液态模锻技术的应用
发布时间:2012-11-19 05:57
作者:互联网
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液态
模锻技术又称挤压铸造,是一种将一定量的液态
金属注入
模具型腔,然后施加较高的
机械压力,使液态或半液态的
金属在压力下低速充型、凝固和成形的技术。与其他铸造成形方法
相比,挤压铸造技术具有以下一系列优点:(1)金属液利用率高,直接挤压铸造可达95%~98%;(2)与一般塑性加工成形方法相比,挤压铸造技术具有变形力和成形能较小且无需多道
工序加工、可制造形状复杂的零件等特点;(3)液态模锻所获
铸件组织均匀致密、力学性能优良、表面光洁度和尺寸精度高;(4)选材
范围宽,应用面广。总之,液态模锻技术是一种结合了铸造和塑性加工特点的短
流程、高效率、可精确成形的技术,已经广泛应用于机械、
汽车、家电、航空、航天、国防等领域,用来
生产高性能和高精度的零件。早在上世纪70年代末,
日本丰田汽车
公司使用垂直压射
系统的挤压铸造
工艺方法生产
铝合金轮毂,
产品的
疲劳性能和冲击性能都优于其他工艺方法,且达到每小时25件的批量生
产量;到80年代又采用挤压铸造工艺生产纤维增强
铝合金柴油发
动机活塞,既提高了高温性能和减少
热膨胀,同时又减轻重量且更耐磨。在欧美,挤压铸造工艺的研究和应用范围也越来越广泛。汽车横梁、
控制臂、转向节、
连杆等零件都已使用挤压铸造工艺生产。我国兵器科学研究院采用挤压铸造技术研制铝合金
摩托车车轮及轻型战车负重轮零件,最大质量约为30kg,最大外形尺寸为580mm,抗拉
强度达到350~390MPa,
延伸率为5%~12%。武汉理工大学采用挤压铸造技术研制铝合金汽车制动
泵缸体,零件平均抗拉强度为290MPa,延伸率为1.6%,布氏
硬度为1050MPa。华南理工大学采用挤压铸造技术进行铝合金大型复杂
支架和轮毂零件的精确成形,其中支架零件
投影面积达到580mm×480mm,本体抗拉强度和延伸率分别达到388MPa和5%;轮毂外径为670mm,本体抗拉强度为350~390MPa,延伸率7%~9.5%。值得指出的是,液态模锻是金属基复合材料的重要制备方法之一。使用该技术具有以下优点:(1)可以
改善金属的
流动性,为其填充增强体之间的间隙创造有利条件,从而获得无
孔洞的组织;(2)挤压铸造条件下
熔融金属与增强体之间的接触时间短,有助于改善两者之间的
界面复合状况;(3)挤压铸造金属基复合材料的设计具有较大的自由度,其基体材料可以采用Al,Mg,Zn等多种合金,增强体可以采用连续纤维、
晶须、颗粒等多种类型;(4)挤压铸造法作为一种近净成形技术,既可用于制备金属基复合材料的锭坯,也可用于制造形状较复杂的零件;(5)制备
成本较低,容易实现工业生产。总之,由于综合性能优异、制备工艺简单和成本低廉,液态模锻技术在制备金属基复合材料方面有广泛的应用前景。(一员)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。