挤压铸造原理及缺陷分析机械制造制造加工工艺_机械制造-制造加工工艺.pdf

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1、挤压铸造原理及缺陷分析（正式）Deploy The Objectives,Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.编订：_ 单位：_ 时间：_ 文件编号：KG-A0-3201-45 挤压铸造原理及缺陷分析（正式）使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行 具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行

2、操作，使日常 工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。挤压铸造技术与传统金属型重力铸造相比区别较 大，对于某些铸件的生产有独特优势，然而实际生产 中出现的一些铸造缺陷，成因也不同于传统铸造，本 文试图从原理和生产实际出发，分析挤压铸造的原理 和流程参数，及其铸造常见缺陷，利用技术上的经验 和实践提出改进方法，已达到推进该项铸造技术的推 广，减少损失。挤压铸造原理及特点 1.1 基本原理 挤压铸造又可称为液态模锻，是将金属或合金升 温至熔融态，不加处理注入到敞口模具中，立即闭合 模具，让液态金属充分流动以充填模具，初步到达制 件外部形状，随后施以高压，使温度下降已凝固的外 部金属产生塑性变

3、形，而内部的未凝固金属承受等静 压，同步发生高压凝固，最后获得制件或毛坯的方法。由于高压凝固和塑性变形同时存在，制件无缩孔、缩 松等缺陷，组织细密，力学性能高于铸造方法，接近 或相当锻造方法；无需冒口补缩和最后清理，因而液 态金属或合金利用率高，工序简化，为一作场景通过对目的要求方式方法进度等进行具体周密的部署从而使得组织内人员按照既定标准规范的要求进行操作使日常工作或活动达到预期的水平下载后就可自由编辑挤压铸造技术与传统金属型重力铸造相比区别较大对于某些铸分析挤压铸造的原理和流程参数及其铸造常见缺陷利用技术上的经验和实践提出改进方法已达到进该项铸造技术的广减少损失挤压铸造原理及特点基本原理挤

4、压铸造又可称为液态模锻是将金属或合金升温至熔融态不加处理注入到敞外部金属产生塑性变形而内部的未凝固金属承受等静压同步发生高压凝固最后获得制件或毛坯的方法由于高压凝固和塑性变形同时存在制件无缩孔缩松等缺陷组织细密力学性能高于铸造方法接近或相当锻造方法无需冒口补缩和最后具有潜在应 用前景的新型金属加工工艺。2挤压铸造的特点 挤压铸造的工艺对铸造设备有特殊的要求，并且 目前只对部分铸件有较好的效果。首先，挤压铸造设 备，需要提供低速但流量较大的液态金属填充能力，速度约为0.53m/s,流量可达l5kg/s,这样熔融态 金属才能平稳地将铸型内气体排出，并填充铸型，随 后铸型填满的瞬间(50ms150m

5、s),应能将铸型内铸造 比压提升到60100MPa,这样合金便能在高压下凝固 成型。由于前述的低速大流量，且挤压铸造内浇道有 冒口补缩的作用，内浇道口径较大，且位于铸件最肥 厚的部位。由于上述特点，挤压铸造适合厚壁铸件(1050mm),但铸件尺寸不宜太大（小于200mm）o与压铸相同，挤 压铸造只可使用脱模剂，不适用保温涂料，故而金属 凝固速度极快，达到300400摄氏度/s，与金属型重 力铸造冷却速度相比，达到了其3勒倍，伸长率高于 其他铸造方法约2飞倍。作场景通过对目的要求方式方法进度等进行具体周密的部署从而使得组织内人员按照既定标准规范的要求进行操作使日常工作或活动达到预期的水平下载后就

6、可自由编辑挤压铸造技术与传统金属型重力铸造相比区别较大对于某些铸分析挤压铸造的原理和流程参数及其铸造常见缺陷利用技术上的经验和实践提出改进方法已达到进该项铸造技术的广减少损失挤压铸造原理及特点基本原理挤压铸造又可称为液态模锻是将金属或合金升温至熔融态不加处理注入到敞外部金属产生塑性变形而内部的未凝固金属承受等静压同步发生高压凝固最后获得制件或毛坯的方法由于高压凝固和塑性变形同时存在制件无缩孔缩松等缺陷组织细密力学性能高于铸造方法接近或相当锻造方法无需冒口补缩和最后挤压铸造的生产工艺流程 以直径190系列的铝活塞为例，介绍挤压铸造的 工艺流程，挤压铸造借鉴于压力铸造和模锻工艺，其 大体工艺流程为

7、把液态金属直接浇入金属模内。然后 在一定时间内以一定的压力作用于熔融的金属液体使 之成形。并在此压力下结晶和塑性流动。从而获得铸 件。在315t的液压机上生产铝活塞的具体流程是：首 先将铝加热到700720摄氏度，形成铝液，倒入凹模 中，进行扒渣得到相对纯净的铝液，液压机上缸下行，上压头对铝液加压，主缸的峰值加压压力达到2801,上压力加压至最大表压力22MPa起，到上压头起模止,维持保压时间在350秒，保压结束后开模，用底缸将 铸件顶出即可。整体上可分为四个步骤，模具准备，浇注，合模加压，开模出件。具体的铸造过程，注意的参数如下：顶缸上升速度和金属流速；对铸造机而言，顶缸 上升速度应该是丰富

8、可调的，而金属流速须由铸件壁 厚和尺寸决定，以不产生湍流，平稳填充铸型为原则，铸件的壁厚作场景通过对目的要求方式方法进度等进行具体周密的部署从而使得组织内人员按照既定标准规范的要求进行操作使日常工作或活动达到预期的水平下载后就可自由编辑挤压铸造技术与传统金属型重力铸造相比区别较大对于某些铸分析挤压铸造的原理和流程参数及其铸造常见缺陷利用技术上的经验和实践提出改进方法已达到进该项铸造技术的广减少损失挤压铸造原理及特点基本原理挤压铸造又可称为液态模锻是将金属或合金升温至熔融态不加处理注入到敞外部金属产生塑性变形而内部的未凝固金属承受等静压同步发生高压凝固最后获得制件或毛坯的方法由于高压凝固和塑性变

9、形同时存在制件无缩孔缩松等缺陷组织细密力学性能高于铸造方法接近或相当锻造方法无需冒口补缩和最后越大，尺寸越小，则流速较小，壁厚越小，尺寸越大，则流速较大。挤压机顶缸上升顶力和瞬间及时增压速度；当前 我国普遍装备的油顶机顶缸顶力足够满足挤压铸造的 需求。瞬间及时增压速度是较为重要的参数，在合金 液刚刚充满铸型之初，铸造比压极小，在50ms150ms 内，下顶缸顶力上升到额定顶力，以保证高比压下合 金液凝固成型。挤压铸造缺陷分析 以铝活塞为例，介绍常见的挤压铸造的缺陷分析 和解决措施。3.1气孔 气孔的出现一般是由于最初的铝液中气体含量较 高，或者浇注过程中侵入了气体，因此气孔可分为析 出性气孔和

10、侵入性气孔。具体的应对措施由其形成原 因入手。析出性气孔的减少，主要需要对铝液的精炼 处理进行强化，得到含气量低的铝液。侵入性气孔则 涉及更多的流程，首先熔融态合金注入模具的速度要 平稳，不超过0.08m/s,避免产生涡流卷入气体，并且 充分作场景通过对目的要求方式方法进度等进行具体周密的部署从而使得组织内人员按照既定标准规范的要求进行操作使日常工作或活动达到预期的水平下载后就可自由编辑挤压铸造技术与传统金属型重力铸造相比区别较大对于某些铸分析挤压铸造的原理和流程参数及其铸造常见缺陷利用技术上的经验和实践提出改进方法已达到进该项铸造技术的广减少损失挤压铸造原理及特点基本原理挤压铸造又可称为液态

11、模锻是将金属或合金升温至熔融态不加处理注入到敞外部金属产生塑性变形而内部的未凝固金属承受等静压同步发生高压凝固最后获得制件或毛坯的方法由于高压凝固和塑性变形同时存在制件无缩孔缩松等缺陷组织细密力学性能高于铸造方法接近或相当锻造方法无需冒口补缩和最后排出铸模中的气体，速度太低也可能造成金属凝 固而没有充满铸模，这需要由上压头加压速度来控制,一般厚壁铸件需控制住0.030.06m/s,而壁薄的铸件 则速度稍高，控制在0.050.08m/so 3.2.缩松和缩孔 缩松和缩孔会伴随着气孔产生，通常会出现在活 塞最后凝固的区域，上压头下行至型腔封闭时，铝液 存在向上的反向流动，而挤压铸造不能设置冒口补缩

12、,故只能将未凝固的铝液挤入活塞销座和头部热节处，实现补缩，这有赖于上压头的压力对铸件进行压缩，而压力不足会导致补缩效果不明显，活塞稍座和头部 可能出现缩孔和缩松。对于该问题，首先是对上压头的压力进行合理选 取，依据合金类型和铸件外形因素设置压力。上压头 的最低压力值需在80MPa以上，而最高不宜超过 120MPa,在该范围内逐步提高压力值以减少缩松和缩 孔，其次，一定的保压时间也是消除缩松和缩孔所需 条件，持续的保压中，确保金属能够全部冷却凝固，不发生卸压后仍有液态金属继续凝固产生缩孔缩松，同时，过长的保压时间会导致模具温作场景通过对目的要求方式方法进度等进行具体周密的部署从而使得组织内人员按

13、照既定标准规范的要求进行操作使日常工作或活动达到预期的水平下载后就可自由编辑挤压铸造技术与传统金属型重力铸造相比区别较大对于某些铸分析挤压铸造的原理和流程参数及其铸造常见缺陷利用技术上的经验和实践提出改进方法已达到进该项铸造技术的广减少损失挤压铸造原理及特点基本原理挤压铸造又可称为液态模锻是将金属或合金升温至熔融态不加处理注入到敞外部金属产生塑性变形而内部的未凝固金属承受等静压同步发生高压凝固最后获得制件或毛坯的方法由于高压凝固和塑性变形同时存在制件无缩孔缩松等缺陷组织细密力学性能高于铸造方法接近或相当锻造方法无需冒口补缩和最后度升高，且脱模 困难，不利于模具的寿命，经过验证，保压时间在 15

14、0s350s内，铸件质量较好，该时间由铸件最大壁厚 来大致估计。3.3.氧化夹杂 挤压铸造中，不设置浇冒口,也很少设置集渣包，排渣系统不足，但铝液在熔炼和浇注中，不断产生氧 化夹杂，在形成铸件后，氧化夹杂融入其中，导致外 圆氧化夹杂的缺陷。对于氧化夹杂问题，首先铝合金的融化过程，温 度精确控制在700720摄氏度，使渣浮起，除尽铝液 内氧化渣，并且堆烟和浇勺也清理干净，浇注之时，避免直接通过漏斗直浇道，可使用孔眼直径在伽m左 右的过滤网以便滤去氧化渣和溶剂渣。加压之前，进 行一个快速的扒渣，由模壁向中心，从中心剔除残渣，而在压制之前，不得有冷隔金属参与挤压铸造过程。挤压铸造是一项优质高效的生产

15、工艺，如果各工 艺环节控制得当，可以产生质量较好的铸件，然而在 实际生产中，却因为种种原因产生缺陷，给厂家和使 用者带来损失，作场景通过对目的要求方式方法进度等进行具体周密的部署从而使得组织内人员按照既定标准规范的要求进行操作使日常工作或活动达到预期的水平下载后就可自由编辑挤压铸造技术与传统金属型重力铸造相比区别较大对于某些铸分析挤压铸造的原理和流程参数及其铸造常见缺陷利用技术上的经验和实践提出改进方法已达到进该项铸造技术的广减少损失挤压铸造原理及特点基本原理挤压铸造又可称为液态模锻是将金属或合金升温至熔融态不加处理注入到敞外部金属产生塑性变形而内部的未凝固金属承受等静压同步发生高压凝固最后获

16、得制件或毛坯的方法由于高压凝固和塑性变形同时存在制件无缩孔缩松等缺陷组织细密力学性能高于铸造方法接近或相当锻造方法无需冒口补缩和最后本文对缺陷原因从技术上进行了分析,从生产流程上提出了应对措施，结合实际情况，使挤 压铸造技术更好地用于生产。请在这里输入公司或组织的名字 Enter The Name Of The Company Or Organization Here 作场景通过对目的要求方式方法进度等进行具体周密的部署从而使得组织内人员按照既定标准规范的要求进行操作使日常工作或活动达到预期的水平下载后就可自由编辑挤压铸造技术与传统金属型重力铸造相比区别较大对于某些铸分析挤压铸造的原理和流程参数及其铸造常见缺陷利用技术上的经验和实践提出改进方法已达到进该项铸造技术的广减少损失挤压铸造原理及特点基本原理挤压铸造又可称为液态模锻是将金属或合金升温至熔融态不加处理注入到敞外部金属产生塑性变形而内部的未凝固金属承受等静压同步发生高压凝固最后获得制件或毛坯的方法由于高压凝固和塑性变形同时存在制件无缩孔缩松等缺陷组织细密力学性能高于铸造方法接近或相当锻造方法无需冒口补缩和最后