擠壓鑄造

簡介

擠壓鑄造也稱“液態模鍛”，是將熔融態或半固態金屬澆入金屬模內，然後施以離原，使之在壓力下凝固成形，獲得毛坯或零件的方法。其實質是金屬液在機械外力作用下結晶、補縮並伴有少量塑性變形的過程，具有金屬利用率高、工序簡化和質量穩定等優點。

擠壓鑄造適用於力學性能和氣密性要求高的厚壁鑄件，如汽車、機車鋁輪轂；發動機的鋁活塞、鋁缸體、鋁缸頭、鋁傳動箱體；減振器、制動器鋁鑄件；壓縮機、壓氣機、各種泵體的鋁鑄件；腳踏車曲柄、方向軸、車架接頭；鋁鎂或鋅合金光學鏡架、儀表及機算機殼體件；鋁合金壓力鍋、炊具零件；銅合金軸套及鋁基複合材料鑄件等。

根據金屬液在鑄型中充型的特徵和結晶時所受壓力的狀況，擠壓鑄造分為柱塞擠壓鑄造、直接沖頭擠壓鑄造、間接沖頭擠壓鑄造和型板旋轉擠壓鑄造四種類型。

(1)柱塞擠壓鑄造

柱塞擠壓鑄造用柱塞作為加壓沖頭，封閉凹型的開口處，並施壓於正在凝固的金屬液表面，保壓直至其完全凝固。該法的特點是合型加壓時，液態金屬基本上不發生充型運動。柱塞擠壓鑄造適用於生產實心或壁厚大於10mm、形狀不太複雜的中小鑄件。

(2)直接沖頭擠壓鑄造

直接沖頭擠壓鑄造是在合型時將成形沖頭插入液態金屬中，將部分金屬液向上反擠，以充填由凹型和沖頭形成的封閉型腔，繼續升壓和保壓直至鑄件完全凝固。其特點是合型加壓時金屬液要進行充型運動，沖頭直接擠壓在鑄件上。直接沖頭擠壓鑄造適用於生產形狀不太複雜的空心或通孔鑄件，壁厚一般為5～10mm。

(3)間接沖頭擠壓鑄造

間接沖頭擠壓鑄造採用成形沖頭將澆入凹槽中的部分液體金屬擠入已合型閉鎖的型腔中，繼續加壓至凝固。其特點是沖頭加壓時，金屬液發生充型運動，沖頭通過內澆道將壓力傳遞到鑄件上。間接沖頭擠壓鑄造適用於生產形狀複雜、壁厚較薄的鑄件（2～3mm）。

(4)型板旋轉擠壓鑄造

型板旋轉擠壓鑄造的工藝過程是向半開的楔形型腔中澆注金屬液，開動活動型板向固定型板合攏，金屬液被擠壓上升並充填鑄型，多餘的金屬液外溢，以達到鑄件成形和低壓力下凝固。型板旋轉擠壓鑄造適用於生產大型壁板且形狀小複雜的鑄件。

擠壓鑄造是使液態金屬在高的機械壓力下進行凝固結晶的，具有如下特點：

1)擠壓鑄造可消除鑄件內部的氣孔、縮孔和縮松等缺陷，產生局部的塑性變形，使鑄件組織緻密，晶粒細化。鑄件的力學性能高，接近同種合金的鍛件水平。

2)擠壓鑄件具有較小的表面粗糙度值（鋁鑄件可達Ra3.2～6.3μm），較高的尺寸精度（鋁合金和鎂合金鑄件的尺寸公差等級可達CT5）。

3)擠壓鑄造適用於鑄造性能好的鑄造合金和鑄造性能較差的變形合金，可用於錙、銅、鎂、鋅等有色合金。

4)便於實現機械化、自動化，可大大減輕工人的勞動強度，改善鑄造車間的勞動條件。擠壓鑄造通常沒有澆冒口，因而鑄件工藝出品率高。

5)鑄件通過壓力傳遞進行補縮，冷凝速度快，薄壁零件和一些形狀複雜零件的生產受到限制。