铝压铸件的工艺流程

铝合金压铸类产品主要用于电子、汽车、电机、家电和一些通讯行业等，一些高性能、高精度、高韧性的优质铝合金产品也被用于大型飞机、船舶等要求比较高的行业中。主要的用途还是在一些器械的零件上。压铸的发展史众说纷纭，根据有关文章的记载，最初出现的是压铸铅。在1822年，威廉姆·乔奇（Willam Church）就制造了一台日产1.2~2万的铅字的铸造机。而在二十几年后， 斯图吉斯（J.J.Sturgiss）设计并造成了第一台手动活塞式 热室压铸机，并在美国获得了专利。1885年，默根瑟勒研究了以前的专利，发明了印字 压铸机。到19世纪60年代用于 锌合金压铸零件生产。 压铸广泛的用于工业生产还只是上世纪初。1905年多勒（H．H．Doehler）研制成功用于工业生产的压铸机、压铸锌、锡、 铜合金 铸件。随后 瓦格纳（Wagner）设计了鹅颈式气压压铸机，用于生产铝合金 压铸件。

1、铝材磷化，通过采用SEM, XRD、电位一时间曲线、膜重变化等方法详细研究了促进剂、 氟化物、Mn2+、 Ni2+、 Zn2+、PO4和Fe2+等对铝材 磷化过程的影响。研究表明： 硝酸胍具有水溶性好、用量低、快速成膜的特点，是铝材磷化的有效促进剂。氟化物可促进成膜，增加膜重，细化 晶粒；Mn2+、Ni2+能明显细化晶粒，使 磷化膜均匀、致密并可以改善磷化膜外观；Zn2+浓度较低时，不能成膜或成膜差，随着Zn2+浓度增加，膜重增加；PO4含量对磷化膜重影响较大，提高PO4。含量使磷化膜重增加。

2、铝的碱性电解抛光工艺，进行了碱性抛光溶液体系的研究，比较了缓蚀剂、粘度剂等对抛光效果的影响，成功获得了抛光效果很好的碱性溶液体系，并首次得到了能降低操作温度、延长溶液使用寿命、同时还能改善抛光效果的添加剂。实验结果表明:在 NaOH溶液中加入适当添加剂能产生好的抛光效果。 探索性实验还发现:用葡萄糖的NaOH溶液在某些条件下进行直流恒压 电解抛光后，铝材表面 反射率可以达到90%，但由于实验还存在不稳定因素，有待进一步研究。探索了采用直流脉冲电解抛光法在碱性条件下抛光铝材的可行性，结果表明：采用脉冲电解抛光法可以达到直流恒压电解抛光的整平效果，但其整平速度较慢。

3、铝及铝合金环保型化学抛光，确定开发以磷酸一硫酸为基液的环保型化学抛光新技术，该技术要实现NOx的零排放且克服以往类似技术存在的质量缺陷。新技术的关键是在基液中添加一些具有特殊作用的化合物来替代硝酸。为此首先需要对铝的三酸化学抛光过程进行分析，尤其要重点研究硝酸的作用。硝酸在铝化学抛光中的主要作用是抑制点腐蚀，提高抛光亮度。结合在单纯磷酸一硫酸中的化学抛光试验，认为在磷酸一硫酸中添加的特殊物质应能够抑制 点腐蚀、减缓 全面腐蚀，同时必须具有较好的整平和光亮效果

4、铝及其合金的电化学表面强化处理，铝及其合金在中性体系中 阳极氧化沉积形成类陶瓷 非晶态复合转 化膜的工艺、性能、形貌、成分和结构，初步探讨了膜层的成膜过程和机理。工艺研究结果表明，在Na_2WO_4 中性混合体系中，控制成膜促进剂浓度为2.5～3.0g/l， 络合成膜剂浓度为1.5～3.0g/l，Na_2WO_4浓度为0.5～0.8g/l，峰值 电流密度为6～12A/dm~2，弱搅拌，可以获得完整均匀、光泽性好的灰色系列无机非金属膜层。该膜层厚度为 5～10μm， 显微硬度为300～540HV，耐蚀性优异。该中性体系对铝合金有较好的适应性， 防锈铝、锻铝等多种系列铝合金上都能较好地成膜。

铝合金压铸工艺在市面上，已经是非常成熟的加工工艺啦，那么究竟铝合金压铸工艺是如何将铝水变成成品的呢！带着这些问题，我我慢慢为大家讲述铝合金压铸工艺与阳极氧化处理，我我将二者工艺从头到尾详细解说给大家。首先我们一起来看下铝合金压铸工艺流程图：

其实铝合金压铸工艺是一件非常复杂的工艺体系，远远超出我们直观的查看工艺流程图要复杂的多，好了接下来，就和大家讲解一下压铸工艺的原理，其实压铸工艺是将压铸机、压铸模及铝合金等三大要素，完美的组合的一个加工过程，而在我们压铸时，金属会按填充型腔的过程，将压力、速度、温度、时间等因素得到统一的控制流程。市面上一般铝合金压铸厂都是利于高压金属液高速压入某种精密金属模具中，使金属液在压力的作用下，冷却凝固，最终形成压铸件，最为常见的的铝合金压铸工艺一般分为两种，其冷、热室压铸工艺的两种基本方式，好啦，这就是铝合金压铸工艺的原理啦。

接下来我们在来说下 阳极氧化处理工艺 ，相信大家都知道，当铝合金压铸件成型以后，为了提高铝工件使用时间，提高耐磨及抗压等系数，一般接下来都会做一道阳极氧化加工处理工序，阳极氧化处理工艺，市面上一般氧化加工厂都采用硫酸电解液，利于电解作用，使铝合金压铸件表面形成 阳极氧化膜 的过程称为铝硫酸阳极氧化。

压铸模锻工艺简介 压铸模锻工艺是一种在专用的压铸模锻机上完成的工艺。它的基本工艺过程是：金属液先低速或高速铸造充型进模具的型腔内，模具有活动的型腔面，它随着金属液的冷却过程加压锻造，既消除毛坯的缩孔缩松缺陷，也使毛坯的内部组织达到锻态的破碎晶粒。毛坯的综合机械性能得到显著的提高。另外，该工艺生产出来的毛坯，外表面光洁度达到7级（Ra1.6），如冷挤压工艺或机加工出来的表面一样，有金属光泽。所以，我们将压铸模锻工艺称为“极限成形工艺”，比“无切削、少余量成形工艺”更进了一步。 压铸模锻工艺还有一个优势特点是，除了能生产传统的铸造材料外，它还能用变形合金、锻压合金，生产出结构很复杂的零件。这些合金牌号包括：硬铝超硬铝合金、锻铝合金，如LY11、LY12、6061、6063、LYC、LD等）。这些材料的抗拉强度，比普通铸造合金高近一倍，对于铝合金汽车轮毂、车架等希望用更高强度耐冲击材料生产的部件，有更积极的意义。

一、 压铸简介 压力铸造简称压铸，是一种将熔融合金液倒入压室内，以高速充填钢制模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。 压铸区别于其它铸造方法的主要特点是高压和高速。①金属液是在压力下填充型腔的，并在更高的压力下结晶凝固，常见的压力为15—100MPa。②金属液以高速充填型腔，通常在10—50米/秒，有的还可超过80米/秒，（通过内浇口导入型腔的线速度—内浇口速度），因此金属液的充型时间极短，约0.01—0.2秒（须视铸件的大小而不同）内即可填满型腔。 压铸机、压铸合金与压铸模具是压铸生产的三大要素，缺一不可。所谓压铸工艺就是将这三大要素有机地加以综合运用，使能稳定地有节奏地和高效地生产出外观、内在质量好的、尺寸符合图样或协议规定要求的合格铸件，甚至优质铸件。 1、 压铸机 （1） 压铸机的分类 压铸机按压室的受热条件可分为热压室与冷压室两大类。而按压室和模具安放位置的不同，冷室压铸机又可分为立式、卧式和全立式三种形式的压铸机。 热室 压铸机 立式 冷室 卧室 全立式 （2） 压铸机的主要参数 a合型力（锁模力） （千牛）————————KN b压射力 （千牛）—————————————KN c动、定型板间的最大开距——————————mm d动、定型板间的最小开距——————————mm e动型板的行程———————————————mm f大杠内间距（水平×垂直）—————————mm g大杠直径—————————————————mm h顶出力——————————————————KN i顶出行程—————————————————mm j压射位置（中心、偏心）——————————mm k一次金属浇入量（Zn、Al、Cu）———————Kg l压室内径（Ф）——————————————mm m空循环周期————————————————s n铸件在分型面上的各种比压条件下的投影面积 注：还应有动型板、定型板的安装尺寸图等。 2、 压铸合金 压铸件所采用的合金主要是有色合金，至于黑色金属（钢、铁等）由于模具材料等问题，目前较少使用。而有色合金压铸件中又以铝合金使用较广泛，锌合金次之。 下面简单介绍一下压铸有色金属的情况。 （1）、压铸有色合金的分类 受阻收缩 混合收缩 自由收缩 铅合金 -----0.2-0.3% 0.3-0.4% 0.4-0.5% 低熔点合金 锡合金 锌合金--------0.3-0.4% 0.4-0.6% 0.6-0.8% 铝硅系--0.3-0.5% 0.5-0.7% 0.7-0.9% 压铸有色合金 铝合金 铝铜系 铝镁系---0.5-0.7% 0.7-0.9% 0.9-1.1% 高熔点合金 铝锌系 镁合金----------0.5-0.7% 0.7-0.9% 0.9-1.1% 铜合金 （2）、各类压铸合金推荐的浇铸温度 合金种类 铸件平均壁厚≤3mm 铸件平均壁厚>3mm 结构简单 结构复杂 结构简单 结构复杂

铝合金 铝硅系 610-650℃ 640-680℃ 600-620℃ 610-650℃

铝铜系 630-660℃ 660-700℃ 600-640℃ 630-660℃

铝镁系 640-680℃ 660-700℃ 640-670℃ 650-690℃

铝锌系 590-620℃ 620-660℃ 580-620℃ 600-650℃

锌合金 420-440℃ 430-450℃ 400-420℃ 420-440℃

镁合金 640-680℃ 660-700℃ 640-670℃ 650-690℃

铜合金 普通黄铜 910-930℃ 940-980℃ 900-930℃ 900-950℃

硅黄铜 900-920℃ 930-970℃ 910-940℃ 910-940℃

注 注：①浇铸温度一般以保温炉的金属液的温度来计量。 ②锌合金的浇铸温度不能超过450℃，以免晶粒粗大。 二、 压铸模 压铸模是压铸生产三大要素之一，结构正确合理的模具是压铸生产能否顺利进行的先决条件，并在保证铸件质量方面（下机合格率）起着重要的作用。 由于压铸工艺的特点，正确选用各工艺参数是获得优质铸件的决定因素，而模具又是能够正确选择和调整各工艺参数的前提，模具设计实质上就是对压铸生产中可能出现的各种因素预计的综合反映。如若模具设计合理，则在实际生产中遇到的问题少，铸件下机合格率高。反之，模具设计不合理，例一铸件设计时动定模的包裹力基本相同，而浇注系统大多在定模，且放在压射后冲头不能送料的灌南压铸机上生产，无法正常生产，铸件一直粘在定模上。尽管定模型腔的光洁度打得很光，因型腔较深，仍出现粘在定模上的现象。所以在模具设计时，必须全面分析铸件的结构，熟悉压铸机的操作过程，要了解压铸机及工艺参数得以调整的可能性，掌握在不同情况下的充填特性，并考虑模具加工的方法、钻眼和固定的形式后，才能设计出切合实际、满足生产要求的模具。 刚开始时已讲过，金属液的充型时间极短，金属液的比压和流速很高，这对压铸模来说工作条件极其恶劣，再加上激冷激热的交变应力的冲击作用，都对模具的使用寿命有很大影响。 模具的使用寿命通常是指通过精心的设计和制造，在正常使用的条件下，结合良好的维护保养下出现的自然损坏，在不能再修复而报废前，所压铸的模数（包括压铸生产中的废品数）。 实际生产中，模具失效主要有三种形式：①热疲劳龟裂损坏失效；②碎裂失效；③溶蚀失效。 致使模具失效的因素很多，既有外因（例浇铸温度高低、模具是否经预热、水剂涂料喷涂量的多少、压铸机吨位大小是否匹配、压铸压力过高、内浇口速度过快、冷却水开启未与压铸生产同步、铸件材料的种类及成分Fe的高低、铸件尺寸形状、壁厚大小、涂料类型等等）。也有内因（例模具本身材质的冶金质量、坯料的锻制工艺、模具结构设计的合理性、浇注系统设计的合理性、模具机（电加工）加工时产生的内应力、模具的热处理工艺、包括各种配合精度和光洁度要求等）。 模具若出现早期失效，则需找出是哪些内因或外因，以便今后改进。 ① 模具热疲劳龟裂失效 压铸生产时，模具反复受激冷激热的作用，成型表面与其内部产生变形，相互牵扯而出现反复循环的热应力，导致组织结构二损伤和丧失韧性，引发微裂纹的出现，并继续扩展，一旦裂纹扩大，还有熔融的金属液挤入，加上反复的机械应力都使裂纹加速扩展。 为此，一方面压铸起始时模具必须充分预热。另外，在压铸生产过程中模具必须保持在一定的工作温度范围中，以免出现早期龟裂失效。同时，要确保模具投产前和制造中的内因不发生问题。因实际生产中，多数的模具失效是热疲劳龟裂失效。 ② 碎裂失效 在压射力的作用下，模具会在最薄弱处萌生裂纹，尤其是模具成型面上的划线痕迹或电加工痕迹未被打磨光，或是成型的清角处均会最先出现细微裂纹，当晶界存在脆性相或晶粒粗大时，即容易断裂。而脆性断裂时裂纹的扩展很快，这对模具的碎裂失效是很危险的因素。为此，一方面凡模具面上的划痕、电加工痕迹等必须打磨光，即使它在浇注系统部位，也必须打光。另外要求所使用的模具材料的强度高、塑性好、冲击韧性和断裂韧性均好。③熔融失效 前面已讲过，常用的压铸合金有锌合金、铝合金、镁合金和铜合金，也有纯铝压铸的，Zn、Al、Mg是较活泼的金属元素，它们与模具材料有较好的亲和力，特别是Al易咬模。当模具硬度较高时，则抗蚀性较好，而成型表面若有软点，则对抗蚀性不利。但在实际生产中，溶蚀仅是模具的局部地方，例内浇口直接冲刷的部位（型芯、型腔）易出现溶蚀现象，以及硬度偏软处易出现铝合金的粘模。 压铸生产中常遇模具存在的问题注意点： 1、 浇注系统、排溢系统 例（1）对于冷室卧式压铸机上模具直浇道的要求： ① 压室内径尺寸应根据所需的比压与压室充满度来选定，同时，浇口套的内径偏差应比压室内径的偏差适当放大几丝，从而可避免因浇口套与压室内径不同轴而造成冲头卡死或磨损严重的问题，且浇口套的壁厚不能太薄。浇口套的长度一般应小于压射冲头的送出引程，以便涂料从压室中脱出。 ② 压室与浇口套的内孔，在热处理后应精磨，再沿轴线方向进行研磨，其表面粗糙≤Ra0.2μm。 ③ 分流器与形成涂料的凹腔，其凹入深度等于横浇道深度，其直径配浇口套内径，沿脱模方向有5°斜度。当采用涂导入式直浇道时，因缩短了压室有效长度的容积，可提高压室的充满度。 （2）对于模具横浇道的要求 ① 冷卧式模具横浇道的入口处一般应位于压室上部内径2/3以上部位，以免压室中金属液在重力作用下过早进入横浇道，提前开始凝固。 ② 横浇道的截面积从直浇道起至内浇口应逐渐减小，为出现截面扩大，则金属液流经时会出现负压，易吸入分型面上的气体，增加金属液流动中的涡流裹气。一般出口处截面比进口处小10-30%。 ③ 横浇道应有一定的长度和深度。保持一定长度的目的是起稳流和导向的作用。若深度不够，则金属液降温快，深度过深，则因冷凝过慢，既影响生产率又增加回炉料用量。 ④ 横浇道的截面积应大于内浇口的截面积，以保证金属液入型的速度。主横浇道的截面积应大于各分支横浇道的截面积。 ⑤ 横浇道的底部两侧应做成圆角，以免出现早期裂纹，二侧面可做出5°左右的斜度。横浇道部位的表面粗糙度≤Ra0.4μm。 （3）内浇口 ① 金属液入型后不应立即封闭分型面，溢流槽和排气槽不宜正面冲击型芯。金属液入型后的流向尽可能沿铸入的肋筋和散热片，由厚壁处想薄壁处填充等。 ② 选择内浇口位置时，尽可能使金属液流程最短。采用多股内浇口时，要防止入型后几股金属液汇合、相互冲击，从而产生涡流包气和氧化夹杂等缺陷。 ③ 薄壁件的内浇口厚件要适当小些，以保证必要的填充速度，内浇口的设置应便于切除，且不使铸件本体有缺损（吃肉）。 (4)溢流槽 ① 溢流槽要便于从铸件上去除，并尽量不损伤铸件本体。 ② 溢流槽上开设排气槽时，需注意溢流口的位置，避免过早阻塞排气槽，使排气槽不起作用。 ③ 不应在同一个溢流槽上开设几个溢流口或开设一个很宽很厚的溢流口，以免金属液中的冷液、渣、气、涂料等从溢流槽中返回型腔，造成铸件缺陷。 2、 铸造圆角（包括转角） 铸件图上往往注明未注圆角R2等要求，我们在开制模具时切忌忽视这些未注明圆角的作用，决不可做成清角或过小的圆角。铸造圆角可使金属液填充顺畅，使腔内气体顺序排出，并可减少应力集中，延长模具使用寿命。（铸件也不易在该处出现裂纹或因填充不顺而出现各种缺陷）。例标准油盘模上清角处较多，相对来说，目前兄弟油盘模开的最好，重机油盘的也较多。 3、 脱模斜度 在脱模方向严禁有人为造成的侧凹（往往是试模时铸件粘在模内，用不正确的方法处理时，例钻、硬凿等使局部凹入）。 4、 表面粗糙度 成型部位、浇注系统均应按要求认真打光，应顺着脱模方向打光。由于金属液由压室进入浇注系统并填满型腔的整个过程仅0.01-0.2秒的时间。为了减少金属液流动的阻力，尽可能使压力损失少，都需要流过表面的光洁度高。同时，浇注系统部位的受热和受冲蚀的条件较恶劣，光洁度越差则模具该处越易损伤。 5、 模具成型部位的硬度 铝合金：HRC46°左右 铜：HRC38°左右 加工时，模具应尽量留有修复的余量，做尺寸的上限，避免焊接。 压铸模具组装的技术要求： 1、 模具分型面与模板平面平行度的要求。 2、 导柱、导套与模板垂直度的要求。 3、 分型面上动、定模镶块平面与动定模套板高出0.1-0.05mm。 4、推板、复位杆与分型面平齐，一般推杆凹入0.1mm或根据用户要求。 5、模具上所有活动部位活动可靠，无呆滞现象pin无串动。 6、滑块定位可靠，型芯抽出时与铸件保持距离，滑块与块合模后配合部位2/3以上。 7、浇道粗糙度光滑，无缝。 8、合模时镶块分型面局部间隙<0.05mm。 9、冷却水道畅通，进出口标志。 10、成型表面粗糙度Rs=0.04，无微伤。

压力铸造（简称压铸铝锭）的实质是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸铝锭型型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。

压铸铝锭特点

高压和高速充填压铸铝锭型是压铸铝锭的两大特点。它常用的压射比压是从几千至几万kPa，甚至高达2×105kPa。充填速度约在10~50m/s，有些时候甚至可达100m/s以上。充填时间很短，一般在0.01~0.2s范围内。与其它铸造方法相比，压铸铝锭有以下三方面优点：

优点：

1. 产品质量好

铸件尺寸精度高，一般相当于6~7级，甚至可达4级；表面光洁度好，一般相当于5~8级；强度和硬度较高，强度一般比砂型铸造提高25~30%，但延伸率降低约70%；尺寸稳定，互换性好；可压铸铝锭薄壁复杂的铸件。例如，当前锌合金压铸铝锭件最小壁厚可达0.3mm；铝合金铸件可达0.5mm；最小铸出孔径为0.7mm；最小螺距为0.75mm。

2.生产效率高

机器生产率高，例如国产JⅢ3型卧式冷空压铸铝锭机平均八小时可压铸铝锭600～700次，小型热室压铸铝锭机平均每八小时可压铸铝锭3000~7000次；压铸铝锭型寿命长，一付压铸铝锭型，压铸铝锭钟合金，寿命可达几十万次，甚至上百万次；易实现机械化和自动化。

3.经济效果优良

由于压铸铝锭件尺寸精确，表泛光洁等优点。一般不再进行机械加工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金属利用率，又减少了大量的加工设备和工时；铸件价格便易；可以采用组合压铸铝锭以其他金属或非金属材料。既节省装配工时又节省金属。

压铸铝锭虽然有许多优点，但也有一些缺点，尚待解决。

缺点

如：

1). 压铸铝锭时由于液态金属充填型腔速度高，流态不稳定，故采用一般压铸铝锭法，铸件易产生气孔，不能进行热处理；

2). 对内凹复杂的铸件，压铸铝锭较为困难；

3). 高熔点合金（如铜，黑色金属），压铸铝锭型寿命较低；

4). 不宜小批量生产，其主要原因是压铸铝锭型制造成本高，压铸铝锭机生产效率高，小批量生产不经济。

压铸铝锭应用范围及发展趋势

压铸铝锭是最先进的金属成型方法之一，是实现少切屑，无切屑的有效途径，应用很广，发展很快。目前压铸铝锭合金不再局限于有色金属的锌、铝、镁和铜，而且也逐渐扩大用来压铸铝锭铸铁和铸钢件。压铸铝锭件的尺寸和重量，取决于压铸铝锭机的功率。由于压铸铝锭机的功率不断增大，铸件形尺寸可以从几毫米到1～2m；重量可以从几克到数十公斤。国外可压铸铝锭直径为2m，重量为50kg的铝铸件。

压铸铝锭件也不再局限于汽车工业和仪表工业，逐步扩大到其它各个工业部门，如农业机械、机床工业、电子工业、国防工业、计算机、医疗器械、钟表、照相机和日用五金等几十个行业，具体有:汽车零配件,家具配件,浴室配件(卫浴),灯饰零件,玩具,须刨,领带夹,电气一电子零件,皮带扣,表壳,金属饰扣,锁具,拉链.等。在压铸铝锭技术方面又出现了真空压铸铝锭、加氧压铸铝锭、精速密压铸铝锭以及可溶型芯的应用等新工艺。

压铸铝锭机的选择

实际生产中并不是每台压铸铝锭机都能满足压铸铝锭各种产品的需要，而必须根据具体情况进行选用，一般应从下述两方面进行考虑：

1）按不同品种及批量选择

在组织多品种，小批量生产时，一般要选用液压系统简单，适应性强，能快速进行调整的压铸铝锭机，在组织少品种大量生产时，要选用配备各种机械化和自动化控制机构的高效率压铸铝锭机；对单一品种大量生产的铸件可选用专用压铸铝锭机。

2）按铸件结构及工艺参数选择

铸件外形寸尺，重量、壁厚等参数对选用压铸铝锭机有重要影响。

铸件重量（包括浇注系统和溢流槽）不应超过压铸铝锭机压定的额定容量，但也不能过小，以免造成压铸铝锭机功串的浪费。一般压铸铝锭机的额定容量可查说明书。

压铸铝锭机都有一定的最大和最小型距离，所以压型厚度和铸件高度要有一定限度，如果压铸铝锭型厚度或铸件高度太大就可能取不出铸件。压铸铝锭工艺

在压铸铝锭生产中，压铸铝锭机、压铸铝锭合金和压铸铝锭型是三大要素。压铸铝锭工艺则是将三大要素作有权的组合并加以运用的过程。使各种工艺参数满足压铸铝锭生产的需要。

压力和速度的选择

压射比压的选择，应根据不同合金和铸件结构特性确定，表1是经验数据。

表1 常用压铸铝锭合金的比压 (kPa)

合 金 铸件壁厚<3mm 铸件壁厚>3mm

结构简单 结构复杂 结构简单 结构复杂

锌合金 30000 40000 50000 60000

铝合金 30000 35000 45000 60000

铝镁合金 30000 40000 50000 65000

镁合金 30000 40000 50000 60000

铜合金 50000 70000 80000 90000

对充填速度的选择，一般对于厚壁或内部质量要求较高的铸件，应选择较低的充填速度和高的增压压力；对于薄壁或表面质量要求高的铸件以及复杂的铸件，应选择较高的比历和高的充填速度。

浇注温度

浇注温度是指从压定进入型腔时液态金属的平均温度，由于对压室内的液态金属温度测量不方便，一般用保温炉内的温度表示。

浇注温度过高，收缩大，使铸件容易产生裂纹、晶粒粒大、还能造成粘型；浇注源度过低，易产生冷隔、表面花纹和浇不足等缺陷。因此浇注温度应与压力、压铸铝锭型温度及充填速度同时考虑。

压铸铝锭型的温度

铸压型在使用前要预热到一定温度，一般多用煤气、喷灯、电器或感应加热。

在连续生产中，压铸铝锭型温度往往升高，尤其是压铸铝锭高熔点合金，升高很快。温度过高除使液态金属产生粘型外，铸件冷却缓慢，使晶粒粗大。因此在压铸铝锭型温度过高时，应采期冷却措施。通常用压缩空气、水或化学介质进行冷却。充填、持压和开型时间

1）充填时间

自液态金属开始进入型腔起到充满型腔止，所需的时间称为充填时间。充填时间长短取决于铸件的体积的大小和复杂程度。对大而简单的铸件，充填时间要相对长些，对复杂和薄壁铸件充填时间要短些。充填时间与内浇口的截面积大小或内浇口的宽度和厚度有密切关系，必须正确确定。

2）持压和开型时间

从液态金属充填型腔到内浇口完全凝固时，继续在压射冲头作用下的持续时间，称为持压时间。持压时间的长短取决于铸件的材质和壁厚。

持压后应开型取出铸件。从压射终了到压铸铝锭打开的时间，称为开型时间，开型时间应控制准确。开型时间过短，由于合金强度尚低，可能在铸件顶出和自压铸铝锭型落下时引起变形；但开型时间太长，则铸件温度过低，收缩大，对抽芯和顶出铸件的阻力亦大。一般开型时间按铸件壁厚1毫米需3秒钟计算，然后经试任调整。

压铸铝锭用涂料

压铸铝锭过程中，为了避免铸件与压铸铝锭型焊合，减少铸件顶出的摩擦阻力和避免压铸铝锭型过分受热而采用涂料。对涂料的要求：

1）在高温时，具有良好的润滑性；

2）挥发点低，在100～150℃时，稀释剂能很快挥发；

3）对压铸铝锭型及压铸铝锭件没有腐蚀作用；

4）性能稳定在空气中稀释剂不应挥发过决而变稠；

5）在高温时不会析出有害气体；

6）不会在压铸铝锭型腔表面产生积垢。

铸件清理

铸件的清理是很繁重的工作，其工作量往往是压铸铝锭工作量的10～15倍。因此随压铸铝锭机生产率的提高，产量的增加，铸件清理工作实现机械化和自动化是非常重要的。

1）切除浇口及飞边

切除浇口和飞边所用的设备主要是冲床，液压机和摩擦压力机，在大量生产件下，可根据铸件结构和形状设计专用模具，在冲床上一次完成清理任务。

2）表面清理及抛光

表面清理多采用普通多角滚筒和震动埋入式清理装置。对批量不大的简单小件，可用多角清理滚筒，对表面要求高的装饰品，可用布制或皮革的抛光轮抛光。对大量生产的铸件可采用螺壳式震动清理机。

清理后的铸件按照使用要求，还可进行表面处理和浸渍，以增加光泽，防止腐蚀，提高气密性。

铸造与压铸铝锭的区别

铸造与压铸铝锭的区别

铸造可按金属液的浇注工艺分为重力铸造和压力铸造。重力铸造是指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。广义的重力铸造包括砂型浇铸、金属型浇铸、熔模铸造、消失模铸造，泥模铸造等；窄义的重力铸造专指金属型浇铸。压力铸造是指金属液在其他外力（不含重力）作用下注入铸型的工艺。广义的压力铸造包括压铸铝锭机的压力铸造和真空铸造、低压铸铝锭造、离心铸造等；窄义的压力铸造专指压铸铝锭机的金属型压力铸造，简称压铸铝锭。精密铸件厂长期从事砂型和金属型的重力铸造。这几种铸造工艺是目前有色金属铸造中最常用的、也是相对价格最低的。

压铸铝锭是在压铸铝锭机上进行的金属型压力铸造，是目前生产效率最高的铸造工艺。压铸铝锭机分为热室压铸铝锭机和冷室压铸铝锭机两类。热室压铸铝锭机自动化程度高，材料损耗少，生产效率比冷室压铸铝锭机更高，但受机件耐热能力的制约，目前还只能用于锌合金、镁合金等低熔点材料的铸件生产。当今广泛使用的铝合金压铸铝锭件，由于熔点较高，只能在冷室压铸铝锭机上生产。

压铸铝锭的主要特点是金属液在高压、高速下充填型腔，并在高压下成形、凝固，压铸铝锭件的不足之处是：因为金属液在高压、高速下充填型腔的过程中，不可避免地把型腔中的空气夹裹在铸件内部，形成皮下气孔，所以铝合金压铸铝锭件不宜热处理，锌合金压铸铝锭件不宜表面喷塑（但可喷漆）。否则，铸件内部气孔在作上述处理加热时，将遇热膨胀而致使铸件变形或鼓泡。此外，压铸铝锭件的机械切削加工余量也应取得小一些，一般在0.5mm左右，既可减轻铸件重量、减少切削加工量以降低成本，又可避免穿透表面致密层，露出皮下气孔，造成工件报废。

热室压铸铝锭机与冷室压铸铝锭机区别？

压铸铝锭机一般分为热压室压铸铝锭机和冷压室压铸铝锭机两大类。冷压室压铸铝锭机按其压室结构和布置方式分为卧式压铸铝锭机和立式压铸铝锭机（包括全立式压铸铝锭机）两种。

热压室压铸铝锭机（简称热空压铸铝锭机）压室浸在保温溶化坩埚的液态金属中，压射部件不直接与机座连接，而是装在坩埚上面。这种压铸铝锭机的优点是生产工序简单，效率高；金属消耗少，工艺稳定。但压室，压射冲头长期浸在液体金属中，影响使用寿命。并易增加合金的含铁量。热压室压铸铝锭机目前大多用于压铸铝锭锌合金等低熔点合金铸件，但也有用于压铸铝锭小型铝、镁合金压铸铝锭件。

冷室压铸铝锭机的压室与保温炉是分开的。压铸铝锭时，从保温炉中取出液体金属浇入压室后进行压铸铝锭

随着我国汽车、摩托车、家电等工业的迅速发展，工业产品的外形在满足性能要求的同时，变得越来越复杂，而这些产品的制造商不开模具，这就要求模具制造行业以最快的速度、最低的成本、最高的质量生产出模具。为了达到上述要求，模具企业只有运用先进的管理手段和集成制造技术，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。那么在压铸铝锭生产时，难免会遇到这样那样的问题。下面着重2点知识加以说明。

⒈为什么铝压铸铝锭的孔内加工余量不能超过0.25mm?

为了适合压铸铝锭,人类在压铸铝锭用的铝合金内加了很多矽(SI)。铝合金在模具内凝结时，这些矽，会浮到表面上，形成了一层薄薄的矽膜。这层矽膜，硬度非常硬，非常耐磨。有些OEM的设计师，就利用这个特性。将压铸铝锭件的孔内表面直接计为轴承面。这个矽表面层，一般只有0.2到0.9mm。加工太多，这个轴承面的寿命就会缩短。

⒉为什么铝压铸铝锭件，在磨光时候，会有黑斑？

这个原因，有几种。有可能是氧化矽，或氧化铝的形成。解决的方法很简单，使用新鲜的铝锭。但是，最大的可能性是来自於脱模剂。可能是，我们喷太多脱模剂。也有可能是，脱模剂的有机物含量过高。这些有机物在热熔铝的温度下，有些被还原成碳元素，有些变成有机大分子聚合物。这些碳分子和聚合物的混合，在铝铸件形成时，被包含在表层，成为我们看到的黑斑。我们可以从减少喷涂剂的浓度，改用另外一种喷涂剂，或者，加长喷涂之后的吹风时间。以减少碳元素的行成和防大分子聚合物的堆积,另外一个通常的作法是:用degaser去洗。

压铸铝锭工安全技术操作规程

1 依据不同型号压铸铝锭机的性能，开动电机前应泄压启动，并检查电气设备、电液阀等是否处于良好的工作状态。

2 安装压铸铝锭模具及压铸铝锭机充氮气，按照压铸铝锭机工艺和压铸铝锭机充氮气规定的步骤进行。

3 采用充氧压铸铝锭，严禁使用油剂润滑涂料。

4 多人操作互相配合好。手工舀取合金液浇注时应平稳。

5 压力低于规定值时，禁止压射。

6 模具分型面接触处与浇口处应使用防护挡板，人员不得站在分型面接触处的对面，以防金属液体喷溅伤人。

7 禁止带明火物品靠近油箱，油箱温度超过设备运行规定温度时，应用水冷却。

8 从压铸铝锭模上取下铸件与浇冒口时，应使用工具。取下铸件后，应及时消除铸件型上和通气孔内黏附的金属残屑。

9 工作完毕后，必须停止油泵，关闭所有阀门。如采用保温炉对金属液保温，应关闭电源，停止保温炉上的通风设备。

资料来源：国际压铸网

一、铸造概论

铝合金铸造的种类如下：

由于铝合金各组元不同，从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同，结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性，合理选择铸造方法，才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生，从而优化铸件。

1、铝合金铸造工艺性能

铝合金铸造工艺性能，通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分，但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。

(1) 流动性

流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。

影响流动性的因素很多，主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒，但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力（俗称浇注压头）的高低。

(2) 收缩性

收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲，合金从液体浇注到凝固，直至冷到室温，共分为三个阶段，分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响，它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩，在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。

铝合金收缩大小，通常以百分数来表示，称为收缩率。

①体收缩

体收缩包括液体收缩与凝固收缩。

铸造合金液从浇注到凝固，在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩，这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见，并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中，并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。分散性缩孔形貌分散而细小，大部分分布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到，显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。

缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一，产生的原因是液态收缩大于固态收缩。生产中发现，铸造铝合金凝固范围越小，越易形成集中缩孔，凝固范围越宽，越易形成分散性缩孔，因此，在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则，即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充，是缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。对易产生分散疏松的铝合金铸件，冒口设置数量比集中缩孔要多，并在易产生疏松处设置冷铁，加大局部冷却速度，使其同时或快速凝固。

②线收缩

线收缩大小将直接影响铸件的质量。线收缩越大，铝铸件产生裂纹与应力的趋向也越大；冷却后铸件尺寸及形状变化也越大。

对于不同的铸造铝合金有不同的铸造收缩率，即使同一合金，铸件不同，收缩率也不同，在同一铸件上，其长、宽、高的收缩率也不同。应根据具体情况而定。

(3) 热裂性

铝铸件热裂纹的产生，主要是由于铸件收缩应力超过了金属晶粒间的结合力，大多沿晶界产生从裂纹断口观察可见裂纹处金属往往被氧化，失去金属光泽。裂纹沿晶界延伸，形状呈锯齿形，表面较宽，内部较窄，有的则穿透整个铸件的端面。

不同铝合金铸件产生裂纹的倾向也不同，这是因为铸铝合金凝固过程中开始形成完整的结晶框架的温度与凝固温度之差越大，合金收缩率就越大，产生热裂纹倾向也越大，即使同一种合金也因铸型的阻力、铸件的结构、浇注工艺等因素产生热裂纹倾向也不同。生产中常采用退让性铸型，或改进铸铝合金的浇注系统等措施，使铝铸件避免产生裂纹。通常采用热裂环法检测铝铸件热裂纹。

(4) 气密性

铸铝合金气密性是指腔体型铝铸件在高压气体或液体的作用下不渗漏程度，气密性实际上表征了铸件内部组织致密与纯净的程度。

铸铝合金的气密性与合金的性质有关，合金凝固范围越小，产生疏松倾向也越小，同时产生析出性气孔越小，则合金的气密性就越高。同一种铸铝合金的气密性好坏，还与铸造工艺有关，如降低铸铝合金浇注温度、放置冷铁以加快冷却速度以及在压力下凝固结晶等，均可使铝铸件的气密性提高。也可用浸渗法堵塞泄露空隙来提高铸件的气密性。

(5) 铸造应力

铸造应力包括热应力、相变应力及收缩应力三种。各种应力产生的原因不尽相同。

①热应力

热应力是由于铸件不同的几何形状相交处断面厚薄不均，冷却不一致引起的。在薄壁处形成压应力，导致在铸件中残留应力。

②相变应力

相变应力是由于某些铸铝合金在凝固后冷却过程中产生相变，随之带来体积尺寸变化。主要是铝铸件壁厚不均，不同部位在不同时间内发生相变所致。

③收缩应力

铝铸件收缩时受到铸型、型芯的阻碍而产生拉应力所致。这种应力是暂时的，铝铸件开箱是会自动消失。但开箱时间不当，则常常会造成热裂纹，特别是金属型浇注的铝合金往往在这种应力作用下容易产生热裂纹。

铸铝合金件中的残留应力降低了合金的力学性能，影响铸件的加工精度。铝铸件中的残留应力可通过退火处理消除。合金因导热性好，冷却过程中无相变，只要铸件结构设计合理，铝铸件的残留应力一般较小。

(6) 吸气性

铝合金易吸收气体，是铸造铝合金的主要特性。液态铝及铝合金的组分与炉料、有机物燃烧产物及铸型等所含水分发生反应而产生的氢气被铝液体吸收所致。

铝合金熔液温度越高，吸收的氢也越多；在700℃时，每100g铝中氢的溶解度为0.5～0.9，温度升高到850℃时，氢的溶解度增加2～3倍。当含碱金属杂质时，氢在铝液中的溶解度显著增加。

铸铝合金除熔炼时吸气外，在浇入铸型时也会产生吸气，进入铸型内的液态金属随温度下降，气体的溶解度下降，析出多余的气体，有一部分逸不出的气体留在铸件内形成气孔，这就是通常称的“针孔”。气体有时会与缩孔结合在一起，铝液中析出的气体留在缩孔内。若气泡受热产生的压力很大，则气孔表面光滑，孔的周围有一圈光亮层；若气泡产生的压力小，则孔内表面多皱纹，看上去如“苍蝇脚”，仔细观察又具有缩孔的特征。

铸铝合金液中含氢量越高，铸件中产生的针孔也越多。铝铸件中针孔不仅降低了铸件的气密性、耐蚀性，还降低了合金的力学性能。要获得无气孔或少气孔的铝铸件，关键在于熔炼条件。若熔炼时添加覆盖剂保护，合金的吸气量大为减少。对铝熔液作精炼处理，可有效控制铝液中的含氢量。

二、砂型铸造

采用砂粒、粘土及其他辅助材料制成铸型的铸造方法称为砂型铸造。砂型的材料统称为造型材料。有色金属应用的砂型由砂子、粘土或其他粘结剂和水配制而成。

铝铸件成型过程是金属与铸型相互作用的过程。铝合金液注入铸型后将热量传递给铸型，砂模铸型受到液体金属的热作用、机械作用、化学作用。因此要获得优质的铸件除严格掌握熔炼工艺外，还必须正确设计型（芯）砂的配比、造型及浇注等工艺。

三、金属型铸造

1、简介及工艺流程

金属型铸造又称硬模铸造或永久型铸造，是将熔炼好的铝合金浇入金属型中获得铸件的方法，铝合金金属型铸造大多采用金属型芯，也可采用砂芯或壳芯等方法，与压力铸造相比，铝合金金属型使用寿命长。

2、铸造优点

(1) 优点

金属型冷却速度较快，铸件组织较致密，可进行热处理强化，力学性能比砂型铸造高15%左右。

金属型铸造，铸件质量稳定，表面粗糙度优于砂型铸造，废品率低。

劳动条件好，生产率高，工人易于掌握。

(2) 缺点

金属型导热系数大，充型能力差。

金属型本身无透气性。必须采取相应措施才能有效排气。

金属型无退让性，易在凝固时产生裂纹和变形。

3、金属型铸件常见缺陷及预防

(1) 针孔

预防产生针孔的措施：

严禁使用被污染的铸造铝合金材料、沾有有机化合物及被严重氧化腐蚀的材料。

控制熔炼工艺，加强除气精炼。

控制金属型涂料厚度，过厚易产生针孔。

模具温度不宜太高，对铸件厚壁部位采用激冷措施，如镶铜块或浇水等。

采用砂型时严格控制水分，尽量用干芯。

(2) 气孔

预防气孔产生的措施：

修改不合理的浇冒口系统，使液流平稳，避免气体卷入。

模具与型芯应预先预热，后上涂料，结束后必须要烘透方可使用。

设计模具与型芯应考虑足够的排气措施。

(3)氧化夹渣

预防氧化夹渣的措施：

严格控制熔炼工艺，快速熔炼，减少氧化，除渣彻底。Al－Mg合金必须在覆盖剂下熔炼。

熔炉、工具要清洁，不得有氧化物，并应预热，涂料涂后应烘干使用。

设计的浇注系统必须有稳流、缓冲、撇渣能力。

采用倾斜浇注系统，使液流稳定，不产生二次氧化。

选用的涂料粘附力要强，浇注过程中不产生剥落而进入铸件中形成夹渣。

(4) 热裂

预防产生热裂的措施：

实际浇注系统时应避免局部过热，减少内应力。

模具及型芯斜度必须保证在2°以上，浇冒口一经凝固即可抽芯开模，必要时可用砂芯代替金属型芯。

控制涂料厚度，使铸件各部分冷却速度一致。

根据铸件厚薄情况选择适当的模温。

细化合金组织，提高热裂能力。

改进铸件结构，消除尖角及壁厚突变，减少热裂倾向。

(5) 疏松

预防产生疏松的措施：

合理冒口设置，保证其凝固，且有补缩能力。

适当调低金属型模具工作温度。

控制涂层厚度，厚壁处减薄。

调整金属型各部位冷却速度，使铸件厚壁处有较大的激冷能力。

适当降低金属浇注温度。

铝合金加工工艺为五种

1.喷沙也叫喷丸

利用高速砂流的冲击作用清理和粗化金属表面的过程。这种方法的铝件表面处理能够使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,使工件表面的机械性能得到改善,因此提高了工件的抗疲劳性,增加了它和涂层之间的附着力,延长了涂膜的耐久性,也有利于涂料的流平和装饰。该铝合金工艺我们经常在苹果公司的各类产品中看到,以及被现有的电视机面壳或中框也越来越多采用。

2.抛光

利用机械、化学或电化学的方法,使汽车铝件表面粗糙度降低,以获得光亮、平整表面的加工方法。抛光工艺主要分为:机械抛光、化学抛光、电解抛光。汽车铝件采用机械抛光+电解抛光后能接近不锈钢镜面效果,给人以高档简约、时尚未来的感觉(当然易留下指纹还要多加呵护)。

3.拉丝

金属拉丝是反复用砂纸将铝板刮出线条的制造过程。拉丝可分为直纹拉丝、乱纹拉丝、旋纹拉丝、螺纹拉丝。金属加工微信,内容不错,值得关注。金属拉丝工艺,可以清晰显现每一根细微丝痕,从而使金属哑光中泛出细密的发丝光泽,产品兼备时尚和科技感。

4.高光切削

采用精雕机将钻石刀加固在高速旋转(一般转速为20000转/分)的精雕机主轴上去切削零件,在产品表面产生局部的高亮区域。切削高光的亮度受铣削钻头速度的影响,钻头速度越快切削的高光越亮,反之则越暗并容易产生刀纹。金属加工微信,内容不错,值得关注。

5.阳极氧化

阳极氧化是指金属或合金的电化学氧化,铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程。阳极氧化不但可以解决铝表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷,更能延长铝的使用寿命并增强美观度,已成为铝表面处理不可缺少的一环,是目前应用最广且非常成功的工艺。

铝合金的加工工艺流程

以上资料网上整理而来，可作为参考