1、压铸资料缺陷处理（三）表面缺陷一）压铸件表面质量要求及缺陷极限压铸件表面粗糙度低，按使用要求不同压铸件表面质量要求可不同。按使用要求将压铸件表面质量分为3级，见表3-1-109。不同级别压铸件其表面质量及缺陷极限、表面质量要求见表3-1-110、表3-1-111。表3-1-109压铸件表面质量按使用要求分级表面质量级别使 用 范 围粗糙度1涂覆工艺要求高的表面；镀铬、抛光、研磨的表面；相对运动的配合面；危险应力区的表面等Ra3.22涂覆要求一般或要求密封的表面；镀锌阳极氧化、油漆不打腻以及装配接触面Ra6.33保护性涂覆表面及紧固接触面，油漆打腻表面及其他表面Ra12.6表3-1-110压铸件
2、表面质量级别及缺陷极限压铸件表面质量级别1级2级3级缺陷面积不超过总面积的百分数(%)52540注:1.在不影响使用和装配的情况下,网状毛刺和痕迹不超过下述规定:锌合金、铝合金压铸件其高度不超过0.2mm;铜合金压铸件其高度不大于0.4mm.。2受压铸型镶块或受分型面影响而形成表面高低不平的偏差，不超过有关尺寸公差。3推杆痕迹凸出或凹入铸件表面的深度，一般为0.2mm4工艺基准面、配合面上不允许存在任何凸起，装饰面上不允许有推杆痕迹。表3-1-111压铸件表面质量要求缺陷名称缺陷范围表面质量级别备 注1级2级3级流 痕深度（mm）0.050.070.15面积不超过总面积的百分数51550冷 隔
3、深度（mm）不 允 许1/5壁厚1/4壁厚1 在同一部位对应处不允许同时存在2 长度是指缺陷流向的展开长度长度不大于铸件最大轮廓尺寸的（mm）1/101/5所在面上不允许超过的数量2处2处离铸件边缘距离（mm）44两冷隔间距（mm）1010拉 伤深度（mm）0.050.100.25除一级表面外，浇道部位允许增加一倍面积不超过总面积的百分数3510凹 陷凹入深度（mm）0.010.300.50粘附物痕迹整个铸件不允许超过不允许1处2处占带缺陷的表面面积的百分数510缺陷名称缺 陷 范 围表面质量备 注1级2级3级气 泡平均直径3mm每100mc2缺陷个数不超过的处数不允许12允许两种气泡同时存在
4、，但大气泡不超过3个时，总数不超过10个，且有边距不小于10mm整个铸件不超过的个数37离铸件边缘距离(mm)33气泡凸起高度(mm)0.20.3平均直径36mm每1000mc2缺陷个数不超过不允许11整个铸件不允许超过的个数13离铸件边缘的距离（mm）55气泡凸起高度(mm)0.30.5边角残缺深度mm铸件边长100mm0.30.51.0残缺长度不超过边长度的5%铸件边长100mm0.50.81.2各类缺陷总和面积不超过总面积的百分数53050注：对于1级或有特殊要求的表面，只允许有经抛光或研磨能去除的缺陷。二）表面缺陷产生原因及防止措施表面缺陷包括压铸件表面有流痕、花纹、冷隔、网状毛刺、印
5、痕、缩陷、铁豆、粘附物痕迹、分层、摩擦烧蚀、冲蚀等缺陷。表面缺陷常占压铸件缺陷的首位，应充分加以重视及防止。表3-1-112是各种表面缺陷特征、产生原因和防止措施。名称特征产生原因防止措施流痕及花纹铸件表面有与金属流动方向一致的条纹，有明显可见的与金属基体颜色不一样无方向的纹路、无发展趋势压铸型温度及浇注温度过低，或浇注系统不当，或压铸工艺参数不当造成先进入型腔的金属液凝固的薄层被后来金属弥补留下的痕迹，或涂料过多留下的痕迹1 铸造条件要合适，特别应注意提高压铸型温度和浇注温度。2 调整内浇道位置和大小，以及溢流槽等。3 调整压铸机工艺参数，使内浇道速度、填充流量及压力满足填充要求。4 适当选
6、用涂料及调整用量冷隔铸件表面有明显的、不规则的、穿透或不穿透的下陷纹路，形状细小而狭长，有时交接边缘光滑1 两股金属流相互相对接，但未完全熔合，而又无夹杂存在其间，两股金属结合力极弱。2 浇注温度或压铸型温度低3 浇注系统设计不合理，内浇道位置不当或流路过长4 压铸机压射比压或充填速度低。5 合金成分不正确，流动性差1 适当提高浇注温度和压铸型温度，对局部型温过低处应加热，少用涂料。2 调整压铸机，使内浇道金属液速度及流量合适。3 修改内浇道位置、方向及大小，在适当位置开设溢流槽和排气道，改善充填及排气条件。4 正确选用合金，提高流动性，并注意防止合金液氧化。名称特征产生原因防止措施网状毛刺铸
7、件表面有网状发丝一样凸起或凹陷的痕迹。常随压铸型使用次数增加而不断延伸和扩大。是压铸型腔表面龟裂造成的痕迹。龟裂原因为：1 压铸型材料不当，或热处理工艺不正确。2 压铸型预热不够，或浇注温度过高等，压铸型冷、热温度差变化大3 压铸型型腔表面粗糙4 压铸型壁薄或有尖角等1 正确选用压铸型材料及热处理工艺2 浇注温度不宜过高，特别是高熔点合金3 压铸型在压铸前要充分预热，达到工作温度范围要求。4 压铸型要定期或压铸一定次数后退火、打磨成形部分表面。缩陷铸件厚大表面上有平滑的凹瘪处，状如盘碟因液态和凝固时期体收缩的体积亏损引起缩陷1 压铸件壁厚相差太大2 合金液态和凝固时期体收缩过大3 浇注位置不当
8、4 压射比压低5 压射型局温度过高1 压铸件壁厚应均匀，厚薄过度要缓和2 选用液态和凝固时期体收缩小的合金3 正确设计内浇道位置及数量、大小4 增加压射压力5 适当降低浇注温度和压铸型温度；对压铸型局部温度处进行冷却。压铸型损伤引起压铸件缩陷检修压铸型，消除凸起部分局部气体未被排出，由于憋气造成压铸件缩隐陷1 改善金属液充型时，气体排溢条件2 减少涂料用量印痕铸件表面与压铸型零件接触所留下的凸、凹痕迹1 由引出元件引起的印痕或顶杆端面被磨损或顶杆未调齐2 压铸型型腔拼接部分和其它活动部分配合不好或磨损引起的印痕1 工作前应检查和修理好压铸型2 顶杆长短要调整到适当位置3 坚固镶块或其它活动部分
9、4 设计时消除尖角，配合间隙调整适合5 改进压铸型结构，消除穿插的镶嵌结构6 冷豆铸件表面嵌有冷豆及未和铸件完全熔合的金属颗粒，常发生在欠铸处1 浇注系统设置不当2 填充速度快3 金属液过早流入型腔1 改进浇注系统，避免金属直冲型芯、型壁2 增大内浇道面积3 改时操作，调整机器粘附物痕迹小片状的金属或非金属与金属基体部分熔接，在外力作用下能剥落，剥落后形成发这或暗灰色痕迹1 压铸型型腔表面有金属或非金属残留物2 浇注时带入的杂质粘附在型腔表面上。1 在压铸前应清除干净压铸型型腔及压室，去除金属或非金属粘附物。2 浇注的合金液要清洁干净名称特征产生原因防止措施分层（夹皮剥落）铸件外观或破坏检查时
10、发现，铸件局部有明显的金属层次1 压铸型刚性不够，在金属液充填过程中压铸模板产生抖动2 压射冲头与压室配合不好，压射时前进速度不平衡3 浇注系统设计不当1 增加压铸型刚度，紧固压铸型各部件，使压铸型稳定。2 调整压射冲头与压室，使之配合好3 合理设计浇注系统摩擦烧蚀铸件某些部位表面粗糙1 由压铸型引起的摩擦烧蚀内浇道位置、方向和形状不适当设计方向不合理2 由铸造条件不适当，特别是在内浇道处金属液冲刷剧烈的部位冷却不够引起的1 改变内浇道位置、方向和形状2 改善冷却条件，特别是被金属液剧烈冲刷的部位3 对烧蚀部位增加涂料4 调整金属液流速冲蚀铸件局部表面有麻点或凸纹1 浇注系统设计不当2 压铸型
11、冷却不好3 压铸型局部被冲蚀未及时修理1 合理设置浇注系统2 对被冲蚀部位应及时修理，并加强冷却三）表面损伤产生原因及防止措施铸件因机械拉伤、粘模拉伤或碰伤造成表面损伤，这在生产中是时有发生的。这类表面损伤缺陷同样属于表面缺陷，应注意加以防止。表3-1-113是各种表面损伤特征、产生原因和防止措施。表3-1-113表面损伤特征、产生原因和防止措施。名称待征产生原因防止措施机 械 拉 伤铸件表面有顺着出型方向的擦伤痕迹1 压铸型设计和制造不正确，使型芯和型的部分无斜度或为负斜度2 型芯或型壁有压伤影响出型3 铸件顶出时有偏斜1 使用压铸型前应检修型、芯的负斜度和压伤处2 适当增加涂料量3 检查合
12、金成分，如铝合金中含铁量要低于0.6%4 调整顶杆，使顶出力平衡粘 模 拉 伤铸件与压铸型腔壁产生粘连产生的拉伤痕迹，铸件表面严重粘连部位会被撕破1 金属液浇注温度或压铸型温度过高2 涂料使用不正确或量不足3 浇注系统设计不正确，金属冲击型或芯剧烈4 压铸型材料使用不当或热处理工艺不正确，压铸型硬度低5 铝合金含铁量太低，低于0.6%，Z Cu Zn 40 Pb2含锌低或有偏析6 压铸型局部型腔表面粗糙7 填充速度太高1 将金属液浇注温度和压铸型温度控制在工艺规定范围内2 正确选用涂料品种及用量3 浇注系统应防止金属剧烈正面冲击型或型芯4 正确选用压铸型材料及热处理工艺和硬度5 校对合金成分，
13、使合金含铁量在要求范围内6 消除型腔粗糙的表面7 适当降低填充速度碰伤铸件表面有擦伤、碰伤1 使用、搬运不当2 运转、装卸不当注意压铸件在取件、使用、搬运中不要碰伤四）影响压铸件流动缺陷和表面质量的因素如上所述，压铸件表面缺陷种类很多，在生产中占废品比例较高的是流痕、冷隔等流动缺陷，它们影响了压铸件表面质量。而影响流动缺陷的主要因素是浇注系统和铸造条件1 浇注系统与流动缺陷关系浇注系统包括浇道和排溢两系统。在压铸件生产中，浇注系统对减少压铸型投产前的试验次数、压铸件质量、压铸操作效率、压铸型寿命、压铸件清理、合金利用率、压铸机利用率等均有重要影响。这里仅就浇注系统与流动缺陷关系一一分析。浇注关
14、系中商浇道位置、形状和大小直接影响着金属液充型方向、流量和速度，从而影响件的流动缺陷，当然溢流槽的配合也是重要的因素。1） 内浇道位置及形状影响 图3-1-84是金属液充填压铸件示意图。图中分、两区，区为金属液首先充填的区域，区是金属液撞击压铸型腔壁后流后流动充填的区域。区大则压铸件形成流动缺陷的倾向小。图3-1-85是压铸件用几种浇注系统。其中扇形浇道目前使用较多；楔形道是近几年来推出的一种压铸件计算机充填软件使用的浇道，横浇道面积由大变小为楔形，以保证各处内浇道流出金属液或速度均匀一致。各种浇道均可通过内浇道数量或宽度和角度来调整并增大区， 图3-1-84金属液充填压铸型型腔示意图减少区，
15、以防止流动缺陷。e)d)c)b)a)图3-1-85 压铸件用几种浇注系统a)等宽浇道 b)扇形浇道 c)T形浇道 d)圆形浇道 e)楔形浇道内浇道设置还要考虑到金属液不正冲型芯，流动距离短，型腔温度分布均匀，排气顺利，铸件不易变形，浇注系统清除方便等，这些应根据压铸件结构等加以综合考虑。2） 内浇道大小 在压铸机和压铸工艺参数压射压力和速度等已确定后，内浇道大小就决定了金属液在内浇道处速度和充型时间，又称内浇道速度和填充时间。内浇道速度过低填充时间过长则易形成流动缺陷；但内浇道速度过高、填充时间过短又会引起金属液充型时卷气和粘模等缺陷。因此，内浇道大小应合理，以保证内浇道速度和填充时间在一个合
16、适范围内。内浇道截面积F内可按下列公式计算Cm2Gt V内V t V内F内= = 式中 V通过内浇道的金属体积（cm3）; G铸件和排溢系统的金属重量（gf）； 合金的液态重度（gf/ cm3），锌合金6.40,铝合金2.40,镁合金1.65,铜合金7.50;t 填充时间（s）；V内内浇道金属液流线速度（cm/s）。计算时，填充时间和内浇道速度可按表3-1-114中推荐的数值选取。表3-1-114压铸件平均壁厚与填充时间、V内 关系铸件平均壁厚(mm)填充时间内浇道金属液流线速度V内(m/s)10.0100.01446551.50.0140.020445320.0180.02642502.50
17、.0220.032404830.0280.04038463.50.0340.050364440.0400.060344250.0480.072324060.0560.084303770.0660.100283480.0760.116263290.0880.1362429100.10.1602227表中数值是以铝合金为基础,也适用于其它合金。实际上填充时间以锌合金最短，而内浇道速度则以镁合金为最高。表16-25填充时间和内浇道速度数值范围选择时应考虑各种因素的影响。铸件结构、合金种类、铸造条件、浇注系统等均影响填充时间。一般薄壁铸件、合金熔化潜热小、热传导性好，金属液与压铸型温差大，金属液流程长
18、、转向多，压铸型导性好、热容量大时，填充时间应短些；反之；填充时间应长些。而压铸件浇道金属液流线速度则和铸件结构、合金、浇道与排溢系统设置，以及压铸型热平衡有关。当铸件复杂而壁薄；合金热传导好和凝固温度范围宽；金属液充型转向多而流程长；压铸型导热性好、热容量最大时，内浇道金属液线速度应大些。2 铸造条件对压铸件表面质量影响压铸时压铸型温度、浇注温度、铸造周期和涂料等铸造条件对流动缺陷和压铸件表面质量影响都很大。1）压铸型温度影响 填充时间是随着型温变化而变化的。型温高，金属液散热慢，流动时间就长，填充时间则延长。以210型温时间填充时间为1，用不同计算公式算得型温升高50、100时同合金填充时
19、间的变化率见表3-1-115。可见，随着压铸型型温提高，填充时间延长很多，当型温升高到310时，填充时间延长18.8%39%。表3-1-115 不同计算式算出来的随型温变化填充时间的变化率铸型温度以210为标准时的填充时间比率计算式材质铸型温度（）210标准260+50310+100F.C.BennettADC12ADC1111.089(+8.9%)1.082(+8.2%)1.026(+20.6%)1.188(+18.8%)H.H.PokornyADC12ADC1111.164(+16.4%)1.15(+15%)1.39(+39%)1.35(+35%)J.K.WallaceSDCEADC12A
20、DC1111.128(+12.8%)1.184(+18.4)1.295(+29.5%)1.268(+26.8)注:表中ADC1、ADC12为日本JIS铝合金牌号。ADC1为铝硅系压铸铝合金，与我国GB1173-86ZAlSi12相对应。很多人的实验也证明了这一点。图3-1-86是M.F.Makelski等人实测压铸型中离内浇道不同距离处金属液温度，得到的铸件表面良好区域及冷纹区域设想图。图3-1-86，a、b表明，将型温由20提高到200时，铸件良好表面区域相对最大增长54%，而表面冷纹区则大大缩短。2）浇注温度影响 一般认为，提高浇注温度能大大改善件表面质量。但生产实践表明，提高浇注温度时，
21、铸件靠内浇道处表面漂亮，但金属液前端形成的表面就不太好，整个铸件由于表面状态差异悬殊，从整体上看往往不太美观。同时浇注温度对浇注温度对铸件气孔、缩孔等缺陷都有影响，不宜提高太多，生产中主要依靠压铸型型温来保证压铸件表面质量。3）铸造周期影响 铸造周期变化将造成型温波动，如铸造周期缩短则型温提高，压铸件表面质量就得到改善。4）涂料影响 好的压铸涂料喷涂到压铸型上就借型温气化，形成坚固的薄膜，当金属液压入后涂料不再气化成气体。这样的涂料对提高件表面质量，防止件产生气孔、粘模，保护压铸型均有好处。涂料选择不当、用量过多都会降低表面质量，造成压力铸件表面花纹等缺陷。五）压铸件流动缺陷举例1）办公用零件
22、底座200mm100mm25mm用锁模力为400kN的埃克特立式压铸机生产，因锁模力不足，外加液压锁模装置，采用压射室直径为60mm时，产品30%出现流痕和冷纹等缺陷。图1-3-87平板压铸件铸造方案图1-3-86M.F.Makelski实验对铸件表面良好区域设想图经多次实验，将压射室直径由60mm改为80mm，提高了内浇道金属液速度，缩短填充时间，使产品合格率提高到90% 。3） 平板件300mm38mm2.5mm(见图3-1-87)采用宽50mm、厚1.25mm的内浇道见图3-1-87a，压铸时金属液按图a、b、c顺序流动，形成图c所示部位的流动花纹、冷隔等缺陷。经实验把内浇道开设在平板长
23、边一侧的端面后，并在金属液流动方向前端和对面开设溢槽，使产品消除了流动花纹及冷隔缺陷，见图1-3-87d。（四）孔洞类缺陷压铸件的孔洞类缺陷包括气孔、气泡和缩松、缩孔。在实际生产中缩孔和气孔很难区别，而缩松也可认为是一种微小气孔的集合体。气孔是压铸过程中常见的缺陷。由于压铸时金属液充型速度过快，型腔中气体很难完全排除，常以气孔形式存留在铸件中。一般讲，压铸件要完全防止气孔是困难的。主要是从金属液处理、铸造方案和铸造条件改进上减少气孔，并使气孔从铸件重要部份分散到不重要部位。要完全防止气孔，应采用新的压铸技术。一）孔洞类缺陷产生原因及防止措施表3-1-116是压铸件孔洞类缺陷特征、产生原困及防止
24、措施。表3-1-116孔洞类缺陷特征、产生原因和防止措施名称特 征产 生 原 因防 止 措 施 气 孔压铸件存在孔壁表面光滑的孔洞1金属液导入方向合理或流速太快，产生喷射；过早堵住排气道或正面冲击型壁产生漩涡包住空气1修改内浇道位置，改善金属液导入方向2在保证填充良好前提下，尽可能增大内浇道面积、减小内浇道金属液流线速度，或降低压射速度3合理设置溢槽和排气道，使它有足够大的排气能力4降低产生气孔部位型温，研究型的冷却5在产生气孔处设置型芯2金属液含气体过多1使用干燥而干净的炉料2熔炼温度不可过高3除气应充分3涂料用量过多，发气量过大1 选择发气量小的涂料2 不可涂料用量过多4铸件壁厚变化显著1
25、改变铸件结构，使壁厚尺量均匀 气 泡铸件接近表面处有气体集聚，有时铸件出现表面鼓泡1卷入气体引起：型腔中气体或涂料产生的气体被卷入金属液1 改变内浇道、溢流槽和排气道位和大小2 改变填充时间和内浇道金属液流线速度3 提高压射压力4 在气孔发生处设置型芯5 改变涂料种类和用量，尽量少用涂料6 修改铸件形状2金属液含气引起1 清除金属液中的气体和氧化物等2 使用干燥而干净炉料，加强炉料管理3 熔炼温度不可过高缩 孔 缩 松压铸件内部有孔壁为暗色、不光滑、形状不规则的孔洞，大而集中的称缩孔，小而分散的称缩松压铸件在冷凝过程中，金属液液态和凝固时期体收缩得不到补偿不足而形成的孔洞，或由于金属液混有氧化
26、膜引起1 改变铸件结构，消除过厚的部位及截面变化大处2 在可能的条件下降低浇注温度3 提高压射比压4 改善浇注系统，使压力能更好地传递，使铸件在压力下凝固和补缩5 防止金属液在压射室中形成紊流及氧化6 防止氧化膜混入金属液二）铸造条件对压铸件形成气孔的影响金属液温度、舀取金属液直至浇注的时间，铸造时金属液温度、压铸型温度、压射压力、压射速度、涂料种类及用量等铸造条件对压铸件气孔的形成都有影响。其中压射压力和速度、涂料种类及用量的影响主要的。因压射压力和速度决定着压铸件填充，从而影响其气孔；而涂料种类及用量则是压铸型腔发气的主要来源，对气孔影响也很大。1 压铸件含气量(mL/100gS.T.P)
27、金属液前端-内浇道侧11010090涂料影响 一些实验表明，压铸件含气量大于保温炉中金属液溶解的气体元素的含气量。例如用融熔抽出法对某汽车零件含气量进行分析，在标准温度和压力下100g零件含气量2030cm3其中氢气为1421cm3。同时对生产此压铸件用保温炉中金属液进行分析，100g金属液只含气体56 cm3，几乎全是氢气。这一80结果表明，压铸件中气体氢气70%、30%为其它涂料(B)70气体；其中氢气1/3来自于金属液，2/3则来涂料(A)6050自涂料和润滑剂，除氢之外的30%气体是压40射时卷入的空气。涂料(B)30图3-1-88是不同涂料种各类和喷涂料次2010数对压铸件气体量的影
28、响。从图中可以看出，1234涂料(A)0所用涂料种类不同则压铸件气体含量也不同，图3-1-88涂料种类和喷涂料次数对压力铸件含气量的影响注：S.T.R表示在标准温度和压力下测定,下同/不涂涂料喷涂料次数(次)涂料B比涂料A所制的压铸件气体含量高得多。同时可以看出，不涂涂料压铸时得到的铸件含气量最低，随着喷涂料次数的增加，即涂料用量的增加，压铸件含气量也随之增多。2 压射速度等影响 图3-1-89是压射速度对压铸件含气量的影响。由图可知，压射速度越快，压铸件中含气量越多，如对B涂料在金属液前端处当压射速度由0.45m/s增加到1.05m/s时，压铸件中含气量则从30mL/100g增加到82mL/100g.即使不使用涂料，同样随压射速度的增快，型腔和压射室里的空气被卷入压铸件的量也增多。图3-1-90是将水注入透明塑料制的压射室里，高速压射运动时水流动情况，它表明与压射冲头部位接触处液面急剧上升涌向压射至上部，将型腔中空气卷入水中。c) 0.047s后b) 0.031s后a) 0.016s后图3-1-90压射速度对压铸件中含气量的影响压射速度(m/s)1.050.850.650.45金属液前端
