3 压铸工艺
在压铸生产中,压铸机、压铸合金和压铸型是三大要素。压铸工艺则是将三大要素作有权的组合并加以运用的过程。使各种工艺参数满足压铸生产的需要。
3.1 压力和速度的选择
压射比压的选择,应根据不同合金和铸件结构特性确定,表1是经验数据。
表1 常用压铸合金的比压 (kPa)
合 金 |
铸件壁厚<3mm |
铸件壁厚>3mm | ||
结构简单 |
结构复杂 |
结构简单 |
结构复杂 | |
锌合金 |
30000 |
40000 |
50000 |
60000 |
铝合金 |
30000 |
35000 |
45000 |
60000 |
铝镁合金 |
30000 |
40000 |
50000 |
65000 |
镁合金 |
30000 |
40000 |
50000 |
60000 |
铜合金 |
50000 |
70000 |
80000 |
90000 |
对充填速度的选择,一般对于厚壁或内部质量要求较高的铸件,应选择较低的充填速度和高的增压压力;对于薄壁或表面质量要求高的铸件以及复杂的铸件,应选择较高的比历和高的充填速度。
3.2 浇注温度
浇注温度是指从压定进入型腔时液态金属的平均温度,由于对压室内的液态金属温度测量不方便,一般用保温炉内的温度表示。浇注温度过高,收缩大,使铸件容易产生裂纹、晶粒粒大、还能造成粘型;浇注源度过低,易产生冷隔、表面花纹和浇不足等缺陷。因此浇注温度应与压力、压铸型温度及充填速度同时考虑。
3.3 压铸型的温度
铸压型在使用前要预热到一定温度,一般多用煤气、喷灯、电器或感应加热。在连续生产中,压铸型温度往往升高,尤其是压铸高熔点合金,升高很快。温度过高除使液态金属产生粘型外,铸件冷却缓慢,使晶粒粗大。因此在压铸型温度过高时,应采期冷却措施。通常用压缩空气、水或化学介质进行冷却。
3.4 充填、持压和开型时间
1)充填时间
自液态金属开始进入型腔起到充满型腔止,所需的时间称为充填时间。充填时间长短取决于铸件的体积的大小和复杂程度。对大而简单的铸件,充填时间要相对长些,对复杂和薄壁铸件充填时间要短些。充填时间与内浇口的截面积大小或内浇口的宽度和厚度有密切关系,必须正确确定。
2)持压和开型时间
从液态金属充填型腔到内浇口完全凝固时,继续在压射冲头作用下的持续时间,称为持压时间。持压时间的长短取决于铸件的材质和壁厚。
持压后应开型取出铸件。从压射终了到压铸打开的时间,称为开型时间,开型时间应控制准确。开型时间过短,由于合金强度尚低,可能在铸件顶出和自压铸型落下时引起变形;但开型时间太长,则铸件温度过低,收缩大,对抽芯和顶出铸件的阻力亦大。一般开型时间按铸件壁厚1毫米需3秒钟计算,然后经试任调整。(后续)
3.5 压铸用涂料
压铸过程中,为了避免铸件与压铸型焊合,减少铸件顶出的摩擦阻力和避免压铸型过分受热而采用涂料。对涂料的要求:
1)在高温时,具有良好的润滑性;
2)挥发点低,在100~150℃时,稀释剂能很快挥发;
3)对压铸型及压铸件没有腐蚀作用;
4)性能稳定在空气中稀释剂不应挥发过决而变稠;
5)在高温时不会析出有害气体;
6)不会在压铸型腔表面产生积垢。
表2 为所常用的压铸涂料
表2 压铸用涂料及配制方法
序号 |
原材料名称 |
配比(%) |
配制方法 |
适用范围 |
1 |
胶体石墨 (油剂) |
|
成 油 |
1.用于铝合金对防粘型效果 2.压射冲头,压室和易咬合部分 |
2 |
天然蜂蜡 |
|
块状或保持在温度不 高于85 oC的熔融状态 |
用于锌合金的成型表面要求光洁的部分 |
3 |
氧化钠水 |
3-5 97-95 |
将水加热至70-80 oC 再加氧化钠,搅拌均匀 |
用于由于合金冲刷易产生粘型部位 |
4 |
石墨机油 |
5-10 95-90 |
将石磨研磨过筛(200 o) 加入40 ℃左右的机油电搅拌均匀 |
1.用于铝合金 2.压射冲头,压室部分效果良好 |
5 |
锭子油 |
30o 50o |
成 品 |
用于锌合金作润滑 |
3.6 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)切除浇口及飞边
切除浇口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,可根据铸件结构和形状设计专用模具,在冲床上一次完成清理任务。
2)表面清理及抛光
表面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,对表面要求高的装饰品,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,还可进行表面处理和浸渍,以增加光泽,防止腐蚀,提高气密性。