压铸锅产品生产工艺

1、压铸锅产品 生产工艺 二、 压铸锅产品的质量要求 三、 ： 压铸锅产品的生产顺序及工艺操作要求简述 五、压铸锅压铸生产的工艺要求及控制12 六、压铸锅浇注系统和排气系统设计15 七、压铸锅产品生产所需用的主要生产设备 及检测设备20 八、压铸锅产品生产的质量控制点 23 九、压铸锅产品的生产组织 24 十、压铸锅模具的设计和制作25 十一、I 十“编后语 28 压铸锅产品生产在国内应该说起步时间不长，这与压铸锅产品在国内市场销售，几 乎是空白分不开的。目前国外压铸锅产品有些市场，但是实际出口有一定的限度；因此, 国内专业生产压铸锅产品的公司、厂家也不多；我们公司也刚刚起步。 尽管目前国内压铸锅

2、己起步，但是毛坯合格率普遍不高，对此有各种的讲法。有的 生产厂家说它的压铸锅毛坯合格率达到90%以上，有的说在8085%左右，究竟有多少我 们接触下来，客观地讲；对于200mm以下的小锅，其毛坯合格率平均能达到90%,对于 200mm以上的大锅，其毛坯合格率约在80%,有的甚至不到80%。与汽车压铸件相比， 总体平均合格率要低一些。这也是需要我们这些搞压铸锅的工程技术人员努力的。 由于我们公司压铸锅生产刚刚起步，因此各方面都不够成熟，无论是产品设计、生 产组织、技术工艺、质量管理都有许多地方需要完善和改进的；特别是公司有关员工的 生产技术素质、质量监控能力急待提高。 为此，我们在这里编写了压铸

3、锅生产技术、质量管理的资料，其包括八个方而的内 容；其目的是在总结经验教训的同时，在理论和实践知识上作一个提示；由于水平有限, 有些方而编写得较详细一些，有些方面十分粗浅；因此，供我们公司内部作为职工培训 资料参考之用。我们希望对此有所帮助。 一、压铸锅产品的质量要求 压铸锅产品用于人们生活，因此它有三大特性，一是它的材质不能含有有害物质， 二是它烘烤后表面不能起泡，三是外表要美观，不能有细微的铸造缺陷。为此，压铸锅 产品质量要求应包括下面几个方面： （一）、锅的材质包括锅体和涂层不能含有任何有害人体健康的元素，如铝材中不能含铅、 碑，有的甚至对含铜、含锌量也有一定的规范；涂层必须用特富龙材料

4、等。 （二）、压铸后铸件表面不允许冷隔和流痕，由于它的存在，铸件抛丸后，会产生起皮现 象。 （三）、铸件金加工（如车底和车边）后，其加工表而不得有针孔； （四）、铸件需加热后（根据铸件所需涂料的烧结温度），其表面不得有气泡出现； （五）、铸件经清整、打磨后，不得存在缺肉、多肉、伤痕、麻点、毛刺等缺陷； （六）、铸件变形必须在允许范围内，有盖的压铸锅，必须保证能盖平。 （七）、铸件表而不得有缩边，因此在压铸工艺上要严格控制开模过早。 （八）、铸件涂装后，表面不得有起泡、麻点、流痕、起皱（重工），颜色应符合样品要 求，其烧结后的涂层，应能通过相关涂层功能要求。 总之，压铸锅产品的质量要求与其它压铸

5、件产品相比，有一定的特殊性，其总体质 量要求，甚至超过汽车压铸件。 二、压铸锅产品的生产工艺流程及工艺操作要求简述 （一）、压铸锅产品的工艺流程 铝锭涂装原材料及辅料准备 铝锭熔化及除一 取样化学成份检验 铝液出炉进中哦包并除渣除气钳液通过中转包送入压铸机保温炉内 模具预热一涂料/吹净i wm 模一*一T 动浇注机勺铝液 压射保压开模/压射冲头送释柄后退回，铸件顶出，取铸件清 理模具，上涂料吹净Tt续下一循环压铸生产毛坯铸件送入毛坯待验区 毛坯铸件检验 一清整及检验铸件表耐碍喷砂及检验铸件 清洗除尘一t内涂及检验 铸件外涂漆铸件车底倒角 半成品 k 装配k产品 一k 成品 产品入库 （二）、各

6、道工序工艺操作要求简述 1、铝锭、涂料及辅料准备一一铝锭和涂料供应商应提供质保书，经木公司化验室或 测试室检验合格后，方可入原材料库房，并挂上合格标识牌；生产车间领用，要凭领 用单。不合格品入不合格区域，挂不合格品标识牌，准备退货。如果是待检原材料, 则应放在待检区域，并挂上待检标识。压铸和涂装辅料供应商也应提供相关合格证, 经检验验收合格后，存放在规定的库房内。 2、铝锭熔化及除渣一一熔化和除渣必须按工艺规定进行，包括新旧材料的配比，熔 化温度及除渣剂的加入量等。废料中脏料、氧化皮、散铝片，不能投入熔化炉熔化。 3、 任何生产工艺要求都是根据产品的质量要求选定的，压铸锅毛坯有很高的质量要求。

7、 主要体现在表面粗糙度、高温烘烤不得出现气泡，加工表面后不得有针孔，铸件经抛丸 后不得有任何起皮出现等。这种质量要求高于一般汽车压铸件，因此其工艺要求也有一 定的特殊性。 （一）、采用真空压铸一一即在快压射前，首先通过压射冲头封死加料口，同时模具分型 面配用密封条密封，真空泵开始抽气，随后进行快压射。真空压铸的负压一般控制 在600800mmHg,实际上由于模具推杆等处没有密封装置，因此，真空负压一般只 能在600mmHg左右。通过真空压铸希望获得致密高，强度大、无气孔的铸件。有的 工厂160mm以下的小锅不用真空压铸，也能获得较高合格率的铸件，这就需要在浇 注和排气系统上有一定的把握。 （二

8、）、浇注温度一一这里指的是压铸机保温炉出料口的温度。一般铝合金压铸件的浇注 温度控制在650680C,压铸锅的浇注温度从生产实践来看，控制在630650C较好, 这与采用真空压铸也有关系。 （三）、模具温度一一压铸模在生产前需要预热，预热要150C左右开时生产。通过压铸 连续生产，模温会逐步升高，但过高温度对铸件质量会影响，因此，模具需通冷却, 加上涂料喷涂使其温度保持在180-230C之内比较合适。 （四）、压铸速度一一压铸速度可分压射速度（冲头移动速度）和铝液充填速度（内浇口 速度）。压铸速度主要对铸件表面质量有影响，速度快，铸件表面相对光洁，但也不 能太快，易卷气和对模具冲蚀。一般压铸件

9、的充填速度为2535米/秒，由于压铸锅 表面质量要求较高，流程距离也较长，平均壁厚较薄，（2）,因此充填速度可快些, 约3545米/秒。 压射速度分三级，一级是慢压射，二级是快压射，三级是增压。快压射速度与充填 速度的关系式如下： VjkX F冲二V内XF内 式中： 压射速度（米/秒） V内一一内浇口充填速度（米/秒） F内内浇口截面积（厘米彳） F神一一压射冲头截面积（厘米2） 对于压铸锅来说，与其它压铸件相比，二级速度（快压射）要相对快一些，但一级 速度（慢压射）要相对慢一些，目的是充分排气。 （五）、比压一一比压可分为压射比压和增压比压二种，它们的计算公式分别如下： FiliF压 式中：

10、 Pm压射比压 Pi压射力 压室截而积 Pts压射比压 增压压力 比压的选择原则是: 件，充填速度要求快, 厚壁铸件.形状复杂及强度要求高的铸件，内部质量要求高的铸 浇道阻力较大等情况均应选择较高比压。压铸锅除了壁比较薄以 外，其他都符合上述条件，因此，比压应选择高一些，接近汽车耐压铸件的要求，约在 800-1000Kg/cm2,调节比压，在同一压铸机上，除了调整压射比或增压压力外；还可以 通过调整压室直径来实现。 （六）压射行程一一指的是压射时，冲头移动的距离，根据压铸工艺一般要求，当慢压 射结束时，金属液流的位置应在内浇口部位，一旦转换为快压射，铝液毫无阻力就 能迅速喷射进入型腔，这是比较

11、理想的状态。显然，铝液不到内浇口就进行快压射, 是不允许的。当铝液流过内浇口处后，再进行快压射是否允许呢这种方案是有的, -般有二种情况使用，一是远离内浇口那一端铸件质量较差，二是内浇口进料处型 腔阻力较大。工艺上有意地让铝液超过内浇口一定距离后，再进入压射，比如较大 的压铸锅，内浇口与对而的距离较长，易产生花纹.冷隔，可以使用此方案，但究 竟让铝液进入内浇口多少，则要通过实际调试来完成。 上述工艺要求是压铸成型生产主要的工艺要求，其它料柄厚度等也需要控制的；对 于成型后的表面加工尺寸（根据技术资料）、铸件表而烧结的温度也同样重要，若控制 不好会导致产品内涂层的使用寿命（这一项主要根据涂料的浇

12、结温度要求进行严格控 制）。 四、压铸锅浇注系统和排气系统设计 压力铸造浇注系统和排气系统设计的合理性是保证压铸件质量的主要因素。其中包 括金属液的流动状态进入型腔的位置及流动方向，压力的传递。模具的温度分布， 溢流排气条件及大小都与上述系统设计有关，当然，压铸锅也不例外； （一）、压铸锅浇注系统的设计要求 所谓浇注系统主要由直浇道，模浇道、内浇口组成，同时根据金属进入型腔的部位 和内浇口的形状，大体又可分为：侧浇道、中心浇道、顶浇道、环形浇道、缝隙浇道 和点浇道等几大类。 I 浇注系统设计的顺序：首先分析铸件结构的特点，压铸工艺性，铸件的内外质量要 求、尺寸精度和金加工部位。然后根据铸件质量

13、，投影面积、外形尺寸、复杂程度和 合金种类选定压铸机类型。最后确定金属液进入的位置和流向及浇注系统总体结构和 尺寸。 2、内浇口设计 它是浇注系统设计中最重要的部分，它包括内浇口位置的选择和导入方向，及内浇 口截面积和尺寸的设计。 、压铸锅内浇口位置和导入方向的选择一一内浇口位置的选定要涉及到压力传递、填 充路径、流动距离、冷却通道、排气条件、去除浇口方式。同时要考虑模具结构； 包括分型面的设计、脱模方向、抽芯方向、型腔的镶拼形式、顶出的方法等。压铸 锅的结构特点是形状不复杂、多数为圆形，少量也有方形和腰形。但它们的共性都 是盒式的，并有一定的高度，因此，分型面的开设和内浇口的位置一般有二种选

14、择, 一是在锅口端面，二是锅底。从压力的传递、排气条件、填充路径及铸件的顶出， 模具结构的简单化等方面考虑，都是前一种方案比较合适。 关于压铸锅内浇口导入方向是十分重要的。压铸锅不仅有一定高度，同时它的锅口 都有一圈台阶，我们希望铝液通过内浇口首先流入锅的底部，然后向锅口回流，既冲 实厚壁的锅底，又可以使气体通过分型面排出，因此，内浇口导入方向，应是锅口端 而，并且有2030的导入；并要求导入的铝液不能冲击二侧的型壁。 、浇口截面积计算 根据生产实践经验，目前比较常用的内浇口截面积计算方法是重量法，其公式： 公式中： F内内浇口截而积（厘米2） Q 一一铸件重（克） r液态金属的密度（克、厘米

15、刁 v内浇口处金属液的流速（米、秒） T 填充型腔的时间（秒） 说明： I 铸件重量Q包括集中包排气槽重量，但不包扌舌浇注系统重量。 液态金属密度一可取克/厘米3 内浇口处金属液的流速V压铸金属取3545米 填充型腔时间T压铸锅取秒 内浇口尺寸经验数据 内浇口长度一一铸件边到至横浇道的一段。压铸锅一般是以割线进入铸件的取23mm为 宜。如果以直冲进入的取3mm为宜。 内浇口厚度一一以割线进入铸件的取3mm,以直冲进入的取2为宜。 内浇口宽度一一压铸锅内浇口进入宽度可以是单股的。也可以是多股的，但考虑到多股 内浇口易发生金属液进入型腔后相互冲击产生涡流，裹气和氧化板渣等缺陷，因此, 200mm以

16、下的压铸应尽是采用单股的。200mm以上股，如果采用多，希望不要大于 三股。内浇口宽度一般为锅周长的40%左右。多股的优点是去除浇口比单股容易。 2、横浇道设计 模浇道一端接内浇道，另一端接直浇道，是引导金属液流向的通道，同时它有改善 模具热平衡和对铸件冷却收缩与传递静压力的作用。 压铸锅横浇道设计的重点应考虑以下几个问题： 结构形式一一压铸锅横浇道的结构形式一般可以采用扩张式，也可以采用钳形式。扩 张式的二侧金属液流速相对于钳式较快。而钳形式中间金属液的流速相对于扩张式较 快。因此，直径比较大的圆锅采用钳式比较合理，但钳形向内角度不能过大，否则影 响锅二耳质量，一般不要大于15度。直径比较小

17、的圆锅可采用扩张式，但也不能角度 太大，否则影响锅中间质量。 截面积形状和尺寸 人们希望横浇道能够对铝液起到保温作用和其截而积向内浇口方向逐步缩小以加快 流速的要求。因此，横浇道应有充分厚度，同时，其截面积形状应为扁梯形，而且高度 或者宽度逐步减小。 压铸锅横浇道的具体尺寸是：梯形长边为23倍的内浇口截面积，除梯形高度。梯形高 度200mm以上锅子平均为12mm, 200mm以下锅子平均为10mm,梯形斜度1015 o 当横浇道有分枝时，则分枝截面积之和要小于总枝截面积，约20%o 3、直浇道设计 所谓直浇道就是压室内的料柄那一段，它的直径是由压射比压和压室充满度决定的; 它的高度压铸锅取20

18、25mm,并有2左右的脱模斜度。对于冷室卧式压铸机来讲；直浇 道与横浇道的交接转向处，应有大R过度，以使金属液畅通，减小阻力。 （二）压铸锅排气系统要求 尽管压铸锅生产采用真空压铸，但是由于压铸生产金属液流速很快，填充时间又极 短，在模具型腔内和压室内肯定还有不少残余气体存在和涂料挥发的气体，同时还存 在金属液前流的冷污金属液，因此压铸锅的排气系统设计仍很重要。它包括：溢流槽 和排气槽。在实际生产中溢流和排槽还可以弥补，由于浇注系统设计不合理而带来的 铸造缺陷，如冷隔、花纹、浇不足、疏松等。 2、压铸锅溢流槽设计要求及尺寸 (1) 应设计在金属进入型腔后，最先冲击的部位，使之排气和前流冷液存放

19、。压铸锅采 用的是侧浇口，因此，溢流槽应设置在内浇口对面的远端处。同时考虑到液流冲击 后要返流，因此在靠近浇道二侧附近也设置溢流槽。 (2) 压铸锅的壁比较薄，因此，生产中一般模温度不太高，易产生冷隔和花纹，因此， 在这此缺陷之处，可以多设置一些溢流槽，达到热平衡的需要。 (3) 在真空压铸中一般采用大容量的阶梯带有冷却水的溢流槽，它既是抽真空引出所气 体的起始点，也能吸收冷污金属。 (4) 熔化炉： ） 将铝锭熔化成铝液可采用多种型号的炉子，有电阻堆埸炉、反射炉、（燃气或燃 油）等。选择熔化炉型号要根据铸件生产批量、铸件材料牌号数量、场地和能源情况 而定。批量大、炉子可熔化吨位要大；材料品种

20、多，则单炉熔化吨位可小，但炉子数 量要多，连续式熔化炉用于大批大量生产，其1吨/时的熔量，可配有生产压铸锅的压 铸机67台。 2、 保温炉： 设置在压铸机旁的保温炉也有多种形式，有电阻圮坍炉，有电阻保温炉等。目前 一般采用的是电阻保温炉，其优点是保温性能好，向外热辐少，其炉壁温度，常温加 3040C，其容量为500公斤铝液，一般适用于带有机械手送料的压铸机。 a）压铸机: 卧冷压铸机是压铸锅生产的主要设备，它附有自动浇注机，自动喷涂机和取件 机，但这些辅机不一定全部采用，常用的是自动浇注机和喷涂机，对真空压铸机来说 还有真空泵辅机。 生产压铸锅的压铸机性能要求必须具有三级压射。目前压铸锅常生产

21、约在直径400mm 以内，因此，采用4001000吨压铸机即可。 b) 切边机 它是用来切除铸件浇道和溢流槽的，特别是压铸锅内浇口较长较厚，如果用手工 敲去浇道，很容易使铸件变形或产生裂纹。因此应采用切边机。切边机的选用除考虑 切边外，还要注意左右距离和上下开档。一般采用100吨位的切边机即可，自动切边 机就安装在压铸机旁。铸件下来就可切边，有的工厂考虑到压铸刚下来的铸件是热的。 铸件易切坏，切边时操作工又不方便，故可以先将压铸件在水池中冷却后再切边。所 以如果采用机械手取件，则完全可以与切边联动，实现切边自动化。 在切边操作过程中，要经常检查切边模具是否发生严重磨损或错位，以免造成铸件批 量

22、废品。 c) 真空泵一一它是真空压铸的关键设备，因此，对其维护保养十分充分，每400 小时工作后切换真空油，不同牌号的油不要混用，每2周要更换吸气口过滤网，36 个月调换油雾过滤器。 3、铸件清理设备 铸件切边后，下道工序是铸件清理，铸件清理的工具，除手工使用的锂刀外，还要 一些设备。包括-打边的砂带机、钻孔的钻床，车边的自动小车床、抛光机、抛丸机和喷 砂机。 4、压铸锅涂装设备 涂装主要设备为：干净的喷房、干燥区、烘烤炉、空气过滤器； (1)喷房：一般内喷涂喷房要求比较高，要有相应的水帘、抽气，气压和干净的空间； 空间处理不好会导致喷涂粘附有杂质，影响表面质量；喷涂一般分为手工喷涂、自 动喷

23、涂；为了保证产品质量和成木控制，一般都会用自动喷涂；若自动喷涂不好操 作或自动喷涂不到位，一般用手工喷涂操作，但手工操作一般不利用成本和质量控 制，这需要有一定经验的人来操作； 对于外涂层要求并不像内涂层一样高，一般外涂起装饰作用，因此，大多采用手 工喷涂，易操作，达到遮盖率、喷涂颜色一致、通过相关测试就可以了。 （2）干燥区：一般起烘干作用，主要应用内喷涂底油烘干； （3）烘烤炉：一般应用于涂层烧结的作用。烘烤炉分为：燃油烘烤炉、电热管加热烘烤炉; 烘烤炉设计、使用和维护都对涂层烘烤起到至关的作用（包括涂层的表面质量、功能质 量、成本等）； （4）空气过滤器：一般喷涂采用气压喷涂，而过滤器起

24、到过滤空气的作用，防止汽水、油 水进入喷枪内影响喷涂表面质量； 5、压铸检测设备： a）直读光谱仪 用来检测铝合金的化学成份，需要12只通道； b）三座标 用来检测铸件的尺寸，因为价格太贵，如果工厂有较齐全的常规设备，可以不用三座 标。 C）. -I拉力机 用来检测铝合金的机械性能（抗拉强度，延伸率） e）硬度机 用来检测铸件表而硬度和模具热处理的硬度 f）金相显微镜 用来检测铝合金的金相组织和针孔度，然而与这此主要检测设备相配备的，长度计量 工具也必须具有 g）电加热烘炉 它是用来检测压铸锅内部的气缩孔的，工艺要求涂装烘干时不得有铸件起泡，故需要 通过相应的通过式烘烤炉进行烘烤，以防涂装后起

25、泡，浪费加工成本。 L 六、压铸锅生产的质量控制点 要保证产品质量，在整个生产过程中的主要部位，必须设立产品质量控制点。压铸 锅生产的质量控制点根据工序顺序，主要如下： 1原辅材料质量控制点是检查铝锭供应商和辅料供应商的质保书，自检铝锭和铝液 化学成份报告。并对铝液除气除渣工艺操作检查。 2、对压铸生产中的铸件设首件、末件和过程抽检质量控制点，主要检查内容是铸件 的表而质量和烘烤后的气泡反映情况。 3、铸件清理过程质量控制点，主要检查铸件手工清理、车边、抛光、抛丸、喷砂等 后的质量情况，包括缺肉、伤痕、起皮等。 4、铸件涂质量控制点，主要检查表而质量、喷涂膜厚、烧结温度、涂层功能测试。 5、锅

26、车底质量控制点，主要检查车底后存在针缩孔等缺陷； 6、铸件烘烤质量控制点；重点控制烘烤温度、烘烤时间，以及烘烤后质量检查和 反馈 7、丫 3模具质量控制点，主要由模具部质量员负责，检验新模具安装尺寸是否正确， 模具浇口套与压铸机压室孔径是否吻合。如果新模具有特殊结构的，要检查其 是否到位。老模具维修，检查其维修部位与维修单是否符合，有没有遗漏等等。 9、 真空泵负压质量控制点：必须做到常观察真空泵是否正常运作，真空负压值是 否达到工艺要求 七、压铸锅的生产组织 压铸锅毛坯生产组织工作是一项重要和涉及面极广的工作，它主要包括以下几个 方面的内容和任务。 （一）、要组织一个既有技术又懂管理的压铸生

27、产领导班子 （二）、要培养一批压铸生产的技术和操作骨干人员 （三）、要努力保证压铸生产过程的连续性 （四）、物流管理要标识清楚并能实现可追溯性 （五）、要有一支较强能力的新产品开发队伍，其包扌舌产品开发、模具设计与制作、产品试 制等 （六）、有完善的产品质量控制点并在严格运作 （七）、要有较齐全的生产工艺文件，以保证生产正常及产品质量 （八）、要有合适的工位、器具和搬运方式，以减少铸件的磕碰伤 （九）、生产过程的机械化，木机械化程度要提高，尽量减少人员 （十）、生产设备要做到预防为止，抢修为副，加强H常的保养。 压铸锅的涂装生产组织与其他锅的生产组织没有原则区别和要求。 八、压铸锅模具的设计和

28、制作 压铸模在压铸生产中占有极重要的位置，一副较差的压铸模，不仅浪费了模具的成 木，同时影响了产品质量，因此，压铸工作者对模具的设计和制作都很重视。压铸模通 常有动模、定模、推出机构、预复位机构、镶块（型腔）、抽芯机构、导向零件、浇注系统、 冷却系统等组成。 （一）、压铸锅模具设计要求 2、对零件图进行工艺分析和，对压铸锅来讲，确定壁厚和加工部位余量。锅底尽量 要薄一些，加匸余量不大J 0.5mm 2、分析模具结构，选择分型面、内浇口和进口位置，选用合理的抽芯方案，确定浇 系统的总体方案； 3、根据铸件情况选定压铸机的规格 4、最后进行压铸模的总体设计，由于压铸锅投影而积较大，很多又是深腔，因此在总 体设计时要充分考虑模具的强度。 （二）、压铸锅模具制作要注意的质量问题 1、购买热作钢材料，必须防止有裂纹 2、型腔的表面粗糙度必须达到标准 3、镶块大而积机加工或者电脉冲后，应进行调质处理，消除应力 4、热处理后的镶块材料必须进行硬度验收，达到技术要求，并检查其表面是否有裂 纹和斑点。 5、压铸模制作结束，必须检查其安装尺寸是否与压铸机吻合 6、压铸模型腔不应有拉伤和倒退拔。 7、压铸模总装后，其镶块应高于分型面不允许低于分型面。