技术前沿丨真空压铸技术的开发及应用

徐飞跃发表于2023/11/17 9:23:21 广东鸿图真空压铸

原标题：广东鸿图：基于立体式激冷排气阀的真空压铸技术开发及应用

压铸是使液态金属在高压作用下，高速喷射充填模具型腔，随后在压力下凝固成形的一种铸造工艺方法。由于压铸的高速喷射充型特点，型腔内气体的卷入导致压铸件出现缺陷而产生废品率高、组织不理想、力学性能差等问题。为降低或消除型腔气体对压铸成形的不利影响，提高压铸件的工艺品质和力学性能，国内外研发了许多新的压铸方法，如层流充填法或超低速压铸法、充氧压铸法、真空压铸法等，其中真空压铸法因应用效果好、可靠性高而得到广泛推广应用。

立体式激冷排气阀是在普通激冷排气阀的基础上发展而来，将“一”字直线式的排气通道设计成一种“W”型曲线结构，其主要目的是增加排气道的宽度,增大排气面积。当将此类型真空阀应用于真空压铸工艺中，同等的真空压铸参数下，其抽气效率等同于机械截止真空阀，其可靠性等同于普通激冷排气阀。基于立体式激冷排气阀的特点,开发了真空控制系统,并针对实际生产的油底壳零件进行了计算机填充模拟、模具方案优化以及试验，验证了立体式激冷排气阀具有抽气效率高、可靠性高、维护成本低的优点。

图文结果

立体式激冷排气阀是在普通激冷排气阀的基础上发展而来，重点解决在不增大真空阀排气通道投影面积的前提下(即不增加锁模力)，大幅增大排气通道的排气截面积，从而提高抽气速度。当排气道厚度一定时，立体式激冷排气阀的排气通道宽度将是普通排气阀的2~4倍, 也就是说排气面积可以增大1~3倍，因此立体式激冷排气阀的抽气效率是普通排气真空阀的2~4倍。

图1 普通和立体式激冷排气阀的排气通道示意图

图2 两种真空阀对比图

图3 真空控制系统原理图

为探讨立体式激冷排气阀的应用效果，选择压铸油底壳零件进行试验，产品结构见图4。其外形尺寸为477.8mm×336mm×115.2mm，铸件质量为4.1kg。该油底壳原采用普通的激冷排气阀,其压铸工艺见图5。如果由普通的激冷排气阀改为立体式激冷排气阀，需要对原方案的充型过程了解后，再对原方案进行优化，最终形成适合立体式激冷排气阀的浇注系统以及排气系统。对于原方案填充过程中铝液的流动状态进行分析，见图6。