CN109332631A - 一种通讯箱体低温压铸工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通讯箱体低温压铸工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1：将压铸模具安装在压铸机上，并对所述压铸模具以及压铸机进行点检；S2：点检完成后预热所述压铸模具，设置压铸参数；S3：采用喷涂机在设定的喷涂时间下将脱模剂喷涂到模具表面并运用压铸机合模系统加压合模；S4：采用熔炼炉将铝合金金属原料熔化并放置于保温炉内保存；S5：向所述压铸模具中浇入所述铝合金金属原料进行压射填充成型；S6：开模后顶出压铸件。本发明通过降低温度、压力以及压射速度，提高了压射时的平稳度，从而减少铝液填充型腔时的气体卷入，并结合模具结构以及铝液成分的优化，整体提升了压铸件的力学性能，保证其质量，同时节约了成本还提高了生产效率。

Description

一种通讯箱体低温压铸工艺

技术领域

本发明属于箱体类压铸技术领域，更具体地，涉及一种通讯箱体低温压铸工艺方法。

背景技术

压铸通讯箱体多用于电信通讯网络等机房设备，箱体与箱体完美组合，内置盲板及光缆线夹，为经济型整体方案提供多种尺寸及各种附件满足各种专业数据分配器的要求并提供优越的设计。如今，压铸通讯箱体产品日益繁多，且铸造成本及能耗高。

压铸工艺是将压铸机、压铸模具和合金三大要素有机地组合而加以综合运用的过程。而压铸时金属按填充型腔的过程，是将压力、速度、温度以及时间等工艺因素得到统一的过程。同时，这些工艺因素又相互影响，相互制约，并且相辅相成。只有正确选择和调整这些因素，使之协调一致，才能获得预期的效果。因此，在压铸过程中不仅要重视铸件结构的工艺性，压铸模的先进性，压铸机性能和结构优良性，压铸合金选用的适应性和熔炼工艺的规范性；更应重视压力、速度、温度和时间等工艺参数对铸件质量的重要作用。在压铸过程中应重视对这些参数进行有效的控制。压力铸造是将熔融金属在高压高速下充填铸型，并在高压下结晶凝固形成铸件的过程。高压高速是压力铸造的主要特征，常用的压力为数十兆帕，填充速度(内浇口速度)约为60～90米/秒，金属液填充模具型腔的时间极短，约为0.01～0.2秒。

但是，现有技术中的通讯箱体压铸工艺，存在以下问题：

1、铝液温度较高时，合金流动性能大，铝液在填充时，平稳度会相对降低，铝液容易卷入较多气体而形成气孔影响产品性能，同时高温液体容易氧化形成杂质，使压铸件容易产生裂纹，降低压铸件的力学性能，而且会对压铸模具造成严重的冲蚀，损坏模具部件，降低模具寿命。

2、压力过大时，容易超出胀型造成飞料，使压铸件脱模困难，不仅降低压铸件的质量，还增加打磨压铸件以及清理模具的难度。

3、压射速度高，高速流动的铝液容易卷进气体，气体占据压铸模具型腔空间从而会增加铝液的流动阻力，容易在压铸件内部形成气孔；另一方面铝液的内部易形成反向气压，容易形成气孔以及缩孔等，导致使压铸件的延伸率降低。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种通讯箱体低温压铸工艺，在现有工艺的基础上降低温度、压力以及压射速度，减少了铝液卷进气体，提升了压射平稳度，再结合模具的优化以及铝液成分的优化，避免了温度、压力以及压射速度的降低对于铝液流动性降低的问题，从而整体提升通讯箱体压铸件的力学性能，保证压铸件质量。

为实现上述目的，提供了一种通讯箱体低温压铸工艺，包括如下步骤：

S1：将压铸模具安装在压铸机上，并对所述压铸模具以及压铸机进行点检；

S2：点检完成后预热所述压铸模具，设置压铸参数，所述压铸参数包括铸造压力、压射速度；所述铸造压力设为50Mpa-60Mpa；所述压射速度设为3.8m/s-4.2m/s；

S3：采用喷涂机在设定的喷涂时间下将脱模剂喷涂到模具表面并运用压铸机合模系统加压合模；

S4：采用熔炼炉将铝合金金属原料熔化并放置于保温炉内保存，所述保温炉内温度设为610℃-630℃；所述铝合金金属原料各个成分的质量百分比为：Si:11.5～13.5，Cu≤0.08，Mn：0.3～0.5，Fe:0.7～1.1，Zn≤0.15,Ti≤0.15，Ni≤0.15，Sn≤0.05，Pb≤0.15，其它单个元素≤0.05，总和≤0.15，其余为Al；

S5：向所述压铸模具中浇入所述铝合金金属原料进行压射填充成型；

S6：开模后顶出压铸件。

进一步地，所述压铸模具的浇筑系统为扇形结构。

进一步地，所述浇筑系统中内浇口厚度设计为8mm-12mm。

进一步地，步骤S5中，所述铝合金金属原料刚浇入所述压铸机压室的温度为600℃-620℃。

进一步地，步骤S3中，所述喷涂时间设为44s-48s。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明的一种通讯箱体低温压铸工艺，在现有工艺的基础上降低温度、压力以及压射速度，避免了铝液卷进气体，提升了压射平稳度，再结合模具的优化以及铝液成分的优化，避免了温度、压力以及压射速度的降低对于铝液流动性降低的问题，从而整体提升通讯箱体压铸件的力学性能，保证压铸件质量。

(2)本发明的一种通讯箱体低温压铸工艺，相对于现有工艺，通过提高Si的含量能够提高铝液压铸过程中的流动性，避免本发明压铸过程中由于温度、压力、速度降低而出现流动性降低的问题。

(3)本发明的一种通讯箱体低温压铸工艺，优化模具结构，浇注系统部分由梳齿形改为扇形结构，浇口比值降低，使压铸件低温下快速填充，相对缩短了填充时间，提高了铸件的机械性能。

(4)本发明的一种通讯箱体低温压铸工艺，采用低温压铸，相比于传统的高温高速高压压射成型工艺，本发明采用相对低温、低压以及低速压铸，在保证产品最佳形状，铸件优质的内部组织结构和机械性能能够减少铸件的热变形，减小对于压铸模具的冲击，提升了模具寿命，同时提高了生产效率，节约了用电成本。

(5)本发明的一种通讯箱体低温压铸工艺，优化了整体喷涂时间，缩短了喷涂周期，在其他时间不变的前提下生产效率也相应的提升。

附图说明

图1为本发明实施例一种通讯箱体低温压铸工艺流程图；

图2为本发明实施例一种通讯箱体低温压铸工艺梳齿形模具结构；

图3为本发明实施例一种通讯箱体低温压铸工艺扇形模具结构；

图4为现有工艺中放大200倍金相图谱；

图5为现有工艺中放大400倍金相图谱；

图6为本发明实施例一的通讯箱体低温压铸工艺中放大200倍金相图谱；

图7为本发明实施例一的通讯箱体低温压铸工艺中放大400倍金相图谱；

图8为本发明实施例二的通讯箱体低温压铸工艺中放大200倍金相图谱；

图9为本发明实施例二的通讯箱体低温压铸工艺中放大400倍金相图谱。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1为本发明实施例一种通讯箱体低温压铸工艺流程图，如图所示，本发明提供一种通讯箱体低温压铸工艺，包括如下步骤：

S1：将压铸模具安装在压铸机上，并对压铸模具以及压铸机进行点检；

S2：点检完成后预热压铸模具，设置压铸参数，压铸参数包括铸造压力、压射速度；

S3：采用喷涂机在设定的喷涂时间下将脱模剂喷涂到模具表面并运用压铸机合模系统加压合模；

S4：采用熔炼炉将铝合金金属原料熔化并放置于保温炉内保存；

S5：向压铸模具中浇入铝合金金属原料进行压射填充成型；

S6：开模后顶出压铸件。

本发明可适用于散热齿厚度1.0mm-2.0mm，散热齿高度15mm-55mm的通讯件箱体，正常预热模具，在现有工艺的基础上改变温度，压力以及压射速度，通过将低温铝液，浇入压铸机的压室内使之在压力和速度下充填成型。在现有工艺的基础上降低温度、压力以及压射速度，减少了铝液卷进气体，提升了压射平稳度再结合模具的优化以及铝液成分的优化，避免了温度、压力以及压射速度的降低对于铝液流动性降低的问题，从而整体提升通讯箱体压铸件的力学性能，保证压铸件质量。

具体地，图2为本发明实施例一种通讯箱体低温压铸工艺梳齿形模具结构，如图2所示，压铸模具浇注系统部分具有内浇口，传统的进料口为梳齿形，本发明优化模具结构，浇注系统部分由梳齿形改为扇形结构，内浇口厚度设计为8cm-12cm，浇口比值由原来的16-18倍降低到8-10倍，增加了压铸件低温下快速填充，相对缩短了填充时间，提高了使铸件的机械性能。

进一步地，步骤S4中，铝合金金属原料中各个成分的质量百分比为Si:11.5～13.5，Cu≤0.08，Mn：0.3～0.5，Fe:0.7～1.1，Zn≤0.15,Ti≤0.15，Ni≤0.15，Sn≤0.05，Pb≤0.15，其它单个元素≤0.05，总和≤0.15，其余为Al。其中Si含量达11.5～13.5％，相对于现有工艺，通过提高Si的含量能够提高压铸过程中铝液的流动性，避免本发明压铸过程中由于温度、压力、速度降低而出现流动性降低的问题。

进一步地，步骤S4中，压铸参数包括压铸温度、压力以及压射速度，现有技术压铸工艺中，铝液通常需要在680℃以上的高温中进行压铸，本发明在现有技术的基础上调整铝液刚浇入压铸机压室的温度为600℃-620℃；通常铝液在高温下浇入压室，在压射冲头的作用下压入模具中，会对压铸模具造成严重的冲蚀，损坏模具部件；铝液温度较高时，在680℃以上时，合金流动性能大，铝液在压射冲头的作用下，受到铝液的阻力小，铝液在填充时，平稳度会相对降低，会影响产品性能；铝液温度过高，晶粒容易变大，铝液容易卷入较多气体而形成气孔，同时高温液体容易氧化形成杂质，使压铸件出现裂纹，使压铸件的力学性能降低，而且容易粘模，同时也不利于进一步喷涂脱模剂，降低模具的使用寿命。铝液温度较低时，若低于600℃，在压射过程中铝液开始发生凝固后，导致粘度增大，尤其是在接近固相线温度时，粘度急剧增大，导致其流动阻力显著提高，当流动阻力大于流动能力，不仅使压铸件产生缩孔、裂纹、冷隔等缺陷，而且影响压铸的进行。

进一步地，在压铸机压射界面上设置压铸工艺参数，现有技术中铸造压力通常为80Mpa-90Mpa，铸造工艺中压力的选择与合金的类别、内浇口速度的大小、压铸机合模能力的功率及模具的强度等因素有关，本发明中设置铸造压力为50Mpa-60Mpa，确保了铸件优的内部组织结构和机械性能；因为在压力过大时，容易超出胀型造成飞料，使压铸件脱模困难，不仅降低压铸件的质量，还增加打磨压铸件以及清理模具的难度；而压力过小，低于50Mpa容易使压铸件内产生疏松，使通讯箱体的致密度降低，从而影响了压铸件内部应力的分布状态，影响力学性能。

进一步地，压射速度的选择有多种考虑因素，与铸件的复杂程度以及模具温度等等有关，现有技术中压射速度为4.5m/s-5.5m/s，本发明降低压射速度，设置为3.8m/s-4.2m/s；模具大大减少了受高温高速高压的冲击，模具寿命可以由原来的80000模次提高到110000模次或以上，提升了模具寿命。若压射速度过高，一方面铝液的流动性能会降低，因为在超高的压射速度下，高速流动的铝液容易卷进气体，气体占据压铸模具型腔空间从而会增加铝液的流动阻力，容易在压铸件内部形成气孔；另一方面铝液的内部易形成反向气压，不利于铝液的补缩，容易形成气孔以及缩孔等，导致使压铸件的延伸率降低，从而影响力学性能；若压射速度过低，一方面由于压射速度的降低，会导致铝液在压铸过程中，开始凝固，阻力变大，另一方面同样不利于气体的排出。

本发明的通讯箱体低温压铸工艺，调整铝液刚浇入压铸机压室的温度为600℃-620℃，铸造压力设为50Mpa-60Mpa，压射速度设置为3.8m/s-4.2m/s，相对于现有技术中的常用的温度、铸造压力以及压射速度，均降低。温度为设为600℃-620℃，不会过高或过低，能够保证压铸过程中的铝液的流动性不会过高或者过低，从而保证了填充时的平稳度，控制由于铝液卷入气体而产生气孔，同时一定程度上降低高温对于模具的冲蚀，提高了其使用寿命。铸造压力设为50Mpa-60Mpa，与铝液温度的降低共同作用，避免了因压力过大而超出胀型造成飞料，影响通讯箱体产品的力学性能，又避免了压力过小使通讯箱体的致密度降低。在该压力范围内，结合低温铝液进行压铸，能够使压铸件成品平整且致密性较好。压射速度设置为3.8m/s-4.2m/s，结合铝液温度以及铸造压力的降低，进一步使压铸件降低内部卷气，同时该速度范围避免了由于压射速度过低而导致流动性过低的情形。另外，由于模具结构的改进能够降低浇口比值，缩短填充时间，以及铝液中Si含量的增加能够增加铝液流动性，因此模具结构的改进以及硅含量的增加，能够弥补由于本发明铝液温度、铸造压力以及压射速度的降低，而带来的铝液流动性降低的问题，因此，本发明在模具的结构、铝液成分、铝液温度、铸造压力以及压射速度的改进后的共同作用下，使压铸件在低温、低压以及低速的条件下，在流动性，力学性能各方面更优，同时节约了用电成本。

进一步地，调整喷涂时间，现有通讯箱体压铸工艺中喷涂时间周期通常设置为52-56s，本发明设置的喷涂时间为44-48s，本发明与现有工艺相比，缩短10-15％喷涂周期，在其他时间不变的前提下生产效率也得到的相应的提升。

实施例1：

本发明的一种通讯箱体低温压铸工艺，提供一种实施例，按照如下步骤完成：

S1：将模具安装在压铸机上，并对压铸模具以及压铸机进行点检，本实施例采用的压铸机为卧室冷式压铸机1200-1300T；

S2：点检完成后预热压铸模具，设置压铸参数，压铸参数包括铸造压力以及压射速度，铸造压力设置为50Mpa；压射速度设置为3.8m/s；

S3：采用喷涂机将脱模剂喷涂到模具表面，再运用压铸机合模系统加压合模；

S4：采用加热炉将铝合金金属原料熔化并放置于保温炉内保存，保温炉内温度设为610℃-630℃，铝合金金属原料中各个成分的质量百分比为Si:11.5～13.5，Cu≤0.08，Mn：0.3～0.5，Fe:0.7～1.1，Zn≤0.15,Ti≤0.15，Ni≤0.15，Sn≤0.05，Pb≤0.15，其它单个元素≤0.05，总和≤0.15，其余为Al；

S5：向压铸模具中浇入铝合金金属原料进行压射填充成型，保证铝合金金属原料刚浇入所述压铸机压室的温度为600℃；

S6：开模后顶出压铸件，设定喷涂时间为46s，采用喷涂机将脱模剂喷涂到模具表面，并循环进行上述操作。

实施例2：

本发明的一种通讯箱体低温压铸工艺，提供另外一种实施例，按照如下步骤完成：

S1：将模具安装在压铸机上，并对压铸模具以及压铸机进行点检，本实施例采用的压铸机为卧室冷式压铸机1200-1300T；

S2：点检完成后预热压铸模具，设置压铸参数，压铸参数包括铸造压力以及压射速度，铸造压力设置为60Mpa；压射速度设置为4.2m/s；

S3：采用喷涂机将脱模剂喷涂到模具表面，再运用压铸机合模系统加压合模；

S4：采用加热炉将铝合金金属原料熔化并放置于保温炉内保存，保温炉内温度设为610℃-630℃，铝合金金属原料中各个成分的质量百分比为Si:11.5～13.5，Cu≤0.08，Mn：0.3～0.5，Fe:0.7～1.1，Zn≤0.15,Ti≤0.15，Ni≤0.15，Sn≤0.05，Pb≤0.15，其它单个元素≤0.05，总和≤0.15，其余为Al；

S5：向压铸模具中浇入铝合金金属原料进行压射填充成型，保证铝合金金属原料刚浇入所述压铸机压室的温度为620℃；

S6：开模后顶出压铸件，设定喷涂时间为47s，采用喷涂机将脱模剂喷涂到模具表面，并循环进行上述操作。

进一步地，对实施例1以及现有工艺中压铸完成的通讯箱体分别进行金相图谱检测。图4和图5分别为现有工艺中放大200倍和400倍的金相图谱；图6和图7分别为本发明实施例一的通讯箱体低温压铸工艺中放大200倍和400倍的金相图谱；图8和图9分别为本发明实施例二的通讯箱体低温压铸工艺中放大200倍和400倍金相图谱。可以看出，本发明实施例1以及实施例2所在放大200倍和400倍后，由于现有工艺中铝液温度、压射速度以及压力较高，因流动性大而使压铸过程中铝液填充较不平稳，铝液易卷入气体，形成气孔较多并且较密集，压铸件的致密度不够，并且压铸件平面度大，现有工艺的压铸产品其微观缺陷较严重，密集的微观缺陷导致了裂纹的产生，同时会降低产品的机械性能；对比两者的亚共晶微观结构，本专利压铸工艺产品会比原有工艺产品更好。综上所述，相对而言，本发明实施例1和实施例2的压铸工艺所得产品，其共晶结构和微观组织都要优于现有压铸工艺。

进一步地，表1为本发明实施例一种通讯箱体低温压铸工艺涉及的压铸件平面度检测结果对比。采用不同工艺下压铸成型的433mm*302mm规格的通讯箱体压铸件，分别在对其平面度进行测量，具体通过平面检具检测，运用刀口尺和塞尺测量，平面度越小，说明压铸件变形越小，是反应压铸件的一项质量指标。结果如表1所示，本发明的压铸工艺实施例1和实施例2，相比较现有的压铸工艺，从压铸件平面度的这一质量指标来看，均有一定程度的改善。因为本发明针对铝液温度、铸造压力以及压射速度的降低，一方面不仅使压铸件的压射平稳性提升，压铸件内部气孔减少，而且由于现有技术在高温压铸，压铸件内部应力较大，成型后，收缩变形较大；另一方面使压铸件在脱模时不易对外部结构产生影响，相对于现有技术，从而总体使平面度得以改善。本发明的一种通讯箱体低温压铸工艺，不仅确保了铸件优质的内部组织结构和机械性能，且保证产品最佳形状和有效减少铸件的热变形，改善铸件的平面度。

表1

压铸件平面度	现有技术	实施例1	实施例2
				实验组1	1.8mm	0.75mm	0.7mm
实验组2	1.5mm	0.6mm	0.6mm
				实验组3	1.2mm	0.5mm	0.6mm

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种通讯箱体低温压铸工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将压铸模具安装在压铸机上，并对所述压铸模具以及压铸机进行点检；

S2：预热所述压铸模具，设置压铸参数，所述压铸参数包括铸造压力和压射速度，将所述铸造压力设为50Mpa-60Mpa，所述压射速度设为3.8m/s-4.2m/s；

S3：采用喷涂机在设定的喷涂时间下将脱模剂喷涂到模具表面并运用压铸机合模系统加压合模；

S4：采用熔炼炉将铝合金金属原料熔化并放置于保温炉内保存，所述保温炉内温度设为610℃-630℃，将所述铝合金金属原料各个成分的质量百分比设为：Si:11.5～13.5，Cu≤0.08，Mn：0.3～0.5，Fe:0.7～1.1，Zn≤0.15,Ti≤0.15，Ni≤0.15，Sn≤0.05，Pb≤0.15，其它单个元素≤0.05，总和≤0.15，其余为Al；

S5：向所述压铸模具中浇入所述铝合金金属原料进行压射填充成型；

S6：开模后顶出压铸件。

2.根据权利要求1所述的一种通讯箱体低温压铸工艺，其特征在于，所述压铸模具的浇筑系统为扇形结构。

3.根据权利要求2所述的一种通讯箱体低温压铸工艺，其特征在于，所述浇筑系统中内浇口厚度设计为8mm-12mm。

4.根据权利要求1所述的一种通讯箱体低温压铸工艺，其特征在于，步骤S5中，所述铝合金金属原料刚浇入所述压铸机压室的温度为600℃-620℃。

5.根据权利要求1所述的一种通讯箱体低温压铸工艺，其特征在于，步骤S3中，所述喷涂时间设为44s-48s。