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（三）壓射行程 根據壓鑄填充過程各個階段的沖頭位移－壓力曲線圖可知，壓射沖頭移動總共分為五個階段,。其中第Ⅰ階段（慢速封口階段）加上第Ⅱ階段（金屬液堆積階段）的壓射沖頭的位移量通常稱為慢壓射行程,。第Ⅲ階段（填充階段）的壓射沖頭的位移量通常稱為快壓射行程。第Ⅳ階段（增壓壓實階段）的壓射沖頭位移量通常稱為增壓壓實行程,。 第Ⅴ階段壓射沖頭跟出行程,。 特別要提及的是，鑄件氣孔中的氣體來源于合金液,、模具型腔,、壓射室及涂料。但在正常規(guī)范的生產中鑄件氣孔中的氣體主要來源于模具型腔和壓射室,，模具型腔主要靠合理的澆注系統(tǒng)和溢流排氣系統(tǒng)來最大程度地減少氣體進入鑄件并使之排出模外,，而壓射室中的氣體是靠調整壓射行程來控制壓射沖頭快速填充位移的起點，也就是慢壓射行程的終點,，使合金液以慢速充滿壓室前端堆積于內澆口前沿,，從而最大程度地減少氣體被合金液卷入而帶入模具型腔,，達到最大程度地減少鑄件中的氣孔,，提高鑄件的內部質量。而在正常生產中鑄件氣孔中的氣體主要來源于壓射室,。所以,，在壓鑄過程中對壓射行程的控制是非常必要的。 對于鋁,、鎂合金來說,，各個壓射階段的切換點尤為重要，比如低速在什么時候轉入高速,，高速什么時候轉為增壓等,，直接影響到產品的表面和內部質量,。 壓鑄機快壓行程的調整位置的計算： 下圖中L1為快壓射轉換位置；L2為料柄厚度(經驗數據為30～50mm),。L為空壓射行程,。 L=L。+ L1+ L2,。 （四）溫度 壓鑄過程中,，溫度對填充過程的熱狀態(tài)，以及操作的效率等方面起著重要的作用,。壓鑄中所指的溫度是指澆注溫度和模具溫度,。溫度控制是獲得優(yōu)良鑄件的重要因素。 1. 澆注溫度 熔融金屬的澆注溫度是指它自壓室進入型腔時的平均溫度,。由于對壓室內的金屬液的溫度測量不方便,，一般以保溫爐的溫度表示。 （1）澆注溫度的作用和影響 ①氣體在合金中溶解度,，隨溫度的升高而增大,，其熔解金屬中的氣體，在壓鑄過程中難以析出,，對塑性是有影響的,。 ②含鐵量隨合金溫度升高而增加，使流動性降低,，結晶粗大,，性能惡化。 ③鋁合金隨溫度升高氧化加劇,，氧化夾雜物增多,，使合金性能惡化。因此合金過熱,，易產生縮孔,、裂紋、氣孔,、氧化夾雜物,，故機械性能降低。合金溫度過低,，也會產生成分不均勻,，流動性差，影響填充條件,，產生缺陷,。 ④合金溫度對填充流態(tài)有直接影響。澆注溫度過高,，又高速的作用下,，易產生紊流,、渦流包氣。 （2）合金澆注溫度選擇 通常在保證“成型”和所要求表面質量的前提下,，盡可能采用低的溫度,。澆注溫度一般高于壓鑄合金的液相線溫度20～30℃。推薦壓鑄合金的澆注溫度如下表,。 壓鑄合金澆注溫度推薦值表 2. 模具溫度 在壓鑄過程中,，模具需要一定的溫度，模具的溫度是壓鑄工藝中又一重要的因素,，它對提高生產效率和獲得優(yōu)質鑄件有著重要的作用,。 （1）模具溫度的作用和影響 ①在填充過程中，模溫對液流溫度,、粘度,、流動性、填充時間和填充流態(tài)等均有較大影響,。模溫過低時,，表層冷凝后又被高速液流破碎，產生表層缺陷,，甚至不能“成型”,，模溫過高時，雖有利于獲得光潔的鑄件表面,，但易出現收縮凹陷,。 ②模溫對合金液冷卻速度、結晶狀態(tài),、收縮應力均有明顯影響,。模溫過低時，收縮應力增大,，鑄件易產生裂紋,。 ③模溫對模具壽命影響甚大，激烈的溫度變化,，形成復雜的應力狀態(tài),，頻繁的應力交變導致模具龜裂。 ④模溫對鑄件尺寸公差的影響,，模溫穩(wěn)定,，則鑄件尺寸收縮率也相應穩(wěn)定,，尺寸公差等級也得以提高,。 （2）影響模具溫度的主要因素 ①合金澆注溫度、澆注量,、熱容量和導熱性,。 ②澆注系統(tǒng)和溢流槽的設計,，用以調整熱平衡狀態(tài)。 ③壓射比壓和壓射速度,。 ④模具設計,，模具體積大，熱容量大,，模溫波動較小,。模具材料導熱性愈好，溫度分布較均勻有利于改善熱平衡,。 ⑤模具合理預熱,，提高初溫，有利于改善熱平衡,，提高模具壽命,。 ⑥生產頻率越快，模溫升高,，在一定范圍內對鑄件和模具壽命都是有利的,。 ⑦模具潤滑起到隔熱和散熱作用。 （3）模具溫度對機械性能的影響 模具溫度提高,，改善了填充條件,，使機械性能得到提高。模溫過高,，合金冷卻溫度降低,，細晶層厚減薄，晶粒較粗大,，故強度有所下降,。 為此，要獲得質量穩(wěn)定的優(yōu)質鑄件,，必須將模具溫度嚴格控制在最佳的工藝范圍內,。這就必須應用模具冷卻加熱裝置，以保證模具在恒定溫度范圍內工作,。 （4）模具溫度的選擇與控制 ①模具溫度的選擇 模具溫度的選擇,，應根據鑄件的形狀大小和結構特點，合金的性質與澆注條件等各個方面的因素綜合考慮,。推薦的模具的預熱溫度及工作溫度如下表所示,。 推薦的模具工作溫度表 ②模具溫度的控制 為了保證壓鑄生產過程的正常連續(xù)進行，模具工作溫度應保持在一定的范圍內,，就必須使模具處于熱平衡的狀態(tài)下,。模具熱平衡指的是，在每一個壓鑄循環(huán)中，熔融金屬傳給模具的熱量,，應等于模具傳走的熱量和冷卻及加熱裝置所傳走的熱量,。 模具溫度控制可采用不燃油作介質的模具加熱系統(tǒng)，同時采用水為介質的點冷,、模冷系統(tǒng),，來保證模具的熱平衡。隨著壓鑄件要求對壓鑄工藝的不斷提高,，模溫控制將是提高效率和保證合格率的重要工藝手段,。 （五）時間 壓鑄工藝上的“時間”是填充時間，增壓建壓時間,，持壓時間及留模時間,。這些“時間”都是壓力、速度,、溫度這三個因素,，再加上熔融金屬的物理特性，鑄件結構（特別是壁厚）,，模具結構（尤其是澆注系統(tǒng)和溢流系統(tǒng)）等各方面的綜合結果,。時間是一個多元復合的因素，但它與上述各因素有著密切的關系,。因此,，“時間”在壓鑄工藝上是至關重要的。 1. 填充時間 熔融金屬在壓力作用下開始進入型腔直到充滿的過程所需的時間稱為填充時間,。 填充時間是壓力,、速度、溫度,、模具的澆注與溢流系統(tǒng)的特點,，合金的性質，以及鑄件結構（壁厚）等多種因素結合以后所產生的結果,。因而,，也是填充過程中各種因素相互協調程度的綜合反映。 填充時間以熔融金屬尚未凝固而填充完成為原則,。 還應考慮下列情況： ①合金澆注溫度高時,，填充時間可選長些。 ②模具溫度高時,，填充時間可選長些,。 ③鑄件厚壁部分離內澆口遠時，填充時間可選長些,。 ④熔化潛熱和比熱高的合金,，填充時間可選長些,。 2. 增壓建壓時間 增壓建壓時間是指熔融金屬在充型過程中的增壓階段，從充滿型腔的瞬時開始,，直至增壓壓力達到預定值所需建立起來的時間,。也就是壓射比壓上升到增壓比壓建立起來所需的時間,。 這也是評估壓鑄機性能的一個重要指標,。 3. 持壓時間 熔融金屬充滿型腔后，使熔融金屬在增壓比壓作用下凝固的這段時間,，稱為持壓時間,。 持壓作用是使壓射沖頭將壓力通過還未凝固的余料、澆口部分的金屬傳遞到型腔,，使正在凝固的金屬在高壓下結晶,，從而獲得致密的鑄件。 持壓時間的選擇,，按下列因素考慮： ①壓鑄合金的特性：壓鑄合金結晶范圍大,，持壓時間應選得長些。 ②鑄件壁厚：鑄件平均壁厚厚度大,，持壓時間可選得長些,。 ③澆注系統(tǒng)：內澆口厚，持壓時間可選得長些,。 4. 留模時間 留模時間是壓鑄過程中,，從持壓終了至開模頂出鑄件的這段時間。足夠的留模時間,，是使鑄件在模具內得到充分凝固和適度的冷卻使之具有一定的強度,，在開模和頂出時，鑄件不致產生變形或拉裂,。 留模時間的選擇,，通常以頂出鑄件不變形、不開裂的最短時間為宜,。然而,，過長的留模時間不僅降低了生產效率，而且會帶來不良的后果,。例如：不易脫模,，因合金的熱脆性而引起裂紋，改變了預定的收縮量,。 綜上所述,，壓鑄生產中的工藝參數壓力、速度,、溫度,、時間選擇可按下列原則： ①鑄件壁越厚,，結構越復雜，壓射力越大,。 ②鑄件壁越薄,，結構越復雜，壓鑄速度越快,。 ③鑄件壁越厚,，持壓留模時間需越長。 ④鑄件壁越薄,，結構越復雜,，模溫澆溫需越高。 以上公式僅作參考用,！ （七）壓鑄涂料 壓鑄過程中,，在機器的壓室和沖頭的配合面、模具型腔表面,、澆道表面,、活動部分的配合部位（如抽芯機構、頂出機構,、導柱及導套等）都必須根據工藝要求噴上或涂上不同的材料,，統(tǒng)稱壓鑄涂料。 1. 涂料的作用 ①高溫條件下具有良好的潤滑性,。 ②減少填充過程瞬間的熱擴散,，保持熔融金屬的流動性，從而改善合金的成型性,。 ③避免熔融金屬對型腔的沖刷及粘附（對鋁合金而言）,，改善模具工作條件， 提高鑄件表面質量,。 ④減少鑄件與模具成型表面（尤其是型芯）之間的摩擦,，從而減少型芯和型腔的磨損，延長模具的壽命,。 2. 涂料的使用 壓鑄涂料可分為模具涂料和沖頭涂料兩大類,。模具涂料（又稱脫模劑）用在模具型腔及澆注系統(tǒng)表面，沖頭涂料則用在壓室與沖頭配合部分的表面及端面,。 壓鑄涂料在使用時應重視操作和注意用量,。不論是涂刷還是噴涂，都要薄而均勻,，避免涂層太厚或遺漏涂噴,。噴涂或涂刷后，應待涂料稀釋劑揮發(fā)后,，才能合模－澆料－壓射,。否則,，將使型腔或壓室增加大量的揮發(fā)性氣體，使鑄件產生氣孔缺陷,，甚至由于這些氣體而形成高的反壓力,，使鑄件成型困難。 對壓鑄涂料性能要求如下： (1)揮發(fā)點低 在100～150℃時,，稀釋液能很快揮發(fā)掉,，無味且不析出或不分解出有害氣體和刺激性氣體，不增加型腔中的氣體,。 (2)覆蓋性好 稀釋液揮發(fā)后,，在高溫下能結成薄膜層,，但不易產生堆積,，對模具及鑄件不產生腐蝕作用。 (3)性能穩(wěn)定 在規(guī)定保質期內不沉淀,，在空氣中不易揮發(fā),，對環(huán)境污染小，價格低廉,。 噴涂工藝 (1)涂料對比濃度(稀釋比例) 涂料(脫模劑)生產廠給出的稀釋比例是在一定的范圍(如兌水100-200倍),。濃度太低，隔離膜太薄,，不足以抵抗液態(tài)金屬熱應力的沖刷,，結果導致粘膜、頂出困難,、拉傷等,；而濃度太高，隔離模太厚,，會影響鑄件表面質量,，并造成型腔中涂料堆積，脫落后進人液態(tài)金屬中導致氣孔產生,，多余的涂料還會堵塞排氣通道,。 涂料的稀釋比例是一個重要的工藝參數，應根據鑄件的大小,、結構,、厚度進行稀釋對比。大件及薄壁,、復雜件稀釋倍數要低些,；小件、簡單件稀釋倍數要高些,，可通過試壓來確定最適當的稀釋倍數及噴霧量,，可用比色計對濃度進行檢驗驗證,。 (2)霧化效果 霧化效果取決于噴射裝置(如噴槍)管路的壓力， 良好的霧化應成細霧狀噴出,，而霧化不好則像水龍頭噴水,，良好的霧化能將涂料均勻地鋪散在型腔表面。 (3)模具溫度是影響涂料吸附在型腔表面的主要參數 模具溫度低(140℃),，噴入的涂料迅速降溫到水的氣化點以下,，涂料就無法沉積在模具表面形成隔離膜，還容易使鑄件產生氣孔和疏松,；模具溫度太高(超過389℃),，噴人涂料則在模具表面蒸發(fā)、反彈,，沒有潤濕效果,，也無法形成隔離膜。生產中模具溫度控制在180～240℃為最好,，模具溫度低于270℃時,，噴涂1s即可形成隔離膜。只有達到潤濕溫度,，霧狀涂料才能真正與型腔表面接觸,，最終形成隔離膜。 (4)噴射距離和噴射時間 為保證模具表面形成均勻的隔離膜,，在掌握以上技術的前提下,，應優(yōu)化噴射距離。噴射距離過小時,，其噴射流會過高,，使脫模劑反彈造成流失；噴射距離過大,，霧狀涂料融合成液滴,，下落時的沖擊力會破壞隔離膜的均勻性。理想的噴射距離為100～200mm,。噴射時間在1～3s就可以形成足夠的隔離膜,。 采用自動噴涂時，應根據模具的復雜程度,，選擇合適的噴涂角度(注意不易噴射的地方),。采用手工噴涂時，應要求操作者按規(guī)范操作,，避免操作時的隨意性而導致廢品,。 目前，市場上涂料種類很多,，外購應根據壓鑄合金,、模具結構,、鑄件形狀、型腔表面質量,、操作工藝以及來源等因素而定,。應遵照其說明書的要求來使用。 分享我們： |
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