《金属压铸工艺与模具设计》第5章：特殊压铸工艺简介详解.ppt

第5章 特殊压铸工艺简介 （时间：1次课，2学时） 第5章 特殊压铸工艺简介 压铸件内很难避免的气孔、缩松等缺陷不但使压铸件的力学性能(尤其是延伸率)和气密性降低，而且也使得压铸件不能进行焊接和热处理，这样就限制了压铸件的使用。为解决气孔、缩松问题，国内外采用一些特殊的压铸工艺，主要有真空压铸、充氧压铸、精速密压铸、半固态压铸等。 第5章 特殊压铸工艺简介 5.1 真 空 压 铸 5.2 充 氧 压 铸 5.3 精速密压铸 5.4 半固态压铸 5.5 黑色金属压铸 5.1 真 空 压 铸 5.1.1 真空压铸的特点 5.1.2 真空压铸的密封 5.1 真 空 压 铸 真空压铸是抽出压铸模型腔内的气体，建立一定的真空度后注入金属液的压铸方法。真空压铸主要用于生产要求耐压、强度高或要求进行热处理的高质量铸件。 5.1.1 真空压铸的特点 与普通压铸相比，真空压铸的特点是： (1) 消除或减少了压铸件内部的气孔，使铸件组织致密，提高了强度，压铸件可进行热处理。 (2) 镁合金压铸件在型腔排气困难部位易形成裂纹的倾向减小了。提高了力学性能，尤其是塑性。 (3) 金属液充填型腔时受到的反压力减小，可以用较低的压射比压压铸较大的薄壁铸件，成型性好，铸件表面质量提高。 (4) 可减少或不设排气系统。 (5) 真空密封结构复杂，制造安装困难，成本较高。 (6) 因型腔内气体少，导热快，铸件如有较厚的凸台，凝固时补缩困难，缩松加重。 5.1.2 真空压铸的密封 真空压铸要求型腔在很短时间内达到预定的真空度，因此要设计好真空系统，并对压铸模密封。真空压铸密封方法很多，常用的有两种： (1) 利用真空罩密封压铸模(见图5.1)。金属液浇到压室，待压射冲头越过加料口将压室密封后，即可抽出真空罩内空气，然后进行压铸。真空罩有通用的和专用的。通用真空罩可用于不同厚度的压铸模，专用真空罩只适用于某一种压铸模。用真空罩密封的方法抽气量大，不适用带液压抽芯的压铸模，目前已很少采用。 (2) 借助分型面抽真空(见图5.2)。压铸模排气槽经分型面上的总排气槽与真空系统连通，待压射冲头越过加料口后，由行程开关6打开真空阀5开始抽真空，金属液充满型腔后由小液压缸关闭总排气槽，防止金属液进入真空系统。这种方法抽气量少而且压铸模制造维修简单。 真空压铸需注意的是：因型腔内气体少，压铸件易激冷，为有利补缩，内浇口厚度要比普通压铸加大10%～50%。此外，因压铸件冷却快，晶粒细密，合金收缩率小于普通 压铸。 5.1.2 真空压铸的密封 5.1.2 真空压铸的密封 5.2 充 氧 压 铸 5.2.1 充氧压铸的特点 5.2.2 充氧压铸装置及工艺参数 5.2 充 氧 压 铸 充氧压铸又称无气孔压铸，主要用于铝合金压铸。它是在压铸前用氧气置换出型腔中的气体，再将金属液压入型腔的方法。型腔里的氧与铝合金反应，即=，形成数量不多(总质量的0.1%～0.2%)的小微粒(1以下)。这些微粒弥散在铝合金中，不影响加工。 5.2.1 充氧压铸的特点 (1) 消除或大大减少压铸件内部气孔，组织致密，使压铸件强度提高10%，延伸率提高0.5%～1%。 (2) 可对充氧压铸的铸件进行热处理，力学性能提高。 (3) 铸件可在200℃～300℃的环境中工作，而且可以焊接。 (4) 与真空压铸相比，装置结构简单，操作方便，投资少。 5.2.2 充氧压铸装置及工艺参数 充氧压铸要求型腔和压室中的空气最快、最彻底地由氧气代替。 1. 充氧压铸装置 充氧压铸装置如图5.3所示。氧气加入方法很多，一般有压室加氧和模具上加氧两种。立式冷压室压铸机多从反料冲头处充氧，如图5.4所示。它结构简单，密封可靠，易保证质量，适合于中心浇口铸件。卧式冷压室压铸机采用在压铸模上设充氧孔充氧的方法，充氧后压室中铝合金液与氧气接触面积大，容易氧化。 2. 充氧压铸工艺参数 (1) 应在合模到还有2～3 mm间隙时开始充氧，此时合模动作停留1～2 s，然后，再继续合模或减慢合模速度，以保证留在型腔中的空气排清。合模后要继续充氧一段时间，充氧最佳时间根据压铸件大小、复杂程度及充氧孔位置而定，一般为3～6 s。 (2) 充氧压力一般为0.4～0.7 MPa。充氧结束后应立即压铸。 (3) 充氧压铸的压射速度与压射比压与普通压铸相同。 (4) 模具预热温度略高，一般为250℃，以便使涂料中的气体尽快挥发排除。 充氧压铸要注意加氧口和排气口的选择和设计，避免加氧不足或与金属液氧化后剩余的氧在压铸时排不出而会造成气孔。 5.2.2 充氧压铸装置及工艺参数 5.2.2 充氧压铸装置及工艺参数 5.3 精速密压铸 精速密压