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    压铸件工艺在铸造生产中的应用

    发布日期:2019-09-08 发布者:润恒压铸

    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。①金属液是在压力下填充型腔,并在的压力下结品凝固,常见的压力为15100MPa。②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一内浇口速度),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。本文以铝合金压铸工艺为例,就压铸工艺在铸造生产中的应用进行探讨。

    1、压铸工艺的生产设备

    1)压铸机。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。

    2)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。

    3)压铸模具。压铸模具是铸造液态模锻的一种方法,一种在专用的压铸模锻机上完成的工艺。

    2、铝合金压铸工艺技术

    早期的铝合金压铸过程只有一个速度压送金属液进入模具,压射速度只有1m~2m/s。采用这种工艺,铸件内部气孔多,组织疏松,不久便改进为2级压射,把压射过程简单地分 解为慢速和2个阶段,但的速度也不过3m/s,后来为了增加压铸件的致密度,在慢速和之后增加了一个压力提升的阶段,成为慢压射,快压射和增压3个阶段,这就是经典的3段压射。

    真空压铸法与普通压铸法相比具有以下特点:1)气孔率大大降低;2)真空压铸的铸件的硬度高,微观组织细小;3)真空压铸件的力学性能较高。

    近来,真空压铸以抽除型腔中的气体为主,主要有两种形式:1)从模具中直接抽气;2)置模具于真空箱中抽气。采用真空压铸时,模具的排气道位置和排气道向积的设计至关重要。排气道存在一个“临界向积”,其与型腔内抽出的气体量、抽气时间及充填时间有关。

    因为一般压铸件难于进行固溶热处理,这就制约了压铸铝合金力学性能的提高,虽然充氧压铸、真空压铸等是提高合金力学性能的途径,但广泛采用仍有难度,所以新型压铸铝合金的开发研制一直在进行。电磁泵低压铸造电磁泵低压铸造是一种新崛起的低压铸造工艺,与气体式低压铸造技术相比,在加压方式方向是完全不同的。其采用非接触式的电磁力直接作用于液态金属,大大降低了由于压缩空气不纯及压缩空气中氧的分压过高所带来的氧化和吸气等问题,实现了铝液的平稳输送和充型,可防止由于紊流造成的一次污染。另外电磁泵系统完全采用计算机数字控制,工艺执行非常准确、重复性好,使铝合金铸件在成品率、力学性能、表向质量和金属利用率等方向都具有明显的优点。这项技术随着研究的不断深入,工艺也愈来愈成熟。

    3、铸件清理及压射速度的选择

    3.1铸件清理

    铸件的清理是很繁重的工作,其工作量往往是压铸工作量的10~15倍。因此随压铸机生产率的提高,产量的增加,铸件清理工作实现机械化和自动化是非常重要的。

    1)切除浇日及飞边。切除浇日和飞边所用的设备主要是冲床,液压机和摩擦压力机,在大量生产件下,可根据铸件结构和)fs状设计专用模具,在冲床上一次完成清理任务。

    2)表向清理及抛光。表向清理多采用普通多角滚筒和震动埋入式清理装置。对批量不大的简单小件,可用多角清理滚筒,对表向要求高的装饰品,可用布制或皮革的抛光轮抛光。对大量生产的铸件可采用螺壳式震动清理机。清理后的铸件按照使用要求,还可进行表向处理和浸渍,以增加光泽,防止腐蚀,提高气密性。

    3.2压射速度的选择

    通常以冲头速度和内浇日速度两种,压射速度慢速冲头推动金属液至内浇口0.3米/秒,内浇口填充满型腔4~9米/秒,快压射作用的影响,提高压射速度,功能转为热能,流动性好,有利于消除流痕,冷隔等缺陷,提高机械性能和珍向质量,压射速度的选项抒和考虑因素:1)具导热和比热性,凝固温度范围。2)模具温度低速度可低,反之速度可高。3)复杂的铸件采用高压射速度。 内浇口速度15~70米/秒,(金属液) 4)冲头压射速度与内浇口速度的关系:冲头压奥射速度越高,则金属液经口速度越高。

    4、铝合金压铸模表面氧化处理工艺技术

    蒸汽氧化处理作为一种表向处理工艺被运用于热作模具钢的时候,可以在钢铁材料的表向生成一层具有保护作用的蓝色Fe3O4薄膜,它具有、抗氧 化、致密、损、耐蚀、与基体结合强度好、有利润滑等优点。它能提高模具的抗冷热疲劳性能和抗熔融铝合金热熔损性能。热作模具在使用之前进行轻微氧化,通常是在空气中加热到500℃保持1~2小时,可以在模具表向产生1~10μm的氧化层。

    而模具钢在不同氧化气氛、蒸汽压力、温度和保温时间下氧化得到表面氧化膜其Fe3O4、Fe2O3成分比例是不同的,获得的整个氧化物层的厚度、致密度、抗热疲劳、抗熔损和焊合性能也是不同的。对铝合金压铸模采取适当的氧化工艺以获得较优的综合使用性能,具有很高的实际应用价值。主要特点技术性能:显著提高铝合金压铸模的抗热熔损性能;显著提高铝合金压铸模的使用寿命:提高铝合金压铸模的抗热疲劳性能。