以共性关键的挤压压铸技术推动压铸和挤压铸造产业升级 -

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-01 原文发表时间:2007-07-02 人气:1

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摘要纵述了挤压压铸技术的特性，对相关的压铸、液态模锻（挤压铸造）技术的特性进行了比较，提出了一些新概念，更新明晰了传统观念。以挤压压铸工艺与传统压铸、挤压铸造以及其它特种铸造工艺的共性兼容关系，推动传统产业升级；提出建立全国性生产与技术推广体系的构思。
关键词：压铸、挤压铸造挤压压铸工艺液态模锻技术推广
一、挤压压铸是一项什么样的技术
挤压压铸技术的全称是“真空挤压压铸模锻工艺与装备及其模具”技术，1997年由我国工程技术人员发明。
挤压压铸是为了解决普通压铸和传统挤压铸造（液态模锻）两项技术存在的主要问题，集合了两项工艺的优势提出来的。它是两项技术突破现有技术瓶颈，走向综合的必然结果，具有强大的技术优势和诱人的经济价值。挤压压铸也是型腔模具成形工艺一项多年来寻求突破的技术。
挤压压铸的工艺特征是：普通压铸充型，挤压铸造补缩。它是在压铸充型之后通过增加挤压补缩工步，以解决传统压铸、真空压铸技术普遍存在的气密性（主要是缩孔与缩松）质量问题，消除各种收缩性缺陷。挤压压铸也可说是在压铸机上实现挤压铸造的技术。
这项挤压压铸技术不仅提出了一项工艺原理，更重要的是提出了实现工艺的装备，它简单实用，使挤压压铸工艺的技术与经济价值得到最充分的表达。
挤压压铸的工艺流程是：合模、锁模、压射缸压射充型、主缸动力挤压补缩、开锁、分模、顶出、复位。以主缸动力挤压补缩，是该技术区别于现有以压射机构同时作为挤压补缩机构的“挤压铸造机”或“精、速、密压铸机”最大的技术特征。
挤压压铸的技术经济指标达到：可用主缸动力对全零件投影面积进行挤压补缩，挤压补缩比压最低50 MPa，最高1000 MPa以上；充型比压(压铸比压)从0—150MPa（或更高）连续无级可调，充型速度无级可调，其工艺特性覆盖普通压铸、挤压铸造、低压铸造、差压铸造、重力铸造范围，可实现与上述设备的兼容设计；模具可设计安装的面积就是零件最大可充型面积（以低压铸造充型，挤压铸造补缩的工艺实现），比传统压铸工艺提高50—100倍；具有挤压与锁模双动力机构，挤压主缸动力与锁模力相同，设备成本的提高可控制在5%以内。传统压铸机可改造成为挤压压铸机；可压铸带型芯铸件，铸件可进行固溶强化热处理，挤压压铸件的车间成本与传统压铸件基本相同。
二、传统相关技术的现状和存在问题
传统挤压铸造工艺的特征是：开式浇注立式挤压。它最大的问题有两方面：一是充型能力不足，复杂的铸件不能很好充型；二是轴向（厚度）尺寸精度低。这个两个方面的问题属于该技术在生产适应能力方面的。传统压铸技术存在的主要问题，是压铸件内部普遍存在收缩性缺陷，其气密性缺陷主要是缩孔、缩松，属于其工艺特性必然产生的质量问题。值得说明的是，真空压铸只能解决铸件气孔中的气的存在问题，并不能解决气孔的产生或存在问题，它完全不能解决压铸工艺存在的缩孔与缩松问题。缩孔与缩松，顾名思义是铸件收缩时形成的真空孔隙，是因为铸件内部不能补缩而产生的，孔隙内部并没有气体。传统挤压铸造技术在冷凝补缩方面具有绝对的工艺优势，而传统压铸技术在充型方面的优势则非常明显，有相当完善的压射充型系统。
现在的压铸机已普遍进行了改进，压射系统基本上按“精、速、密压铸”工艺原理进行设计，增加了由压射缸在铸件开始冷凝时再“加力”进行补缩的工步。但这种“补缩”，与挤压铸造完全不是一回事，这从该方法问世40年不能解决压铸件缩孔、缩松问题的结果反过来得到认证。以抽芯装置用于向前挤压补缩，只能解决零件的一个“热节”问题，并不能算作挤压铸造工艺。
现有的挤压铸造机从两方面进行了改进：一是以立式油压机的顶出缸进行“闭模反压充型”（或叫“间接冲头充型挤压”），以解决挤压铸造传统装置充型能力不足问题，加上浇口的特别设计，也能解决某特种铸件局部收缩性缺陷问题。二是将压铸机的整个压射装置添加进来（置换原来的顶出缸），实现“压铸充型”与传统压铸同样复杂的零件。但这两项改进并没有在确保挤压铸造最重要的特征即主缸动力挤压补缩的基础上进行，主缸动力改用作了合模、锁模动力，而用压射缸的压射力进行补缩，它的挤压补缩力就比主缸动力少了八九成。这项改进的结果，是使传统的挤压铸造机成为一台立式或卧式的“精、速、密压铸”压铸机，顶多可用作“普通压铸充型，立式冲头挤压”，但这个工艺，在现行的压铸机上也能完成。

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