一种低成本高效益低压铸造模具的新型冷却介质配方
低压铸造技术是实现铸件少余量、无余量加工,同时也是汽车铸件精密化、薄壁化、轻量化和节能化的重要措施。90年代后期世界各国对铸件要求越来越高,铸件的精密化、薄壁化、轻量化和省力化已成为铸造技术发展的主攻方向。而低压铸造技术和压铸洽巧能够满足上述要求。但目前低压铸造在设备、模具、工艺和自动化方面尚需进一步改进和提高。低压铸造技术具有以下特点:(1)低压铸造的最基本特征是金属液在坩埚内由下而上充填铸型。充填铸型浇口与冒口可以合而为一。升液管截面积都比较大,金属流量大,但流速不高。一般升液管内金属液上升速度在0.05~0.2m/s,金属流动非常平稳,且金属液前锋,氧化膜不断破裂趋向升液管管壁,铸件内极少气孔和夹渣。对比压铸充型,在活塞挤压筒内,活塞以1~2m/s速度将合金液推进,充满挤压筒后,以极快速度增压,又由于内浇口截面积小,造成内浇道处射速高达20~50m/s,因此更显低压铸造充型平稳性。由于低压铸造铸件内没有气泡,这种铸件可以用热处理方法大幅度提高铸件材质的力学性能,这一基本特点在未来的低压铸造设备中将得到充分保证和发展。(2)低压铸造过程中,根据铸件壁厚、合金牌号和铸型情况,在液面加压参数中一般都要建立升液-充型-结壳(仅砂型)-升压-保压-卸压几个阶段参数,以保证充型平稳、排气和在尽可能大的压头下凝固结晶。这种工艺的需要,目前在设备上还不可能完全得到保证。这是在未来需要进一步改善和确保的。(3)铝合金铸件因壁厚增加而力学性能大幅度下降,是一般重力铸造中常出现的问题。低压铸造由于补缩压力大,而且低压铸造正向差压铸造发展,铸型也处于正压力场中,因此低压铸造厚壁铝合金铸件力学性能可望达到令人满意的程度。(4)低压铸造可以高度机械化、自动化,既提高生产率,达到10~15型/h,又可减少众多的不利于生产工艺的人为因素,提高成品率,而且可大大减轻工人劳动强度。
在未来21世纪中,低压铸造技术以上特点将得到充分发展。现有低压铸造技术中,低压铸造模具的冷却介质有压缩空气(风冷)、水雾冷却、水冷却。随着低压铸造技术的发展,现有的冷却技术均很难满足生产的需求。压缩空气冷却虽然工艺调整范围较宽、产品合格率较高,但产品的机械性能和生产效率相对偏低,压缩空气释放产生的噪音严重影响环境,且生产压缩空气的电耗高,不利于节能环保。用水介质对低压铸造模具进行冷却虽然生产效率和产品的机械性能较高,但由于这种方法的工艺范围窄,工艺调试及控制难度非常大,造成废品率偏高。水雾冷却方式提出的目的是在风冷和水冷之间找到适中的冷却方式,但由于水雾的发生量控制难度大、且设备投资偏大,因此也会造成产品质量稳定性下降。因此,如何寻找一种低成本、高效率且能稳定控制产品质量的冷却方法是低压铸造行业必须解决的问题。
华炬科技新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项一种低成本高效益低压铸造模具的新型冷却介质配方,该技术的目的是提供一种低压铸造模具的新型冷却介质,它是一种介于水冷和风冷之间的水基聚合物冷却介质,其成本较低,冷却效率高,能稳定控制产品的质量,可以应用于低压铸造、重力铸造、差压铸造、倾斜铸造等需要冷却介质的铸造方式,该技术提供的一种低压铸造模具的新型冷却介质,可以应用于低压铸造、重力铸造、差压铸造、倾斜铸造等需要冷却介质的铸造方式,可以根据低压铸造产品的尺寸规格及形状来调整介质的冷却速度,冷却效果均匀、稳定;且其成本较低、低压铸造模具冷却效率高,能稳定控制产品质量,现将该一种低成本高效益低压铸造模具的新型冷却介质配方及技术方案及实施例介绍如下供研究交流参考:(841121 151594)