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铝压铸成型过程中需要注意几个问题
发布时间:2017-6-27 10:26:27    作者:manager    点击数:841

压力铸造简称压铸,是一种将熔融合金液倒入压室内,以高速充填钢制模具的型腔,并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。压铸区别于其它铸造方法的主要特点是高压和高速。

压铸是铸造模锻的一种方法。压铸模锻工艺是一种在专用的压铸模锻机上完成的工艺。它的基本工艺过程是:金属液先低速或高速铸造充型进模具的型腔内,模具有活动的型腔面,它随着金属液的冷却过程加压锻造,既消除毛坯的缩孔缩松缺陷,也使毛坯的内部组织达到锻态的破碎晶粒。毛坯的综合机械性能得到显著的提高。

另外,该工艺生产出来的毛坯,外表面光洁度达到7级(Ra1.6),如冷挤压工艺或机加工出来的表面一样,有金属光泽。所以,我们将压铸模锻工艺称为“极限成形工艺”,比“无切削、少余量成形工艺”更进了一步。压铸模锻工艺还有一个优势特点是,除了能生产传统的铸造材料外,它还能用变形合金、锻压合金,生产出结构很复杂的零件。这些合金牌号包括:硬铝超硬铝合金、锻铝合金,如LY11、LY12、6061、6063、LYC、LD等)。这些材料的抗拉强度,比普通铸造合金高近一倍,对于铝合金汽车轮毂、车架等希望用更高强度耐冲击材料生产的部件,有更积极的意义。 

金属液是在压力下填充型腔的,并在更高的压力下结晶凝固,常见的压力为15—100MPa。金属液以高速充填型腔,通常在10—50米/秒,有的还可超过80米/秒,(通过内浇口导入型腔的线速度—内浇口速度),因此金属液的充型时间极短,约0.01—0.2秒(须视铸件的大小而不同)内即可填满型腔。压铸机、压铸合金与压铸模具是压铸生产的三大要素,缺一不可。所谓压铸工艺就是将这三大要素有机地加以综合运用,使能稳定地有节奏地和高效地生产出外观、内在质量好的、尺寸符合图样或协议规定要求的合格铸件,甚至优质铸件。

压铸机的分类压铸机按压室的受热条件可分为热压室与冷压室两大类。而按压室和模具安放位置的不同,冷室压铸机又可分为立式、卧式和全立式三种形式的压铸机。热室压铸机立式冷室卧室全立式

压铸机的主要参数a合型力(锁模力)(千牛)——KNb压射力(千牛)——KNc动、定型板间的最大开距———mmd动、定型板间的最小开距———mme动型板的行程———mmf大杠内间距(水平×垂直)———mmg大杠直径———mmh顶出力————KNi顶出行程———mmj压射位置(中心、偏心)———mmk一次金属浇入量(Zn、Al、Cu)———Kgl压室内径(Ф)————mmm空循环周期———sn铸件在分型面上的各种比压条件下的投影面积注:还应有动型板、定型板的安装尺寸图等。 

压铸合金压铸件所采用的合金主要是有色合金,至于黑色金属(钢、铁等)由于模具材料等问题,目前较少使用。而有色合金压铸件中又以铝合金使用较广泛,锌合金次之。


下面简单介绍一下压铸有色金属的情况。

压铸有色合金的分类受阻收缩混合收缩自由收缩铅合金-----0.2-0.3%0.3-0.4%0.4-0.5%低熔点合金锡合金锌合金 -----0.3-0.4%0.4-0.6%0.6-0.8%铝硅系--0.3-0.5%0.5-0.7%0.7-0.9%压铸有色合金铝合金铝铜系铝镁系---0.5-0.7%0.7-0.9%0.9-1.1%高熔点合金铝锌系镁合金----0.5-0.7%0.7-0.9%0.9-1.1%铜合金

 各类压铸合金推荐的浇铸温度合金种类铸件平均壁厚≤3mm铸件平均壁厚>3mm结构简单结构复杂结构简单结构复杂  铝合金铝硅系610-650℃640-680℃600-620℃610-650℃ 铝铜系630-660℃660-700℃600-640℃630-660℃ 铝镁系640-680℃660-700℃640-670℃650-690℃ 铝锌系590-620℃620-660℃580-620℃600-650℃ 锌合金420-440℃430-450℃400-420℃420-440℃ 镁合金640-680℃660-700℃640-670℃650-690℃  铜合金普通黄铜910-930℃940-980℃900-930℃900-950℃ 硅黄铜900-920℃930-970℃910-940℃910-940℃

备注: 

①浇铸温度一般以保温炉的金属液的温度来计量。

②锌合金的浇铸温度不能超过450℃,以免晶粒粗大。

压铸模压铸模是压铸生产三大要素之一,结构正确合理的模具是压铸生产能否顺利进行的先决条件,并在保证铸件质量方面(下机合格率)起着重要的作用。由于压铸工艺的特点,正确选用各工艺参数是获得优质铸件的决定因素,而模具又是能够正确选择和调整各工艺参数的前提,模具设计实质上就是对压铸生产中可能出现的各种因素预计的综合反映。如若模具设计合理,则在实际生产中遇到的问题少,铸件下机合格率高。反之,模具设计不合理,例一铸件设计时动定模的包裹力基本相同,而浇注系统大多在定模,且放在压射后冲头不能送料的灌南压铸机上生产,无法正常生产,铸件一直粘在定模上。

尽管定模型腔的光洁度打得很光,因型腔较深,仍出现粘在定模上的现象。所以在模具设计时,必须全面分析铸件的结构,熟悉压铸机的操作过程,要了解压铸机及工艺参数得以调整的可能性,掌握在不同情况下的充填特性,并考虑模具加工的方法、钻眼和固定的形式后,才能设计出切合实际、满足生产要求的模具。刚开始时已讲过,金属液的充型时间极短,金属液的比压和流速很高,这对压铸模来说工作条件极其恶劣,再加上激冷激热的交变应力的冲击作用,都对模具的使用寿命有很大影响。模具的使用寿命通常是指通过精心的设计和制造,在正常使用的条件下,结合良好的维护保养下出现的自然损坏,在不能再修复而报废前,所压铸的模数(包括压铸生产中的废品数)。 

实际生产中,模具失效主要有三种形式: ①热疲劳龟裂损坏失效; ②碎裂失效; ③溶蚀失效。  致使模具失效的因素很多,既有外因(例浇铸温度高低、模具是否经预热、水剂涂料喷涂量的多少、压铸机吨位大小是否匹配、压铸压力过高、内浇口速度过快、冷却水开启未与压铸生产同步、铸件材料的种类及成分Fe的高低、铸件尺寸形状、壁厚大小、涂料类型等等)。也有内因(例模具本身材质的冶金质量、坯料的锻制工艺、模具结构设计的合理性、浇注系统设计的合理性、模具机(电加工)加工时产生的内应力、模具的热处理工艺、包括各种配合精度和光洁度要求等)。模具若出现早期失效,则需找出是哪些内因或外因,以便今后改进。

本文由压铸模具网络采集


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