20種常見塑料性能參數(鑄造鋁合金錠基礎知識)
今天給各位分享20種常見塑料性能參數的知識,其中也會對鑄造鋁合金錠基礎知識進行分享,希望能對你有所幫助!
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20種常見塑料性能參數
由于有很好的機械強度和剛度被廣泛用于結構部件。
熔化溫度:230280℃,對于增強品種為250280℃。
模具溫度很顯著地影響結晶度,而結晶度又影響著塑件的機械特性。
對于結構部件來說結晶度很重要,因此建議模具溫度為8090℃。
對于薄壁的,流程較長的塑件也建議施用較高的模具溫度。
增大模具溫度可以提高塑件的強度和剛度,但卻降低了韌性。
如果壁厚大于3mm,建議使用2040℃的低溫模具。
鑄造鋁合金錠基礎知識
2、制模階段:根據零件圖紙制作模具和芯盒,單間用木模,大批量用塑料或金屬模,根據復雜程度一般需要2-10天不等。
3、造型(制芯)階段:包括了造型(用型砂形成鑄件的型腔)、制芯(形成鑄件的內部形狀)、配模(把泥芯放入型腔里面,上下砂箱合好)。
4、熔煉澆注階段:按照所需金屬成分配比好化學成分,用熔化爐熔化金屬,形成合格的液態金屬液(包含成分合格,溫度合格)。
5、清理階段:金屬凝固后,拿錘子去掉腳口并敲掉鑄件的砂子,噴砂。
當我們有了砂型3D打印機后,不管是簡單的還是復雜的模型,通過軟件設計好砂型和砂芯,打印機直接將砂芯模具打印出來,簡單安裝后就可以直接進行鑄造。
與傳統的砂型鑄造流程相比,引入砂型3D打印機取代了傳統的制模、造型、制芯工藝,工藝難度降低,對技術工人的工藝水平依賴性有了極大的降低。
而且砂型3D打印機可以打印更為復雜的砂型和砂芯,解放了設計自由。
因為直接打印砂型和砂芯,所以鑄造周期極大縮短,設備與人員成本也降低了很多。
上篇我們簡紹了3D打印砂型鑄造彌補傳統砂型鑄造的劣勢,那么砂型3D打印機的成型原理是什么樣子的呢,本章我們就來看看這種技術的成型過程。
目前市場上主流的砂型3D打印機有兩種,一種是密閉腔體龍門結構的,另一種是開放式機械臂結構,兩種類型的成型原理相同,現在我們以機械臂式的為例來看看它的工作過程。
整套系統由7個部分組成,1、機器人控制器2、料斗3、構建平臺4、構建平臺支架5、落沙收集箱6、落沙導流板7、主機電腦。
打印機開始工作前先將鑄造砂與催化劑按一定比例混合好,添加到料斗中,主機電腦切片軟件將CAD模型分層切片。
打印開始,噴頭移動到料斗出料口,出料口給料閥自動將材料輸送到打印頭中。
加料完成后,打印頭移動至打印平臺左上方,與平臺保持固定高度,由左到右移動并鋪設第一層鑄造砂,鑄造砂鋪設完成后表面并沒有平整,所以機械臂帶動打印頭從最右端向左移動,這個過程中打印機噴頭下方的刮板會將沙子表面刮平,樹脂噴頭在需要粘結固化的位置噴射樹脂,樹脂與沙子中的催化劑反應固化,第一層打印完成。
如此往復,每打印一層機械臂帶動噴頭上升一層繼續打印下一層,直到完成整個模型的打印。
最后將沒有固化的沙子刷到落沙收集箱就得到了打印模型。
與傳統的砂型制造相比,砂型打印機打印的模型精度可提升一個數量級。
其實現在很多國外的珠寶制作商都使用3D打印技術,越南,土耳其,阿聯酋等國家,當然在我們國家也有一小部分人去使用,但能真正應用好的極少,很多都被各種問題勸退,現在我想給大家簡單科普下。
1.3D打印完成后,清洗干凈放進固化箱后固化。
3.用處理好的打印件去種蠟樹(把蠟條放中間四周插打印機)。
9.放進烤箱,溫度時間按具體樹脂(不同樹脂不同參數),種蠟樹的面朝下。
11.烤箱取出器皿,把熔化的金屬從種蠟樹那根蠟位置那頭倒入。
3、初步運用所學理論知識,觀察分析鑄造過程。
將零件模型在砂中埋入一半,把模具套在零件上,同時使其居中,然后填入砂子,用工具鐵棒或其他工具將砂子從邊緣向中間壓實,此步驟一定要做到位,否則后面的工作很容易翻車;。
將下砂型、零件以及下砂型模具翻過來放置,同時將上砂型模具與下砂型模具對其放置,然后填入沙子,將沙子壓實,在零件附近要壓得更緊些,以防后期在無零件支撐的情況下砂子脫落;。
將砂芯模具填滿砂子,并用力按壓,此處盡量用力,不然后期的砂芯容易斷裂;。
確定放置的方向,在排除空氣的位置均勻制作空氣孔;。
將上下砂型以及砂芯按照零件的形狀放置在一起。
在砂型鑄造中模具是使用木頭或者其他金屬材料制成。
在這個過程中,將要求工程師使模具尺寸略大于成品,其中的差額稱為收縮余量。
其中目的是熔化金屬向模具作用以確保熔融金屬凝固和收縮,從而防止在鑄造過程中形成空洞,影響質量。
另外,通氣孔的制作也相當重要,通氣孔需要根據灌注的方向,判斷空氣最終集合的位置,然后將氣孔通至該處,放置在澆鑄完成的時候零件因空氣產生缺口。
小總結:要想做出嘆為觀止的模子來,不通過反反復復的修整是不可能得到的。
有時候妙筆能生花,但更多時候也就是因為一點點修補就會讓之前的工作付之東流(沙子直接散掉)。
小澤瑪麗:金工實習日記-7特殊加工小澤瑪麗:金工實習日記-8材料成型小澤瑪麗:金工實習日記-9熱處理。
造成鑄件變形缺陷的原因有很多方面,如鑄件結構設計不當;鑄件頂出不平衡;模具溫度不平衡等。
變形缺陷對鑄件質量的影響主要表現在以下幾個方面:1)影響鑄件的尺寸精度;2)影響后續的機加工,變形量過大可能導致鑄件有些面加工過深,有些面加工不到。
3)對于加工過深的部位,由于壓鑄件表面致密層被去掉而使鑄件內部的孔洞缺陷(如氣孔、縮松等)外露,影響到鑄件外觀及密封性能(針對有密封要求的零件)。
方法二:增加鑄件的加工余量:對于需要機加工的零件而言,則是增加鑄件的加工余量,保證鑄件在機加工后能達到規定的尺寸精度。
對于該方法而言,其帶來的后果是顯而易見的。
增加加工余量,相當于增加了鑄件壁厚,壓鑄時鑄件內部缺陷如氣孔、縮松出現的幾率增加;同時鑄件機加工后孔洞缺陷外露的概率也增加。
因此增大加工余量對于解決壓鑄件的變形而言,是一個適得其反的措施。
方法四:熱矯形技術:在機加工前進行矯形,使鑄件降低到規定的變形量以下,以保證所有機加工面有足夠的加工余量。
壓鑄件熱矯形的工作原理是利用鑄件剛出模時溫度較高(200℃左右)、塑性較好的特點,通過機器及矯形模具對其強制加壓,以降低變形量。
另外,考慮到矯形后鑄件從高溫冷卻到室溫的過程中很容易出現反彈,所以熱矯形的同時需對鑄件強制冷卻。
熱矯形基數的局限性:1)熱矯形技術比較適合于對產品平面度有要求的壓鑄件矯形,而對于鑄件內腔尺寸的變化,目前暫時還沒有取得好的效果。
2)熱矯形技術只能解決平面度變化在2mm以下的變形量。
3)熱矯形技術需要投入專用的熱矯形機器及模具,一般投入達到10萬元甚至更高,對于量小的產品或人力成本低的地區并不適用;4)由于熱矯形過程中需要水冷,因此在低溫潮濕天氣條件下,產品表面容易出現發霉的現象。
在進行變形補償計算之前,首先要獲得準確的應力與變形計算結果。
鑄件在澆注過程中,液態金屬在凝固和冷卻過程中產生的熱應力對鑄件的變形影響是非常大的。
熱應力使冷卻較慢的厚壁處受拉伸,冷卻較快的薄壁處或表面受壓縮,鑄件的壁厚差別越大,合金的線收縮率或彈性模量越大,熱應力越大。
定向凝固時,由于鑄件各部分冷卻速度不一致,產生的熱應力較大,鑄件就容易出現變形。
在鑄造過程中,應力通常包含熱應力,機械應力和相變應力。
對與鋁合金或鋁鎂合金,前兩種應力占據的比分最大。
Cast-Designer的應力模塊能分析鑄造過程中的熱應力與機械應力,及相應的應力變形。
熱應力體現在凝固和冷卻過程中的傳熱與熱分布,而機械應力則表現為開合模過程中模具的約束與后續的幾何約束。
Cast-Designer的應力計算可采用多種材料模型,如剛性材料、彈性材料、彈塑性材料和更復雜的彈粘塑性材料模型。
基于有限元法技術,Cast-Designer能夠在同一個網格模型中,進行熱、流動、應力的三場全耦合分析,從而獲得更高準確度的計算結果。
由于同時考慮了熱應力和機械應力的影響,對模具的約束與脫模的影響都能完整分析。
以下是某汽車鑄件,產品尺寸為438X350X145mm,平均壁厚3.5mm。
由于產品左側結構簡單,且壁厚比較薄而右側結構復雜、產品壁厚較大,產品在凝固過程中,極容易產。
因此為保證產品加工后氣孔不外露,產品大面的加工余量預留0.8mm。
如圖一,試驗按不同批次隨機抽取6件,在未經過任何矯形的情況下,鑄件平面度差值達到0.8mm,變形量非常大。
此時,鑄件平均溫度約為400度,然后在冷卻水中激冷。
在59.3秒,鑄件自然冷卻至室溫(30度)。
如圖二,為等效應力隨時間變化云圖,可明顯觀察到有應力釋放的過程。
對2號、3號和4號鑄件的平面度進行分析并與模擬結果進行比對,如圖三。
紅色為2號測試件的平面度測量結果(分別對應22個測量點),綠色為3號測試件的平面度測量結果,紫色為4號測試件的平面度測量結果,淺藍線為模擬的結果。
圖三,零件平面度分析(模擬結果與實際測量結果比較)。
在模具設計與制造過程中,型腔都會考慮鑄件凝固過程中的收縮而設置一定的補縮量,或稱為“縮水”,但有些情況下,簡單地整體放大縮水并不合適,后加工量將大大增加。
例如,立方形的復雜缸體,鑄造后容易產生一個面往外凸,另外一個面往外凹的變形,并非整體收縮變形。
又如,幾何結構細長,同時存在薄壁、筋多、特征復雜的鑄件,會產生扭曲變形,并非整體收縮。
針對這些情況,Cast-Designer的變形補償功能,將“被動”預測變形的方式,徹底地改變為“主動”補償變形的方式。
把變形后的鑄件,往反方向補償一定比例的修正尺寸。
通過多次自動的迭代計算,讓鑄件在變形后,接近實際需求的尺寸精度,減少后加工量。
圖四,反方向補償一定比例的修正尺寸,讓鑄件在變形后,接近需求的尺寸精度。
為了修正鑄造過程中鑄件的變形和扭曲,在模具設計與制造過程中,通常會考慮采用變形逆向補償的方法,但是,對于幾何復雜的鑄件,該方法需要豐富的經驗,且具有很高的風險。
有鑒于此,Cast-Designer開發出全新的變形補償求解器DCS(DistortionCompensationSolver)。
借助于DCS,用戶能模擬鑄造中的變形情況,并根據用戶定義的公差要求,通過多次自動迭代的方法,逐步實現對鑄件變形進行補償,最終獲得滿意的接近公差要求的鑄造產品。
如前所述,準確的應力計算與鑄件變形預測是補償技術的基礎。
對于高壓鑄造,熱應力和機械應力都必須進行考慮。
而且由于零件形狀的復雜性與最終產品的精度要求,有限元方法是目前唯一能接受的分析方法。
在分析中,還可以考慮模具的熱平衡和冷卻水道等對鑄造產品變形造成的影響,因此應力分析的模型應該盡可能的準確和細致。
變形補償的計算通常采用迭代的方法,在獲得上次變形和扭曲的基礎上根據補償系數調整下一次的補償量,進而對網格座標進行修正。
修正網格時,同樣要采取多次迭代的方法,以保證網格的質量和連續性。
同時與鑄件接觸的模具網格座標也要進行修正。
由于模具的幾何形狀非常復雜,進行網格修正時必須考慮網格穿插或畸變等因素。
最終補償獲得的鑄件幾何需要輸出到CAD系統中進行相應的修改,最理想的方法是直接驅動CAD模型的修改,但這樣做的困難是顯而易見的,而且每個CAD系統都不一樣。
1.鑄錠表面不平整,有較多蜂窩狀孔洞、龜裂。
A.當合金含硅量達到12%左右時,合金結晶溫度間隔變得狹窄,凝固時鑄錠頂部會發生縮孔、縮松現象,這是合金本身性質所造成,為共晶硅鋁明的特性.ADC-12合金尤其會產生這種現象.硅含量在10.5%以下時,龜裂現象不會發生。
B.輸送帶的抖動(震動),加速了合金液的凝固,導致縮孔、縮松深度的增加,產生蜂窩狀的孔洞,這是外界因素而引起的,對內在質量并無影響。
我們就不能好好工作了
閉合高度是沖模在工作位置下極點時上模座上平面或下模座平面的距離。
回彈有兩種,一種是成形沖件從模具內取出后的尺寸與模具相應尺寸的差值。
另一種是從模具中逸出的沖裁件外形尺寸與凹模相應尺寸的差值或內形尺寸與凸模相應尺寸的差值。
行程是壓力機滑塊上下運動兩端終點間的距離。
習慣上把壓力機滑塊的上下運動也稱為行程,如“行程向下”、“行程向上”、“每分鐘行程次數”等等。
負回彈是成形沖件從模具中取出后曲率半徑減小的回彈,或沖裁件從模具中逸出后材料實體縮小的回彈。
夾持送料裝置是利用機械、氣壓或液壓機的夾緊、放松和往復動作將原材料送入沖模的裝置。
壽命是指沖模每修磨一次能沖壓的次數或模具報廢前能沖壓的次數。
步距是可用于多次沖壓的原材料每次送進的距離。
間隙是相互配合的凸模和凹模相應尺寸的差值或其間的空隙。
單面間隙是從中心至一側的間隙或一側的空隙。
坯料是未經過沖壓的,大多只用于一次沖壓的原材料。
拉痕是沖件在成形過程中,材料表面與模具工作面的摩擦印痕。
拉深系數是本工序圓筒形拉深件直徑與前工序拉深件直徑的比值。
對于第一道拉深,拉深系數是拉深件直徑與展開直徑的比值。
料斗是帶有使成形沖件自動定向送出機構的斗形容器。
展開圖是與成形沖件相對應的平面工序件圖形。
展開尺寸是與成形沖件尺寸相對應的平面工序件尺寸。
起皺是拉深件凸緣產生波浪形皺裥的現象名稱。
料槽是使沖件順序進入或離開模具的槽形通道。
鉤式送料裝置是利用往復運動的鉤子伸入孔內帶動原材料送入沖模的裝置。
理件是將沖件(絕大多數為沖裁件)理齊堆疊。
排樣圖是描述沖件在條(帶、卷)料上逐步形成的過程,最終占有的位置和相鄰沖件間關系的布局圖。
粘模是沖模工作表面與沖件材料粘合的現象名稱。
那么以上的內容就是關于20種常見塑料性能參數的介紹了,鑄造鋁合金錠基礎知識是小編整理匯總而成,希望能給大家帶來幫助。

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