挤压铸造（Β.Μ.ΠЛЯЧКЦЙ提出的工艺方法）

简介

挤压铸造也称“液态模锻”，是将熔融态或半固态金属浇入金属模内，然后施以离原，使之在压力下凝固成形，获得毛坯或零件的方法。其实质是金属液在机械外力作用下结晶、补缩并伴有少量塑性变形的过程，具有金属利用率高、工序简化和质量稳定等优点。

挤压铸造适用于力学性能和气密性要求高的厚壁铸件，如汽车、摩托车铝轮毂；发动机的铝活塞、铝缸体、铝缸头、铝传动箱体；减振器、制动器铝铸件；压缩机、压气机、各种泵体的铝铸件；自行车曲柄、方向轴、车架接头；铝镁或锌合金光学镜架、仪表及机算机壳体件；铝合金压力锅、炊具零件；铜合金轴套及铝基复合材料铸件等。

类型

根据金属液在铸型中充型的特征和结晶时所受压力的状况，挤压铸造分为柱塞挤压铸造、直接冲头挤压铸造、间接冲头挤压铸造和型板旋转挤压铸造四种类型。

(1)柱塞挤压铸造

柱塞挤压铸造用柱塞作为加压冲头，封闭凹型的开口处，并施压于正在凝固的金属液表面，保压直至其完全凝固。该法的特点是合型加压时，液态金属基本上不发生充型运动。柱塞挤压铸造适用于生产实心或壁厚大于10mm、形状不太复杂的中小铸件。

(2)直接冲头挤压铸造

直接冲头挤压铸造是在合型时将成形冲头插入液态金属中，将部分金属液向上反挤，以充填由凹型和冲头形成的封闭型腔，继续升压和保压直至铸件完全凝固。其特点是合型加压时金属液要进行充型运动，冲头直接挤压在铸件上。直接冲头挤压铸造适用于生产形状不太复杂的空心或通孔铸件，壁厚一般为5～10mm。

(3)间接冲头挤压铸造

间接冲头挤压铸造采用成形冲头将浇入凹槽中的部分液体金属挤入已合型闭锁的型腔中，继续加压至凝固。其特点是冲头加压时，金属液发生充型运动，冲头通过内浇道将压力传递到铸件上。间接冲头挤压铸造适用于生产形状复杂、壁厚较薄的铸件（2～3mm）。

(4)型板旋转挤压铸造

型板旋转挤压铸造的工艺过程是向半开的楔形型腔中浇注金属液，开动活动型板向固定型板合拢，金属液被挤压上升并充填铸型，多余的金属液外溢，以达到铸件成形和低压力下凝固。型板旋转挤压铸造适用于生产大型壁板且形状小复杂的铸件。

特征

挤压铸造是使液态金属在高的机械压力下进行凝固结晶的，具有如下特点：

1)挤压铸造可消除铸件内部的气孔、缩孔和缩松等缺陷，产生局部的塑性变形，使铸件组织致密，晶粒细化。铸件的力学性能高，接近同种合金的锻件水平。

2)挤压铸件具有较小的表面粗糙度值（铝铸件可达Ra3.2～6.3μm），较高的尺寸精度（铝合金和镁合金铸件的尺寸公差等级可达CT5）。

3)挤压铸造适用于铸造性能好的铸造合金和铸造性能较差的变形合金，可用于锱、铜、镁、锌等有色合金。

4)便于实现机械化、自动化，可大大减轻工人的劳动强度，改善铸造车间的劳动条件。挤压铸造通常没有浇冒口，因而铸件工艺出品率高。

5)铸件通过压力传递进行补缩，冷凝速度快，薄壁零件和一些形状复杂零件的生产受到限制。

工艺流程

挤压铸造的工艺过程一般分为下列步骤。

(1)铸型准备包括对铸型、挤压料筒及挤压冲头的清理和喷涂，并将其回复到准备位置上。

(2)浇注将液态(或半固态)金属注入凹型或料筒中。

(3)合型 合型并锁型，将料筒、冲头进入待挤压位置。

(4)挤压用挤压冲头将液态（半固态）金属推入型腔，并继续保压直至其完全凝固。

(5)开型推出铸件。

挤压铸造一般在专用挤压铸造机（简称挤铸机）上进行。但国内外也不少是选普通液压机代用，后者设备投资少，也可行，但生产效率低并会影响产品质量。