技術(shù)文章
壓鑄工藝簡(jiǎn)要介紹
閱讀:957 發(fā)布時(shí)間:2023-5-16隨著金屬壓鑄工藝的迅猛發(fā)展,特斯拉首用一體化壓鑄車身,將70個(gè)零部件合為一體的壓鑄工藝(目前縮減為2件,未來會(huì)合為1件)。眾多車企也隨之跟進(jìn),一體壓鑄車身技術(shù)自然有其獨(dú)到的魅力。那么,什么是金屬壓鑄工藝呢?今天我們做一個(gè)簡(jiǎn)要介紹。
壓鑄就是利用機(jī)器、模具和合金等三大要素,將壓力、速度及時(shí)間統(tǒng)一的過程,它是近代金屬加工工藝中發(fā)展較快的一種少、無切削的特種鑄造方法,是將熔融金屬在高壓高速下充填鑄型,并在高壓下結(jié)晶凝固形成鑄件的過程。
壓鑄設(shè)備將電機(jī)的電能通過馬達(dá)轉(zhuǎn)換為泵的液壓能,從而進(jìn)行動(dòng)作(即打開和關(guān)閉模具以及噴射熔化金屬進(jìn)入模具型腔)。
壓鑄工藝的壓射部分是使用液壓系統(tǒng)的能量來推動(dòng)沖頭,從而將熔化金屬推進(jìn)模具型腔。熔化金屬進(jìn)入模具型腔前通過一個(gè)稱為流道的流動(dòng)通道以及一個(gè)橫截面積更小的稱為澆口的部分。澆口有加速金屬流動(dòng)的作用,同時(shí)它也使得流道系統(tǒng)可以輕易與鑄件脫離(具體可詳見流道和澆口部分的手冊(cè))。
優(yōu)點(diǎn):
缺點(diǎn):
主要壓鑄合金
壓鑄合金是壓鑄生產(chǎn)的關(guān)鍵要素之一,選用壓鑄合金時(shí),要充分考慮其使用性能、工藝性能、使用場(chǎng)合、生產(chǎn)條件等。
AL-Si 合金:結(jié)晶溫度間隔小,合金中硅相有很大的凝固潛熱和較大的比熱容,線收縮系數(shù)也比較小。
AL-Mg合金:室溫力學(xué)性能好。抗腐蝕性強(qiáng),鑄造性能比較差,力學(xué)性能的波動(dòng)和壁厚效應(yīng)都比較大。
AL-Zn合金:壓鑄件經(jīng)自然失效后,可獲得較高的力學(xué)性能。
壓鑄機(jī)的選用,對(duì)壓鑄生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、管理成本等諸多方面,有著十分重要的影響。為此,合理地選擇適用的壓鑄機(jī),是一項(xiàng)技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性都很強(qiáng)的工作。
壓鑄機(jī)的分類
熱室壓鑄機(jī):鋅合金,鎂合金等;
冷室壓鑄機(jī):鋅合金,鎂合金,鋁合金,銅合金等;
立式壓鑄機(jī):鋅,鋁,銅,鉛,錫。
熱室和冷室的區(qū)別在于:壓鑄機(jī)的射料系統(tǒng)是否浸泡在金屬溶液里。壓鑄機(jī)也可分為臥式與立式。
基于壓鑄工藝生產(chǎn)效率高、鑄形復(fù)雜,精度高等特點(diǎn),壓鑄工藝在汽車、拖拉機(jī)、電氣儀表、電信器材、航天航空、醫(yī)療器械及輕工日用五金行業(yè)的應(yīng)用很廣。壓鑄工藝生產(chǎn)的主要零件有發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體、汽缸蓋、變速箱體、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、儀表及照相機(jī)的殼體及支架等。
1.沖頭油
在壓鑄過程中,每壓射一次,沖頭就必須在動(dòng)態(tài)下與沖頭油接觸一次,并與壓室摩擦一次。壓射機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的靈活可靠有賴于沖頭運(yùn)動(dòng)的平滑,及其與套筒之間間隙的穩(wěn)定。壓射系統(tǒng)的性能對(duì)于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)壓鑄件(鑄件必須無疏松,無非金屬夾雜,同時(shí)保證尺寸精度和力學(xué)性能),控制充型期間和充型后的金屬壓力,以及壓射到鑄型內(nèi)的金屬體積和速度等都是至關(guān)重要的。可以說絕對(duì)可靠的沖頭系統(tǒng)是成功壓鑄的靈魂。而良好的潤滑性能又是保證壓射系統(tǒng)正常的關(guān)鍵。
2.脫模劑
在壓鑄過程中,模具不斷地被高溫液態(tài)金屬加熱,其溫度不斷上升。過高的模具溫度,將使壓鑄件產(chǎn)生一些缺陷,如粘模、鼓泡、崩裂、熱裂等,同時(shí)模具長時(shí)間地工作在高溫環(huán)境中,模具材料強(qiáng)度下降,造成模具表面裂紋,致使模具壽命下降。為緩解或解決以上問題,在工件生產(chǎn)中,往往采用噴涂或涂敷脫模劑措施。
脫模劑,是一種介于模具和成品之間的功能性物質(zhì)。它可以在模具表面形成均勻的離型膜,使得模塑成形物能夠離型,并且使產(chǎn)品保持完整性和后加工性。
3.抗燃液壓油
壓鑄設(shè)備通常在高溫環(huán)境下工作。日常的泄漏或管道、接頭的破裂等突發(fā)事件,使傳統(tǒng)的礦物基液壓油有火災(zāi)的隱患,對(duì)設(shè)備及操作人員的生命安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。
因此要選用抗燃液壓液,從而保證在壓力條件下,有明火、高溫環(huán)境下液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。