擠壓鑄造在大型復雜鋁合金鑄件生產中的應用

擠壓鑄造在大型復雜鋁合金鑄件生產中的應用

擠壓鑄型的主要作用是：(1）使液態金屬成形；(2）進行鑄件的熱交換；(3)便于對正在結晶的金屬施加壓九所以鑄型應滿足型腔尺寸精度、表面光潔、操作方便壽命長、成本低等要求主要設計要點：

1擠壓鑄造形式

偶合器外殼形狀較為簡單，重量平均30kg，故采用直接沖頭擠壓的形式，沖頭的形狀形成外殼內腔，鑄型形成外殼的外形。

2鑄件加壓位置

鑄件加壓位置是否正確，關系到鑄件的結晶、補縮和加壓效果。設計時考慮到盡量把鑄件的重要部位及容易產生縮松的部位靠近加壓沖頭，故把外殼鑄件的加壓位置設計。

3模具的配合間隙

沖頭與凹型之間，芯軸與套孔之間等部位的配合間隙是設計擠壓鑄造鑄型的一個重要參數間隙尺寸的選擇應注意到模具的熱容量模具裝配情況、鑄造過程及模具溫度等因素的影響。根據生產經驗，配合間隙取0.1~0.3mm為宜。

4排氣孔

為使型腔能順利地將氣排出型外，除留有配合間隙外，還應開設排氣槽。排氣槽的厚度一般可取0.05~0.15mm，寬度可取5~20mm。

5擠壓鑄造的脫型力和抽芯力

在高的機械壓力下結晶凝固的鑄件被緊緊壓縮在型腔中，因此，擠壓鑄造的脫型力和抽芯力在一般情況下，應大于壓力鑄造和金屬型鑄造。

6鑄件收縮率、加工余量拔模斜度

擠壓鑄造的線收縮率比普通鑄造小，設計鑄型時，按鑄鋁合金收縮率的50%計算為宜。鋁鑄件加工余量取1~1.5mm為宜。拔模斜度，一般取1~3度為宜。

7擠壓鑄型材料

鑄型材料的選擇主要是根據鑄造合金的澆注溫度、工作條件、材料成本等因素鋁合金的澆注溫度較低，一般采用鉻鎢釩鋼。而且經調質處理后再進行氮化(或氰化處理)。

擠壓鑄造工藝參數的確定

1比壓的選擇

擠壓鑄造的特點之一是對液態金屬施加較高的機械壓力來提。比壓過小，效果不好；比壓過大，增加了能源消耗，降低了模具使用壽命，增加了設備維修費用和鑄件成本偶合器外殼鑄件比壓可根據規格大小在5~50MPa選用。

2加壓開始時間

適宜的加壓開始時間根據合金的澆注溫度鑄型溫度和鑄件壁厚等因素來確定鑄鋁合金的加壓開始時間根據鑄件大小在澆注后1~20秒加壓。

3加壓速度

加壓速度過大，會引起飛濺，甚至使鑄件產生披縫；過小，會使金屬液溫度降低過大，使結殼厚度過大而影響加壓效果加壓速度與鑄件的尺水形狀有關合適的加壓速度為0.1米秒左右。

4加壓時間

根據經驗，對于鋁合金鑄件，壁厚小于50mm時，按0.3-0.5秒/mm進行計算.

5鑄型涂料

為防止鑄件粘焊鑄型，使鑄件順利從型腔中取出，提高鑄件表面光潔度和鑄型的壽命，減緩液態金屬的結殼速度，以利于液態金屬在壓力下充型和補縮，所以在擠鋁鑄件的表面一般都噴刷涂料。但要注意涂料厚度，以免引起夾雜缺陷建議采用水基膠狀石墨涂料，主要成分有氧化鋅、膠狀石墨、水玻璃和水，粒度為50mm左右。

6鑄型溫度

鑄鋁用擠壓鑄造的預熱溫度為150-200℃，工作溫度為200-300℃。由于我廠鑄鋁件要求連續生產，而且重量不輕，所以應設計水冷系統。

7澆注溫度

澆注溫度通常根據合金的液相線溫度和結晶溫度范圍來決定建議采用560-720℃擠壓鑄造的明顯效果：

1金屬液流程短，吸氣少；補縮效果好，晶粒細，組織致密均勻，鑄件防滲漏能九金屬液利用率提高。

2不使用砂芯，工作環境，占地面積少。

3生產率，一般比半金屬型鑄造高1~2.5倍。

4尺寸精度及表面光潔度高，加工余量小，生產成本低。