液态模锻

2、浇注温度 浇注温度过高，增加形成缩孔的倾向，消除它要增大压制力。 浇注温度过低将增加自由凝固结壳厚度，降低加压效果。一般 采用低温浇注，可减少制件收缩和因收缩而产生的缺陷，提高 模具寿命。浇注温度选用可取液相线温度以上50～100℃左右， 对于形状简单的厚壁件取下限；对于形状复杂或薄壁件取上限。
连续铸钢
薄板坯连铸连轧
1－中间包； 2－结晶器； 3－液芯压下； 4－除鳞机； 5－预轧机； 6－剪切机； 7－感应加热炉； 8－热卷箱； 9－事故剪； 10－除鳞机； 11－精轧机； 12－层流冷却； 13－卷取机
薄板坯连铸连轧
1－结晶器； 2－挤压辊； 3－轧制辊； 4－感应炉； 5－除鳞区； 6－轧机； 7－冷却区； 8－卷取机
铜，延时需更长些。 4、保压时间
升压阶段一旦结束，便进入稳定加压，即保压阶段，直至加压结束 (卸压)的时间间隔，为保压时间。
保压时间长短与合金特性和制件大小有关，可按下述情况进行选用： 1)铝合金制件，壁厚在50mm以下，可取0.5s/mm，壁厚在100mm以 上，可取1.0～1.5s/mm； 2)铜合金制件，壁厚在100mm以下，可取1.5s/mm； 3)黑色金属制件，壁厚在100mm以下，可取1.5s/mm。 5、加压速度 加压速度指加压开始时液压机行程速度。加压速度过快，金属液易卷 入气体和金属液飞溅；过慢自由结壳太厚，降低加压效果。 加压速度的大小主要与制件尺寸有关。对于小件，取0.2～0.4m/s； 对于大件取0.1m/s。
节能效果显著，产品成本低，某些液锻件无浇冒口系统， 可节省10%以上的液态金属，因而减少了熔炼所消耗的 能源。液锻件一般不需机械加工或只需少量精加工，因 而节省大量的机械加工工时、机床设备投资及机械加工 电力消耗。产品性能高，重量轻。用于车辆及飞行器上 的零件有明显的节能效果。
液态成形：
熔化方式
液态模锻工艺特点 液态模锻是将一定量的液态金属直接注入金属模膛，随后在压力 的作用下，使处于熔融或半熔融状态的金属液发生流动并凝固成 形，同时伴有少量塑性变形，从而获得毛坯或零件的加工方法。 液态模锻工艺的主要特点如下：1)成形过程中液态金属始终承受 等静压力，在压力下完成结晶凝固。2)已凝固金属在压力作用下 产生塑性变形，使制件外表面紧贴模膛，保证尺寸精度；3) 凝固 过程中，固液区在压力作用下能得到强制补缩，比压铸件组织致 密。4)成形能力高于固态金属热模锻，可成形形状复杂的锻件。 适用于液态模锻的材料很多，不仅铸造合金，而且变形合金、有 色金属及黑色金属的液态模锻也已大量应用。液态模锻适用于各 种形状复杂、尺寸精确的零件制造，在工业生产中应用广泛。如 活塞。
工艺流程 熔化：将一定量的金属放入容器内加热至熔化，金属
量视制件而定。 浇注：金属熔化后稍冷却一会，待达到一定温度后再
浇注。 加压：选择一定的比压值与加压速度进行加压。 顶出：必须设置顶出装置。
原材料配制→熔炼→浇注→加压成型→脱模→ 冷却→热处理→检验→入库。
液态金属模锻是介于铸、锻之间的一种少无切削工 艺技术。其基本原理是：浇入到模具内的液态或半 固态金属在较高的压力下成型、凝固并伴有微量的 塑性变形组织。用液态金属模锻技术生产的产品质 量优良，没有常见的气孔、缩孔等缺陷，
环形冷隔的处理 直接液态模锻时部分金属液上移充型，它与原金属液面之间形成 一圈冷隔，这种冷隔有时是难以避免的，提高浇注温度与模具预热 温度，缩短开始加压时间后，冷隔有所减轻，但无法完全避免，仍 有1～1.5mm深冷隔，如图所示。为此，在模具上冷隔形成的高度 开一个R2的半圆弧，使冷隔形成在突起的圆弧上，在机加工工序切 除，这样就完全消除了冷隔的影响。 轮毂机械性能的检测 为了检测轮毂的机械性能，首先对其进行热处理，热处理条件为 515±5℃保温6h淬火，175±5℃保温6h回火，并加工成试件。
鞍钢1700短流程薄板坯连铸连轧生产线
薄板坯连铸连轧
唐钢薄板坯连铸连轧
薄板坯连铸连轧
酒钢碳钢薄板坯连铸连轧产品
薄板坯连铸连轧
压力铸造：液态金属在压力作用下（5~150MPa）充填金属铸型， 并在压力作用下凝固形成铸件的方法，称为压力铸造。
压力铸造的工艺过程 预热与喷涂料、闭合压铸型（金属铸型）和注入金属 （定量浇注）压铸 、 取出铸件、清理检验
用在液态金属上，在压力下充型、凝固、 并伴有微量的塑性变性组织。适合于生产 形状简单、性能要求较高的零件。 （2）、间接加压：同全立式压铸相似。 2、异型冲头加压 （1）、凸式冲头加压 （2）、凹式冲头加压 （3）、复合式冲头加压
液锻设备
对液压设备要求： 1、有足够大的压力，并能保压一定时间； 2、有快的空程速度；以缩短金属浇注后的开始加压时间。 3、有足够的工作台面和封闭高度； 4、动力消耗少，安全可靠，操作方便； 5、刚性足够； 6、有金属液熔炼保温炉； 7、有侧压缸和下顶缸； 8、定量浇注及取件与工程学院
市场预测：在世界轻工、汽车、机电、仪表……等市场的激烈 竞争中，各国都在向高质量，高可靠性，重量轻，节能，低成 本方向发展。在材料方面，表现为轻量化，以铝合金代钢，在 工艺方面以铸代锻，尤其是以压铸，液锻代替普通铸造、低压 铸造及部份锻造，以达到提高毛坯精度，减少加工余量，减少 原材料消耗，降低成本的目的。因此，在各种行业中铝合金零 件的比重迅速上升。在70年代，汽车中铝合金件共有20—30万 吨/年，到80年代末，铝合金件已达60万吨/年，翻一番，某些 零部件如：豪华轿车的轮毂、各种泵体、空压机连杆等也由原 来钢（铁）质材料改为铝合金制造。当前铝合金自行车，铝壳 电机，铝合金五金工具，压力表壳体、汽车油泵壳体、摩托车 零件等铝合金零件；齿轮、蜗轮、高压阀体等铜合金零件；钢 法兰、钢弹头、凿岩机缸体等碳钢、合金钢零件 等各种合金制
由于工件平面尺寸较大，散热较快，要在尽可能短的时间内浇注 完毕。
大型液压机速度较慢，快速下行转入工作加压需要一定时间，所 以浇注后让凸模尽快下行，使开始加压时间控制在5～8s，加压速 度在0.1m/s左右。速度太快会使金属液向外喷溅，造成浇不足。加 压压力要大于100MPa，这是由于轮缘有一定高度，压力太低，会 在轮缘与轮辐的连接部分压力不足，机械性能较差。保压时间约 10s，冷却时间在15～20s，保压冷却时间太长，工件温度过低，会 使脱模力大幅度增加，脱模困难甚至造成工件收缩破裂。
1)、轮毂制件图薄壁、均匀、高度适中，适合液态模锻发制造
2)、模具设计采用垂直分模4、8、下模座1、提板2、锁模装置3、 凸模6 、弹簧9、固定板10 、上模座11
3)、环形冷隔的处理开办圆弧，机加切除 浇注与加压
液态模锻时没有浇口和冒口，所以要比较精确地定量浇注。 采用漏斗浇注，漏斗需加热至与金属液相近的温度，进行“底 注”，以避免金属液喷溅到模具上造成缺陷。
液态模锻
3.1、液态模锻概述 液态金属模锻（简称液锻）是一种介于铸、锻之间 无切削工艺。其主要过程是：将一定量的合金液浇 入到模具（液锻模）内，在凸模（压头）的压力作 用下使合金液充填型腔——结晶凝固——压力补 缩——塑性变形。从而获得轮廓清晰，表面光洁， 尺寸精确，性能优良的产品。
液态模锻原理仿真
液态模锻液压机
型号:NTD－Y91 NTD－Y91型金属液态成型液压机，是高性能液态模锻件 的成型设备，主要适用于金属在液态时的模锻成型工艺。 例如：自行车，摩托车，汽车等行业铝合金零件的压制成 型
稀土永磁液压机
型号:NT72P、NT72D NT72P和NT72D型稀土永磁双向成型液压机在压制成开 过程中，采用上、下压头同步双向等压的工作方式，使制 品受到双向均匀压制。NT72F型稀土永磁双向成型液压机 在压制成开过程中，阴模下行速度是上压头压制速度的 1/2，使制品受到近似于双向压制成型的效果。
液锻件无铸造中常见的气孔，缩孔，缩松等缺陷，组织 致密，晶粒细小，性能均匀，可靠性高，能生产一般模 锻方法无法生产的形状相当复杂的零件，其性能可与锻 件相似。液锻件还能用热处理方法进一步提高其力学性 能。液锻件表面粗糙度可达Ral.6～3.2，尺寸精度IT9～ IT11，成品率高达95%以上。 液锻艺过程生产率高，从浇注液态金属到获得液锻件， 每一个工件的生产周期一般小于2分钟，台班产200件以 上。工艺操作易于实现机械化、自动化，可节省劳动力 资源和进一步提高生产率。
结论 (1)汽车铝合金轮毂的液态模锻工艺可行，产品性 能优于目前的制造方法。 (2)该工艺设备简单、投资小，材料利用率高，产 品成本低。 (3)工艺过程容易实现自动化，适于汽车配件的批 量生产。
工艺特点 1、在成型过程中，液态金合自始至终承受等静压，
在压力下完成结晶凝固。 2、已凝固金属在压力下产生塑性变形。 3、液态金属承受的压力值不断下降。 4、固-液区在压力作用下，发生强制性补缩。 与压铸比：无卷入气体之危险；无压力损失。 与热模锻比：成形力低。
9、若有芯模时，垂直缸应有足够的提升力量；水平缸也应 有足够的压力，以便施压时能使模具保持紧闭状态，防止金 属液挤出。
几种液态模锻设备：
磁性材料液压机
该压机具有调整、半自动两种工作方式： (1) 调整动作主要 用于安装、调整模具。 (2) 半自动工艺动作： 下活塞顶出 →滑块快下→滑块减速下行→合模延时→自动注料→滑块 慢速 压制 (充磁)→滑块低速压制(充磁) → 保 压 → 泄压延 时(退磁) →脱模→ Ⅰ：滑块回程→下活塞退回 →取坯 Ⅱ： 下活塞退回→滑块回程
活塞材料及成形工艺
成形方法：（1）铸造(Casting)：强度小，成本低；容易出现气孔、 缩松；（2）锻造(Forging)：强度高，导热性好，成本高，用于强 化发动机；（3）液态模锻：兼有前两者特点，切削少，利用率高， 消除铸造缺陷，提高毛坯质量
液态模锻加压方式
1、平冲头加压 （1）、直接加压压头（成型凸模）直接作
品正层出不穷地涌现，它预示着液锻工艺有十分广阔市场和应 用前景。
铝合金轮毂是钢质轮毂的换代产品，它具有质量轻、导热 快、美观华贵、节能安全等优点，目前国内外已广泛应 用于轿车及其它轻型客车上。随着我国汽车工业的快速 发展以及国外配件需求量的增加，市场容量十分可观。 目前国内外制造铝合金轮毂的方法主要分为两大类：一 类是锻造法，其中国外最先进的工艺是由连铸工序和三 个锻造工序组成，该法虽然质量好，但成品率只有50% 左右，价格昂贵。另一类是铸造法，分重力铸造和低压 铸造。重力铸造法产品中缩孔、疏松、气孔等缺陷严重， 机械强度低，成品率低，国外已经淘汰。目前国内外大 多采用低压铸造法，该法产品质量和成品率都有一定提 高，但工艺复杂，设备投资太大，从国外引进年产30万 件的设备需投资亿元以上。采用液态模锻法，使铝合金 在高压下结晶，并在结晶过程中产生一定量的变形，消 除了缩孔、疏松、气孔等缺陷，产品既具有接近锻件的 优良机械性能，又有精铸件一次精密成型的高效率、高 精度，且投资大大低于低压铸造法。