压铸工艺中的温度控制和影响

压铸生产中的温度指标有两项。一是浇注温度。二是模具温度。下面金华洲模具钢分别讨论这两项温度指标对压铸生产的影响。

一、浇注温度

浇注温度是指金属液自压室进入型腔填充时的温度，生产中是通过控制保温炉中合金液的温度来实现控制浇注温度。

对于不同形状、结构的铸件，浇注温度可控制在630-730℃;对薄壁复杂件，可采用较高温度，以提高金属液的流动性，获得良好的成型;对厚壁结构件，可采用较低温度，以减少凝固收缩。但浇注温度过高，铝水中吸气量会增加，使铸件厚壁处易产生针孔、缩孔、表面起泡;同时对模具腐蚀加快，使模具过早老化、龟裂。浇注温度过低，流动性差，易产生冷隔、流纹、浇注不足等缺陷;温度过低铝易产生成分偏差，使铸件中存在硬质点，造成后加工困难。压铸模具随着浇注温度升高，机械性能明显下降。

二、模具温度

模具温度一般指模具表面温度，其标准状态应为合金液浇注温度1/3左右，模具温度极大影响到压铸件机械性能、尺寸精度和压铸模的寿命。

1、模温影响压铸模寿命

在连续压铸生产过程中，每压铸一次，模具温度就从高温到低温循环一次，不断被加热冷却，模具内部因温差产生热应力。当模具材料处于韧性状态时，应力使模具产生塑性变形;而处于脆性状态时，应力使模具产生热裂纹、开裂。周期性热应力作用导致模具热疲劳，产生龟裂。 模温过高，模具易变形。

2、模温影响脱模剂效果

当模温过高，脱模剂在高温下过量挥发，不能形成致密的皮膜，易造成粘模。而模温过低，则脱模剂形成的皮膜含有未挥发的水分，使脱模效果差，还会导致铸件气孔，冷隔缺陷出现。

3、模温影响压铸件质量

当模具温度低于130度：由于铸型温度过低，铸件几乎全部发生欠铸、破裂、冷隔、流纹等缺陷，成品率几乎为零。

当模具温度在130-150度之间时：由于铸型温度接近理想温度，则铸件可能成型，但质量不稳定。多数工现流纹与冷隔。

当模具温度在150-300度之间时：合适的铸造稳定区域。

当模具温度高于300度时：铸件温度过高，易产生表面气泡、粘模、收缩、焊合等缺陷。

由此可见，模温超过250℃以上，力学性能下降。

4、模具热平衡

模温直接影响压铸件质量和生产率，为了提高压铸生产的稳定性，模具吸热和散热应保持热平衡。

Q0=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5

Q0-Q1=Q2+Q3+Q4+Q5

式中：

Q0为一模次金属液传给模具的热量(J)

Q1为顶出铸件带出的热量(J);

Q2为模具吸储的热量(J);

Q3为冷却水带走的热量(J);

Q4为自然散走的热量(J);

Q5为喷涂脱模剂带走热量(J)。

例：ADC12铸件重1kg，浇注温度650℃，铸件取出温度465℃，比热容1.09J/(kg·℃)，总显热量201kJ/kg，凝固潜热389kJ/kg，则：模具吸入热量-铸件带出热量=[(650–465)x1.09+389]=590kJ从这个分析表明，模具吸收热量大于带出热量。为了提高生产率，靠自然散热，喷涂时散热是有限的，主要靠冷却水，通过控制水量、水压、水温、管道布置来控制模具温度。更先进的方法是采用模温机。

5、模具工作温度

1)预热温度：150-180℃。

预热好处：

①避免金属液因激冷而降低流动性：

②提高模具的韧性;

③降低温度差，保护模具。

2)工作保持温度：180–280℃。

6、生产中注意的问题

1)压铸生产前先预热模具。

2)每一个压铸件的生产周期(从浇注到取出铸件)尽量做到一致，要求操作工的工作节奏一致。

3)经常检查模具温度并及时调整，保持一个稳定的温度场。

4)对于大型铸件、厚壁铸件，控制模温可使合金液在冷却过程中实现顺序凝固，得到充分补缩，以消除缩松、缩孔缺陷。

5)控制模温最好的方法是采用自动模温控制系统、模温机。而目前大部分中、小型压铸机操作工对模温控制仍然凭经验和感性认识。

模温高了，喷多些脱模剂;模温低了，喷少些。尽管这样也可以控温，但同时也带来对铸件质量、模具寿命的不利影响，不科学的操作习惯是非常有害的。

现在，为了维持最佳的铸型温度，国内外很多厂家已采用一系列的自动控温设备，通过热电偶所探测的温度，来控制冷却水管的电磁阀的开、闭和水量大小另外，某些厂家还使用了具有预热和冷却两种机能的压铸专用模温机。以求控制模具的温度在最佳范围内。