CN101274361A

CN101274361A - 低速真空压挤铸造工艺

Info

Publication number: CN101274361A
Application number: CNA2008101068434A
Authority: CN
Inventors: 方立高; 张丽攀
Original assignee: Nanchang Hangkong University
Current assignee: Nanchang Hangkong University
Priority date: 2008-05-08
Filing date: 2008-05-08
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2028-05-08
Also published as: CN101274361B

Abstract

一种低速真空压挤铸造工艺，其步骤为：(1)模具、真空系统与热浇道设计；(2)热浇道与模具安装预热、喷涂料；(3)金属液浇入热浇道、合模、抽真空；(4)低速、真空充型；(5)压挤凝固；(6)开模取件。本发明的技术效果是：改善了压铸过程的温度场，实现了低速度压射、高压下凝固、无真空缩孔的铸造方法。低速真空压挤铸造工艺能有效地降低压铸件内含气孔和缩松缺陷的机率，压铸件可进行热处理，热处理后的压铸件其抗拉强度和延伸率都提高了25％，从而使压铸件的质量大大提高。

Description

低速真空压挤铸造工艺

技术领域

本发明涉及铸造工艺，特别涉及一种全立式压铸工艺。

背景技术

压铸——现代铸造工业中最重要、最先进的工艺技术。然而，在压铸工艺中，由于高速充填，型腔气体很难排出；加之金属液在型腔中冷却速度快，实际上也很难补缩，致使压铸件常有气孔及缩松缺陷，铸件壁厚值愈大，这种缺陷愈严重；因高温时气孔内的气体膨胀会使压铸件表面鼓泡，因此压铸件不可进行热处理；这些都严重影响到压铸件质量，使压铸生产的扩大及使用范围受到限制。真空压铸曾盛胜一时，但现在应用并不多，主要原因是该技术虽然使压铸件气孔有所减少，但常常有缩孔变得更加严重的现象。精速密压铸法在消除气孔及缩松缺陷方面能起到较大作用，但该法对铸型热平衡和温度场要求严格，且又无有效措施，在压铸壁厚小于3.5毫米时易发生欠铸，加上双冲头维护困难，其推广应用范围也不大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低速真空压挤铸造工艺，它综合应用低速与真空充型、压挤凝固的方法，对全立式压铸工艺进行技术创新。

本发明是这样来实现的，其工艺步骤是(1)模具、真空系统与热浇道设计：模具设计的要求是：内浇口厚度比普通压铸模厚，为6-12mm，当内浇口开设在铸件厚壁(18-25mm)处时，可为15-18mm；安装热浇道的位置要考虑用电安全并离压射油缸体200mm以上；热浇道设计的要求是；加热器分成多组，分别由不同温控仪控制；真空系统设计的要求是：真空泵排量与真空罐容积要根据型腔容积大小确定，确保3秒钟内型腔真空达到-0.09MPa或更高，真空塞的性能要保证型腔与真空系统快速连通，又使金属液不会随气流进入真空系统；真空阀及真空系统各元件的流量与动作时间要与整个真空系统相匹配；(2)热浇道与模具安装预热：热浇道温度场控制的原则是：压室内口上(与模具相联处)的温度比压室内中心的温度高50℃左右。压室内的平均温度按不同的压铸合金取值(铝合金应达到500℃以上)。模具也要同时预热，预热温度随压铸合金而变，铝合金应达到350℃左右，锌合金应达到250℃左右；预热后应马上对压室和型腔喷涂料；(3)金属液浇入热浇道、合模、抽真空：当金属液浇入下模的热压室里后，快速合模密封分型面并启动真空阀抽真空，在压射开始前，对型腔进行抽真空，3秒钟内达到控制真空值(-0.09MPa)。(4)低速、真空充型：根据不同的铸件选择充型速度(预先调定好，压射冲头的运动速度控制在10-100毫米/秒)。当真空值达到-0.09MPa时，立即按下压射开关，开始压射；在压射的全过程中，真空系统一直与型腔连通，并保持控制值；(5)压挤凝固：在压射后阶段(此时型腔已经充满，铸件中心尚未凝固)，压射液压油缸迅速增压，压射冲头以数百兆帕的高比压对直浇道中的金属施压并保持数分钟，充分补缩铸件使铸件更致密；(6)开模取件：

本发明的技术效果是：热浇道的应用，良好的保温性能，改善了压铸过程的温度场；实现了：1、低速度压射，使充型的金属液平稳地沿全壁厚向前推进，不产生涡流，型腔气体排出有充分的时间，减少了压铸件的气孔与疏松；2、高压下凝固，在压射后阶段，压射冲头以数百兆帕的高比压对直浇道中的金属施压，因为此时直浇道中的金属还是液态，铸件能在高压下得到充分补缩使铸件更致密；3、无真空缩孔，因为铸件能得到了充分补缩，因此可避免真空缩孔缺陷，同时又保持了真空环境下消除型腔中的空气的有利方面；因此，低速真空压挤铸造工艺能有效地降低压铸件内含气孔和缩松缺陷的机率，压铸件可进行热处理，热处理后的压铸件其抗拉强度和延伸率都提高了25％，对于厚壁铸件效果更是显著，从而使压铸件的质量大大提高。

附图说明

图1为本发明的工作原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明工艺步骤是(1)模具、真空系统与热浇道设计：模具设计的要求是：内浇口厚度比普通压铸模厚为6-12mm，当内浇口开设在铸件厚壁(18-25mm)处时，可为15-18mm；安装热浇道的位置要考虑用电安全并离压射油缸11要200mm以上；热浇道设计的要求是：加热器7分成多组，分别由不同温控仪控制，真空系统设计的特殊要求是：真空泵排量与真空罐1容积要根据型腔6容积大小确定，确保3秒钟内型腔真空达到-0.09MPa或更高，真空塞2的性能要保证型腔6与真空系统快速连通，又使金属液不会随气流进入真空系统；真空阀3及真空系统各元件的流量与动作时间要与整个真空系统相匹配；(2)热浇道与模具安装预热：热浇道温度场控制的原则是：压室8内口上(与模具相联处)的温度比压室内中心的温度高50℃左右。压室内的平均温度按不同的压铸合金取值(铝合金应达到500℃以上)。模具也要同时预热，预热温度随压铸合金而变，铝合金应达到350℃左右，锌合金应达到250℃左右；预热后应马上对压室和型腔喷涂料；(3)金属液浇入热浇道、合模、抽真空：当金属液浇入下模9的热压室里后，上油缸4快速将上模5与下模9合模，密封分型面并启动真空阀抽真空，在压射开始前，对型腔6进行抽真空，3秒钟内达到控制真空值(-0.09MPa)；(4)低速、真空充型：根据不同的铸件选择充型速度(预先调定好，压射冲头的运动速度控制在10-100毫米/秒)。当真空值达到-0.09MPa时，压射油缸11立即动作，开始压射；在压射的全过程中，真空系统一直与型腔连通，并保持控制值。

(5)压挤凝固：在压射后阶段(此时型腔已经充满，铸件中心尚未凝固)，压射油缸11迅速增压，压射冲头10以数百兆帕的高比压对直浇道中的金属施压并保持数分钟，充分补缩铸件使铸件更致密；(6)开模取件。

本发明适用压射缸有增压系统的全立式压铸机进行铝合金、锌合金压铸。

Claims

1、一种低速真空压挤铸造工艺，其特征是工艺步骤如下：

(1)模具、真空系统与热浇道设计：模具设计的特殊要求是内浇口厚度比普通压铸模厚，为6-12mm，安装热浇道的位置在离压射油缸体200mm以上；热浇道设计的要求是加热器分成多组，分别由不同温控仪控制；真空系统设计的要求是真空泵排量与真空罐容积要根据型腔容积大小确定，确保3秒钟内型腔真空达到-0.09MPa或更高，真空塞的性能要保证型腔与真空系统快速连通，又使金属液不会随气流进入真空系统，真空阀及真空系统各元件的流量与动作时间要与整个真空系统相匹配；

(2)热浇道与模具安装预热：热浇道温度场控制的原则是：压室内口上的温度比压室内中心的温度高50℃左右，压室内的平均温度按不同的压铸合金取值，模具同时预热，铝合金应达到350℃左右，锌合金应达到250℃左右；预热后应马上对压室和型腔喷涂料；

(3)金属液浇入热浇道、合模、抽真空：当金属液浇入下模的热压室里后，快速合模密封分型面并启动真空阀抽真空，在压射开始前，对型腔进行抽真空，3秒钟内达到控制真空值为-0.09Mpa；

(4)低速、真空充型：根据不同的铸件选择充型速度，当真空值达到-0.09MPa时，立即按下压射开关，开始压射，在压射的全过程中，真空系统一直与型腔连通，并保持控制值；

(5)压挤凝固：在压射后阶段，压射液压油缸迅速增压，压射冲头以数百兆帕的高比压对直浇道中的金属施压并保持数分钟，充分补缩铸件使铸件更致密；

(6)开模取件。