摘要：漏氣是鋁合金鑄件一種常見的質(zhì)量問(wèn)題，漏氣位置通常存在于兩機(jī)加面距離較窄且產(chǎn)品內(nèi)部存在缺陷的位置或粘模拉傷嚴(yán)重的位置。某摩托車右箱體至開發(fā)到投產(chǎn)以來(lái)，合格率一直較低，機(jī)加后水檢漏氣比例高達(dá)86%。本文針對(duì)該產(chǎn)品漏氣這一問(wèn)題，從減小產(chǎn)品壁厚、優(yōu)化螺孔型芯與優(yōu)化擠壓銷等幾個(gè)方面進(jìn)行分析解決，最終將該產(chǎn)品漏氣比例由原86%降低至9.14%，較好的解決了該產(chǎn)品漏氣這一問(wèn)題。
1、背 景
某摩托車右箱體至開發(fā)到投產(chǎn)以來(lái)，合格率一直較低，漏氣比例高達(dá)86%，通過(guò)浸滲后仍有8%的產(chǎn)品會(huì)漏氣，而且因加工工藝需求，左右體需合箱加工缸孔，這也導(dǎo)致合格左體會(huì)與漏氣右體一并報(bào)廢，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的交付，且造成大量人力財(cái)力的浪費(fèi)。通過(guò)對(duì)料廢漏氣件進(jìn)行詳細(xì)的漏點(diǎn)排查，發(fā)現(xiàn)漏氣位置主要為遠(yuǎn)端M8螺孔位置與缸面AB栓螺孔位置（圖1）。
2、原因分析
2.1產(chǎn)品壁厚過(guò)厚
產(chǎn)品壁厚厚大部位易產(chǎn)生熱節(jié)，鋁液凝固較晚，若無(wú)法進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)縮易在壁厚處產(chǎn)生縮孔等缺陷，造成內(nèi)部組織不致密，從而導(dǎo)致機(jī)加后漏氣。
（1）遠(yuǎn)端M8螺孔位置：實(shí)物剖切檢查發(fā)現(xiàn)該位置壁厚約在9.4mm，且剖切后能看見明顯縮孔（圖2），該位置又位于充填遠(yuǎn)端，壓機(jī)增壓無(wú)法有效傳遞，導(dǎo)致產(chǎn)品內(nèi)部組織縮松。
（2）缸面AB栓螺孔位置：該位置因位于進(jìn)澆處，且產(chǎn)品分型較為復(fù)雜，導(dǎo)致缸面AB栓螺孔與油道均無(wú)法抽芯，圈出位置處產(chǎn)品壁厚較厚約20mm。因?yàn)榇宋恢帽诤襁^(guò)于厚大，單靠壓機(jī)增壓是無(wú)法對(duì)此位置進(jìn)行補(bǔ)縮的，所以在肉厚位置增加了一擠壓銷進(jìn)行局部增壓，增加補(bǔ)縮（圖3），但實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中時(shí)常出現(xiàn)擠壓銷擠不動(dòng)的情況，擠壓銷的失效會(huì)導(dǎo)致該位置組織疏松，機(jī)加后缸面螺孔與油道互漏。
2.2局部積熱拉傷嚴(yán)重
在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中難免會(huì)存在一些細(xì)小的深腔或尖銳結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)模具上的這種細(xì)小結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)過(guò)程中往往會(huì)導(dǎo)致熱量無(wú)法及時(shí)散發(fā)而集中在尖銳位置，在鑄件出模時(shí)這些尖銳位置因溫度過(guò)高而把鑄件表面拉傷。
該產(chǎn)品遠(yuǎn)端M8螺孔型芯長(zhǎng)度32.5mm，直徑5.5mm，長(zhǎng)徑比5.5倍，這種細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)型芯極易積熱，導(dǎo)致脫模時(shí)會(huì)將鑄件表面致密層拉傷破壞從而導(dǎo)致漏氣，從下圖可看出明顯粘模拉傷痕跡（圖4）。
3、解決方案與效果驗(yàn)證
3.1壁厚過(guò)厚問(wèn)題
（1）遠(yuǎn)端M8螺孔位置：該位置因產(chǎn)品特征局限導(dǎo)致無(wú)法使用擠壓銷等方式來(lái)進(jìn)行局部補(bǔ)縮，因此采用了減壁厚的一個(gè)方式來(lái)進(jìn)行解決，將此位置壁厚由9.4mm降低至3.5mm，用鑲割方式來(lái)進(jìn)行修模（圖5）。
修模后產(chǎn)品探傷效果良好，無(wú)明顯縮孔存在（圖6），且探傷位置縮孔要求優(yōu)于ASTME5052級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
（2）缸面AB栓螺孔位置：針對(duì)擠壓銷不能擠入這一問(wèn)題，通過(guò)三維數(shù)據(jù)分析，初步判定為擠壓銷與擠壓銷套間隙過(guò)小導(dǎo)致，僅1mm。因鋁液與金屬接觸位置會(huì)先凝固，間隙過(guò)小會(huì)導(dǎo)致擠壓銷擠入時(shí)擠在已凝固的金屬表面，從而導(dǎo)致擠壓銷擠不動(dòng)這一問(wèn)題。針對(duì)此問(wèn)題，我們對(duì)擠壓銷與擠壓銷套之間的間隙做了優(yōu)化，將間隙加大至2mm（圖7），避免擠壓銷在擠入時(shí)擠在已凝固的鋁液上方。
擠壓銷優(yōu)化后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)跟蹤實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)擠壓銷能順利擠入設(shè)計(jì)擠壓深度10mm。
3.2粘模拉傷問(wèn)題
針對(duì)這一問(wèn)題，對(duì)遠(yuǎn)端M8螺孔型芯進(jìn)行了優(yōu)化。首先加大了型芯直徑，由5.5mm加大至6.5mm，減小加工余量，避免加工余量過(guò)大將內(nèi)部缺陷暴露，并且對(duì)型芯表面做了PVD涂層工藝與增加高壓細(xì)芯冷卻水，以提高型芯表面硬度與降低型芯溫度，從而避免粘模拉傷的發(fā)生（圖8）。
在將型芯進(jìn)行優(yōu)化后發(fā)現(xiàn)該位置已無(wú)明顯粘模拉傷痕跡（圖9），且機(jī)加后檢漏發(fā)現(xiàn)該位置漏氣問(wèn)題已得到完全解決。
4、結(jié) 論
在對(duì)壁厚問(wèn)題與粘模問(wèn)題得到解決后，該產(chǎn)品漏氣比例由86%降低至9.14%，漏氣產(chǎn)品浸滲后檢漏漏氣比例由原8%降低至3.1%，漏氣問(wèn)題得到了較好的解決。這不僅為以后開發(fā)類似產(chǎn)品提供了參考，還可以在開發(fā)時(shí)便做好問(wèn)題的規(guī)避，也為其余產(chǎn)品在漏氣問(wèn)題的解決方法上提供了思路。
文：重慶宗申動(dòng)力機(jī)械股份有限公司楊懷、帥海江、張青峰、任金山
