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鋁合金壓鑄工藝的溫度控制

2017-03-22 13:37:17 作者：本網整理來源：鋁友世界分享至：

    1.澆注溫度

    澆注溫度是指金屬液自壓室進入型腔填充時的溫度，生產中是通過控制保溫爐中合金液的溫度來實現控制澆注溫度。

    對于不同形狀、結構的鑄件，澆注溫度可控制在630- 730℃；對薄壁復雜件，可采用較高溫度，以提高金屬液的流動性，獲得良好的成型；對厚壁結構件，可采用較低溫度，以減少凝固收縮。

    澆注溫度過高，鋁水中吸氣量會增加，使鑄件厚壁處易產生針孔、縮孔、表面起泡；同時對模具腐蝕加快，使模具過早老化、龜裂。

    澆注溫度過低，流動性差，易產生冷隔、流紋、澆注不足等缺陷；溫度過低鋁易產生成分偏差，使鑄件中存在硬質點，造成后加工困難。壓鑄模具隨著澆注溫度升高，機械性能明顯下降。

    2.模具溫度

    模具溫度一般指模具表面溫度，其標準狀態應為合金液澆注溫度1/3左右，模具溫度極大影響到壓鑄件機械性能、尺寸精度和壓鑄模的壽命，深圳譽格必須嚴格按規范去做，

    （1）模溫影響壓鑄模壽命

    在連續壓鑄生產過程中，每壓鑄一次，模具溫度就從高溫到低溫循環一次，不斷被加熱冷卻，模具內部因溫差產生熱應力。當模具材料處于韌性狀態時，應力使模具產生塑性變形；而處于脆性狀態時，應力使模具產生熱裂紋、開裂。周期性熱應力作用導致模具熱疲勞，產生龜裂。

    模溫過高，模具易變形。

    （2）模溫影響脫模劑的效果

    當模溫過高，脫模劑在高溫下過量揮發，不能形成致密的皮膜，易造成粘模。而模溫過低，則脫模劑形成的皮膜含有未揮發的水分，使脫模效果差，還會導致鑄件氣孔，冷隔缺陷出現。

    （3）模溫影響壓鑄件質量

    當模具溫度低于130度：由于鑄型溫度過低，鑄件幾乎全部發生欠鑄、破裂、冷隔、流紋等缺陷，成品率幾乎為零。

    當模具溫度在130-150度之間時：由于鑄型溫度接近理想溫度，則鑄件可能成型，但質量不穩定。多數工現流紋與冷隔。

    當模具溫度在150-300度之間時：合適的鑄造穩定區域。

    當模具溫度高于300度時：鑄件溫度過高，易產生表面氣泡、粘模、收縮、焊合等缺陷。

    由此可見，模溫超過250℃以上，力學性能下降。

    （4）模具熱平衡

    模溫直接影響壓鑄件質量和生產率，為了提高壓鑄生產的穩定性，模具吸熱和散熱應保持熱平衡。

    Q0= Q1+ Q2+Q3+ Q4+ Q5

    Q0 – Q1=Q2+Q3+ Q4+ Q5

    式中： Q0為一模次金屬液傳給模具的熱量（J），Q1為頂出鑄件帶出的熱量（J），Q2為模具吸儲的熱量（J），Q3為冷卻水帶走的熱量（J），Q4為自然散走的熱量（J），Q5為噴涂脫模劑帶走熱量（J）。

    例： ADC12鑄件重1 kg，澆注溫度650℃，鑄件取出溫度465℃，比熱容1.09 kJ/kg/℃，總顯熱量201 kJ/kg，凝固潛熱389 kJ/kg，則：

    模具吸入熱量-鑄件帶出熱量= [（650 – 465） x1.09+389]= 590kJ

    從這個分析表明，模具吸收熱量大于帶出熱量。為了提高生產率，靠自然散熱，噴涂時散熱是有限的，主要靠冷卻水，通過控制水量、水壓、水溫、管道布置來控制模具溫度。更先進的方法是采用模溫機。

    （5）模具工作溫度

    1）預熱溫度：150 -180℃。

    預熱好處：

    ①避免金屬液因激冷而降低流動性：

    ②提高模具的韌性；

    ③降低溫度差，保護模具。

    2）工作保持溫度：180 – 280℃。

    （6）生產中注意的問題

    1）壓鑄生產前先預熱模具。

    2）每一個壓鑄件的生產周期（從澆注到取出鑄件）盡量做到一致，要求深圳譽格操作工的工作節奏一致。

    3）經常檢查模具溫度并及時調整，保持一個穩定的溫度場。

    4）對于大型鑄件、厚壁鑄件，控制模溫可使合金液在冷卻過程中實現順序凝固，得到充分補縮，以消除縮松、縮孔缺陷。

    5）控制模溫最好的方法是采用自動模溫控制系統、模溫機。而目前大部分中、小型壓鑄機操作工對模溫控制仍然憑經驗和感性認識。模溫高了，噴多些脫模劑；模溫低了，噴少些。盡管這樣也可以控溫，但同時也帶來對鑄件質量、模具壽命的不利影響，不科學的操作習慣是非常有害的。