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压铸膜特点特征以及说明

来源:模具设计 时间:2023/3/14

压铸模锻工艺简介   

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),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,它能用变形合金、锻压合金,生产出结构很复杂的零件。

合金牌号包括:硬铝超硬铝合金、锻铝合金,如LY11、LY12、、、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,有更积极的义。   

一、压铸简介压力铸造简称压铸,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。

①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—MPa。

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—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。   

1、压铸机

(1)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

(2)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。

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。下面简单介绍一下压铸有色金属的情况。

(1)、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

(2)、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-℃-℃-℃-℃   

铝铜系-℃-℃-℃-℃   

铝镁系-℃-℃-℃-℃   

铝锌系-℃-℃-℃-℃   

锌合金-℃-℃-℃-℃   

镁合金-℃-℃-℃-℃   

铜合金普通黄铜-℃-℃-℃-℃   

硅黄铜-℃-℃-℃-℃   

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℃,以免晶粒粗大。   

二、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。

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。

④模具热疲劳龟裂失效压铸生产时,模具反复受激冷激热的作用,成型表面与其内部产生变形,相互牵扯而出现反复循环的热应力,导致组织结构二损伤和丧失韧性,引发微裂纹的出现,并继续扩展,一旦裂纹扩大,还有熔融的金属液挤入,加上反复的机械应力都使裂纹加速扩展。为此,一方面压铸起始时模具必须充分预热。另外,在压铸生产过程中模具必须保持在一定的工作温度范围中,以免出现早期龟裂失效。同时,要确保模具投产前和制造中的内因不发生问题。因实际生产中,多数的模具失效是热疲劳龟裂失效。

⑤碎裂失效在压射力的作用下,模具会在最薄弱处萌生裂纹,尤其是模具成型面上的划线痕迹或电加工痕迹未被打磨光,或是成型的清角处均会最先出现细微裂纹,当晶界存在脆性相或晶粒粗大时,即容易断裂。而脆性断裂时裂纹的扩展很快,这对模具的碎裂失效是很危险的因素。为此,一方面凡模具面上的划痕、电加工痕迹等必须打磨光,即使它在浇注系统部位,也必须打光。另外要求所使用的模具材料的强度高、塑性好、冲击韧性和断裂韧性均好。

⑥熔融失效前面已讲过,常用的压铸合金有锌合金、铝合金、镁合金和铜合金,也有纯铝压铸的,Zn、Al、Mg是较活泼的金属元素,它们与模具材料有较好的亲和力,特别是Al易咬模。当模具硬度较高时,则抗蚀性较好,而成型表面若有软点,则对抗蚀性不利。但在实际生产中,溶蚀仅是模具的局部地方,例内浇口直接冲刷的部位(型芯、型腔)易出现溶蚀现象,以及硬度偏软处易出现铝合金的粘模。

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