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一种铝合金压铸合金铸态缺陷的研究与对策

2020-09-27

铝合金压铸厂家关于压铸AlSi10MnMg合金铸态缺陷分析

文摘:根据FLOW-3D数值模拟结果,对AlSi10MnMg合金薄壁支承梁进行了实际生产,对模拟结果中5个典型缺陷部位的显微组织进行了观察和分析,发现了偏析、夹杂、夹杂等缺陷,发现缩孔和氧化物夹杂。根据零件的实际生产情况和缺陷分布,提出了消除缺陷的方案。结果表明:通过搅拌熔体,铝合金压铸合金成分均匀;采用致密过滤网减少氧化物夹杂;增加保温时间以减少缩孔;优化浇注系统或采用真空压铸系统来减少零件的夹气。

薄壁铝合金压铸件以其重量轻、力学性能好等优点,在汽车车身结构件中得到了广泛的应用。铝合金压铸高压铸造作为一种快速近净成形工艺,特别适合于此类结构件的成形。然而,薄壁铝合金压铸件的生产工艺容易产生缺陷,力学性能不稳定,给铝合金压铸结构件的应用带来了挑战。

基于FLOW-3D数值模拟结果,研究了AlSi10MnMg压铸铝合金铸件的铸态组织,分析了几种典型铸造缺陷产生的原因,并给出了解决方法,为AlSi10MnMg压铸铝合金的金相组织演变过程提供了参考铝合金压铸件在热处理的后期,同时也可作为参考,为工业化生产10mnmmg薄壁压铸铝合金结构提供技术参考。

1数值模拟和样品制备

压铸铝合金承重梁采用AlSi10MnMg合金,成分见表1。模具材料为H13模具钢。浇注系统采用梳状设计,边缘壁厚6mm,主体壁厚3mm,加强筋高度2mm,外形尺寸250mm×80mm×6mm。

利用FLOW-3D软件对零件的充型过程进行了模拟。填充过程的步长为0.008s,网格总数为16945929。表2显示了数值模拟的初始条件。图2为FLOW-3D数值模拟的充型过程,可以看出,充型后下部含气量良好,中部上部存在夹气现象,这是由于浇注系统设计不合理造成的,会导致一部分气体无法排出模具及时型腔,形成铸造缺陷。根据充型过程数值模拟结果中夹气程度的不同,对零件进行了测试和生产.

      威海铝合金压铸为了避免压铸过程中出现大量的气孔、缩孔和缩孔缺陷,有必要对铝合金压铸过程中由于超高压注射而产生的引气进行控制。因此,铝合金压铸厂家在条件允许的情况下,应采用降低铸件含气量的工艺,合理设计浇注系统和浇注温度梯度,可以减少铸件单位体积内的气孔,增加铸件的有效载荷面积,减少铸件缩孔的发生,从而使产品的力学性能更加稳定。在10mg的真空铸造工艺范围内,应尽量采用较高的真空铸造工艺。同时,铝合金压铸应根据不同部位设计不同的浇注系统和浇注温度,减少缩孔和缩松,使铝合金压铸铸件的力学性能更加稳定,产品质量更好。

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