浅谈压铸汽车零件质量控制管理

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:朱梧华
[导读] 摘要:本文阐述了压铸汽车零件质量控制的重要性,对压铸汽车零件存在的问题进行说明,做出压铸汽车零件质量控制措施的分析,希望对我国压铸汽车零件质量控制的发展有所帮助。
        广东鸿图南通压铸有限公司
        摘要:本文阐述了压铸汽车零件质量控制的重要性,对压铸汽车零件存在的问题进行说明,做出压铸汽车零件质量控制措施的分析,希望对我国压铸汽车零件质量控制的发展有所帮助。
        关键词:压铸汽车;零件;质量控制
        一、压铸汽车零件质量控制的重要性
        压铸属于铸造工艺的一种,是指将金属材料高温加热融化成为液态或者半液态,在压力而非重力作用下,以较高的速度快速填充至模具型腔,并在保压下成型凝固,最后脱模从而获得铸件的方法。压铸工艺属于金属热加工成型技术,其技术较为先进,且生产效率高,材料利用率高,且一般来说废料可以循环使用,产品由于高压成型,精度高、强度高以及铸造缺陷均优于其它铸造工艺。常用的有色金属压铸材料有很多,典型的有铝合金、锌合金、镁合金、铜合金,其中由于铝合金材料的优越性能、相对低廉的价格以及较为简单的切削加工性能,因此产量最大且应用最为广泛。
        由于用这种方法生产产品具有生产效率高,工序简单,铸件公差等级较高,表面粗糙度好,机械强度大,可以省去大量的机械加工工序和设备,节约原材料等优点,所以现已成为我国铸造业中的一个重要组成部分。压铸工艺是将压铸机、压铸模和合金三大要素有机地组合而加以综合运用的过程。而压铸时金属按填充型腔的过程,是将压力、速度、温度以及时间等工艺因素得到统一的过程。同时,这些工艺因素又相互影响,相互制约,并且相辅相成。只有正确选择和调整这些因素,使之协调一致,才能获得预期的结果。因此,在压铸过程中不仅要重视铸件结构的工艺性,压铸模的先进性,压铸机性能和结构优良性,压铸合金选用的适应性和熔炼工艺的规范性;更应重视压力、温度和时间等工艺参数对铸件质量的重要作用。在压铸过程中应重视对这些参数进行有效的控制。
        二、压铸汽车零件存在的问题
        压铸件缺陷按产生部位和性质分类可分为:表面缺陷、内部缺陷、形状和尺寸缺陷、成分和性能缺陷、基体不连贯缺陷。
        1.表面缺陷。指压铸件表面上存在的瑕疵,分类有表面流痕和花纹、网状毛刺及印痕、飞边、缩陷(凹陷)、粘模拉伤、划(碰)伤。压铸件表面上有与金属液流动方向一致的条纹或与金属基体颜色不一样的无方向的纹路。不影响产品的使用,打磨和喷丸可以消除。进入压铸模具型腔内的金属液形成极薄而又不完全的金属层后,被后来的金属液弥补而留下的痕迹。气泡是压铸件表皮下有气体聚集,在表面鼓泡。一般不影响产品使用,不可用于需要电镀和热处理的产品。压射过程中卷入的气体和脱模剂产生的气体,合金液本身包含的气体滞留在压铸件表皮下。提高压室充满度,减少压室中的气体。降低第一阶段压射速度,调整低速/高速压射转换位置,减少卷气,降低压铸模具温度或延长开模时间,更换脱模剂或减少用量,对合金液精炼除气,降低含气量。
        2.内部缺陷。压铸件内部孔洞类缺陷。气孔、缩孔和缩松、夹渣及氧化皮。压铸件内部存在的气体形成的孔洞,具有光滑的表面,形状呈椭圆形或圆形。对压铸件的密闭性和整体性影响较大。压射过程中卷入的气体、脱模剂产生的气体、金属液本身包含的气体。
        3.形状和尺寸缺陷。压铸件的几何尺寸或形状不符合图样要求。分为欠铸、变形(翘曲)、尺寸偏差。形状和尺寸缺陷及消除措施,金属液未充满型腔,压铸件表面有不规则的孔洞、凹陷、棱角不齐、轮廓不清或压铸件形状不完整。导致压铸件局部缺失,形状不完整。
        4.基体不连贯缺陷。压铸件本体出现断裂或隔层,对压铸件的危害程度较大。分为冷隔、分层、裂纹。基体不连贯缺陷及消除措施,冷隔是压铸件表面有明显的不规则下陷线形纹路,形状细小狭长,交接边缘光滑(可分为穿透性和非穿透性)。危害性是影响产品使用安全性和使用寿命。
        5.其它缺陷与消除措施。分为化学成分不合格、力学性能不合格、硬质点、脆性、渗漏。
        三、压铸汽车零件质量控制措施
        消除压铸缺陷方法是先简单后复杂。①简单的操作。清理压铸模具分型面、清理型腔及顶杆、改善喷涂工艺、更换脱模剂、改变浇注金属量。②调整机器。

特征压铸工艺参数,压射比压、压射速度、快速/慢速转换点、开幕时间、浇注温度、压铸模具温度、增大锁模力。③修整压铸模具。修改浇注系统、改变内浇口、溢流槽的位置和截面面积、增设溢流槽、排气道。④调整合金及熔炼工艺选择优质的合金锭,调整新料与回炉料的比例,改进熔炼工艺、更换合金牌号。⑤压铸件及压铸机。改进压铸件结构、调换优良的压铸机压铸件质量检测方法。①目测检验方法,检测外观可见缺陷。②金相检验方法,检查压铸件表面缺陷的微观特征。③力学性能检验方法,检测抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击韧度、硬度。④化学成分检验方法,分析元素的种类和含量(化学分析法和光谱分析法)。⑤无损探伤检验方法,对压铸缺陷进行非破坏性检查,包括光学检验(渗透检验)、放射线检验(X射线检验、断层摄影检验) 电磁检验(磁粉检验、涡流检验)、声波检验 (超声波检验、AE“声发射”法)、
        热传导检验(物质表面温度分布图像显示法)。⑥耐压试验,检测压铸件的密闭性。⑦耐腐蚀试验,用盐雾试验机检测,判定压铸件的耐腐蚀程度。⑧尺寸检验方法,用测量工具对压铸件进行尺寸测量。
        影响压铸件质量的因素,影响因素来自于:压铸机、压铸模具、压铸工艺、压铸件机构、金属液、压铸作业。质量控制工作内容:1)建立质量管理体系,明确质量管理目标。2)严格执行工艺规程,实现均衡生产和文明生产。3)做好原材料、压铸件的技术检验工作。4)建立质量信息系统,做好产品质量记录、统计、分析和反馈。5)实行工序质量控制,特别是关键、重点工序的质量控制。
        6)加强不合格产品的管理。7)严格执行设备保养制度,正确选用设备、压铸模具,保证生产质量。
        检验制度。按工艺阶段分:预先检查(原材料进厂、车间生产之前),中间检查(加工过程中两道工序之间),最后检查(车间或工厂检查部门对产品检查)。
        按检查数量分:全数检查(对工序加工的零件逐个检查),抽样检查(按照某种规则抽查批次中的一部分)。按检查人员分:专业检查(由专职检验员检查)、自检(由操作者自我检查)、互检(由生产工人之间互相检查)。
        质量控制点设置及检验要素。质量检验点:质量检验的时机或质量检验的工艺位置。质量检验点设置:1)某些工艺之前或之后,2)产品质量发生责任变化时,3)质量容易波动的工序。压铸公司质量检查点设置: 压铸→巡检→全数检验→清理→检验→抛→检验→钝化→检验。质量控制规程,压铸质量控制主要靠过程控制,各个控制过程中都有详细的规程和指导文件。
        四、总结
        汽车零件业务产品质量有以下特点:产品质量要求零缺陷;汽车零件主机厂质量要求越来越高;产品出现不合格,让步自主申报过程复杂、批准困难;高额的停线索赔、质量索赔、甚至面临召回的风险,一批产品不合格可能导致公司付出惨重的代价。如何提高压铸件质量并提供质量稳定的产品,是我们从事压铸件质量技术工作最关心的问题之一。
        参考文献:
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        [4]于永香,柯美元.新能源汽车用电控壳体零件的压铸模设计[J].中国铸造装备与技术,2018,53(4):77-80. DOI:10.3969/j.issn.1006-9658.2018.04.018.
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