在压铸缺陷的“影像诊断”环节中,随机分布的砂眼宛如隐匿的“病灶”,是铸件内部结构隐患的直接表现。面对网友的求助,适创科技资深工程师依托智铸超云平台精准定位、详细剖析缺陷形成原因并提出针对性优化策略。
来自宁波的网友反映,如铸件模型图蓝色圆圈标记处所示,其铸造生产的法兰盖在不同部位出现了多处不固定砂眼缺陷,希望寻求「模流门诊」的专业分析帮助。
梅工依据多年经验判断不固定的砂眼情况由气孔引起的概率比较大,因此将气孔作为优先考虑的因素。
铸件砂眼缺陷位置示意图
结合下图所示的智铸超云卷气压力结果,可以观察到模流分析结果与实际铸件发生砂眼处高度吻合。
智铸超云卷气压力结果
但要根本认清该问题产生的原因,还需借助智铸超云平台的其他模流分析结果,进一步深入探讨铸件金属液的流动方式、包卷的形成过程,以及包卷位置形成的原因等。
模流分析
首先通过铸件形状,我们可以观察到,该铸件的浇道采用了非常规的圆形设计。这种圆形浇道的设计会让金属液的流动更加顺畅,但也会带来凝固时间较长等问题。不过,在本案例这个小件上对凝固时间的影响不是很大,但在平时设计时仍需要注意。
从智铸超云液流追踪结果来看,外侧两股金属液前冲且流量较小,导致前段金属液回流并引发包卷现象。
智铸超云液流追踪结果
同时,浇口位置金属液充入速度较快,使得两侧流道形成环抱,进而导致金属液之间形成封闭的汇流且多股金属液交汇频繁。针对这一问题,最有效的调整策略在于优化浇道角度,改善金属液的流动状况。
智铸超云液流追踪结果
接下来,梅工查看了气体含量分析结果,发现缩孔微量气体的风险同样非常高。
智铸超云气体含量结果
以上结果都表明了该处的气孔风险与砂孔结果的对应关系,但除了气孔外还有可能是缩孔的原因,所以我们再结合智铸超云缩孔的结果进行缩孔缩松风险评估。
通过缩孔缩松的结果能看到,在法兰盖内部存在相对的缩孔风险,但在侧壁的位置是没有的。
智铸超云缩孔结果
综上分析,该铸件内气孔和缩孔这两种孔洞缺陷有可能同时存在的。梅工指出,鉴于这两种缺陷的改善方向有所不同,需进一步剖开样品,明确是气孔还是缩孔问题才能明确具体的改善方案。
解决思路
若为缩孔问题,常规改善方法是增加增压压力,但该位置的流长较长,增压也不一定能够带来明显的效果;其次,可以考虑增强冷却措施,但并不能从根本上消除由金属液收缩引起的孔洞缺陷。
从设计角度来看,可以采取适当增加浇口厚度以及挤压销补缩的方式;从工艺调试的角度出发,可以尝试提前增压的方式;最后,从产品角度考虑,需要减少加工余料,以避免孔洞暴露。
优化方案
01
调整浇道设计
该铸件的圆柱形浇道会增加金属液的流动性,但会减缓浇道的凝固速度,建议改回常规浇道。
02
调整浇口角度
调整浇口的角度可以使金属液在填充过程中更加顺畅,减少流动阻力,从而提高填充效果并减少缺陷发生的风险。
03
调整排气截面积
这一点至关重要,若排气截面积设置过小或顺序不合理,将阻碍型腔内的排气,导致气体包裹。截面积的大小往往是人们容易忽视的一个关键因素。