高压和高速充填压铸型是压铸的两大特点,也是压铸区别于其它铸造方法的最基本的特征。它常用的压射比压从几兆帕至几十兆帕,甚至高达2×105kPa。充填速度约在10m/s-60m/s,有时可高达120 m/s,充填时间很短,一般在0.01s-0.2s范围内。
与其它铸造方法相比,压铸具有下述优点:(1)压铸件尺寸精度高,加工余量少,表面粗糙度低;(2)可压铸薄壁、形状复杂且轮廓清晰的铸件;铸件具有较好的力学性能(见表1);(3)使用镶嵌件方便,简化制造工艺;(4)生产效率高,且易实现机械化、自动化,适宜于大批量生产。
随欧美各国排放法规的逐渐紧缩,节能、减排对汽车制造业的要求愈来愈高。此时,寻找比铝合金压铸件更轻的材料来制作汽车重要零部件,也成为研发方向之一。值得一提的是,近十余年来,汽车工业中的一些专业制造商提出了更多地采用镁合金制造零件的设想,并已取得一定成效。
压铸工业中开发及创新的一些高新技术,大多都围绕汽车工业的高新要求而展开,bao括动力、传动、转向、车体、构架、装饰、仪表等各种系统上和各种要求的零件,这些零件有的是结构件、受力件、安全件,也有装饰件。
压铸设备的选择
汽车行业铝合金零部件品种多、材质轻,产品的内在质量要求严格,不能有气孔、夹杂、疏松等缺陷。产品的尺寸精度和表面光洁度也有很高的要求,而且铸件的形状复杂,有些关键压铸件还需经过X光探伤检验。因此,对压铸设备的选择有较高的要求。
熔铝炉
铝合金在熔化过程中的突出问题是元素容易氧化和金属液易吸气。为获得含气量低和夹杂物少,化学成分均匀的高质量铝合金液,目前大部分工厂均采用天然气集中溶解炉替了传统的中频感应电炉。
天然气集中熔铝炉的主要特点有:氧化物产生少,铝液烧损率低;铝液温度控制确切,误差达到±5℃;采用天然气作为能源,并且烟气热量能够回收利用,有利于节省能源;燃烧系统设计先进,烟气排放达到了环保标准。熔化设备计算参见表5和表6。(以某汽车零部件工厂压铸车间年产6000t合格铝合金压铸件为例,生产性质为大批量生产,压铸车间实行四班三运转工作制。全年工作日为306d,设备年时基数为6060h,工人年时基数为1790h,下同)。