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铝合金压铸全工艺流程详解

铝合金压铸作为一种高效、精密的金属成型工艺，在汽车、电子、家电、通讯等众多领域占据着举足轻重的地位。其能够快速生产出形状复杂、尺寸精度高、表面质量好的零部件，同时兼具材料利用率高、生产成本相对可控等优势。深入理解并掌握其全工艺流程，对于保障产品质量、提升生产效率、优化成本结构具有至关重要的意义。本文将系统阐述铝合金压铸的完整工艺过程，从原材料准备到最终产品检验，力求展现其专业性与实践性。

一、原材料准备与熔炼

压铸生产的起点在于高质量的铝合金熔体。这一环节的核心在于确保铝液的化学成分精准、纯净度高且温度适宜。

首先是原材料的选择与配料。常用的压铸铝合金多为铝硅系合金（如ADC12、A380等），有时也会根据产品性能需求选用铝铜、铝镁或铝锌系合金。原材料通常包括原铝锭、回炉料（来自生产过程中的浇口、料柄、废次品等）以及各种中间合金（用于调整成分）。配料需严格按照目标合金牌号的标准进行，精确控制各元素的含量，以保证铸件的力学性能和加工性能。回炉料的加入比例也需谨慎控制，避免有害杂质的累积。

接下来是熔炼过程。将配好的原料加入熔炼炉（如电阻炉、燃气炉等）中进行加热熔化。熔炼温度是关键参数，需根据合金种类精确控制，一般在六百多度至七百多度之间。在熔化过程中，为去除铝液中的气体（主要是氢气）和固态夹杂物（如氧化物、氮化物等），需进行精炼处理。常用的精炼方法有通入惰性气体（如氮气、氩气）或加入精炼剂（如六氯乙烷）进行除气除渣。精炼后的铝液还需进行静置，使悬浮的细小杂质充分上浮或下沉，确保铝液纯净。最后，在浇注前需对铝液的温度和成分进行检验，确保符合工艺要求。

二、压铸模具的准备与喷涂

压铸模具是压铸生产的核心工装，其设计和制造质量直接决定了铸件的形状、尺寸精度和表面质量。在正式生产前，模具的准备工作至关重要。

首先是模具的安装与调试。将压铸模的定模部分安装在压铸机的定模板上，动模部分安装在压铸机的动模板上，确保安装牢固、定位准确。然后进行模具开合动作的调试，检查导柱、导套的配合间隙，确保运动顺畅无卡滞。同时，需连接模具的冷却水路、抽芯机构（如有）的液压或气动管路，并进行测试，确保其工作正常。

模具合模前，必须对型腔、型芯以及所有与金属液接触的表面进行清理，去除残留的氧化皮、油污、旧涂料以及上次生产遗留的金属碎屑等，以避免影响铸件表面质量和模具寿命。

清理完成后，需要对模具型腔及相关部位进行喷涂。喷涂的主要目的是在模具表面形成一层均匀的保护膜，防止高温铝液直接冲刷模具表面导致粘模，同时有助于铸件的顺利脱模，并控制铸件的冷却速度。脱模剂的种类和浓度、喷涂量、喷涂压力以及喷涂距离等参数，都需要根据铸件结构、合金种类和模具温度等因素进行优化调整。喷涂后，通常会有一个短暂的沥干时间，使脱模剂中的水分部分蒸发。

三、压射

压射是压铸过程中最关键的环节之一，它决定了金属液填充型腔的形态、速度和压力，直接影响铸件的致密度和内部质量。

压射过程通常分为几个阶段：慢速压射（又称低速阶段）和快速压射（又称高速阶段），以及随后的增压阶段。在慢速压射阶段，压射冲头以较低的速度将压室内的金属液向前推送，目的是平稳地将金属液推至压射口，避免金属液在压室内产生飞溅和卷气，并充满压室。当压射冲头前端越过浇料口后，便进入快速压射阶段。此时，压射冲头迅速加速，将金属液以较高的速度（通常可达每秒数米）压入模具型腔，以在金属液凝固前快速充满整个型腔。高速压射的起始位置和速度参数设置极为关键，过快易导致紊流、卷气、氧化；过慢则可能导致铸件填充不足或冷隔。当金属液充满型腔，即将到达型腔末端时，压射系统开始增压，使压射冲头对刚凝固或正在凝固的金属液施加较高的最终静压力（比压），以补偿金属液的收缩，提高铸件的致密度，并推动更多金属液补充到型腔中，防止缩孔、缩松等缺陷的产生。

四、保压与冷却

金属液充满型腔并建立起最终增压压力后，便进入保压阶段。保压的目的是在铸件的凝固过程中，持续对型腔中的金属液施加压力，使金属液在压力下结晶凝固，并不断补充因凝固收缩而形成的体积空缺。保压时间的长短取决于铸件的厚度和合金的凝固特性，需确保铸件外壳已凝固到足以承受开模时的压力，避免铸件变形或出现裂纹。

在保压结束后，压铸机停止增压，进入冷却阶段。此时，模具内的冷却水继续循环，带走铸件和模具的热量，使铸件在模具内充分冷却凝固至具有足够的强度，以便于从模具中取出而不变形。冷却时间同样需要精确控制，过短则铸件强度不足易变形；过长则会降低生产效率，增加能耗。

五、开模与取件

当铸件在模具内冷却到规定时间后，压铸机带动动模移动，实现开模动作。开模过程中，模具的顶出机构在压铸机的顶出系统驱动下，将凝固成型的铸件从型腔（通常是动模一侧）中顶出。

铸件被顶出后，需要通过人工或自动化取件装置（如机器