東莞鋅合金壓鑄廠分析鋅合金壓鑄憑借高效、高精度、低成本的優(yōu)勢,在需要復雜金屬零件的領域占據(jù)重要地位,但其應用需結合零件的結構、批量、性能要求綜合評估,同時通過優(yōu)化模具設計和工藝參數(shù)(如溫度、壓力)減少缺陷,提升產(chǎn)品質量。
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那么,鋅合金壓鑄的關鍵參數(shù)需圍繞 “充型完整、凝固致密、缺陷少” 的目標,結合合金特性和零件需求進行精準調控,是保證產(chǎn)品質量和生產(chǎn)穩(wěn)定性的核心。
一、熔煉參數(shù)
熔煉是壓鑄的基礎,參數(shù)控制不當會導致合金成分偏離、含氣量過高,引發(fā)鑄件氣孔、夾雜等缺陷。
熔煉溫度
范圍:通常為 400-450℃(因合金類型略有差異,如 ZAMAK 3 一般 410-430℃,ZA 系列因鋁含量高,溫度可提高至 450-480℃)。
影響:
溫度過低:合金流動性差,易出現(xiàn)充型不足(“缺肉”)、冷隔(金屬液未完全融合的接縫)。
溫度過高:鋅合金易氧化(生成 ZnO 浮渣,增加夾雜風險),且吸氣量增加(導致鑄件氣孔),同時會加速模具磨損。
熔煉時間
要求:快速熔煉(通常 30-60 分鐘 / 爐),避免長時間保溫。
影響:時間過長會導致合金元素燒損(如鎂元素易氧化),破壞成分穩(wěn)定性,降低鑄件力學性能。
精煉處理
關鍵參數(shù):精煉劑用量(通常為合金重量的 0.1-0.3%)、精煉時間(5-10 分鐘)。
作用:通過精煉劑(如氯化銨、六氯乙烷)去除合金中的氣體(H?、O?)和非金屬雜質,減少鑄件氣孔和夾雜。
二、壓鑄成型核心參數(shù)(關鍵環(huán)節(jié))
壓鑄成型是金屬液在高壓下充型、凝固的過程,參數(shù)聯(lián)動性強,需協(xié)同優(yōu)化。
1. 壓射參數(shù)(直接影響充型質量)
壓射速度
定義:金屬液在壓射活塞推動下進入型腔的速度(分慢速壓射和快速壓射兩個階段)。
范圍:
慢速階段(金屬液進入澆道):0.1-0.5m/s(避免飛濺、卷氣)。
快速階段(充滿型腔):5-50m/s(根據(jù)零件復雜度,薄壁件需更高速度,確保快速充型避免冷隔)。
影響:速度過低易充型不足;過高則卷氣嚴重(型腔內空氣無法及時排出,形成氣孔),且沖刷模具導致型腔磨損加劇。
壓射比壓(比壓)
定義:作用在金屬液單位面積上的壓力(= 壓射力 / 壓室截面積),范圍通常 5-150MPa。
影響:
低比壓(5-30MPa):適合簡單、薄壁件,可減少模具受力,但易出現(xiàn)縮松(內部疏松)。
高比壓(30-150MPa):適合厚壁、復雜件,能壓實金屬液,減少縮孔,但會增加模具負荷(可能導致變形),且能耗上升。
壓射行程與時間
壓射行程:壓射活塞推動金屬液的距離,需覆蓋 “澆道填充→型腔充滿” 全過程,確保金屬液完全充滿型腔。
壓射時間:快速壓射階段的持續(xù)時間(通常 0.01-0.2 秒),需與型腔體積匹配(體積大則時間略長,但需避免過長導致金屬液提前凝固)。
2. 保壓參數(shù)
保壓壓力
范圍:通常為壓射比壓的 50-80%(如壓射比壓 50MPa,保壓壓力 25-40MPa)。
作用:在金屬液凝固收縮時,通過持續(xù)壓力推動未凝固的金屬液補充縮孔,減少內部疏松。
影響:壓力不足易產(chǎn)生縮孔;過高則可能導致鑄件飛邊(模具縫隙溢料)。
保壓時間
范圍:0.5-5 秒(取決于零件壁厚,厚壁件需更長時間,確保表層凝固后仍能補縮中心)。
影響:時間過短補縮不足;過長則延長生產(chǎn)周期,降低效率。
3. 模具溫度
范圍:通常 150-250℃(通過模具內的冷卻水 / 加熱系統(tǒng)控制,不同部位溫度可差異化設計,如澆口附近溫度略高,利于充型;型腔深處溫度略低,加速凝固)。
影響:
溫度過低:金屬液冷卻過快,易出現(xiàn)冷隔、充型不足,且模具熱沖擊大(易開裂)。
溫度過高:鑄件凝固慢,生產(chǎn)周期延長,且易粘模(鑄件表面被模具粘住,導致拉傷)。
三、冷卻參數(shù)
冷卻決定鑄件凝固速度和成型效率,與模具設計(冷卻水道布局)密切相關。
冷卻時間
定義:從保壓結束到開模取件的時間,范圍通常幾秒至幾十秒(薄壁件 3-10 秒,厚壁件 10-30 秒)。
影響:時間過短,鑄件未完全凝固,脫模后易變形;時間過長,生產(chǎn)周期延長,效率降低。
模具冷卻方式
通常通過模具內的水冷通道(銅管或鉆孔)通入冷卻水,控制型腔表面溫度均勻(溫差≤20℃),避免局部過熱導致鑄件縮孔或變形。
四、鎖模力參數(shù)
定義:壓鑄機閉合模具時的大作用力,需大于金屬液充型時對模具的脹型力(防止模具被撐開產(chǎn)生飛邊)。
計算依據(jù):鎖模力 = 鑄件投影面積 × 壓射比壓 × 安全系數(shù)(1.2-1.5)。
影響:鎖模力不足會導致飛邊嚴重、模具磨損加?。贿^大則增加設備能耗,甚至壓壞模具導柱等部件。
五、參數(shù)優(yōu)化原則
關聯(lián)性:參數(shù)間相互影響(如提高壓射速度需配合更高鎖模力,避免飛邊;厚壁件需降低熔煉溫度 + 延長保壓時間,減少氣孔)。
零件適配性:
薄壁復雜件:高速度、中高比壓、較高模具溫度(確保充型完整)。
厚壁承重件:中速度、高比壓、延長保壓 + 冷卻時間(減少縮孔)。
動態(tài)調整:批量生產(chǎn)前需通過試模(首件試制)測試參數(shù),根據(jù)缺陷(如氣孔、冷隔)逐步優(yōu)化(例如:出現(xiàn)氣孔可降低熔煉溫度、提高排氣效率;出現(xiàn)冷隔可提高壓射速度或熔煉溫度)。