中国压铸杂志
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挤压压铸模锻工艺与装备技术的突破

作者:admin 来源:原创 发表时间:2012-11-12
欧阳明
 
 摘要纵述了挤压压铸模锻工艺与装备技术的特性,对压铸、液态模锻(挤压铸造)及其改进技术的特性进行了比较分析,它在传统技术与观念上的突破。提出了在普通压铸装备上应用挤压压铸工艺,实现挤压压铸与传统压铸、低压铸造、差压铸造、连铸连锻以及其它特种铸造工艺与装备兼容的方法。
  关键词:压铸、挤压铸造、挤压压铸工艺、挤压压铸机、液态模锻、低压铸造、差压铸造、连铸连锻。
  一.挤压压铸模锻技术的发明
  挤压压铸模锻技术,是“挤压压铸模锻工艺与装备及其模具”技术的简称,简单地说,也是指在压铸机上实现的挤压铸造的技术。这项技术是在1997年由我国的工程技术人员发明的。挤压压铸技术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,并集合了两项工艺的优势提出来的。
  以开式浇注立式挤压为特征的传统挤压铸造工艺与装备存在的最大问题有两方面:一是充型能力不足,对复杂的铸件不能很好充型;二是轴向(厚度)尺寸精度低。这个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(即气密性缺陷),属于其工艺特性必然产生的质量问题。传统压铸技术在充型方面的优势非常明显,有相当完善的压射充型系统。将这两项技术成功结合起来,就能取长补短,从质量和适应能力两方面取得基本统一,同时实现两项技术的升级换代。挤压压铸工艺与装备技术所具有的绝对优势,是已有的其它型腔成形工艺所不能比拟的,一改压铸与传统挤压铸造技术多年蛰伏待破的局面,在行内产生极大的回响。
  二.挤压铸造与压铸技术已有的进步
  压铸和挤压铸造两种技术自问世后都在不断的改进提高,都同时朝着一个方向走,都向前走了一步。压铸技术所走的那一步名叫“精、速、密压铸”,这项技术的创意,是铸件在充型后开始冷凝时,增加了由压射缸再“加力”进行补缩的工步。从工艺思想上讲,铸件冷凝时进行补缩是正确的。但这项技术有其自身的适应性缺陷,40年来再未有大的改进,压铸件存在的因冷凝收缩原因产生的气密性问题仍未得到良好的解决;挤压铸造也走出了半步,那就是闭模反压充型(或叫“间接冲头充型挤压”),以解决挤压铸造早期装置充型能力不足和局部收缩性缺陷的问题。日本和台湾的设备生产厂家将压铸机的整个压射装置都加了进来,这种铸造成形装置在充型能力上与传统压铸机没有什么分别了,可压铸充型同样复杂的零件。说它只完成了半步,是因为这项技术改进“形”似但“神”却丢了。挤压铸造最重要的特征是主缸动力挤压补缩,但现在却用压射缸的压射力补缩,比主缸动力少了八九成,反而退了一大步。仔细分析对比可知,这项改进并没有走出40年前“精、速、密压铸”创意,只是换了个形式,装置从原来的卧式变为立式而已。
  三.压铸和挤压铸造要突破和解决的是同一项技术或难题
  “精、速、密压铸”技术的发明本来属于压铸技术领域的,但它却从另一个方向同时使挤压铸造技术向前迈进了一步。压铸和挤压铸造技术的现状,要进一步改进提高,其实面对同一个问题,只是形式不大相同,实质却是一样。
  挤压压铸工艺比压铸工艺多了一个在铸件充型后在冷凝阶段由主缸动力挤压补缩的环节。压铸(包括真空压铸)工艺在铸件充型后是自然冷却的,它没有一个挤压补缩的工步,各种收缩性缺陷由此而生。在普通压铸机上增加挤压补缩的装置,就能解决上述问题,看起来也不是件难事。解决挤压铸造(液态模锻)工艺压射充型能力不足的问题,也不困难,将压铸机的压射装置加上去就是了,但这只解决了问题的一个方面,难解决的是零件轴向尺寸精度低的问题,这个问题实质是
  合模问题,因此还要同时增加合模机构。日本、台湾公司所生产的标称为“挤压铸造机”的设备,只是在传统挤压铸造机的基础上增加了压射装置,与其说是解决了挤压铸造工艺与装备现存的问题,倒不如说是解决了一种以万能油压机改造而成的压铸机的压铸充型能力不足问题,给人一种两不象的感觉。
  两项技术剩下要解决的其实是同一个难题:挤压铸造机有了挤压补缩的机构,却没有合模机构;压铸机的问题正好相对,它是有了合模机构,却没有挤压机构。说是同一个难题,是因为挤压机构和锁模机构都要求相同的压力或抗力,承力机构刚度要一样大,能不能实现共用一套装置。用来挤压的机构也可用来合模,用来合模的机构变一下也可以用来挤压。难题是怎样增加一个动力机构,增加一个怎样结构的机构,以及怎么能加得上去。说它是个难题,是因为功能要加得上去,成本要涨不起来。解决了这个难题,两种工艺与装备都变成同一回事:挤压铸造机和普通压铸机都变成了可兼容的挤压压铸机,只是可能一个是立式一个是卧式的装置而已。
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