在生產(chǎn)加工車間,壓鑄鑄件的過程中,溫度對(duì)其成型及性能的影響是不容忽視的。
1.合金的澆注溫度 澆注溫度通常用保溫坩堝中液體金屬的溫度來(lái)表示。溫度過高,凝固時(shí)收縮大,鑄件容易產(chǎn)生裂紋、晶粒粗大及粘型;溫度太低,則易產(chǎn)生澆不到、冷隔及表面流紋等缺陷。因此,合適的澆注溫度應(yīng)當(dāng)是在保證充滿鑄型的前提下,采用較低的溫度為宜。在確定澆注溫度時(shí),還應(yīng)結(jié)合壓射壓力、壓型的溫度及充填速度等因素綜合考慮。
實(shí)踐證明,在壓力較高的情況下,可以降低澆注溫度甚至是在合金呈粘稠“粥狀”時(shí)進(jìn)行壓鑄。但是,對(duì)含硅量高的鋁合金則不宜使用“粥狀”壓鑄,因?yàn)楣鑼⒋罅课龀?,以游離狀態(tài)存在于鑄件中,使加工性能惡化。
此外,澆注溫度還與鑄件的壁厚及復(fù)雜程度有關(guān)。
2.
壓鑄型的工作溫度 壓鑄生產(chǎn)過程中,壓鑄型工作溫度過高或過低對(duì)鑄件質(zhì)量的影響與合金的澆注溫度有類似之處。它能影響壓鑄型的壽命和生產(chǎn)的正常進(jìn)行。因此,在生產(chǎn)過程中應(yīng)控制壓鑄型的溫度,使之維持在一定范圍內(nèi)。這一溫度范圍就是壓鑄型的工作溫度。通常在連續(xù)生產(chǎn)過程中,壓鑄型吸收液體金屬的熱量若大于向周圍散失的熱量,其溫度會(huì)不斷升高,可采用空氣或循環(huán)冷卻液體(水或油)進(jìn)行冷卻。
在開始?jí)鸿T前,為了有利于液體金屬的充填、成形和保護(hù)壓型及便于噴涂涂料,須將壓鑄型加熱到某一溫度。
充填、持壓及鑄件在壓鑄型中停留的時(shí)間
1.充填時(shí)間 自液體金屬開始進(jìn)入型腔到充滿為止所需要的時(shí)間稱為充填時(shí)間。充填時(shí)問與壓鑄件輪廓尺寸、壁厚和形狀復(fù)雜程度以及液體金屬和壓鑄型的溫度等因素有關(guān)。形狀簡(jiǎn)單的厚壁鑄件以及澆注溫度與壓鑄型的溫度差較小時(shí),充填時(shí)間可以長(zhǎng)些;反之,則充填時(shí)間應(yīng)短些。
充填時(shí)間主要通過控制壓射比壓、壓射速度或內(nèi)澆道尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn),一般為0.0l~0.2s。
2.持壓時(shí)間從液體金屬充滿型腔建立最終靜壓力瞬時(shí)起,在這壓力持續(xù)作用下至鑄件凝固完畢這段時(shí)間稱為持壓時(shí)間。在這期間內(nèi)應(yīng)建立自鑄件至內(nèi)澆道及涂料的順序凝固條件,使壓力能傳遞至正在凝固的金屬,以獲得組織致密的鑄件。這一點(diǎn)在工藝設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)予以考慮。
持壓時(shí)間與合金的特性及鑄件的壁厚有關(guān)。對(duì)熔點(diǎn)高、結(jié)晶溫度范圍寬的合金,應(yīng)有足夠的時(shí)問,若同時(shí)又是厚壁鑄件,則持壓時(shí)間還可再長(zhǎng)些。持壓時(shí)間不夠,容易造成縮松。有時(shí)當(dāng)內(nèi)澆道處的金屬尚未完全凝固,由于壓射沖頭退回,未凝固的金屬被抽出,常在靠近內(nèi)澆道處出現(xiàn)孔穴。對(duì)結(jié)晶溫度范圍窄的合金,鑄件壁又薄,持壓時(shí)間可短些。當(dāng)用立式壓鑄機(jī)時(shí),持壓時(shí)間長(zhǎng),切除余料困難。
3.鑄件在壓鑄型中停留時(shí)間 從持壓終了至開型取出鑄件所需要的時(shí)間稱為停留時(shí)間,停留時(shí)間的長(zhǎng)短實(shí)際上就是鑄件出型時(shí)溫度的高低。因此,若停留時(shí)間太短,鑄件出型時(shí)溫度較高,強(qiáng)度低,自型內(nèi)頂出鑄件時(shí)可能發(fā)生變形,鑄件中氣體膨脹使其表面出現(xiàn)鼓泡,但若停留時(shí)間過長(zhǎng),鑄件出型時(shí)溫度低,收縮大,抽芯及頂出鑄件的阻力增大,熱脆性合金鑄件會(huì)發(fā)生開裂。
4.壓鑄用涂料為了避免高溫液體金屬對(duì)型腔表面發(fā)生沖刷作用或粘附現(xiàn)象(主要是鋁合金),以利于保護(hù)壓鑄型,改善鑄件表面質(zhì)量,減少抽芯和頂出鑄件的阻力,以及保證在高溫時(shí)沖頭和壓室能正常工作,通常在型腔、沖頭及壓室的工作表面上均須噴涂一層涂料。
涂料一般由隔絕材料或潤(rùn)滑材料及稀釋(溶)劑組成。對(duì)涂料組成物的要求主要是:
(1)高溫時(shí)具有良好的潤(rùn)滑作用,且不析出對(duì)人體有害的氣體。
(2)性能穩(wěn)定,在常溫下稀釋劑揮發(fā)慢,使涂料不易變稠,粉狀材料不易沉淀,以便存放。稀釋劑一般在100~150℃時(shí)應(yīng)揮發(fā)很快。
(3)對(duì)壓鑄型及鑄件沒有腐蝕作用。
在涂料組成物中,蜂蠟、石蠟等受熱發(fā)氣形成一層氣膜;氧化鋁粉、氧化鋅粉為隔絕材料;石墨粉是一種優(yōu)良的固體潤(rùn)滑劑,而液體潤(rùn)滑劑作用較差。氟化鈉由于對(duì)金屬有腐蝕作用且對(duì)人體健康有不良影響,故建議不采用。
可見溫度規(guī)范對(duì)于充填、成形及凝固過程以及壓鑄型壽命和穩(wěn)定生產(chǎn)等方面都有很大的影響。故應(yīng)給予足夠重視,并加以控制。
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