真空压铸是当前高质量铝压铸件的必要生产条件,像缸体、自动变速箱壳体、阀体等。特别是汽车结构件,需要做T6热处理和焊接,铸件的含气量要控制在0.5cc/100g以内,这对整个充型过程中的高真空度有严格的要求(真空度在50毫巴以下),要在充满挑战的压铸生产环境下稳定地实现更不容易。这些大型而且形状越趋复杂的压铸件,要保证模腔能达到高真空状态,除了要模具密封性好之外,压室也要密封;还需要很好的整体冲头系统(包括冲头、料管、润滑、分流锥)才能保证压射速度的稳定性、快速的生产周期和的气体产生量。当然还要优化的压射工艺和浇道系统来避免卷气,的模具温度热平衡控制来减少喷涂量和局部过热,铝液除气除渣来减少含气含渣量等。此外,还要避免在压射过程中让铝液和残留的润滑油产生气体进入铸件。
导致压室变形的因素,包括给汤量、填充比率、合金温度、周期时间,压室的设计也会影响变形,好像料管壁厚、长度、汤口大小等。压室在生产周期中被倒入的铝液加热,又在增压和铸件冷却阶段受到料饼在顶出端的加热,因此局部位置出现过热;特别是压室的顶出端和铝料倒入位置,温度很高。譬如料管底部温度达300℃,上部是150℃,如果伸出长度是400mm,那上下的长度差别就有0.8mm,成香蕉形。再看模具孔和料管的尺寸:温度升高使模具孔变小如果四个方向的模具温度不同,内圆变成椭圆。如果没有适当的温度控制,会造成很多生产问题,如间隙过小造成磨擦,令速度不稳或阻力太大等。
密封环冲头工作原理
Alrotec的密封环冲头是组合式设计,包括前端的开口钢环、钢冲头、铜套和本体。开口的钢环直径比压室的额定内径稍大,使钢环能紧贴压室。在压射过程中,前端的开口钢环和钢冲头受到铝液的正面冲击,由于钢环和钢冲头之间有空隙,铝料在压射时会在A位置跑进空隙,把钢环进一步撑开,使钢环和压室更紧密,因此密封性很高,不会在压室内壁形成毛刺。
目前国内外用的压射冲头是针对普通压铸而设计的,由于冲头需要在压射室中做高速运动,因此冲头与压射室内壁之间都要有一定的间隙。高真空压铸时,真空系统对压射室及模具型腔抽真空,外界气体便可以经过此间隙进入压射室及模具型腔,从而导致气孔缺陷。目前普通压射冲头密封性能差,因此,不能适应高真空压力铸造的要求。