挤压铸造
挤压铸造工艺流程
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挤压铸造工艺流程嘿,咱来讲讲挤压铸造的工艺流程。
咱先从模具准备开始说。
模具就像一个特殊的小房子,零件要在这个房子里成型。
得把模具清理得干干净净的,不能有杂物或者灰尘,不然会影响零件的质量。
就像我们打扫房间,要把每个角落都弄干净。
然后是准备金属液。
把金属材料加热融化,这金属液就像一锅滚烫的岩浆。
温度得控制好,太高或者太低都不行。
太高了金属液可能太稀,太低了又不容易流动。
就像做饭时火候要适中,火大了饭糊了,火小了饭不熟。
接着把准备好的模具合起来,中间留着一个空腔,这个空腔就是用来装金属液的。
现在把金属液倒入模具的空腔里。
倒的时候要小心,要让金属液均匀地流进每个角落。
就像倒水进杯子,要慢慢倒,让水均匀分布。
然后就开始挤压啦。
有一个专门的挤压设备,就像一个大力士,用力地挤压模具。
这个压力能让金属液在模具里填得更紧实。
压力的大小很关键,如果压力不够,零件可能会有气孔或者不密实;压力太大了,模具可能会受不了。
就像我们按东西,太轻了按不紧,太重了东西可能会坏掉。
在挤压的过程中,金属液在模具里慢慢冷却。
这时候模具就像一个大冰箱,让金属液凝固成我们想要的形状。
等金属液完全凝固了,就可以打开模具了。
把成型的零件取出来,就像从模具这个小房子里把宝贝拿出来一样。
取出来的零件还得进行一些后续处理。
比如说把零件上一些多余的部分去掉,就像修剪树枝一样,让零件看起来更规整。
有时候还需要对零件进行一些表面处理,让零件的表面更光滑或者更有光泽。
挤压铸造的工艺流程虽然有点复杂,但是它能做出质量非常好的零件。
在汽车、航空等很多领域都有应用。
就像一个神奇的魔法,把金属液变成了一个个精致的零件。
挤压铸造工艺原理、特点、分类
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第9章挤压铸造9.1概述9.1.1工艺原理挤压铸造,简称挤铸,也称“液态模锻”或“液锻”。
其原理是对进入挤压铸型型腔内的液态(或半固态)金属施加较高的机械压力,使其成形和凝固,从而获得铸件或铸锭的一种工艺方法。
此工艺是一种介于模锻与压铸之间,实施铸锻结合的工艺。
其与模锻不同,置于模具(铸型)中的不是固态坯料,而是液态(或半固态)金属;与普通压铸不同,其液态金属是自下而上缓慢、平稳充型的,并保持在高压力下凝固。
9.1.2工艺分类从工艺方法方面,挤压铸造主要分两大类:①直接挤压铸造,简称直接挤铸,包括直接冲头挤铸、柱塞挤铸等,即液态金属在压力推动下充填由冲头与凹型组成的型腔中,且挤压冲头直接挤压在铸件上(见图9-1)。
②间接挤压铸造,简称间接挤铸,包括上压式和下顶式间接挤铸等,即液态金属在压力推动下,充填已闭合锁型的型腔中,挤压压冲头通过内浇道将压力传递到铸件上(见图9-2)。
图9-1典型直接挤压铸造工艺程序示意图a)铸型准备b)浇注c)合挤压压d)开型,取出铸件按挤压铸型的分(合)型方向的不同,挤压铸造也可分为立式挤铸(水平分型,如图9-1所示)和卧式挤铸(垂直分型,如图9-2所示)两大类。
但不论是何种类型,为创造良好的排气条件,挤压冲头对液态金属的挤压力,大都是垂直方向(由上向下或自下而上)施加的。
图9- 2典型间接挤压铸造(下顶式)工艺程序示意图a)铸型准备后浇注 b)合型,挤压料筒摆正e)挤压头和挤压料筒上升 d)挤压头上升挤压9.1.3工艺过程挤压铸造的工艺过程一般分为下列步骤(见图9-1,图9-2)。
(1)铸型准备包括对铸型、挤压料简及挤压冲头的清理和喷涂,并将其回复到准备位置上。
(2)浇注将液态(或半固态)金属注入凹型或料筒中。
(3)合型合型并锁型,将料筒、冲头进入待挤压位置。
(4)挤压用挤压冲头将液态(半固态)金属推人型腔,并继续保压直至其完全凝固。
(5)开型推出铸件。
挤压铸造一般在专用挤压铸造机(简称挤铸机)上进行。
挤压铸造文档
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挤压铸造1. 引言挤压铸造是一种常用的金属加工工艺,通过将熔融金属注入金属模具中,利用模具中的压力将金属材料挤压成所需的形状和尺寸。
本文将介绍挤压铸造的原理、工艺步骤以及应用领域。
2. 挤压铸造原理挤压铸造基于材料的可塑性和流动性,在一定的温度下将金属材料熔化,然后通过压力将熔融金属注入金属模具中。
在注入过程中,金属材料受到模具内的压力作用,使其流动,进而填充模具的空腔,最终形成所需的形状。
3. 挤压铸造工艺步骤3.1 材料准备材料准备是挤压铸造的第一步,包括选择合适的金属材料和准备模具。
金属材料的选择应根据所需的机械性能、化学性质和使用环境等进行合理选取。
模具的准备包括设计、制造和调试,确保模具能够满足产品的要求。
3.2 加热与熔化将金属材料放入熔炉中进行加热,直到达到熔点,使其变为熔融状态。
在加热过程中,需要注意控制加热温度和时间,避免金属材料的过热或烧损。
3.3 挤压铸造将熔融金属通过挤压机的压力注入预热好的金属模具中。
在注入的过程中,可以通过控制挤压机的压力和速度来控制金属材料的流动性和填充性能。
在注入后,保持一定时间以保证金属材料充分冷却和凝固。
3.4 冷却与脱模经过一定时间的冷却后,金属材料逐渐凝固,然后可以进行脱模。
脱模可以通过拆卸模具或者采用其他合适的方法进行。
3.5 后处理在脱模后,需要对挤压铸造件进行后处理,包括切割、修整、清洁和检测等步骤。
通过后处理可以使挤压铸造件达到所需的尺寸、表面光洁度和质量要求。
4. 挤压铸造的应用领域挤压铸造广泛应用于各个行业,特别是在汽车、航空航天、电子和家电等领域。
以下是挤压铸造的一些常见应用: - 汽车行业:引擎零部件、车身结构件、车轮等。
- 航空航天行业:飞机结构件、发动机零部件等。
- 电子行业:散热器、电子外壳等。
- 家电行业:厨具、灯具等。
5. 结论挤压铸造是一种重要的金属加工工艺,具有高效、精密、经济的特点。
通过合理的工艺控制和材料选择,可以获得高质量的挤压铸造件。
挤压铸造工艺简介
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应力 [MPa]
200
180
160
σu=143MPa
140
120
100
80
σu=67MPa
60
普通压铸
40
挤压铸造
20
0
104
105
106
107
108
重复次数(Cycle) [次]
3.挤压铸造工艺的应用实例
3.挤压铸造工艺的应用实例
ABS valve body
压射单元的
YY
小型化
・压射行程
350T
800T
・油缸直径
X 3,250mm 4,100mm
XX
・熔杯直径
Y 2,600mm 3,400mm
・熔杯回倾角度
Z 2,000mm 3,700mm
1.挤压铸造工艺的概要
UBE压铸机的开发历史
昭和 35年
1960年
45年 1970年
55年 1980年
平成 2年 1990年
650
AC4CH挤压铸造 AZ91挤压铸造 600
AZ91普通铸造 550
AC4CH普通铸造
AC4CH熔点: 615℃ AZ91熔点: 595℃
热电偶
0
10
20
30
40
注汤后的时间经过 (sec)
熔杯内温 度测定
2.挤压铸造件的特征
2.挤压铸造品德特征
换挡片内部品质比较/A390合金(ADC14相当)
・射出速度:max. 10 m/s
1.挤压铸造工艺的概要
UBE挤压铸造机的出厂数量
Europe: 38 sets
挤压铸造原理及缺陷分析
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挤压铸造原理及缺陷分析挤压铸造是一种将熔融金属挤压入模具中制造零件的方法。
其原理是通过一个称为挤压器的设备,在高温下应用高压将熔融金属挤压入永久性金属模具中,形成所需形状的零件。
这种工艺是高效率、高精度和高可靠性的制造方法之一。
挤压铸造的过程是将熔化的金属通过压力挤压入设计好的金属模具中。
在挤压过程中,金属将受到高度的压缩力,以使其具有所需的形状和结构。
这种挤压过程需要高度的技巧和专业知识,以确保零件的质量可靠。
挤压铸造的优点包括高精度、高品质、高效率、低成本、短周期、较少的加工量和高重复性。
另外,挤压铸造可用于制造一些常规铸造方法无法制造的零件。
挤压铸造过程中存在的缺陷包括:1. 内部气孔:在挤压过程中,熔化的金属流动性良好,但可能会导致在制造过程中产生气泡。
这些气泡会影响零件的质量和强度,甚至可能导致零件崩溃。
2. 金属受力不均:在挤压过程中,金属受到的压力和力量可能不均匀分布,这可能导致零件的某些区域强度低下。
3. 熔化的金属会受到冷却:在挤压过程中,金属会受到自然冷却。
这可能会降低材料的可加工性,并影响零件的准确度和质量。
4. 模具磨损:在整个挤压过程中,模具接触熔化的金属多次,并经受高压挤压力作用。
这可能导致模具表面磨损、裂纹或其它缺陷,进而影响零件质量。
5. 长时间的实验和制造周期:挤压铸造通常需要花费较长的时间来制造。
这可能导致生产周期较长,并且对公司的成本和效率产生不利影响。
总之,虽然挤压铸造具有创新性、可靠性和高效性等优点,但同时也存在一些缺陷,需要在制造过程中得到控制和解决。
压力铸造、挤压铸造及气压铸造成形技术
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压力铸造、挤压铸造及气压铸造成形技术这三种铸造技术适用于颗粒、短纤维及晶须增强复合材料、长纤维复合材料的制作。
使用这类方法时一般要按零件的形状预先制得增强物预制块。
预制块可以通过非有机粘结剂粘结后预压成块,也可烧结而成。
1、压力铸造成形技术使用压力铸造时,将预制块放入带有分型机构的半型中,合型后在200MPa压力作用下使液体迅速充型。
这种方法操作简单,但由于充型速度高、凝固速度快,极易使铸件形成内部气孔缺陷。
2、挤压铸造成形技术挤压铸造和压力铸造的不同点是:将预热后的预制块放入预热的铸型中,在重力下浇入液态金属或合金,然后在压头作用下使液体渗入预制块,液态金属在压力下凝固。
有人用这种方法制取Al2O3短纤维锌基复合材料。
日本有人直接将碳及玻璃颗粒放入铸型,然后压头作用在锡液上使金属体挤入铸型。
不采用预制块的另一种做法是将机械搅拌和挤压结合起来。
我国有人用这种方法制取了高质量的铝/石墨复合材料及铸件。
在搅拌阶段,以400~1000r/min转速搅拌金属液体,然后以10~90g/min的速度将石墨粉加入含有镁0.25~0.50wt%的铝液中。
在挤压阶段,采用10t油压机,压力为91MPa左右。
田中荣一也用此法生产Al2O3颗粒增强锡基复合材料。
李爱华将撑融铸造与挤压铸造结合起来,将重量比为铝合金的3%~6%的包镍铜石墨粉加入到液固合金浆液中,然后将其迅速挤压成轴承毛坯。
搅拌器表面涂有耐热矾土水泥,转速为400~1500r/min。
挤压设备为YA32-100型挤压机,加压速度为7mm/s。
不少人对复合材料的挤压铸造在理论上做了深入探讨。
储双杰等在利用挤压铸造制造碳纤维增强A356复合材料时特别研究了合金的凝固过程。
发现在浇注温度高时其凝固发生在整个浸渗过程之后。
由于模具和纤维的激冷作用,初生铝固溶体相在纤维间隙开始形核并逐渐向纤维表面长大;而共晶硅相则是依附在碳纤维表面形核及长大。
并发现,随凝固冷却速度的降低,共晶硅相的形态由蠕虫状向针状、块状转变。
挤压铸造原理及缺陷分析
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挤压铸造原理及缺陷分析挤压铸造技术与传统金属型重力铸造相比区别较大,对于某些铸件的生产有独特优势,然而实际生产中出现的一些铸造缺陷,成因也不同于传统铸造,本文试图从原理和生产实际出发,分析挤压铸造的原理和流程参数,及其铸造常见缺陷,利用技术上的经验和实践提出改进方法,已达到推进该项铸造技术的推广,减少损失。
挤压铸造原理及特点1.1.基本原理挤压铸造又可称为液态模锻,是将金属或合金升温至熔融态,不加处理注入到敞口模具中,立即闭合模具,让液态金属充分流动以充填模具,初步到达制件外部形状,随后施以高压,使温度下降已凝固的外部金属产生塑性变形,而内部的未凝固金属承受等静压,同步发生高压凝固,最后获得制件或毛坯的方法。
由于高压凝固和塑性变形同时存在,制件无缩孔、缩松等缺陷,组织细密,力学性能高于铸造方法,接近或相当锻造方法;无需冒口补缩和最后清理,因而液态金属或合金利用率高,工序简化,为一具有潜在应用前景的新型金属加工工艺。
1.2.挤压铸造的特点挤压铸造的工艺对铸造设备有特殊的要求,并且目前只对部分铸件有较好的效果。
首先,挤压铸造设备,需要提供低速但流量较大的液态金属填充能力,速度约为0.5~3m/s,流量可达1~5kg/s,这样熔融态金属才能平稳地将铸型内气体排出,并填充铸型,随后铸型填满的瞬间(50ms~150ms),应能将铸型内铸造比压提升到60~100MPa,这样合金便能在高压下凝固成型。
由于前述的低速大流量,且挤压铸造内浇道有冒口补缩的作用,内浇道口径较大,且位于铸件最肥厚的部位。
由于上述特点,挤压铸造适合厚壁铸件(10~50mm),但铸件尺寸不宜太大(小于200mm)。
与压铸相同,挤压铸造只可使用脱模剂,不适用保温涂料,故而金属凝固速度极快,达到300~400摄氏度/s,与金属型重力铸造冷却速度相比,达到了其3~5倍,伸长率高于其他铸造方法约2~3倍。
挤压铸造的生产工艺流程以直径190系列的铝活塞为例,介绍挤压铸造的工艺流程,挤压铸造借鉴于压力铸造和模锻工艺,其大体工艺流程为把液态金属直接浇入金属模内。
第章挤压铸造
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(4)金属浇注温度 • 为利于提高铸件内部质量和铸型工作寿命,铸型
垂直合型挤压铸造时的金属浇注温度比砂型铸造 和金属型铸造偏低。
• 一般挤压铸造时金属浇注温度比该金属的液相线 温度高50~100度。
(5)浇注的定量
• 常采用体积定量法对浇入凹型中的金属数量进行 定量,也可用称重法进行浇注金属的定量。
第六章
挤压铸造
原理:把液态金属直接浇入金 属模内,然后在一定时间内 以一定的压力作用于焙融或 半熔融的金属液体使之成形, 并在此压力下成型、凝固, 从而获得毛坯或零件的一种 成形方法。
又称液态模锻,是介于铸 造、锻压之间的一种少无 切削工艺技术。
工艺流程:
1.铸型准备 2.浇注 3.合型加压 4.开型取件
适用范围:
1、在材料种类方面适用性较广,可用于生产各 种类型的合金,如铝合金、锌合金、铜合金、灰 铸铁、球墨铸铁、碳钢、不锈钢等。
2、对于一些复杂且性能上有一定要求的零件, 采用挤压铸造合适。因为挤压铸造既能容易成形, 又能保证产品性能的要求。
3、在工件壁厚方面,一般来讲不能太薄,否则 将给成形带来困难。
• 另外,可在设计铸型时,设置溢流器,以使多余 金属在挤压铸造成型时进入该处,保证铸件尺寸 不会因浇注金属太多而出现偏差。
(6)铸型的润滑
• 为铸件凝固后冲头能很顺利地自铸件中抽出,铸 件与凹型的脱离也应同样顺利,降低铸件与铸型 间的摩擦力,在浇注时和进行挤压成形之前,需 对铸型和冲头工作表面刷涂润滑剂。
➢ 2)浇注后开始加压时间的间隔不应超过15s。 ➢ 3)挤压时冲头的下压移动速度 • 冲头下压移动速度太低,易出现金属液未充满型
腔时金属已不能流动;速度太高,金属液充型时 流速太快,金属液中产生涡流,卷入气体。
挤压铸造
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目录
概述 挤压铸造合金的组织和性能 挤压铸造工艺 铸型设计 挤压技术新发展
挤压铸造成型
7.3.1 概述
挤压铸造(Squeeze Casting)也称“液态模(Liquid Metal Forging),这一概念最早出现在1819年的一项英国专利中,第一台 挤压铸造设备1931年诞生在德国,随后挤压铸造在前苏联得到较广 泛的应用,但直到20世纪60年代才开始在北美、欧洲和日本获得应 用。北美压铸协会(NADAC)对挤压铸造的定义为:采用低的充型速 度和最小的扰动,使金属液在高压下凝固,以获得可热处理的高致密 度铸件的铸造工艺。
挤压铸造成型
5.浇注温度 挤压铸造所采用的浇注温度比同种合金的砂型铸造、金属型铸造略低一
些。一般控制在合金液相线以上50~100℃。对形状简单的厚壁实心铸件 可取温度下限;对形状复杂或薄壁铸件应取上限。。
挤压铸造成型
6.温度 模具温度过高或过低都会直接影响铸件质量和模具寿命。模具温度过低, 铸件质量难以得到保证,易产生冷隔和表面裂纹等缺陷。模具温度过高, 容易发生黏模,降低模具寿命,还会使铸件脱模困难。
挤压铸造成型
(3)冲头-柱塞挤压铸造
(a)法兰盘形零件
(b)通孔法兰盘零件
挤压铸造成型
(4)局部加压凝固 对于大型铸件,采用间接挤压铸造工艺时,施加的压力对远离冲头 的部位很难起到压力补缩作用,因此,对这些部位实行局部加压的方 法,以期达到减少该部位缩孔、缩松的目的。
挤压铸造成型
工艺流程:
顶出 制件
中的金属液传递到铸件上。间接挤压铸造工艺中,由于铸件是在已合型闭 锁的型腔中成形,不必精确定量金属液,因而铸件尺寸精度高。但冲头不 直接而是部分地加压于铸件上,加压效果较差。此外,间接挤压工艺采用 了浇注系统,因此金属液利用率较低。此工艺适合于产量大,形状较为复 杂或小型零件的生产,也可用于生产等截面型材。
挤压铸造原理及缺陷分析
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挤压铸造原理及缺陷分析挤压铸造技术与传统金属型重力铸造相比区别较大,对于某些铸件的生产有独特优势,然而实际生产中出现的一些铸造缺陷,成因也不同于传统铸造,本文试图从原理和生产实际出发,分析挤压铸造的原理和流程参数,及其铸造常见缺陷,利用技术上的经验和实践提出改进方法,已达到推进该项铸造技术的推广,减少损失。
挤压铸造原理及特点1.1.基本原理挤压铸造又可称为液态模锻,是将金属或合金升温至熔融态,不加处理注入到敞口模具中,立即闭合模具,让液态金属充分流动以充填模具,初步到达制件外部形状,随后施以高压,使温度下降已凝固的外部金属产生塑性变形,而内部的未凝固金属承受等静压,同步发生高压凝固,最后获得制件或毛坯的方法。
由于高压凝固和塑性变形同时存在,制件无缩孔、缩松等缺陷,组织细密,力学性能高于铸造方法,接近或相当锻造方法;无需冒口补缩和最后清理,因而液态金属或合金利用率高,工序简化,为一具有潜在应用前景的新型金属加工工艺。
1.2.挤压铸造的特点挤压铸造的工艺对铸造设备有特殊的要求,并且目前只对部分铸件有较好的效果。
首先,挤压铸造设备,需要提供低速但流量较大的液态金属填充能力,速度约为0.5~3m/s,流量可达1~5kg/s,这样熔融态金属才能平稳地将铸型内气体排出,并填充铸型,随后铸型填满的瞬间,应能将铸型内铸造比压提升到60~100MPa,这样合金便能在高压下凝固成型。
由于前述的低速大流量,且挤压铸造内浇道有冒口补缩的作用,内浇道口径较大,且位于铸件最肥厚的部位。
由于上述特点,挤压铸造适合厚壁铸件,但铸件尺寸不宜太大。
与压铸相同,挤压铸造只可使用脱模剂,不适用保温涂料,故而金属凝固速度极快,达到300~400摄氏度/s,与金属型重力铸造冷却速度相比,达到了其3~5倍,伸长率高于其他铸造方法约2~3倍。
挤压铸造的生产工艺流程以直径190系列的铝活塞为例,介绍挤压铸造的工艺流程,挤压铸造借鉴于压力铸造和模锻工艺,其大体工艺流程为把液态金属直接浇入金属模内。
挤压铸造工艺原理、特点、分类
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第9章挤压铸造概述挤压铸造,简称挤铸,也称“液态模锻”或“液锻”。
其原理是对进入挤压铸型型腔内的液态(或半固态)金属施加较高的机械压力,使其成形和凝固,从而获得铸件或铸锭的一种工艺方法。
此工艺是一种介于模锻与压铸之间,实施铸锻结合的工艺。
其与模锻不同,置于模具(铸型)中的不是固态坯料,而是液态(或半固态)金属;与普通压铸不同,其液态金属是自下而上缓慢、平稳充型的,并保持在高压力下凝固。
从工艺方法方面,挤压铸造主要分两大类:①直接挤压铸造,简称直接挤铸,包括直接冲头挤铸、柱塞挤铸等,即液态金属在压力推动下充填由冲头与凹型组成的型腔中,且挤压冲头直接挤压在铸件上(见图9-1)。
②间接挤压铸造,简称间接挤铸,包括上压式和下顶式间接挤铸等,即液态金属在压力推动下,充填已闭合锁型的型腔中,挤压压冲头通过内浇道将压力传递到铸件上(见图9-2)。
图9-1典型直接挤压铸造工艺程序示意图a)铸型准备b)浇注c)合挤压压d)开型,取出铸件按挤压铸型的分(合)型方向的不同,挤压铸造也可分为立式挤铸(水平分型,如图9-1所示)和卧式挤铸(垂直分型,如图9-2所示)两大类。
但不论是何种类型,为创造良好的排气条件,挤压冲头对液态金属的挤压力,大都是垂直方向(由上向下或自下而上)施加的。
图9- 2典型间接挤压铸造(下顶式)工艺程序示意图a)铸型准备后浇注 b)合型,挤压料筒摆正e)挤压头和挤压料筒上升 d)挤压头上升挤压挤压铸造的工艺过程一般分为下列步骤(见图9-1,图9-2)。
(1)铸型准备包括对铸型、挤压料简及挤压冲头的清理和喷涂,并将其回复到准备位置上。
(2)浇注将液态(或半固态)金属注入凹型或料筒中。
(3)合型合型并锁型,将料筒、冲头进入待挤压位置。
(4)挤压用挤压冲头将液态(半固态)金属推人型腔,并继续保压直至其完全凝固。
(5)开型推出铸件。
挤压铸造一般在专用挤压铸造机(简称挤铸机)上进行。
但国内外也不少是选普通液压机代用,后者设备投资少,也可行,但生产效率低并会影响产品质量。
挤压铸造工艺优势与应用简介
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挤压铸造工艺优势与应用简介挤压铸造工艺与装备应用现状挤压铸造技术创造了65年,它所具有强大的技术优势,已为机械制造工艺行业所重视。
惋惜受传统思维方式和装备研制滞后的制约,挤压铸造的优势仍未得以zui充分的呈现。
现时挤压铸造工艺基本以开式浇铸立式挤压方式进行,与工效zui高的卧式冷室压铸工艺未能实现兼容。
近年进展起来的立式闭模充型挤压铸造,与40年前创造的"精、速、密"压铸原理一样,都是以压射机构进行补缩,其公称压力有限,并未达到挤压铸造的补缩比压要求,严格来说,还不能算作真正意义上的挤压铸造。
与压铸技术相比,现有挤压铸造设备工效不高,零件成形尺寸精度低,成本相对较高。
由于设备的自动化程度低,对工人的技能要求较高,操作难度较大,劳动强度高。
同样的零件,挤压铸造工艺的车间成本约为压铸工艺的2——3倍。
加上压射系统不完善,结构多而杂的零件难以生产出来,限制了挤压铸造工艺的广泛应用。
挤压铸造工艺推广应用所存在的问题,是由于装备进展的滞后产生的。
现时传统的挤压铸造工艺与装备,zui大的症结在于未能真正与传统压铸装置的压射系统有效结合,合模、锁模与挤压如何很好地结合起来是其关键的问题。
不突破这一点,挤压铸造的工艺潜能就不能*发挥出来,其对传统压铸工艺的替代性优势也就难以充分表达,传统压铸技术也不能借此技术进行复合而跃上一个新台阶。
在传统压铸机上应用挤压压铸工艺的优势传统压铸工艺与装备技术已相当完善,特别是卧式冷室压铸机及卧式压铸工艺,它的压射与合模锁模装置,具有*的工艺适应性。
因此,挤压铸造工艺假如不能与传统压铸装备相结合,将制约它的广泛应用。
跨出这一步,挤压铸造技术将显现另一个分支,这就是挤压压铸技术。
换言之,在传统压铸机的基础上应用挤压铸造技术,就是挤压压铸技术。
依据挤压压铸自身工艺的特点,对传统压铸机进行相应的完善改造,这套设备就是一台全新的挤压压铸机了。
正确而全面认得压铸工艺与传统压铸机的功能把握挤压铸造工艺的原理,在传统压铸机上地简单应用挤压压铸工艺并不是件难事,关键的是突破传统观念。
挤压铸造特点及应用
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挤压铸造特点及应用挤压铸造是一种能够将金属材料通过压力挤压成型的铸造工艺。
相比于传统的铸造工艺,挤压铸造具有以下特点。
首先,挤压铸造具有高效性能。
挤压铸造的工艺能够在短时间内将金属材料形成所需的结构和形状,生产效率高,并且具有高度的一致性和重复性。
其次,挤压铸造的产品具有优良的机械性能。
挤压过程中,金属材料通过挤压力产生的高压力和高温度,能够使金属内部的结晶粒细化,并且使得材料中的夹杂物和气孔等缺陷得到排除,从而提高了产品的强度、硬度和韧性等机械性能。
再次,挤压铸造可以生产大尺寸和复杂结构的产品。
挤压铸造工艺能够按照模具的形状要求将金属材料挤压成形,因此可以生产出形状复杂、壁厚薄的产品,包括管道、棒材、异型材等。
同时,挤压铸造还具有较高的尺寸精度和表面质量,能够满足高要求的工程需求。
最后,挤压铸造还具有节约能源和环保的优点。
挤压铸造过程中,在减少熔化能耗的同时,还能够最大限度地减少材料的损耗和废弃物的产生,从而降低了资源的浪费和对环境的污染。
挤压铸造在工业生产中有着广泛的应用。
首先,在汽车工业中,挤压铸造被应用于生产汽车零部件,如车身结构件、发动机零部件、悬挂系统等。
挤压铸造能够生产出质量优良、精度高的零部件,提高汽车整体性能。
其次,在航空航天工业中,挤压铸造被广泛应用于生产航空发动机叶片、飞机结构件等关键零部件。
挤压铸造能够保证零部件的高强度和高温性能,提高航空器的安全性和可靠性。
此外,挤压铸造还被应用于制造机械设备的零部件和工具。
比如挤压铸造能够生产出高强度、耐磨损的传动轴、齿轮、螺纹和各种模具等工具件,提高机械设备的使用寿命和性能。
另外,挤压铸造还被广泛应用于建筑、电子、电力等领域。
比如在建筑领域,挤压铸造可以生产出抗震、防火性能优良的铝合金门窗、墙板等建筑材料。
在电子领域,挤压铸造可以生产出散热性能好的铝合金外壳、散热片等电子器件。
在电力领域,挤压铸造可以生产出高导热、高强度的铜导线、铝合金散热器等电力设备。
挤压铸造和压铸的区别【详述】
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挤压铸造和压铸内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展.挤压铸造是指对定量浇入铸型型腔中的液态金属施加较大的机械压力,使其成形、结晶、凝固,而获得铸件的一种方法。
它是介于铸造和锻造之间的一种工艺,故亦称之为“液态模锻”,兼有两者的一些优点。
压铸工艺就是利用机器、模具和合金等三大要素,将压力、速度及时间统一的过程。
用于金属热加工,压力的存在是压铸工艺区别其他铸造方法的主要特点.。
两者具有以下的区别:1、压铸主要特点是高压和高速,因此在压力和充填时间上比挤压铸造更具要求。
2、压铸工艺需要模具,模具的造价昂贵,因为生产成本高,一般适用于批量制造大量产品。
3、两者在加工工艺步骤上的不同:压铸的步骤包括模具准备、填充、注射以及落砂,挤压铸造的步骤包括铸型准备、浇注将液态(或半固态)金属注入凹型或料筒中、合型、挤压用挤压冲头将液态(半固态)金属推入型腔,并继续保压直至其完全凝固、开型。
4、挤压铸造可消除铸件内部的气孔、缩孔和缩松等缺陷,产生局部的塑性变形,使铸件组织致密,晶粒细化;而压铸时由于液态金属充填型腔速度高,流态不稳定,故采用一般压铸法,铸件易产生气孔,不能进行热处理。
5、挤压铸造件可进行焊接,而通常在压铸中,铸件易产生气孔,不能进行热处理因而不能进行任何热处理或者焊接。
6、铸件通过压力传递进行补缩,冷凝速度快,薄壁零件和一些形状复杂零件的生产受到限制,压铸是一种精密的铸造方法,经由压铸而铸成的压铸件之尺寸公差甚小,表面精度甚高,复杂的工艺可完成,在大多数的情况下,压铸件不需再车削加工即可装配应用,有螺纹的零件亦可直接铸出。
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简述挤压铸造的原理及应用
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简述挤压铸造的原理及应用1. 挤压铸造的定义挤压铸造是一种常见的金属加工方法,通过将金属材料加热至可塑化状态后,利用压力将其挤压到所需形状的模具中,从而得到具有所需尺寸和形状的铸件。
2. 挤压铸造的原理挤压铸造的原理是将金属材料加热至足够高的温度,使其变得可塑化,然后将可塑化的金属材料放入锤头或挤压机中,通过机械力的作用,使其在模具中进行挤压,从而得到所需形状的产品。
在挤压过程中,金属材料受到的变形力主要是由压头或挤压机施加的轴向力和侧向力共同作用。
3. 挤压铸造的步骤挤压铸造一般包括以下步骤:步骤一:准备及预处理在进行挤压铸造前,首先要选择合适的金属材料,并对其进行预处理。
预处理包括清洗、热处理等,以确保金属材料的质量和可塑性。
步骤二:加热和锻造将金属材料加热至可塑化温度。
加热可以通过电炉、火炉等方式进行。
加热后,将金属材料放入挤压机或锤头中进行挤压。
挤压过程中,可根据需要对材料进行多次挤压和锻造,以获得所需的形状和尺寸。
步骤三:冷却和处理将挤压完成的铸件进行冷却处理,以使其达到理想的强度和硬度。
冷却处理可以通过空气冷却、水冷却等方式进行。
4. 挤压铸造的应用挤压铸造具有以下优点,因此在许多领域得到广泛应用:•高生产效率:挤压铸造是一种高效的金属加工方法,可以在较短的时间内获得大批量的铸件。
•优良的产品性能:挤压铸造可以制造出具有高强度、高硬度和优良表面质量的铸件,适用于对产品性能要求较高的领域。
•节约材料:挤压铸造可以实现材料的节约,因为挤压过程中材料的利用率较高,可以有效减少材料浪费。
•可复杂加工:挤压铸造可以制造出复杂形状的产品,适用于一些形状特殊、难以通过其他加工方式获得的产品。
挤压铸造在许多领域都有广泛的应用,包括汽车工业、航空航天工业、机械制造业等。
例如,在汽车工业中,挤压铸造可以用于制造车身结构件、发动机零部件等。
在航空航天工业中,挤压铸造可以用于制造飞机零部件、导弹零部件等。
5. 总结挤压铸造是一种常见的金属加工方法,通过将金属材料加热、挤压和锻造,可以获得具有所需形状和尺寸的铸件。
挤压铸造原理及缺陷分析
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挤压铸造原理及缺陷分析集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-挤压铸造原理及缺陷分析挤压铸造技术与传统金属型重力铸造相比区别较大,对于某些铸件的生产有独特优势,然而实际生产中出现的一些铸造缺陷,成因也不同于传统铸造,本文试图从原理和生产实际出发,分析挤压铸造的原理和流程参数,及其铸造常见缺陷,利用技术上的经验和实践提出改进方法,已达到推进该项铸造技术的推广,减少损失。
挤压铸造原理及特点1.1.基本原理挤压铸造又可称为液态模锻,是将金属或合金升温至熔融态,不加处理注入到敞口模具中,立即闭合模具,让液态金属充分流动以充填模具,初步到达制件外部形状,随后施以高压,使温度下降已凝固的外部金属产生塑性变形,而内部的未凝固金属承受等静压,同步发生高压凝固,最后获得制件或毛坯的方法。
由于高压凝固和塑性变形同时存在,制件无缩孔、缩松等缺陷,组织细密,力学性能高于铸造方法,接近或相当锻造方法;无需冒口补缩和最后清理,因而液态金属或合金利用率高,工序简化,为一具有潜在应用前景的新型金属加工工艺。
1.2.挤压铸造的特点挤压铸造的工艺对铸造设备有特殊的要求,并且目前只对部分铸件有较好的效果。
首先,挤压铸造设备,需要提供低速但流量较大的液态金属填充能力,速度约为0.5~3m/s,流量可达1~5kg/s,这样熔融态金属才能平稳地将铸型内气体排出,并填充铸型,随后铸型填满的瞬间(50ms~150ms),应能将铸型内铸造比压提升到60~100MPa,这样合金便能在高压下凝固成型。
由于前述的低速大流量,且挤压铸造内浇道有冒口补缩的作用,内浇道口径较大,且位于铸件最肥厚的部位。
由于上述特点,挤压铸造适合厚壁铸件(10~50mm),但铸件尺寸不宜太大(小于200mm)。
与压铸相同,挤压铸造只可使用脱模剂,不适用保温涂料,故而金属凝固速度极快,达到300~400摄氏度/s,与金属型重力铸造冷却速度相比,达到了其3~5倍,伸长率高于其他铸造方法约2~3倍。
挤压铸造
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A356铝合金的微观组织比较
挤压铸造成型
2.挤压铸造合金的力学性能 所有上述组织的变化,均能改善合金的力学性能,尤其是明显地提 高其塑性。但Al-Si系合金挤压铸件强度的增加不是很明显。
各种合金挤压铸造时的力学性能
挤压铸造成型 7.3.3挤压铸造工艺
1.比压 比压是挤压铸造中最重要的工艺参数。比压是指对铸型中液态金属单位面
挤压铸造成型
5.浇注温度 挤压铸造所采用的浇注温度比同种合金的砂型铸造、金属型铸造略低一
些。一般控制在合金液相线以上50~100℃。对形状简单的厚壁实心铸件 可取温度下限;对形状复杂或薄壁铸件应取上限。。
挤压铸造成型
6.温度 模具温度过高或过低都会直接影响铸件质量和模具寿命。模具温度过低, 铸件质量难以得到保证,易产生冷隔和表面裂纹等缺陷。模具温度过高, 容易发生黏模,降低模具寿命,还会使铸件脱模困难。
挤压铸造成型
7.铸型涂料 为了防止铸件黏焊铸型,使铸件能顺利地从型腔中取出,以降低铸件表
面粗糙度,提高铸型的寿命,减缓金属液在加压前的结壳速度,以利于金 属液在压力下充型,在挤压铸型的表面一般都必须喷涂涂料。在挤压铸造 中不能采用涂料层来控制铸件的凝固,因为施加在金属液上的高压将使涂 料层剥落,引起铸件产生夹杂缺陷,为此,采用50μm左右的薄层涂料。。
积上所施加的平均挤压力。铸件在这种挤压力的作用下结晶,有利于消除缩孔、 缩松和气孔等铸造缺陷,获得较好的内部组织和较高的力学性能。比压低时, 铸件内部缺陷不能完全消除,只有达到某一临界压力,才能获得完好铸件。压 力过高则会影响模具寿命,浪费能源。
挤压铸造成型
1.比压 比压的大小与合金种类、挤压方式、铸件形状和大小等有关。挤压铸造非铁
挤压铸造成型
挤压铸造和压铸的区别【详述】
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它是介于铸造和锻造之间的一种工艺,故亦称之为“液态模锻”,兼有两者的一些优点。
压铸工艺就是利用机器、模具和合金等三大要素,将压力、速度及时间统一的过程。
用于金属热加工,压力的存在是压铸工艺区别其他铸造方法的主要特点.。
两者具有以下的区别:1、压铸主要特点是高压和高速,因此在压力和充填时间上比挤压铸造更具要求。
2、压铸工艺需要模具,模具的造价昂贵,因为生产成本高,一般适用于批量制造大量产品。
3、两者在加工工艺步骤上的不同:压铸的步骤包括模具准备、填充、注射以及落砂,挤压铸造的步骤包括铸型准备、浇注将液态(或半固态)金属注入凹型或料筒中、合型、挤压用挤压冲头将液态(半固态)金属推入型腔,并继续保压直至其完全凝固、开型。
4、挤压铸造可消除铸件内部的气孔、缩孔和缩松等缺陷,产生局部的塑性变形,使铸件组织致密,晶粒细化;而压铸时由于液态金属充填型腔速度高,流态不稳定,故采用一般压铸法,铸件易产生气孔,不能进行热处理。
5、挤压铸造件可进行焊接,而通常在压铸中,铸件易产生气孔,不能进行热处理因而不能进行任何热处理或者焊接。
6、铸件通过压力传递进行补缩,冷凝速度快,薄壁零件和一些形状复杂零件的生产受到限制,压铸是一种精密的铸造方法,经由压铸而铸成的压铸件之尺寸公差甚小,表面精度甚高,复杂的工艺可完成,在大多数的情况下,压铸件不需再车削加工即可装配应用,有螺纹的零件亦可直接铸出。
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挤压铸造与液态模锻技术的区别
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挤压铸造与液态模锻技术的区别挤压铸造技术的全称是“真空挤压压铸模锻工艺与装备及其模具”技术,1997年由我国工程技术人员发明。
是为了解决普通压铸和传统挤压铸造(液态模锻)两项技术存在的主要问题,集合了两项工艺的优势提出来的。
它是两项技术突破现有技术瓶颈,走向综合的必然结果,具有强大的技术优势和诱人的经济价值。
挤压压铸也是型腔模具成形工艺一项多年来寻求突破的技术。
工艺特征:挤压铸造的工艺特征是:普通压铸充型,挤压铸造补缩。
它是在压铸充型之后通过增加挤压补缩工步,以解决传统压铸、真空压铸技术普遍存在的气密性(主要是缩孔与缩松)质量问题,消除各种收缩性缺陷。
挤压压铸也可说是在压铸机上实现挤压铸造的技术。
这项挤压压铸技术不仅提出了一项工艺原理,更重要的是提出了实现工艺的装备,它简单实用,使挤压压铸工艺的技术与经济价值得到最充分的表达。
液态锻造:将定量的熔化金属倒入凹模型腔内,在金属即将凝固或半凝固状态下(即液、固两相共存) 用冲头加压使其凝固以得到所需形状锻件的方法。
工艺特征:液态模锻是铸造技术和热模锻技术的复合。
该项技术利用金属铸造时液态易流动成形容易的特点,结合热模锻技术,使已凝固的封闭金属硬壳在压力作用下进行塑性变形,强制性地消除因金属液态收缩、凝固收缩所形成的缩孔和缩松,以获得无任何铸造缺陷的各种液态模锻件。
因此液态模锻件与铸件相比,补缩彻底,易于消除各种缺陷;与热模锻件相比,成形容易,所需成形力小,即液态模锻新技术充分利用了铸造和热模锻的长处,同时也弥补了这两种工艺的不足。
利用液态模锻技术生产的金属产品不仅质轻耐用,而且价格低廉,市场竞争能力强。
任何一种新技术,都有其特定的针对性,液态模锻也是一样,对某些采用铸造工艺难以满足使用性能要求,采用锻造工艺又因形状复杂,成形困难的特定产品,改用液态模锻工艺就有可能是一种上策。
近年来,行内颇有舍“液态模锻”而用“挤压铸造”概念的总趋势,慢慢地也好象形成了将“液态模锻”等同于“挤压铸造”的观念,将这两个概念混用了起来。
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(4)便于实现机械化、自动化,可大大减轻工人的劳动强 度,改善铸造车间劳动条件。加之,挤压铸造通常没有浇冒 口,毛坯精化,铸件尺寸精度高,因而金属材料的利用率高, 可以减少切削加工量。所有这些,均有利于降低成本,提高 生产效率。与重力铸造相比,它可以提高铸件质量,减少废 品率。 (5)挤压铸造是通过压力传递进行补缩的,工艺的应用会 受到某些限制。对于薄壁零件和一些形状复杂的零件,因为 铸件冷凝速度快,有时来不及加压就凝固了,另外,直接式 挤压铸造通常无浇冒口系统,浇注的金属全部成形为铸件。 因此,铸件的高度是由浇入金属的量决定的。即其高度方向 的尺寸精度取决于定量浇注的精确程度。
二、挤压铸造技术发展概况
挤压铸造技术在30年代前就问世了,40至50年代中在 前苏联得到了推广应用,60年代末期有色金属挤压铸造在 日本得到了应用和发展。 我国挤压铸造技术的发展大体上可分为四个阶段。
第一阶段
50—60年代中末期为工艺探索阶段。50年代到60年代初 如武昌造船厂与华中科技大学协作的铜合金挤压铸造;杭 州前氧机厂,沈阳冶金机械专科学校等开展这方面的试验 研究工作;大连造船厂的高压阀体铸锻联合工艺等,都是 我国首批研究与试验生产的单位。
整体凹型
垂直分型凹型
水平分型凹型
复合分型凹型
带芯棒凹型
铸件收缩率:由于铸件凝固在封闭的金属型中受 高压作用进行,故铸件收缩较小,比常规数值小 一半。 加工余量:垂直合型挤压铸造时铸件加工面上的 加工余量可取较小,有色合金铸造时可选取 0.5~2mm,铸钢取3~5mm。
型腔表面粗糙度常取Ra6.3~0.8μm,铸造圆角半 径2~10mm,铸造斜度为1~3度。
适用范围
1、在材料种类方面适用性较广,可用于生产各种类型的 合金,如铝合金、锌合金、铜合金、灰铸铁、球墨铸铁、 碳钢、不锈钢等。 2、对于一些复杂且性能上有一定要求的零件,采用挤压 铸造合适。因为挤压铸造既能容易成形,又能保证产品性 能的要求。 3、在工件壁厚方面,一般来讲不能太薄,否则将给成形 带来困难。
三、挤压铸造特点及实用范围
由于挤压铸造是使液态金属在高的机械压力下进行结晶, 因而此工艺具有如下的特点: (1)挤压铸造可以消除铸件内部的气孔、缩孔和缩松等 缺陷,产生局部的塑性变形,使铸件组织致密。加之,在压力 下结晶,还有明显的细化晶粒、加快凝固速度和使组织均匀化 的作用。因而,挤压铸件的力学性能一般要高于其它普通铸件, 而接近甚至达到同种合金的锻件水平,同时它没有锻件中通常 存在的各向异性问题。 所以,挤压铸造是目前用以提供高质量、高力学性能铸件 的一种重要工艺方法。
2)浇注后开始加压时间的间隔不应超过15s。
3)挤压时冲头的下压移动速度 冲头下压移动速度太低,易出现金属液未充满型 腔时金属已不能流动;速度太高,金属液充型时 流速太快,金属液中产生涡流,卷入气体。
一般,铸件壁厚较大时,冲头的下压移动速度控 制在0.1m/s。铸件壁厚较小时,冲头的下压移动 速,设置溢流器,以使多余 金属在挤压铸造成型时进入该处,保证铸件尺寸 不会因浇注金属太多而出现偏差。
(6)铸型的润滑
为铸件凝固后冲头能很顺利地自铸件中抽出,铸 件与凹型的脱离也应同样顺利,降低铸件与铸型 间的摩擦力,在浇注时和进行挤压成形之前,需 对铸型和冲头工作表面刷涂润滑剂。 铝合金、镁合金和锌合金挤压铸造:水剂胶体石 墨、硅涂料(白涂料)、石墨和机油或猪油的混 合物。 铜合金:油剂胶体石墨、石墨加机油或锭子油、 植物油加肥皂水、植物油加石墨等。
3、可抑制显微偏析、比重偏析的形成,但会促使正 偏析的产生
由于压力结晶可显著缩短凝固时间,降低溶质 元素的扩散系数,因此可抑制上述偏析的形成, 有利于提高合金成分的均匀性,并促使非金属夹 杂物均匀分布。但由于压力对正凝固合金的“挤 滤作用”,对某些合金,在特定条件下,会促使 正偏析的产生。
4、组织缩松、缩孔的形成,提高合金组织的致密性
第三阶段
80年代中期至90年代中期为快速发展阶段。以挤压铸造摩托车 铝轮毂、汽车空压机铝连杆和汽车制动泵缸体为代表的一大批 挤压铸造件开发研制成功并投入生产。于此同时,《挤压铸 造》,《钢质液态金属模锻》,《液态金属模锻模具设计》等 专著的问世近一步推动和促进了挤压铸造技术的全面发展。
第四阶段
90年代后期挤压铸造处于健康、稳步发展阶段。 不注重技术上的创新和市场的变化,忽视产品质量,更没有根据 制件的具体结构来选择适合的工艺,致使一些企业投产后又转产。 重视技术上的创新,较好掌握该技术特点的单位或企业都得到了 快速发展,取得了很好的经济效益和社会效益。
(2)冲头加压的工艺参数
1)压力 其是保证铸件质量的重要参数。一般铸件壁越薄, 所需施加的压力越大;铸钢时比有色合金铸造时 需要的压力大,铸造半固态合金时比铸造液态合 金时所需的压力大。 有色金属垂直合型挤压铸造所采用的压力一般应 大于50MPa;铸钢件成形时压力应大于250MPa。
4)保压时间 挤压充型后压力的保持时间应坚持到铸件全部凝 固为止。 一般按铸件的最大壁厚推算保压时间。 铸件壁厚小于50mm时,铝合金、铸铁、铸钢件 的保压时间可按每mm铸件壁厚需时0.5s推算;铜 合金件按每1.5s/mm推算;
铸件最大壁厚50~100mm时,铸铁、铸钢件的保 压时间仍按每mm铸件壁厚需时0.5s推算;铜合金 件仍按每1.5s/mm推算;铝合金件按1~1.5s/mm 推算。
挤压铸造与模锻对比
(1)产品质量好。金属液在充足的压力下凝固结晶,其组 织很致密,纵向和横向力学性能比模锻件均一; (2)因挤压铸造直接凝固成形,制件外形准确,表面光泽, 精度较高; (3)挤压铸造采用一次成形,不需要模锻的制坯、预成形 及终成形,节约模具材料; (4)由于金属是在半流动状态下成形,所需能量低.其设 备吨位只有模锻的1/5~1/8。
挤 压 铸 造
挤 压 铸 造 件 在 高 铁 领 域 的 实 际 应 用
一、挤压铸造原理
把液态金属直接浇入金 属模内,然后在一定时间内 以一定的压力作用于焙融或 半熔融的金属液体使之成形, 并在此压力下结晶和塑性流 动,从而获得毛坯或零件。
是介于铸、锻之间的一种少 无切削工艺技术。
工艺流程:可分为金属熔化、模具准备、浇 注、合模施压、卸模和顶出制件等工序。
铸造铸钢件铸型预热温度:400度。
(4)金属浇注温度
为利于提高铸件内部质量和铸型工作寿命,铸型 垂直合型挤压铸造时的金属浇注温度比砂型铸造 和金属型铸造偏低。 一般挤压铸造时金属浇注温度比该金属的液相线 温度高50~100度。
(5)浇注的定量
常采用体积定量法对浇入凹型中的金属数量进行 定量,也可用称重法进行浇注金属的定量。
挤压铸造是靠高的机械压力,对正凝固的合金 铸件进行压力补缩的,同时使铸件产生少量的塑 性变形。在工艺得当和压力足够的条件下,可以 消除铸件中的缩松缩孔缺陷,使挤铸件达到很高 的致密度。
总之,压力下结晶对合金组织及性能产生一定影 响,在工艺得当的条件下,挤铸件的内部质量和 力学性能高于同种合金的其他普通铸件,可接近 甚至达到同种合金锻件水平。
第二阶段
60年代后期至80年代中期为生产应用阶段。此项技术逐渐 发展并陆续用于生产实际。如广东仪表厂,西安仪表厂,维 纺铸锅厂等都是我国第一批用于生产的单位。 70年代,一些高等院校和科研院所如上海交通大学,五二 研究所、哈尔滨工业大学、武汉理工大学等单位相继开展了 挤压铸造典型制件的生产工艺,模具结构、挤压铸造材料等 研究为挤压铸造的发展奠定了良好基础。 进入80年代,我国挤压铸造技术得到了较快速发展,特别 是间接挤压铸造的研究与成功应用,使得过去无法用挤压铸 造生产的零件,成为可能,扩大了挤压铸造的应用范围,适 合生产那些形状较复杂、壁厚较大,用普通铸造性能达不到 要求、而用铸造因形状复杂无法生产的零件。
它适合生产那些形状更加复杂, 壁厚差较均匀的零件,制件没有塑 性变形组织。
按挤压铸型的合型方向的不同,挤压铸造可分为 垂直合型和旋转合型两大类。
1、铸型垂直合型挤压铸造
工艺过程:
在液压机上,把内凹的半型(凹型) 3置于液压机的工作台上,把外凸的半型 (凸型)2作为金属冲压时的冲头,固定 在液压机的活动横梁上,在凹型内倒入 定量的金属液1,凸型垂直下移,凹型内 金属液在凸型机压下充填性强,在压力 下凝固成形。此时,铸型为金属型,金 属液在合型后处于封闭状,铸件凝固时 所受压力较大。
挤压铸造法生产铁锅的工艺过程示意
优缺点:
①
铸件内部气孔、缩松等缺陷少,组织致密,晶 粒细小,组织均匀。对不少铸件而言,其强度 常可比轧材大,接近锻件,但塑形稍差。 铸件尺寸精度高,可达CT5,表面粗糙度较细 (Ra6.3μm) 铸件在压力下凝固,利于防止铸件裂纹。
②
③
④
可挤压铸造多种金属,如铝合金、铜合金、铸 铁、铸钢等。
1、细化显微组织,改变宏观晶粒结构
但压力下结晶,会导致合金相图、结晶时形核率和晶 粒长大速度的改变。总之,压力对合金宏观晶粒度的影响 是复杂的,在工艺选配得当的情况下,挤压铸造有利于细 化宏观晶粒度。
2、抑制气泡的形成,减少甚至消除铸件中气孔缺陷
对正凝固的合金液施压,可增加合金中气体 的溶解度,使可析出的气体量减少。外部压力还 增加气泡形核的难度从而抑制气泡的形成。因冷 凝速度的增加,使气体来不及扩散析出而被固溶 在合金中。
四、压力下结晶对金属组织、性能的影响
挤压铸造实质:使液态(或半固态)合金在高机械压力下 结晶、凝固。因此对挤铸件组织与性能产生一定影响。 挤压铸造时,压力使铸件紧贴在铸型壁上,可大大改 善其热交换条件,使合金冷凝速度加大。另外,压力对成 长中树枝晶的破碎及脱落作用,因此可明显细化合金的纤 维组织,使其枝晶间距、胞晶尺寸和胞晶间隔缩小,这有 利于合金的力学性能的提高。