文/哈尔滨爱迪压铸有限公司/刘维刚

摘要: 针对某结构复杂的压铸件来说，由于壁厚不均匀，导致局部容易出现气缩孔，采用镶嵌件的工艺手法，来减少局部热节，并在生产过程中，对镶嵌件进行相应的控制，来增加其工艺的稳定性，使得压铸件的良品率大幅度提高。

关键词：气缩孔、镶嵌件、复杂压铸件

近年来，我国压铸件产量以约10.9%的年增长率迅速增长。压铸过程中，压铸件的壁厚不宜超过4.5毫米，壁厚过厚时，铸件易产生外表面凹陷，壁厚不均匀又易产生内部缩孔。缩孔是压铸产品试制和生产中最为常见的缺陷。

一、铸件三联孔的结构

壳体三联孔部位（图1所示）由于产品结构比较复杂，导致此部位的壁厚高于平均壁厚3倍多，这样此产品在制作时难度很大。通过模拟分析，在正常生产过程中壁厚均匀部位的凝固时间约为3.9秒，而三联孔部位的凝固时间为6.9秒。所以三联孔部位在3.9秒以后没有液态金属为其补缩，导致出现气缩孔的比例较大。使产品的良品率一直不高，此问题一直困扰着我们，大家都在探索怎样改进现有工艺，来提高产品此处的质量，经过多年研究，最终我们通过增加镶嵌件，来控制此处缩孔现象。

1.1 壳体三联孔部位的结构

图2为壳体三联孔部位剖切图，图上表示的三联孔部位有三个方向需要加工，其中x向为3-Φ8.1、y向为Φ8.1、z向为3-Φ12。三联孔端面距离y方向中心孔位置为11.5mm，加工深度为37.5。

现在所有生产此壳体的厂家，所采用的工艺方法均为图2所示x的方向作出三个底孔，其他两个方向均是实体结构。这种状态局部壁厚过厚，生产时产生较大热节，出现局部缩孔的缺陷。导致产品不合格，无法保证此处的内部质量。

经过几年的努力研究在三联孔部位增加了镶嵌件。我们经过多次试验，防止镶嵌件由于铝液冲刷出现蹿动情况，导致加工后有残留。并最终确定了镶嵌件的形状和尺寸。

二、镶嵌件的结构、工作原理

2.1  镶嵌件的结构（如3）

我们通过图2所示的壳体三联孔部位三个方向的加工情况作出的镶嵌件，按照三个方向的加工大小不同，做出相应尺寸，构成镶嵌件结构。考虑到了以往工艺中，不能同时照顾其他两个方向，使其同时照顾三个方向不产生缩孔，同时要保证三个方向有足够的加工余量，在加工过程中不出现残留现象。同时为了安装方便，我们在镶嵌件内做出三个预留孔，与模具上的三根型芯做紧配合。

2.2 镶嵌件的生产

我们设计了一套镶嵌件的模具，生产镶嵌件。再生产过程中进行如下控制要求，保证镶嵌件的质量。

（1）运用专用检具进行检验，对外观质量进行自检，不允许有冷隔、不成型的产品出现；

（2）镶嵌件上的三个预留孔不允许出现渗铝、刮件的情况，防止三根型芯尺寸出现弯曲。

（3）要求清理镶嵌件上的所有飞边毛刺；不允许有残留；防止安装时，出现偏差。

（4）由于生产时镶嵌件表面出现油污，导致安装镶嵌件时油污挥发产生大量气体，我们将镶嵌件表面进行处理，清理掉表面上的油污，同时也是为了增加镶嵌件和铸件的结合力。

2.3 压铸时安装镶嵌件的控制方法

壳体内安装的镶嵌件如图4所示。在生产壳体时，将镶嵌件安装到模具上相对应的三根型芯上。防止镶嵌件由于铝水冲刷，产生蹿动。我们所要控制的就是和型芯平行方向的跳动、防止镶嵌件在安装过程中发生断裂，以此来保证镶嵌件在壳体内的位置度不发生变化。

镶嵌件在型芯平行方向发生跳动有三种情况：在生产过程中可能出现安装不到位、安装过盈的情况和被铝液冲起等两种情况，导致镶嵌件在产品中发生倾斜，加工时出现残留，影响产品质量。这些缺陷使产品质量产生不稳定的情况。我们制定出相应的控制措施：

（1）为查看镶嵌件在铸件的显露状态，我们对镶嵌件端面进行特殊处理。

（2）使用专用胎具进行安装，控制镶嵌件安装时的平稳；

（3）生产时目视检查经过特殊处理的镶嵌件端面是否与壳体表面相平，防止镶嵌件在壳体内部产生位移，影响加工质量，如出现不平的现象时，要求对其进行拨开，查看显露状态（如图5）；

（4）通过无损探伤检测三联孔部位的内部质量，控制镶嵌件在壳体内的状态；

（5）利用专用检具检测三联孔孔位是否正确，防止孔位出现偏差。以便于在实际生产的时候可目视检查。

（6）模具上要求此处增加点水冷控制，降低局部温度。

三、使用镶嵌件的效果

增加镶嵌件以后，使三联孔部位的壁厚与铸件平均壁厚相差无几，同时也起到了局部冷却的作用，使其不会再出现由于局部过厚，出现缩孔的现象。增加镶嵌件后壳体产品的合格率由原来的85%提高到现在的96%。此部位极少出现因缩孔报废的现象，合格率大幅度提高。

总结

经过我们长时间的研究和探索，最终研究出了镶嵌件。使得壳体三联孔部位的缩孔得到了很好的控制。并且镶嵌件在机加过程中也相当稳定，很少出现机加后镶嵌件残留的现象。使得壳体的合格率大幅度提高。这种工艺方法解决了困扰我们多年的技术难题。