五金外壳压铸成型关键技术研发

♦研究内容提要
在压铸生产中，由于金属液在型腔中的运动速度极高，型腔中的气体难以完全排除，金属液内会包裹着大量气体，充填结束后金属液在型腔中的冷却速度很快，靠近型腔的金属液快速凝固形成表面硬壳，致使金属液中的气体来不及溢出而在铸件中形成气孔。

由于底座是壁厚复杂型零件，在压铸生产中，易产生气孔等质量缺陷，本项目研发高可靠性精密铝合金件压铸成型技术，主体材料选用铝合金，采用压铸法进行生产，通过底座压铸成型工艺设计，压铸成型过程仿真分析及工艺优化，运用数值模拟技术，确定最优工艺参数数值及其组合，预测并减少底座零件在压铸成型过程产生的气孔等缺陷，提高产品的成品率和精度。

一、国内外现状
随着压铸新工艺（挤压压铸、真空压铸、充氧压铸、超低速压铸和半固态流变压铸等）的开发利用，很大程度上改善了压铸过程的成型条件，显著地提高了压铸件的内在质量及力学性能。

在压铸生产的铝铸件内含气量为 15-45ppm，是金属型铝铸件含气量的 10-20 倍。

因此压铸生产的铝铸件不能进行机械加工，否则暴露在铸件表面的气孔会降低铸件的工作性能。

在高温下，铸件内部气孔内气体会发生膨胀，因而铸件不能进行焊接和热处理。

在压铸生产中，由于金属液在型腔中的运动速度极高，型腔中的气体难以完全排除，金属液内会包裹着大量气体，充填结束后金属液在型腔中的冷却速度很快，靠近型腔的金属液快速凝固形成表面硬壳，致使金属液中的气体来不及溢出而在铸件中形成气孔。

铝合金压铸件具有密度小、比强度高、综合性能优良等特性，铝合金压铸件在生产中常会出现气孔等缺陷，造成这些缺陷的主要原因是压铸成型条件选择不当。

本项目研发高可靠性精密铝合金件压铸成型技术，底座材料选用铝合金，采用压铸法进行生产，实现零件表面不能存在飞边毛刺、裂纹，内部不能存在大量的气孔等。

二、工程概况
1、本项目由公司研发部自主研发完成；本项目的研制工作纳入公司的科研管理体系，监督审核项目进度和成果。

2、本项目由本公司6位研发部成员组成项目小组，其他相关科技人员配合，结合企业自身特点和技术积累，通过创新，终于取得了初步成功。

3、本项目预计投入研发资金 27万元；
4、本项目形成的知识产权权属公司，针对本项目产品的核心技术，已向知识产权部门申请了专利进行保护。

三、主要研究内容及关键技术
主要研究内容：
由于底座是壁厚复杂型零件，在压铸生产中，易产生气孔等质量缺陷，本项目研发高可靠性精密铝合金件压铸成型技术，主体材料选用铝合金，采用压铸法进行生产，通过底座压铸成型工艺设计，压铸成型过程仿真分析及工艺优化，运用数值模拟技术，确定最优工艺参数数值及其组合，预测并减少底座零件在压铸成型过程产生的气孔等缺陷，提高产品的成品率和精度。

关键技术：
1、抗腐蚀性精密五金主体成型工艺
为铸造性能和较好的抗腐蚀性，精密五金主体采用铝合金，分型面的确定直接影响着压铸模的结构及加工工艺以及压铸成型的效果和生产率。

分型面设置在铸件轮廓尺寸最大的位置处，保证铸件的表面质量和尺寸精度要求。

底座轮廓尺寸最大的位置为一平面，上面有四个突起且有些部位的结构较复杂，有 4 个孔洞，需要较多的抽芯机构。

把浇注系统留在定模，型芯留在动模，有利于浇注系统和溢流排气系统的布置，从而获得较好的充填成型。

2、精密五金件压铸技术
铸件的凝固时间短，凝固速度较快，易得到好的结晶组织，原来弥散的微小气孔来不及形成集中气孔，铸件的力学性能也能得到提高。

充填过程中的前沿冷却的金属液将型腔中的气体有序的排出，混着其他氧化杂物及卷有气体的冷污金属液聚集于大容量的溢流槽中，通过改善填充条件，有效地防止了底座铸件局部产生气孔缺陷，能够提高底座铸件质量。

四、要达到的目标、成果形式及主要技术指标
达到的目标：
1、本项目计划研发的高可靠性精密铝合金件压铸成型技术，采用压铸法进行生产，实现零件表面不存在飞边毛刺、裂纹，内部不存在大量的气孔等。

2、本项目通过研发抗腐蚀性精密五金主体成型工艺、精密五金件压铸技术，并应用于精密五金主体，以形成批量生产和批量销售。

成果形式：
将研发出的核心技术申请相关专利，形成自主知识产权。

目前，已向专利部门提交了专利申请。

主要技术指标：
1、加工精度：±0.005mm；
2、产品材料：镁铝合金；
3、测量精度：±0.001mm；
4、粗糙度：±Ra0.01mm。

五、前期工作基础
1、本项目技术“高可靠性精密铝合金件压铸成型技术研发”为我司自主项目，具有自主的核心技术。

2、本项目研发小组人员已经确定，项目组等待审批正式成立，具备了人员条件；
3、本项目已经完成了研发前的技术资料收集，检索工作；基本确定好了研发的方向及论证工作；
4、本项目研发所需的场地及仪器设备基本备齐。

附件1：技术立项申请表。