真空壓鑄是當(dāng)前高質(zhì)量鋁壓鑄件的必要生產(chǎn)條件,像缸體、自動(dòng)變速箱殼體、閥體等。特別是汽車結(jié)構(gòu)件,需要做T6熱處理和焊接,鑄件的含氣量要控制在0.5cc/100g以內(nèi),這對(duì)整個(gè)充型過(guò)程中的高真空度有嚴(yán)格的要求(真空度在50毫巴以下),要在充滿挑戰(zhàn)的壓鑄生產(chǎn)環(huán)境下穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)更不容易。這些大型而且形狀越趨復(fù)雜的壓鑄件,要保證模腔能達(dá)到高真空狀態(tài),除了要模具密封性好之外,壓室也要密封;還需要很好的整體沖頭系統(tǒng)(包括沖頭、料管、潤(rùn)滑、分流錐)才能保證壓射速度的穩(wěn)定性、快速的生產(chǎn)周期和的氣體產(chǎn)生量。當(dāng)然還要優(yōu)化的壓射工藝和澆道系統(tǒng)來(lái)避免卷氣,的模具溫度熱平衡控制來(lái)減少噴涂量和局部過(guò)熱,鋁液除氣除渣來(lái)減少含氣含渣量等。此外,還要避免在壓射過(guò)程中讓鋁液和殘留的潤(rùn)滑油產(chǎn)生氣體進(jìn)入鑄件。
密封環(huán)沖頭工作原理
Alrotec的密封環(huán)沖頭是組合式設(shè)計(jì),包括前端的開口鋼環(huán)、鋼沖頭、銅套和本體。開口的鋼環(huán)直徑比壓室的額定內(nèi)徑稍大,使鋼環(huán)能緊貼壓室。在壓射過(guò)程中,前端的開口鋼環(huán)和鋼沖頭受到鋁液的正面沖擊,由于鋼環(huán)和鋼沖頭之間有空隙,鋁料在壓射時(shí)會(huì)在A位置跑進(jìn)空隙,把鋼環(huán)進(jìn)一步撐開,使鋼環(huán)和壓室更緊密,因此密封性很高,不會(huì)在壓室內(nèi)壁形成毛刺。
高真空壓力鑄造是將壓射室及模具型腔中的氣體快速抽出,使金屬液在高真空狀態(tài)下(壓鑄模具型腔中的真空壓力保持在5KPa以下)充填型腔的一種先進(jìn)的特種壓鑄工藝。采用此工藝制成的高真空壓鑄件的氣體含量?jī)H為1 3ml/100g,可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化和后續(xù)的焊接加工。并且高真空壓鑄和普通壓鑄方法一樣,操作方便,不會(huì)降低生產(chǎn)效率。高真空壓鑄工藝的關(guān)鍵技術(shù)之一是壓射沖頭的密封,S卩如何保證壓射室和模具型腔的密封性,防止外界的空氣經(jīng)過(guò)壓射沖頭與壓射室內(nèi)壁的間隙抽至壓射室和模具型腔中,導(dǎo)致卷氣,形成氣孔缺陷。
目前國(guó)內(nèi)外用的壓射沖頭是針對(duì)普通壓鑄而設(shè)計(jì)的,由于沖頭需要在壓射室中做高速運(yùn)動(dòng),因此沖頭與壓射室內(nèi)壁之間都要有一定的間隙。高真空壓鑄時(shí),真空系統(tǒng)對(duì)壓射室及模具型腔抽真空,外界氣體便可以經(jīng)過(guò)此間隙進(jìn)入壓射室及模具型腔,從而導(dǎo)致氣孔缺陷。目前普通壓射沖頭密封性能差,因此,不能適應(yīng)高真空壓力鑄造的要求。