铝合金压铸工艺及压铸模具优化分析


2024-06-14

压铸工艺是指利用高压作用,将金属液迅速添加到压铸模具型腔中,使金属液冷却凝结后生产的铸件的工艺方式。压铸工艺主要包括两种基本方法: 冷室压铸和热室压铸。在当代工业化生产中,压铸工艺主要用于制造各种金属零件,应用压铸工艺的生产过程很少或不需要进行金属切削加工,生产制造工作效率高,具有显著的经济效益。

1.1压铸工艺

压铸工艺是指利用高压作用,将金属液迅速添加到压铸模具型腔中,使金属液冷却凝结后生产的铸件的工艺方式。压铸工艺主要包括两种基本方法: 冷室压铸和热室压铸。在当代工业化生产中,压铸工艺主要用于制造各种金属零件,应用压铸工艺的生产过程很少或不需要进行金属切削加工,生产制造工作效率高,具有显著的经济效益。

1.2铝合金型材压铸生产工艺

铝合金型材压铸生产工艺包含压铸机调整、压铸模具组装、磨料加热、建筑涂装、锁模、浇注压注、试压、出模、精磨、精铸等工序 (如图1)。

1.3压铸工艺原理:

压铸工艺将环境温度、工作压力、长度、速率等工艺要素灵活运用,压铸速度快、效率高,在零部件生产行业具有相对优势:

(1) 压铸工艺可以生产复杂的金属零件; 熔融金属在高压的作用下,可以保持相对较高的流动性,因此在外观复杂,轮廓清晰,厚壁深腔的金属零件生产过程中,压铸工艺比其他加工技术应用更广泛。

② 压铸件精度高,性价比高; 一般压铸加工精度在IT9-IT13水平,压铸件外观粗糙度在Ra0.8-3.2um,零件的组织密度高,硬度和韧性都很高,互换性很好。

③ 压铸工艺中的材料利用率高; 由于压铸件的精度高,生产时只需稍加机械加工制造就可以开始安装应用,因而材料利用率通常在六到80%,胚胎使用率甚至可以达到90% 以上。

④ 压铸加工工艺制造效率高;金属液充填速度快、时间短、凝结快,压室压铸机一小时压铸量在四百至一千次,冷压室压铸机一小时压铸量在八十至一百次,与其他生产工艺相比,压铸加工工艺制造效率高,更适合批量生产。

⑤ 易于实现零件零件独特性能试验方案; 在压铸磨料设置定位机构时,可预埋铸造预埋件,可较好地实现零件的局部特殊要求。

所有的加工工艺方法都很难做到最好,压铸加工工艺也不例外:

① 出气孔和铸件缺陷; 液态金属迅速填充到凹模中并迅速冷却,这个过程很短,凹模中的气体如果不迅速排出,压铸将有出气孔或空气中氧化夹杂物存在,危害压铸质量。

② 成本高,不适合小批量; 压铸生产过程中压铸机、压铸模具、金属液三要素缺一不可,其中压铸机、压铸模具成本高,不适合进行小批量。

③ 压铸铝合金种类相对有限,压铸规格受到限制; 受压铸磨料应用环境温度的限制,现阶段可用于进行压铸操作的铝合金主要包括铝合金型材、锌合金材料、铜镍合金和压铸铝。此外,由压铸机和压铸模具规格,不能进行大中型零件的压铸。

④ 磨料的使用期稍短;受技术条件限制,压铸磨料在使用过程中经常出现裂纹、脆断和浸出现象,大大缩短了磨料的使用期。