【硕士论文】铝合金真空压铸辅助系统研制.pdf

《【硕士论文】铝合金真空压铸辅助系统研制.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、摘要随着汽车轻量化对铝合金压铸件的需求增加及质量要求的提高，对真空压铸技术的推广应用越来越迫切。真空压铸辅助系统是真空压铸技术应用的关键设备，直接影响真空压铸生产效率及真空压铸件质量。目前市场上主要由Fondarex，东芝，宇部等公司产品占据市场，但设备购置投入大，维护成本高。国内主要有松庆自动化，震界自动化等公司，但尚都处于开发完善阶段，设备工作过程和压铸件质量不稳定。本课题在现有真空压铸技术研究的基础上，结合实际生产需要，研制具有自主知识产权的真空压铸辅助系统。通过真空压铸排气理论模型计算分析，选用“真空泵

2、+真空罐"组合装置，实现抽真空效率的最佳化；研发具有创新性的“压缩气体+活塞杆+迷宫槽"工作方式的真空阀，实现真空阀的高灵敏度，可靠性；采用“PLC+触摸屏”控制方案，使控制系统满足真空压铸生产自动化，人机界面控制，工作可靠等要求。本课题进行了系统抽真空能力测试及实际生产验证。在适意Ws70配模机上进行的系统抽真空能力测试结果表明：系统对未采用特殊密封措施的模具，可在1s之内使模具型腔中的真空度达到2500Pa以下，能够满足真空压铸需要。在东芝250T压铸机上进行的实际生产验证表明：真空阀灵敏度高，动作可靠；控

3、制系统操作方便，安全可靠。通过对普通压铸件和真空压铸件的X-Ray检测比较表明：使用本课题研制的真空压铸辅助系统生产的真空压铸件的气孔缺陷明显减少。本课题研制系统的性能接近市场上先进真空压铸辅助系统。关键词：铝合金；真空压铸；真空阀；系统控制真空袋真空包装袋http://www.longtengbz.com/第一章．绪论1．1压铸技术I．11压铸的实质厦优缺点压铸是压力铸造的简称，是将熔融状态或半溶融状态合金浇八压铸机的压室，在高压的作用下，以极高的速度充填压铸模型腔，并在高压力下使熔融合金冷却凝固成型的高效益

4、、高效率的铸造方法。高压力和高速度是压铸时熔融台金充填成形过程的两大特点，也是压铸与其他铸造方法最根本的区别所在。压铸时，常用的压射比压在几十兆帕至上百兆帕范围内。金属液充填模具型腔时间与铸件的大小和壁厚有关，一般为001～0．05s。压铸与其他铸造方法相比较有以下优点f101：(1)铸件的精度及表面质量较高，可压铸出形状复杂的薄壁件或镶嵌件；(2)生产效率高，易实现机械化和自动化；(3)铸件一般不需再进行机械加工而直接使用，或加工量很小；(4)可以压铸出螺纹、线条、文字、图案和符号。随着中国制造业尤其是汽车行

5、业的快速发展，我国压铸件的年总产量也相应增长，其两者的增长情况如图1．1所示，可知从2002年的624万吨增加到了2007年的1108万吨。图I．2N示的是2007年度压铸总件数的75％为铝台金压铸件。，万吨14012010080∞4020，万辆1728耐20022003200420052007图1．102年至07年压铸件和汽车总量增长情况图1．2各类台金压铸件件数百分比资料来潭：全国注重学会压特技术蚕员台《第十i目国际压肆☆说，．2008年6月真空袋真空包装袋http://www.longtengbz.com

6、/厦门大学硕士学位论文铝合金真空压铸辅助系统研制压铸工艺在拥有上述优点，但产品有时也会产生如图1．3所示的气孔，冷隔，填充不良等缺陷，其中最重要的缺陷是如图1．3a所示的气孔缺陷。在金属液填充过程中，由于模具型腔气压过高产生如图1．3b和图l3c所示填充不良和表面波纹的缺陷。在普通压铸过程中金属液以高速喷射状态充填型腔，型腔中的大部分气体来不及排出而不可避免地卷入到金属渣中，并以气孔形式存留于铸件内，这样的话在铸件后续处理过程中，由于铸件的古气量过高，则在铸件表面会出现如图l3d所示的表面气泡。圈1．4为普通压

7、铸产品主要缺陷及产生的原因。●。g一气孔缺陷．1I囵b．填充不良kc．表面波纹d固溶强化处理后的压铸件萤遵际荔习／图1．3压铸产品主要缺陷图1．4压铸产品主要缺陷的产生原因铝合金压铸件的应用范围常常受其力学性能的限制，为提高铝合金压铸件的力学性能，可采取热处理等方法，但是如上文所述，铸件含气量过高限制了铝合金压铸件的可热处理性。如图i．5所示热处理一般要求铸件的含气量在5CC／IOOg以下的(这一要求同样也用于可焊接性能){3l，我们可以看lⅡ普通压铸零件离这一要求还有很大的距离．这一不足在很大范围上限制了压铸

8、件在重要或大型复杂的受力零部件上的应用。圆圈圊霉真空袋真空包装袋http://www.longtengbz.com/厦门大学硕士学位论文第一章绪论修眨．节勺，?乞j皇：乇高．I．‘乏‘￡诲■—■_．皇．：0j￡；々j{：■；冬：4?睫：薯曩÷专牟1誓冬铸违■■1．；?』声：：’‘∥。々二邓i：7j一而i覆7r2z,．上II

9、IlI1510t00舍气量(cc／】OOg)图1．5各种铸造方