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（三）压射行程 根据压铸填充过程各个阶段的冲头位移－压力曲线图可知，压射冲头移动总共分为五个阶段。其中第Ⅰ阶段（慢速封口阶段）加上第Ⅱ阶段（金属液堆积阶段）的压射冲头的位移量通常称为慢压射行程。第Ⅲ阶段（填充阶段）的压射冲头的位移量通常称为快压射行程。第Ⅳ阶段（增压压实阶段）的压射冲头位移量通常称为增压压实行程。 第Ⅴ阶段压射冲头跟出行程。 特别要提及的是，铸件气孔中的气体来源于合金液、模具型腔、压射室及涂料。但在正常规范的生产中铸件气孔中的气体主要来源于模具型腔和压射室，模具型腔主要靠合理的浇注系统和溢流排气系统来最大程度地减少气体进入铸件并使之排出模外，而压射室中的气体是靠调整压射行程来控制压射冲头快速填充位移的起点，也就是慢压射行程的终点，使合金液以慢速充满压室前端堆积于内浇口前沿，从而最大程度地减少气体被合金液卷入而带入模具型腔，达到最大程度地减少铸件中的气孔，提高铸件的内部质量。而在正常生产中铸件气孔中的气体主要来源于压射室。所以，在压铸过程中对压射行程的控制是非常必要的。 对于铝、镁合金来说，各个压射阶段的切换点尤为重要，比如低速在什么时候转入高速，高速什么时候转为增压等，直接影响到产品的表面和内部质量。 压铸机快压行程的调整位置的计算： 下图中L1为快压射转换位置；L2为料柄厚度(经验数据为30～50mm)。L为空压射行程。 L=L。+ L1+ L2。 （四）温度 压铸过程中，温度对填充过程的热状态，以及操作的效率等方面起着重要的作用。压铸中所指的温度是指浇注温度和模具温度。温度控制是获得优良铸件的重要因素。 1. 浇注温度 熔融金属的浇注温度是指它自压室进入型腔时的平均温度。由于对压室内的金属液的温度测量不方便，一般以保温炉的温度表示。 （1）浇注温度的作用和影响 ①气体在合金中溶解度，随温度的升高而增大，其熔解金属中的气体，在压铸过程中难以析出，对塑性是有影响的。 ②含铁量随合金温度升高而增加，使流动性降低，结晶粗大，性能恶化。 ③铝合金随温度升高氧化加剧，氧化夹杂物增多，使合金性能恶化。因此合金过热，易产生缩孔、裂纹、气孔、氧化夹杂物，故机械性能降低。合金温度过低，也会产生成分不均匀，流动性差，影响填充条件，产生缺陷。 ④合金温度对填充流态有直接影响。浇注温度过高，又高速的作用下，易产生紊流、涡流包气。 （2）合金浇注温度选择 通常在保证“成型”和所要求表面质量的前提下，尽可能采用低的温度。浇注温度一般高于压铸合金的液相线温度20～30℃。推荐压铸合金的浇注温度如下表。 压铸合金浇注温度推荐值表 2. 模具温度 在压铸过程中，模具需要一定的温度，模具的温度是压铸工艺中又一重要的因素，它对提高生产效率和获得优质铸件有着重要的作用。 （1）模具温度的作用和影响 ①在填充过程中，模温对液流温度、粘度、流动性、填充时间和填充流态等均有较大影响。模温过低时，表层冷凝后又被高速液流破碎，产生表层缺陷，甚至不能“成型”，模温过高时，虽有利于获得光洁的铸件表面，但易出现收缩凹陷。 ②模温对合金液冷却速度、结晶状态、收缩应力均有明显影响。模温过低时，收缩应力增大，铸件易产生裂纹。 ③模温对模具寿命影响甚大，激烈的温度变化，形成复杂的应力状态，频繁的应力交变导致模具龟裂。 ④模温对铸件尺寸公差的影响，模温稳定，则铸件尺寸收缩率也相应稳定，尺寸公差等级也得以提高。 （2）影响模具温度的主要因素 ①合金浇注温度、浇注量、热容量和导热性。 ②浇注系统和溢流槽的设计，用以调整热平衡状态。 ③压射比压和压射速度。 ④模具设计，模具体积大，热容量大，模温波动较小。模具材料导热性愈好，温度分布较均匀有利于改善热平衡。 ⑤模具合理预热，提高初温，有利于改善热平衡，提高模具寿命。 ⑥生产频率越快，模温升高，在一定范围内对铸件和模具寿命都是有利的。 ⑦模具润滑起到隔热和散热作用。 （3）模具温度对机械性能的影响 模具温度提高，改善了填充条件，使机械性能得到提高。模温过高，合金冷却温度降低，细晶层厚减薄，晶粒较粗大，故强度有所下降。 为此，要获得质量稳定的优质铸件，必须将模具温度严格控制在最佳的工艺范围内。这就必须应用模具冷却加热装置，以保证模具在恒定温度范围内工作。 （4）模具温度的选择与控制 ①模具温度的选择 模具温度的选择，应根据铸件的形状大小和结构特点，合金的性质与浇注条件等各个方面的因素综合考虑。推荐的模具的预热温度及工作温度如下表所示。 推荐的模具工作温度表 ②模具温度的控制 为了保证压铸生产过程的正常连续进行，模具工作温度应保持在一定的范围内，就必须使模具处于热平衡的状态下。模具热平衡指的是，在每一个压铸循环中，熔融金属传给模具的热量，应等于模具传走的热量和冷却及加热装置所传走的热量。 模具温度控制可采用不燃油作介质的模具加热系统，同时采用水为介质的点冷、模冷系统，来保证模具的热平衡。随着压铸件要求对压铸工艺的不断提高，模温控制将是提高效率和保证合格率的重要工艺手段。 （五）时间 压铸工艺上的“时间”是填充时间，增压建压时间，持压时间及留模时间。这些“时间”都是压力、速度、温度这三个因素，再加上熔融金属的物理特性，铸件结构（特别是壁厚），模具结构（尤其是浇注系统和溢流系统）等各方面的综合结果。时间是一个多元复合的因素，但它与上述各因素有着密切的关系。因此，“时间”在压铸工艺上是至关重要的。 1. 填充时间 熔融金属在压力作用下开始进入型腔直到充满的过程所需的时间称为填充时间。 填充时间是压力、速度、温度、模具的浇注与溢流系统的特点，合金的性质，以及铸件结构（壁厚）等多种因素结合以后所产生的结果。因而，也是填充过程中各种因素相互协调程度的综合反映。 填充时间以熔融金属尚未凝固而填充完成为原则。 还应考虑下列情况： ①合金浇注温度高时，填充时间可选长些。 ②模具温度高时，填充时间可选长些。 ③铸件厚壁部分离内浇口远时，填充时间可选长些。 ④熔化潜热和比热高的合金，填充时间可选长些。 2. 增压建压时间 增压建压时间是指熔融金属在充型过程中的增压阶段，从充满型腔的瞬时开始，直至增压压力达到预定值所需建立起来的时间。也就是压射比压上升到增压比压建立起来所需的时间。 这也是评估压铸机性能的一个重要指标。 3. 持压时间 熔融金属充满型腔后，使熔融金属在增压比压作用下凝固的这段时间，称为持压时间。 持压作用是使压射冲头将压力通过还未凝固的余料、浇口部分的金属传递到型腔，使正在凝固的金属在高压下结晶，从而获得致密的铸件。 持压时间的选择，按下列因素考虑： ①压铸合金的特性：压铸合金结晶范围大，持压时间应选得长些。 ②铸件壁厚：铸件平均壁厚厚度大，持压时间可选得长些。 ③浇注系统：内浇口厚，持压时间可选得长些。 4. 留模时间 留模时间是压铸过程中，从持压终了至开模顶出铸件的这段时间。足够的留模时间，是使铸件在模具内得到充分凝固和适度的冷却使之具有一定的强度，在开模和顶出时，铸件不致产生变形或拉裂。 留模时间的选择，通常以顶出铸件不变形、不开裂的最短时间为宜。然而，过长的留模时间不仅降低了生产效率，而且会带来不良的后果。例如：不易脱模，因合金的热脆性而引起裂纹，改变了预定的收缩量。 综上所述，压铸生产中的工艺参数压力、速度、温度、时间选择可按下列原则： ①铸件壁越厚，结构越复杂，压射力越大。 ②铸件壁越薄，结构越复杂，压铸速度越快。 ③铸件壁越厚，持压留模时间需越长。 ④铸件壁越薄，结构越复杂，模温浇温需越高。 以上公式仅作参考用！ （七）压铸涂料 压铸过程中，在机器的压室和冲头的配合面、模具型腔表面、浇道表面、活动部分的配合部位（如抽芯机构、顶出机构、导柱及导套等）都必须根据工艺要求喷上或涂上不同的材料，统称压铸涂料。 1. 涂料的作用 ①高温条件下具有良好的润滑性。 ②减少填充过程瞬间的热扩散，保持熔融金属的流动性，从而改善合金的成型性。 ③避免熔融金属对型腔的冲刷及粘附（对铝合金而言），改善模具工作条件， 提高铸件表面质量。 ④减少铸件与模具成型表面（尤其是型芯）之间的摩擦，从而减少型芯和型腔的磨损，延长模具的寿命。 2. 涂料的使用 压铸涂料可分为模具涂料和冲头涂料两大类。模具涂料（又称脱模剂）用在模具型腔及浇注系统表面，冲头涂料则用在压室与冲头配合部分的表面及端面。 压铸涂料在使用时应重视操作和注意用量。不论是涂刷还是喷涂，都要薄而均匀，避免涂层太厚或遗漏涂喷。喷涂或涂刷后，应待涂料稀释剂挥发后，才能合模－浇料－压射。否则，将使型腔或压室增加大量的挥发性气体，使铸件产生气孔缺陷，甚至由于这些气体而形成高的反压力，使铸件成型困难。 对压铸涂料性能要求如下： (1)挥发点低 在100～150℃时，稀释液能很快挥发掉，无味且不析出或不分解出有害气体和刺激性气体，不增加型腔中的气体。 (2)覆盖性好 稀释液挥发后，在高温下能结成薄膜层，但不易产生堆积，对模具及铸件不产生腐蚀作用。 (3)性能稳定 在规定保质期内不沉淀，在空气中不易挥发，对环境污染小，价格低廉。 喷涂工艺 (1)涂料对比浓度(稀释比例) 涂料(脱模剂)生产厂给出的稀释比例是在一定的范围(如兑水100-200倍)。浓度太低，隔离膜太薄，不足以抵抗液态金属热应力的冲刷，结果导致粘膜、顶出困难、拉伤等；而浓度太高，隔离模太厚，会影响铸件表面质量，并造成型腔中涂料堆积，脱落后进人液态金属中导致气孔产生，多余的涂料还会堵塞排气通道。 涂料的稀释比例是一个重要的工艺参数，应根据铸件的大小、结构、厚度进行稀释对比。大件及薄壁、复杂件稀释倍数要低些；小件、简单件稀释倍数要高些，可通过试压来确定最适当的稀释倍数及喷雾量，可用比色计对浓度进行检验验证。 (2)雾化效果 雾化效果取决于喷射装置(如喷枪)管路的压力， 良好的雾化应成细雾状喷出，而雾化不好则像水龙头喷水，良好的雾化能将涂料均匀地铺散在型腔表面。 (3)模具温度是影响涂料吸附在型腔表面的主要参数 模具温度低(140℃)，喷入的涂料迅速降温到水的气化点以下，涂料就无法沉积在模具表面形成隔离膜，还容易使铸件产生气孔和疏松；模具温度太高(超过389℃)，喷人涂料则在模具表面蒸发、反弹，没有润湿效果，也无法形成隔离膜。生产中模具温度控制在180～240℃为最好，模具温度低于270℃时，喷涂1s即可形成隔离膜。只有达到润湿温度，雾状涂料才能真正与型腔表面接触，最终形成隔离膜。 (4)喷射距离和喷射时间 为保证模具表面形成均匀的隔离膜，在掌握以上技术的前提下，应优化喷射距离。喷射距离过小时，其喷射流会过高，使脱模剂反弹造成流失；喷射距离过大，雾状涂料融合成液滴，下落时的冲击力会破坏隔离膜的均匀性。理想的喷射距离为100～200mm。喷射时间在1～3s就可以形成足够的隔离膜。 采用自动喷涂时，应根据模具的复杂程度，选择合适的喷涂角度(注意不易喷射的地方)。采用手工喷涂时，应要求操作者按规范操作，避免操作时的随意性而导致废品。 目前，市场上涂料种类很多，外购应根据压铸合金、模具结构、铸件形状、型腔表面质量、操作工艺以及来源等因素而定。应遵照其说明书的要求来使用。 分享我们： |
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