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压铸模锻工艺介绍 压铸模锻工艺是一个在专用压铸模锻机上完成工艺。它基础工艺过程是：金属液先低速或高速铸造充型进模具型腔内，模含有活动型腔面，它伴随金属液冷却过程加压铸造，既消除毛坯缩孔缩松缺点，也使毛坯内部组织达成锻态破碎晶粒。毛坯综合机械性能得到显著提升。另外，该工艺生产出来毛坯，外表面光洁度达成7级（Ra1.6），如冷挤压工艺或机加工出来表面一样，有金属光泽。所以，我们将压铸模锻工艺称为“极限成形工艺”，比“无切削、少余量成形工艺”更进了一步。 压铸模锻工艺还有一个优势特点是，除了能生产传统铸造材料外，它还能用变形合金、锻压合金，生产出结构很复杂零件。这些合金牌号包含：硬铝超硬铝合金、锻铝合金，如LY11、LY12、6061、6063、LYC、LD等）。这些材料抗拉强度，比一般铸造合金高近一倍，对于铝合金汽车轮毂、车架等期望用更高强度耐冲击材料生产部件，有更主动意义。 一、 压铸介绍 压力铸造简称压铸，是一个将熔融合金液倒入压室内，以高速充填钢制模具型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件铸造方法。 压铸区分于其它铸造方法关键特点是高压和高速。金属液是在压力下填充型腔，并在更高压力下结晶凝固，常见压力为15100MPa。金属液以高速充填型腔，通常在1050米/秒，有还可超出80米/秒，（经过内浇口导入型腔线速度内浇口速度），所以金属液充型时间极短，约0.010.2秒（须视铸件大小而不一样）内即可填满型腔。 压铸机、压铸合金和压铸模具是压铸生产三大要素，缺一不可。所谓压铸工艺就是将这三大要素有机地加以综合利用，使能稳定地有节奏地和高效地生产出外观、内在质量好、尺寸符合图样或协议要求要求合格铸件，甚至优质铸件。 1、 压铸机 （1） 压铸机分类 压铸机按压室受热条件可分为热压室和冷压室两大类。而按压室和模具安放位置不一样，冷室压铸机又可分为立式、卧式和全立式三种形式压铸机。 热室 压铸机 立式 冷室 卧室 全立式 （2） 压铸机关键参数 a合型力（锁模力） （千牛）KN b压射力 （千牛）KN c动、定型板间最大开距mm d动、定型板间最小开距mm e动型板行程mm f大杠内间距（水平垂直）mm g大杠直径mm h顶出力KN i顶出行程mm j压射位置（中心、偏心）mm k一次金属浇入量（Zn、Al、Cu）Kg l压室内径（）mm m空循环周期s n铸件在分型面上多种比压条件下投影面积 注：还应有动型板、定型板安装尺寸图等。 2、 压铸合金 压铸件所采取合金关键是有色合金，至于黑色金属（钢、铁等）因为模具材料等问题，现在较少使用。而有色合金压铸件中又以铝合金使用较广泛，锌合金次之。 下面简单介绍一下压铸有色金属情况。 （1）、压铸有色合金分类 受阻收缩 混合收缩 自由收缩 铅合金 -0.2-0.3% 0.3-0.4% 0.4-0.5% 低熔点合金 锡合金 锌合金-0.3-0.4% 0.4-0.6% 0.6-0.8% 铝硅系-0.3-0.5% 0.5-0.7% 0.7-0.9% 压铸有色合金 铝合金 铝铜系 铝镁系-0.5-0.7% 0.7-0.9% 0.9-1.1% 高熔点合金 铝锌系 镁合金-0.5-0.7% 0.7-0.9% 0.9-1.1% 铜合金 （2）、各类压铸合金推荐浇铸温度 合金种类 铸件平均壁厚3mm 铸件平均壁厚3mm 结构简单 结构复杂 结构简单 结构复杂 铝合金 铝硅系 610-650 640-680 600-620 610-650 铝铜系 630-660 660-700 600-640 630-660 铝镁系 640-680 660-700 640-670 650-690 铝锌系 590-620 620-660 580-620 600-650 锌合金 420-440 430-450 400-420 420-440 镁合金 640-680 660-700 640-670 650-690 铜合金 一般黄铜 910-930 940-980 900-930 900-950 硅黄铜 900-920 930-970 910-940 910-940 注 注：浇铸温度通常以保温炉金属液温度来计量。 锌合金浇铸温度不能超出450，以免晶粒粗大。 二、 压铸模 压铸模是压铸生产三大要素之一，结构正确合理模具是压铸生产能否顺利进行先决条件，并在确保铸件质量方面（下机合格率）起着关键作用。 因为压铸工艺特点，正确选择各工艺参数是取得优质铸件决定原因，而模具又是能够正确选择和调整各工艺参数前提，模具设计实质上就是对压铸生产中可能出现多种原因估计综合反应。如若模具设计合理，则在实际生产中碰到问题少，铸件下机合格率高。反之，模具设计不合理，例一铸件设计时动定模包裹力基础相同，而浇注系统大多在定模，且放在压射后冲头不能送料灌南压铸机上生产，无法正常生产，铸件一直粘在定模上。尽管定模型腔光洁度打得很光，因型腔较深，仍出现粘在定模上现象。所以在模具设计时，必需全方面分析铸件结构，熟悉压铸机操作过程，要了解压铸机及工艺参数得以调整可能性，掌握在不一样情况下充填特征，并考虑模具加工方法、钻眼和固定形式后，才能设计出切合实际、满足生产要求模具。 刚开始时已讲过，金属液充型时间极短，金属液比压和流速很高，这对压铸模来说工作条件极其恶劣，再加上激冷激热交变应力冲击作用，全部对模具使用寿命有很大影响。 模具使用寿命通常是指经过精心设计和制造，在正常使用条件下，结合良好维护保养下出现自然损坏，在不能再修复而报废前，所压铸模数（包含压铸生产中废品数）。 实际生产中，模具失效关键有三种形式：热疲惫龟裂损坏失效；碎裂失效；溶蚀失效。 致使模具失效原因很多，现有外因（例浇铸温度高低、模具是否经预热、水剂涂料喷涂量多少、压铸机吨位大小是否匹配、压铸压力过高、内浇口速度过快、冷却水开启未和压铸生产同时、铸件材料种类及成份Fe高低、铸件尺寸形状、壁厚大小、涂料类型等等）。也有内因（例模具本身材质冶金质量、坯料锻制工艺、模具结构设计合理性、浇注系统设计合理性、模具机（电加工）加工时产生内应力、模具热处理工艺、包含多种配合精度和光洁度要求等）。 模具若出现早期失效，则需找出是哪些内因或外因，方便以后改善。 模具热疲惫龟裂失效 压铸生产时，模具反复受激冷激热作用，成型表面和其内部产生变形，相互牵扯而出现反复循环热应力，造成组织结构二损伤和丧失韧性，引发微裂纹出现，并继续扩展，一旦裂纹扩大，还有熔融金属液挤入，加上反复机械应力全部使裂纹加速扩展。 为此，首先压铸起始时模具必需充足预热。另外，在压铸生产过程中模具必需保持在一定工作温度范围中，以免出现早期龟裂失效。同时，要确保模具投产前和制造中内因不发生问题。因实际生产中，多数模具失效是热疲惫龟裂失效。 碎裂失效 在压射力作用下，模具会在最微弱处萌生裂纹，尤其是模具成型面上划线痕迹或电加工痕迹未被打磨光，或是成型清角处均会最先出现细微裂纹，当晶界存在脆性相或晶粒粗大时，即轻易断裂。而脆性断裂时裂纹扩展很快，这对模具碎裂失效是很危险原因。为此，首先凡模具面上划痕、电加工痕迹等必需打磨光，即使它在浇注系统部位，也必需打光。另外要求所使用模具材料强度高、塑性好、冲击韧性和断裂韧性均好。熔融失效 前面已讲过，常见压铸合金有锌合金、铝合金、镁合金和铜合金，也有纯铝压铸，Zn、Al、Mg是较活泼金属元素，它们和模具材料有很好亲和力，尤其是Al易咬模。当模具硬度较高时，则抗蚀性很好，而成型表面若有软点，则对抗蚀性不利。但在实际生产中，溶蚀仅是模具局部地方，例内浇口直接冲刷部位（型芯、型腔）易出现溶蚀现象，和硬度偏软处易出现铝合金粘模。 压铸生产中常遇模具存在问题注意点： 1、 浇注系统、排溢系统 例（1）对于冷室卧式压铸机上模具直浇道要求： 压室内径尺寸应依据所需比压和压室充满度来选定，同时，浇口套内径偏差应比压室内径偏差合适放大几丝，从而可避免因浇口套和压室内径不一样轴而造成冲头卡死或磨损严重问题，且浇口套壁厚不能太薄。浇口套长度通常应小于压射冲头送出引程，方便涂料从压室中脱出。 压室和浇口套内孔，在热处理后应精磨，再沿轴线方向进行研磨，其表面粗糙Ra0.2m。 分流器和形成涂料凹腔，其凹入深度等于横浇道深度，其直径配浇口套内径，沿脱模方向有5斜度。当采取涂导入式直浇道时，因缩短了压室有效长度容积，可提升压室充满度。 （2）对于模具横浇道要求 冷卧式模具横浇道入口处通常应在压室上部内径2/3以上部位，以免压室中金属液在重力作用下过早进入横浇道，提前开始凝固。 横浇道截面积从直浇道起至内浇口应逐步减小，为出现截面扩大，则金属液流经时会出现负压，易吸入分型面上气体，增加金属液流动中涡流裹气。通常出口处截面比进口处小10-30%。 横浇道应有一定长度和深度。保持一定长度目标是起稳流和导向作用。若深度不够，则金属液降温快，深度过深，则因冷凝过慢，既影响生产率又增加回炉料用量。 横浇道截面积应大于内浇口截面积，以确保金属液入型速度。主横浇道截面积应大于各分支横浇道截面积。 横浇道底部两侧应做成圆角，以免出现早期裂纹，二侧面可做出5左右斜度。横浇道部位表面粗糙度Ra0.4m。 （3）内浇口 金属液入型后不应立即封闭分型面，溢流槽和排气槽不宜正面冲击型芯。金属液入型后流向尽可能沿铸入肋筋和散热片，由厚壁处想薄壁处填充等。 选择内浇口位置时，尽可能使金属液步骤最短。采取多股内浇口时，要预防入型后几股金属液汇合、相互冲击，从而产生涡流包气和氧化夹杂等缺点。 薄壁件内浇口厚件要合适小些，以确保必需填充速度，内浇口设置应便于切除，且不使铸件本体有缺损（吃肉）。 (4)溢流槽 溢流槽要便于从铸件上去除，并尽可能不损伤铸件本体。 溢流槽上开设排气槽时，需注意溢流口位置，避免过早阻塞排气槽，使排气槽不起作用。 不应在同一个溢流槽上开设多个溢流口或开设一个很宽很厚溢流口，以免金属液中冷液、渣、气、涂料等从溢流槽中返回型腔，造成铸件缺点。 2、 铸造圆角（包含转角） 铸件图上往往注明未注圆角R2等要求，我们在开制模具时切忌忽略这些未注明圆角作用，决不可做成清角或过小圆角。铸造圆角可使金属液填充顺畅，使腔内气体次序排出，并可降低应力集中，延长模具使用寿命。（铸件也不易在该处出现裂纹或因填充不顺而出现多种缺点）。例标准油盘模上清角处较多，相对来说，现在弟兄油盘模开最好，重机油盘也较多。 3、 脱模斜度 在脱模方向严禁有些人为造成侧凹（往往是试模时铸件粘在模内，用不正确方法处理时，例钻、硬凿等使局部凹入）。 4、 表面粗糙度 成型部位、浇注系统均应按要求认真打光，应顺着脱模方向打光。因为金属液由压室进入浇注系统并填满型腔整个过程仅0.01-0.2秒时间。为了降低金属液流动阻力，尽可能使压力损失少，全部需要流过表面光洁度高。同时，浇注系统部位受热和受冲蚀条件较恶劣，光洁度越差则模具该处越易损伤。 5、 模具成型部位硬度 铝合金：HRC46左右 铜：HRC38左右 加工时，模具应尽可能留有修复余量，做尺寸上限，避免焊接。 压铸模具组装技术要求： 1、 模具分型面和模板平面平行度要求。 2、 导柱、导套和模板垂直度要求。 3、 分型面上动、定模镶块平面和动定模套板高出0.1-0.05mm。 4、推板、复位杆和分型面平齐，通常推杆凹入0.1mm或依据用户要求。 5、模具上全部活动部位活动可靠，无呆滞现象pin无串动。 6、滑块定位可靠，型芯抽出时和铸件保持距离，滑块和块合模后配合部位2/3以上。 7、浇道粗糙度光滑，无缝。 8、合模时镶块分型面局部间隙0.05mm。 9、冷却水道通畅，进出口标志。 10、成型表面粗糙度Rs=0.04，无微伤。