超低速壓鑄工藝
超低速壓鑄採用層流方式,以低注射速度將鋁合金液態材料注入模腔。作為一種新型壓鑄工藝,它能有效解決傳統金屬液態注射壓鑄工藝中常見的氣體夾帶問題,從而提高材料的機械性能。
適用於超低速的產品類型 壓鑄工藝:
- 對產品外觀和表面噴砂要求不高的鑄件
- 具有高內部密度要求的氣密部件
- 需要對鑄件進行高強度的T6熱處理。
例如換檔撥叉、避震器臂、活塞、煞車閥體、油泵本體、空氣濾清器殼體以及其他需要高內部密度的鑄件。

以引擎鋁合金支架為例,說明超低速壓鑄技術的特性。

在 壓鑄工藝注射速度對產品的成形品質有著極為重要的影響。在超低速壓鑄條件下,澆口速度通常較低,使得熔融金屬能夠以層流狀態填充模腔,並且模腔內的殘餘氣體能夠順利排出,從而大大減少氣孔缺陷。然而,在現有的超低速壓鑄製程中,熔融金屬在壓力腔內停留時間過長,導致大量熱量損失。在高速填充階段,由於填充速度相對較低,熔融金屬到達模腔後迅速冷卻凝固,降低了模具的填充能力,容易出現冷停、澆注不足等缺陷。因此,透過適當提高低速注射速度,大幅降低高速注射速度,並延遲高速注射的起始點,可以在確保超低速填充條件的前提下,提高熔融金屬的填充能力。
為了實現超低速壓鑄製程條件並降低內澆口速度,通常需要加厚內澆口。根據結構… 鋁合金壓鑄件 考慮到引擎支架和澆注系統的特性,採用多角度澆注並配合一定的下傾角,以確保熔融金屬的均衡推進。同時,內澆口厚度由原先的2.5毫米增加到5.2毫米。為降低壓力損失,流道採用圓形截面。在流道分叉和轉彎處加大圓角,以防止熔融金屬產生湍流。
3. 澆注溫度由於超低速壓鑄中熔融金屬的填充能力低於傳統壓鑄,適當提高澆注溫度有助於提高熔融金屬的流動性和填充能力。然而,過高的澆注溫度容易導致鋁液中溶解過多的氫,造成壓鑄過程中氫氣析出,產生氣孔、氧化物過多和氧化渣夾雜等缺陷。經研究,超低速壓鑄製程的適宜澆注溫度為680~690℃。

由於超低速壓鑄製程改變了傳統壓鑄中熔融金屬的填充方式,原有的模具設計在一定程度上已不再適應新製程的要求。因此,需要在傳統模具設計的基礎上進行改進。 壓鑄模具此外,閘門系統、溢流系統、冷卻系統、噴射系統等也需要適當調整。
在優化模具結構(例如溢流、排氣和排渣系統)時,將集渣袋口厚度從原先的1.1毫米增加到2.3毫米。同時改變了集渣袋的結構,增強了其進料功能。溢流罐應盡可能大,並設置在最終填充點,且模具溫度較低。這樣可以確保在超低速壓鑄過程中,氣體和冷料不會進入模具。
平穩的出料避免了鋁液的湍流。在傳統的壓鑄製程中,頂桿的製造公差通常為0~+0.04 mm,配合孔的製造公差為-0.03~-0.01 mm。由於超低速壓鑄製程中模具溫度的變化與傳統壓鑄製程不同,因此在模擬壓鑄溫度下對模具和頂桿的膨脹試驗數據進行了一系列分析,並進行了最佳化… 壓鑄技術和 模具製造 製程中,頂桿的配合公差改為 0~0.015 毫米。

壓鑄模具的溫度直接影響鑄件的品質。 壓鑄件由於變速箱支架壁厚,容易產生縮孔。因此,在模具設計時,原則是使熔體從距離澆口最遠的位置開始凝固,澆口最後凝固,從而利用壓鑄機的壓力消除縮孔。具體方法是:在註射階段,對於遠離澆口、鋁液流動距離較長或難以成形的零件,採用局部密封並減少冷卻流量,以確保該區域的成型性和強度。在凝固階段,利用X射線檢測各零件的縮孔尺寸分佈和數據,並調整整體冷卻佈局和流量控制,使厚壁零件先凝固,靠近澆口和進料渣袋的零件最後凝固,從而解決凝固階段的進料和縮孔問題。
透過改進超低速壓鑄工藝,消除了引擎支架的氣孔缺陷,內部氣孔達到了 ASTM E505 一級標準的要求。
在超低速壓鑄製程中,澆口速度通常低至0.2-0.8 m/s,熔融金屬以層流狀態填滿型腔。型腔內的殘餘氣體可以順利排出,從而大大減少氣孔缺陷,並在鑄造完成約70%-80%時開始加壓。鑄件在高壓下凝固,鑄件內部密度高。
- 選擇壁厚增加的位門。
- 更厚的閘門厚度
- 選擇較小的沖孔器(填充速度更快)
- 加速度比控制在 10:1 以內(沖頭橫截面積和澆口面積)。
- 填充時間計算範圍為 0.05-0.1 秒。










