挤压铸造在大型复杂铝合金铸件生产中的应用

挤压铸造在大型复杂铝合金铸件生产中的应用

挤压铸型的主要作用是：(1）使液态金属成形；(2）进行铸件的热交换；(3)便于对正在结晶的金属施加压九所以铸型应满足型腔尺寸精度、表面光洁、操作方便寿命长、成本低等要求主要设计要点：

1挤压铸造形式

偶合器外壳形状较为简单，重量平均30kg，故采用直接冲头挤压的形式，冲头的形状形成外壳内腔，铸型形成外壳的外形。

2铸件加压位置

铸件加压位置是否正确，关系到铸件的结晶、补缩和加压效果。设计时考虑到尽量把铸件的重要部位及容易产生缩松的部位靠近加压冲头，故把外壳铸件的加压位置设计。

3模具的配合间隙

冲头与凹型之间，芯轴与套孔之间等部位的配合间隙是设计挤压铸造铸型的一个重要参数间隙尺寸的选择应注意到模具的热容量模具装配情况、铸造过程及模具温度等因素的影响。根据生产经验，配合间隙取0.1~0.3mm为宜。

4排气孔

为使型腔能顺利地将气排出型外，除留有配合间隙外，还应开设排气槽。排气槽的厚度一般可取0.05~0.15mm，宽度可取5~20mm。

5挤压铸造的脱型力和抽芯力

在高的机械压力下结晶凝固的铸件被紧紧压缩在型腔中，因此，挤压铸造的脱型力和抽芯力在一般情况下，应大于压力铸造和金属型铸造。

6铸件收缩率、加工余量拔模斜度

挤压铸造的线收缩率比普通铸造小，设计铸型时，按铸铝合金收缩率的50%计算为宜。铝铸件加工余量取1~1.5mm为宜。拔模斜度，一般取1~3度为宜。

7挤压铸型材料

铸型材料的选择主要是根据铸造合金的浇注温度、工作条件、材料成本等因素铝合金的浇注温度较低，一般采用铬钨钒钢。而且经调质处理后再进行氮化(或氰化处理)。

挤压铸造工艺参数的确定

1比压的选择

挤压铸造的特点之一是对液态金属施加较高的机械压力来提。比压过小，效果不好；比压过大，增加了能源消耗，降低了模具使用寿命，增加了设备维修费用和铸件成本偶合器外壳铸件比压可根据规格大小在5~50MPa选用。

2加压开始时间

适宜的加压开始时间根据合金的浇注温度铸型温度和铸件壁厚等因素来确定铸铝合金的加压开始时间根据铸件大小在浇注后1~20秒加压。

3加压速度

加压速度过大，会引起飞溅，甚至使铸件产生披缝；过小，会使金属液温度降低过大，使结壳厚度过大而影响加压效果加压速度与铸件的尺水形状有关合适的加压速度为0.1米秒左右。

4加压时间

根据经验，对于铝合金铸件，壁厚小于50mm时，按0.3-0.5秒/mm进行计算.

5铸型涂料

为防止铸件粘焊铸型，使铸件顺利从型腔中取出，提高铸件表面光洁度和铸型的寿命，减缓液态金属的结壳速度，以利于液态金属在压力下充型和补缩，所以在挤铝铸件的表面一般都喷刷涂料。但要注意涂料厚度，以免引起夹杂缺陷建议采用水基胶状石墨涂料，主要成分有氧化锌、胶状石墨、水玻璃和水，粒度为50mm左右。

6铸型温度

铸铝用挤压铸造的预热温度为150-200℃，工作温度为200-300℃。由于我厂铸铝件要求连续生产，而且重量不轻，所以应设计水冷系统。

7浇注温度

浇注温度通常根据合金的液相线温度和结晶温度范围来决定建议采用560-720℃挤压铸造的明显效果：

1金属液流程短，吸气少；补缩效果好，晶粒细，组织致密均匀，铸件防渗漏能九金属液利用率提高。

2不使用砂芯，工作环境，占地面积少。

3生产率，一般比半金属型铸造高1~2.5倍。

4尺寸精度及表面光洁度高，加工余量小，生产成本低。