論帶復(fù)雜油路類鎂合金鑄件的清理方法

焦 婧，黃金鑫，張志凱

（山西銀光華盛鎂業(yè)股份有限公司，山西 運(yùn)城 044000）

1 目的

由于帶復(fù)雜油路類的鎂合金鑄件結(jié)構(gòu)的限制，采用傳統(tǒng)的物理清砂方法已難滿足鑄件油路的清理要求。因此，亟待尋找一種新的工藝方法，提高帶復(fù)雜油路類鎂合金鑄件的清砂工作效率和油路表面效果，并滿足對鎂合金鑄件高質(zhì)量發(fā)展的需求，以保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

2 油路內(nèi)易產(chǎn)生的缺陷

2.1 飛邊

垂直于鑄件表面薄厚不均勻的薄片狀金屬突起物，常出現(xiàn)在鑄件分型面。如圖1。

圖1 （飛邊）

2.2 鑄瘤

因砂芯某處部位有凹坑，引起的鑄件相應(yīng)部位多肉。如下圖2、圖3。

圖2 （較大鑄瘤)

圖3 （易脫落鑄瘤）

2.3 毛刺

鑄件表面上刺狀金屬突起物。常出現(xiàn)在型和芯的縫隙處，形狀極不規(guī)則。如下圖4。

圖4 （毛刺）

2.4 粘砂

鑄件表面或內(nèi)腔粘附著一層難以清除的砂粒。如下圖5：

圖5 （砂粒）

2.5 浸滲液固化殘留物

用于滲補(bǔ)鑄件的液體材料，固化后粘附在鑄件表面。如下圖6：

圖6 （浸滲液殘留）

2.6 氧化物

鑄件進(jìn)行氧化處理后所用的氧化液殘留物。如下圖7：

圖7 （氧化液殘留）

2.7 孔洞

在鑄件表面和內(nèi)部產(chǎn)生的不同大小、形狀的孔洞缺陷的總稱。包括氣孔、縮孔、疏松等。如下圖8：

圖8 （較大孔洞）

3 油路清理方法

3.1 機(jī)械振動(dòng)

振動(dòng)清砂的工作原理是，采用鑄件與落砂機(jī)之間的碰撞實(shí)現(xiàn)砂芯的清理，優(yōu)點(diǎn)在于操作簡單、易于機(jī)械化、勞動(dòng)強(qiáng)度低，但是存在噪音大、效率較低、復(fù)雜內(nèi)腔殘留的型芯難以清理的缺陷。機(jī)械振動(dòng)分為慣性振動(dòng)式、慣性振動(dòng)輸送式、慣性振動(dòng)沖擊式、電磁振動(dòng)式、氣動(dòng)振動(dòng)式等方式。樹脂砂造型的鎂合金鑄件，是根據(jù)鑄件的尺寸、重量和生產(chǎn)量，選用適合的振動(dòng)方式，再結(jié)合適當(dāng)溫度加熱后振動(dòng)的效果會(huì)比較明顯。

3.2 水力清砂

水力清砂的工作原理是，利用高壓泵輸出的高壓水經(jīng)噴槍形成射向鑄件的高壓射流，清除鑄件中的砂芯和黏附在其表面的砂層。主要用于清理大中型鑄件的表面，對帶小直徑油路的鑄件的油路清理，并不十分理想。

使用高壓水槍配合定制鋼絲繩刷手電鉆對鑄件油路和內(nèi)的樹脂砂進(jìn)行清理，一定程度上可保證油路通暢，清理完成后進(jìn)行烘干。

3.3 化學(xué)清理

化學(xué)清理是利用化學(xué)反應(yīng)清除帶復(fù)雜油路的鑄件油路表面粘砂層的清砂工藝。此方法結(jié)合了鎂合金鑄件表面氧化處理的硝酸加硫酸的濃度要求，按一定的配制比例的弱酸，向油路中加入一定的量，控制反應(yīng)時(shí)間，必要時(shí)使用流動(dòng)酸液加控制反應(yīng)時(shí)間的方式，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，可達(dá)到油路表面要求的效果。

化學(xué)清理的方法適用于短油路且油路內(nèi)已無大量的樹脂砂時(shí)使用，其與機(jī)械振動(dòng)和水力清砂的方法配合，可獲得高效，優(yōu)質(zhì)的清砂效果。

4 比對方法

因無法用肉眼直觀檢查油路和盲區(qū)內(nèi)部質(zhì)量，需借助工業(yè)內(nèi)窺鏡進(jìn)行油路檢查，工業(yè)內(nèi)窺鏡有放大效果，故無法直接量取油路內(nèi)各種缺陷尺寸大小，可采用對比測量法測量內(nèi)窺鏡下缺陷的尺寸大小。

內(nèi)窺鏡發(fā)現(xiàn)缺陷后，將直徑為0.5mm的細(xì)鋼絲從內(nèi)窺鏡探頭入口探入缺陷位置，并將細(xì)鋼絲前端移動(dòng)到缺陷附近（接觸缺陷或距離缺陷2倍鋼絲以內(nèi)位置），使用游標(biāo)卡尺在內(nèi)窺鏡屏幕上分別測量細(xì)鋼絲前端尺寸和缺陷尺寸，依據(jù)以下等比式換算出缺陷實(shí)際尺寸。

5 檢測要求和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

（1）使用工業(yè)內(nèi)窺鏡100%檢查所有油路、盲區(qū)。

（2）油路和盲區(qū)內(nèi)凸起物須有清理痕跡。

（3）檢驗(yàn)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

除另有規(guī)定外，鑄件油路和盲區(qū)允許存在體積較小的飛邊和鑄瘤：飛邊的凸起高度不超過1mm，飛邊厚度0.5mm～2mm，1個(gè)油路內(nèi)最多允許1處；鑄瘤的頂部最大寬度不超過2mm，高度不超過1.2mm，且根部的寬度不小于鑄瘤的頂部寬度，鑄瘤根部與油路和盲區(qū)表面必須緊密相連，不能存在間隙，在1個(gè)油路內(nèi)最多允許4處；高度不超過0.6mm，且根部滿足上述要求的凸起物不計(jì)數(shù)量。

除另有規(guī)定外，鑄件油路允許存在直徑不大于2mm，深度不超過1mm的單個(gè)孔洞，單個(gè)油路內(nèi)的數(shù)量不超過5處；直徑大于1mm，深度小于0.5mm的分散性點(diǎn)狀孔洞不計(jì)入缺陷數(shù)量。

鑄件油路內(nèi)不允許存在鐵絲、毛刺及未清理干凈的粘砂、氧化物等多余物。

不允許油路內(nèi)存在飛邊高度超過1mm及寬度超過2mm的鑄瘤。

不允許油路內(nèi)存在與內(nèi)壁連接面直徑小于凸起物直徑的鑄瘤，即上大下小的類似蘑菇狀的鑄瘤。

不允許油路內(nèi)存在直徑大于2mm，深度超過1mm的單個(gè)孔洞。

不允許油路內(nèi)存在浸滲劑殘留。

用樹脂砂造型生產(chǎn)的帶復(fù)雜油路的鎂合金鑄件，油路直徑較小、結(jié)構(gòu)曲折蜿蜒，鑄件出砂后油路內(nèi)的樹脂砂清理難度極大，會(huì)嚴(yán)重影響批量產(chǎn)品的交付進(jìn)度，通過改進(jìn)油路清理工藝，在傳統(tǒng)的物理清理基礎(chǔ)上，結(jié)合鎂合金表面處理工藝原理，增加化學(xué)清理，可有效的解決鎂合金鑄件油路粘砂嚴(yán)重、油路清理難、油路清理效率低下等問題，在減小了清理勞動(dòng)量的同時(shí)又得到了更優(yōu)質(zhì)的油路質(zhì)量。因此采用物理清理加化學(xué)清理的油路清理方法，是保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)。