溫度下，有些被還原成碳元素，有些變成有機大分子聚合物。
碳分子和聚合物混合，在鋁鑄件形成時，被包含在表層成為我們看見到的黑斑。
所以減少噴涂劑的濃度，改用別的噴涂劑;或加長噴涂后的吹風時間。
7、【在壓鑄過程中，有時出現金屬外濺的情況】。
為什么有時出現金屬外濺的情況原因可能有幾種：動、定模間合模不嚴密，兩者的間隙較大;或鎖模力不夠造成金屬外濺;或是壓鑄機動、定模安裝不平行造成;或是支板跨度大，壓射力致使套板變形，產生噴料。
碰到以上原因可以通過以下調試解決外濺的情況：重新安裝模具;加大鎖模力：調整壓鑄機，使動、定模安裝板相互保持平行;在動模上增加支板，增加套板的剛度。
8、【鋁壓鑄的孔內加工，為什么不能超過0.25mm】。
為了適合壓鑄，人們在壓鑄用的鋁合金內加了很多硅。
鋁合金在模具內凝結時，這些硅會浮到表面上，形成一層硅膜硬度非常硬、非常耐磨，一些OEM設計師就利用這個特性，將壓鑄件的孔內表面直接設計為軸承面。
這個硅表面層，一般只有0.2到0.9mm的厚度。
9、【壓鑄件陽極氧化后有花紋產生的原因有哪些】。
1、目前主要還是噴涂、壓射油散布不均勻，在局部聚齊，而導致表層鋁合金成分異常或出現冷隔花斑，所以出現了氧化后花紋的現象;氧化花紋的紋路與壓鑄件上的紋路基本上是一致。
2、因為高速切換位置不適當，導致產生欠鑄，氧化后會有花紋。
3、教科書上說氧化槽銅離子含量過高，也是產生花紋，但這種情況很少見。
壓鑄模具粘料了怎么辦呢首先檢查模溫是否正常，適降低合金液澆注溫度和模具溫度;2、檢查脫模劑配比是否異常，嘗試更換脫模劑，調試噴涂位置表面進行拋光，對已氮化過的模具，慎重拋光，防止破壞掉表面的氮化層，形成越拋越粘的情況;4、改進澆注系統設計結構，避免合金液持續沖刷型腔壁或型芯;5、修改模具冷卻系統;6、調整壓鑄工藝參數，適當降低壓射速度，縮短二速行程。
鋁合金是目前應用最多的壓鑄材料，廣泛應用于汽車工業、摩托車工業、航空航天等。
鋁合金板 熱處理 沖壓 一體化技術
Golovashchenko和Krause將爐內整體中間退火→冷沖壓這一工序重復多次，成形出6111－T4鋁合金杯凸件，將鋁合金的延伸率由原始板材的25%提高到45%。
同時，拉伸實驗表明250℃、30s的退火對烘烤時效影響不大。
然而，Wang等針對6000系T4鋁合金的實驗表明，425℃、10s的退火在提高塑性的同時顯著降低了烘烤時效后的強度。
可行的解決方案是，僅對零件的局部高應變區退火以消除加工硬化利于再次冷沖壓，然后利用后續變形所引起的該區的加工硬化補償烘烤時效時強度提升的不足。
可熱處理的6000和7000系鋁合金固溶處理淬火后處于W態，強度顯著降低而易于變形，同時表現出更強的應變強化能力而易于拉深，因此，其W態下沖壓可成形出比傳統冷沖壓更為復雜的構件；但合金淬火后即開始自然時效而進入T4態，所以要求固溶處理淬火后即沖壓。
圖3對比表明，對于無法直接冷沖壓的7075－T6鋁合金板，固溶處理淬火后W態下可冷沖壓出無缺陷的B柱。
隨著溫度的提高，鋁合金應變強化作用減弱，但應變速率敏感因子由室溫下的零或較小的負數增大為正數，使得應變速率強化作用增強，有利于成形性的提高。
文獻綜述了溫度、應變速率、壓邊力、拉深筋和潤滑等對鋁合金板溫成形的作用，并列舉了在鋁合金板溫成形的加熱方法和數值模擬方面的研究進展。
5000系鋁合金在溫成形溫度區間成形性提高顯著，其板材溫沖壓研究廣泛，而對于6000和7000系鋁合金，成形溫度和時間的控制要求更為嚴苛，否則合金的T6態將有可能被不可逆轉地破壞，引起合金強度的下降，從而失去采用高強鋁合金的意義。
帝國理工林建國教授等2005年開始研究將W態下沖壓的淬火和沖壓結合起來的可行性，即淬火的同時進行高溫沖壓；2007年提出了針對可熱處理鋁合金板的熱沖壓技術，即固溶處理－成形－冷模內淬火（solutionheattreatment，formingandcold-diequenching，HFQ）技術，也常被稱作熱成形－淬火一體化，其過程如圖5所示。
首先將鋁合金板加熱到固溶溫度，完全固溶后快速轉移到冷模具上沖壓成形，然后在冷模具內保壓淬火。
熱成形使鋁合金板的成形性大幅提高，可一次成形具有復雜形狀的零件；同時回彈小，模內淬火可有效避免熱畸變。
圖6是幾種可熱處理鋁合金的溫度－時間－性能（TTP）曲線，可見不同的鋁合金表現出不同的淬火敏感性，要求每種鋁合金板熱沖壓過程中的淬火冷卻速率必須大于各自的臨界冷卻速率，以防止在淬火敏感溫度區間析出第二相而影響時效強化效果。
例如，對于7075鋁合金，冷卻速率要大于圖中曲線1對應的數值。
在研究鋁合金淬火敏感性的基礎上，揭示模具與板材界面傳熱機制和計算界面傳熱系數是優化模具設計和工藝參數從而實現合理淬火冷卻速率的關鍵。
Liu等和Ying等揭示了接觸壓強、表面粗糙度和潤滑條件等對界面傳熱系數（IHTC）的作用，并計算了不同實驗條件下的IHTC值。
但這些求解IHTC的實驗方法均為非標準的，不利于其他學者借鑒和工業應用，熱沖壓條件下求解IHTC的標準方法亟待建立。
鋁合金的熱傳導率大，加熱后的板材在轉移和合模前停留過程中易散熱，一方面，可能導致成形溫度錯過最佳溫度；另一方面，圖6還表明鋁合金的淬火敏感溫度區間接近其固溶溫度，易導致成形溫度進入淬火敏感溫度區間，或者增大淬火時的臨界冷卻速率，如圖中冷卻曲線2所示。
因此，熱沖壓過程要求縮短上述散熱過程，對加熱、板材轉移和成形等設備提出了更高的要求。
苑世劍等提出了上模冷態、下模熱態的冷熱復合模成形方法，來減小成形前板材溫度的降低，成形后成形件隨冷態上模一起上移并完成淬火過程，開辟了新的熱成形工藝。
鋁合金對鐵元素具有很強的親和力，造成其沖壓時易粘模，改善模具和板材間的潤滑狀態是熱沖壓實施的要求。
Ghiotti等揭示了不同潤滑劑在熱沖壓條件下的潤滑機制，Dong等的研究表明模具表面涂層可大幅減少潤滑劑的使用量，Hu等提出了交互摩擦模型，來預測鋁合金表面摩擦系數隨滑動和潤滑條件的演化，以及潤滑劑的有效壽命。
摩擦問題是邊界條件高度非線性的復雜問題，熱沖壓過程中板材與模具間的摩擦系數是兩者表面狀態，潤滑劑種類、用量和分布，以及壓力、速率和溫度等工藝參數的多變量函數，其求解精度對沖壓件的成形質量和成形過程穩定性至關重要。
此外，文獻綜述了熱沖壓條件下鋁合金板的成形性和強化規律、熱沖壓數值模擬等方面的研究。
熱沖壓的缺點是高溫成形，鋁合金的強度較低，易在板材轉移和成形過程中形成表面劃痕而影響表面質量，需要添加額外的熱處理使成形件獲得高強度。
顯然，文獻中所采用的標準熱處理所需時間過長，不適于沖壓件堆垛熱處理，需要開發與熱變形及烘烤時效匹配的快速強化熱處理工藝。
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那么以上的內容就是關于壓鑄常用材料及生產常見問題的介紹了，鋁合金板 熱處理 沖壓 一體化技術是小編整理匯總而成，希望能給大家帶來幫助。
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