技術(shù)文章
隨著(zhù)金屬壓鑄工藝的迅猛發(fā)展,特斯拉首用一體化壓鑄車(chē)身,將70個(gè)零部件合為一體的壓鑄工藝(目前縮減為2件,未來(lái)會(huì )合為1件)。眾多車(chē)企也隨之跟進(jìn),一體壓鑄車(chē)身技術(shù)自然有其獨到的魅力。那么,什么是金屬壓鑄工藝呢?今天我們做一個(gè)簡(jiǎn)要介紹。
壓鑄就是利用機器、模具和合金等三大要素,將壓力、速度及時(shí)間統一的過(guò)程,它是近代金屬加工工藝中發(fā)展較快的一種少、無(wú)切削的特種鑄造方法,是將熔融金屬在高壓高速下充填鑄型,并在高壓下結晶凝固形成鑄件的過(guò)程。
壓鑄設備將電機的電能通過(guò)馬達轉換為泵的液壓能,從而進(jìn)行動(dòng)作(即打開(kāi)和關(guān)閉模具以及噴射熔化金屬進(jìn)入模具型腔)。
壓鑄工藝的壓射部分是使用液壓系統的能量來(lái)推動(dòng)沖頭,從而將熔化金屬推進(jìn)模具型腔。熔化金屬進(jìn)入模具型腔前通過(guò)一個(gè)稱(chēng)為流道的流動(dòng)通道以及一個(gè)橫截面積更小的稱(chēng)為澆口的部分。澆口有加速金屬流動(dòng)的作用,同時(shí)它也使得流道系統可以輕易與鑄件脫離(具體可詳見(jiàn)流道和澆口部分的手冊)。
優(yōu)點(diǎn):
缺點(diǎn):
主要壓鑄合金
壓鑄合金是壓鑄生產(chǎn)的關(guān)鍵要素之一,選用壓鑄合金時(shí),要充分考慮其使用性能、工藝性能、使用場(chǎng)合、生產(chǎn)條件等。
AL-Si 合金:結晶溫度間隔小,合金中硅相有很大的凝固潛熱和較大的比熱容,線(xiàn)收縮系數也比較小。
AL-Mg合金:室溫力學(xué)性能好??垢g性強,鑄造性能比較差,力學(xué)性能的波動(dòng)和壁厚效應都比較大。
AL-Zn合金:壓鑄件經(jīng)自然失效后,可獲得較高的力學(xué)性能。
壓鑄機的選用,對壓鑄生產(chǎn)過(guò)程中的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、管理成本等諸多方面,有著(zhù)十分重要的影響。為此,合理地選擇適用的壓鑄機,是一項技術(shù)性和經(jīng)濟性都很強的工作。
壓鑄機的分類(lèi)
熱室壓鑄機:鋅合金,鎂合金等;
冷室壓鑄機:鋅合金,鎂合金,鋁合金,銅合金等;
立式壓鑄機:鋅,鋁,銅,鉛,錫。
熱室和冷室的區別在于:壓鑄機的射料系統是否浸泡在金屬溶液里。壓鑄機也可分為臥式與立式。
基于壓鑄工藝生產(chǎn)效率高、鑄形復雜,精度高等特點(diǎn),壓鑄工藝在汽車(chē)、拖拉機、電氣儀表、電信器材、航天航空、醫療器械及輕工日用五金行業(yè)的應用很廣。壓鑄工藝生產(chǎn)的主要零件有發(fā)動(dòng)機汽缸體、汽缸蓋、變速箱體、發(fā)動(dòng)機罩、儀表及照相機的殼體及支架等。
1.沖頭油
在壓鑄過(guò)程中,每壓射一次,沖頭就必須在動(dòng)態(tài)下與沖頭油接觸一次,并與壓室摩擦一次。壓射機構運動(dòng)的靈活可靠有賴(lài)于沖頭運動(dòng)的平滑,及其與套筒之間間隙的穩定。壓射系統的性能對于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)壓鑄件(鑄件必須無(wú)疏松,無(wú)非金屬夾雜,同時(shí)保證尺寸精度和力學(xué)性能),控制充型期間和充型后的金屬壓力,以及壓射到鑄型內的金屬體積和速度等都是至關(guān)重要的??梢哉f(shuō)絕對可靠的沖頭系統是成功壓鑄的靈魂。而良好的潤滑性能又是保證壓射系統正常的關(guān)鍵。
2.脫模劑
在壓鑄過(guò)程中,模具不斷地被高溫液態(tài)金屬加熱,其溫度不斷上升。過(guò)高的模具溫度,將使壓鑄件產(chǎn)生一些缺陷,如粘模、鼓泡、崩裂、熱裂等,同時(shí)模具長(cháng)時(shí)間地工作在高溫環(huán)境中,模具材料強度下降,造成模具表面裂紋,致使模具壽命下降。為緩解或解決以上問(wèn)題,在工件生產(chǎn)中,往往采用噴涂或涂敷脫模劑措施。
脫模劑,是一種介于模具和成品之間的功能性物質(zhì)。它可以在模具表面形成均勻的離型膜,使得模塑成形物能夠離型,并且使產(chǎn)品保持完整性和后加工性。
3.抗燃液壓油
壓鑄設備通常在高溫環(huán)境下工作。日常的泄漏或管道、接頭的破裂等突發(fā)事件,使傳統的礦物基液壓油有火災的隱患,對設備及操作人員的生命安全構成嚴重的威脅。
因此要選用抗燃液壓液,從而保證在壓力條件下,有明火、高溫環(huán)境下液壓系統的穩定運行。