高壓和高速充填壓鑄型是壓鑄的兩大特點(diǎn),也是壓鑄區(qū)別于其它鑄造方法的最基本的特征。它常用的壓射比壓從幾兆帕至幾十兆帕,甚至高達(dá)2×105kPa。充填速度約在10m/s-60m/s,有時(shí)可高達(dá)120 m/s,充填時(shí)間很短,一般在0.01s-0.2s范圍內(nèi)。
與其它鑄造方法相比,壓鑄具有下述優(yōu)點(diǎn):(1)壓鑄件尺寸精度高,加工余量少,表面粗糙度低;(2)可壓鑄薄壁、形狀復(fù)雜且輪廓清晰的鑄件;鑄件具有較好的力學(xué)性能(見(jiàn)表1);(3)使用鑲嵌件方便,簡(jiǎn)化制造工藝;(4)生產(chǎn)效率高,且易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化,適宜于大批量生產(chǎn)。
隨歐美各國(guó)排放法規(guī)的逐漸緊縮,節(jié)能、減排對(duì)汽車制造業(yè)的要求愈來(lái)愈高。此時(shí),尋找比鋁合金壓鑄件更輕的材料來(lái)制作汽車重要零部件,也成為研發(fā)方向之一。值得一提的是,近十余年來(lái),汽車工業(yè)中的一些專業(yè)制造商提出了更多地采用鎂合金制造零件的設(shè)想,并已取得一定成效。
壓鑄工業(yè)中開(kāi)發(fā)及創(chuàng)新的一些高新技術(shù),大多都圍繞汽車工業(yè)的高新要求而展開(kāi),bao括動(dòng)力、傳動(dòng)、轉(zhuǎn)向、車體、構(gòu)架、裝飾、儀表等各種系統(tǒng)上和各種要求的零件,這些零件有的是結(jié)構(gòu)件、受力件、安全件,也有裝飾件。
壓鑄設(shè)備的選擇
汽車行業(yè)鋁合金零部件品種多、材質(zhì)輕,產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量要求嚴(yán)格,不能有氣孔、夾雜、疏松等缺陷。產(chǎn)品的尺寸精度和表面光潔度也有很高的要求,而且鑄件的形狀復(fù)雜,有些關(guān)鍵壓鑄件還需經(jīng)過(guò)X光探傷檢驗(yàn)。因此,對(duì)壓鑄設(shè)備的選擇有較高的要求。
熔鋁爐
鋁合金在熔化過(guò)程中的突出問(wèn)題是元素容易氧化和金屬液易吸氣。為獲得含氣量低和夾雜物少,化學(xué)成分均勻的高質(zhì)量鋁合金液,目前大部分工廠均采用天然氣集中溶解爐替了傳統(tǒng)的中頻感應(yīng)電爐。
天然氣集中熔鋁爐的主要特點(diǎn)有:氧化物產(chǎn)生少,鋁液燒損率低;鋁液溫度控制確切,誤差達(dá)到±5℃;采用天然氣作為能源,并且煙氣熱量能夠回收利用,有利于節(jié)省能源;燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)先進(jìn),煙氣排放達(dá)到了環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。熔化設(shè)備計(jì)算參見(jiàn)表5和表6。(以某汽車零部件工廠壓鑄車間年產(chǎn)6000t合格鋁合金壓鑄件為例,生產(chǎn)性質(zhì)為大批量生產(chǎn),壓鑄車間實(shí)行四班三運(yùn)轉(zhuǎn)工作制。全年工作日為306d,設(shè)備年時(shí)基數(shù)為6060h,工人年時(shí)基數(shù)為1790h,下同)。