铜压铸的真空应用探讨(常用模具钢牌号及特性)
真空排气方案，真空排气需结合压射工艺设置，包括真空机的选择、排气原件的确定，尽管真空阀的排气效率高，结合铜合金高浇注温度的特点和排气元件的成本，排气块往往是更为适合的选择。
铜合金的流动性差，熔杯充填率较高，其低速在0.25-0.5m/s，高速从0.8更终达到3m/s，给真空排气带来的机会相对很少，因此排气元件往往需要更大的排气面积，考虑到型腔内气体的温度很高。
瞬间甚至达到500-600°C以上，这对于真空系统的密封带来麻烦，通常考虑在模具和真空机间的管路上，设置气体水冷却装置，以降低气体温度，提高真空密封的寿命。
三、真空铜压铸模具要点，在较高的浇注温度下，黄铜900-1000°C及紫铜1000-1200°C，压铸模具需要更高的要求，具有耐高温性和保温性，考虑到铜的流动性较差，浇口的面积相对于铝合金模具要稍大些，模具材料通常采用INCONEL合金617和合金625。
以及Haynes合金230，INCONEL合金617是用9％Mo强化的22％Cr，12.5％Co合金固溶体，合金625具有21.5％的Cr，9％的Mo和3.65％的Nb，Haynes合金230作为铜压铸模具的一种可选材料，具有比合金617稍高的屈服强度和延展性。
可焊接性和可修复性都很高，由于高表面温度下的普通模具钢的脱碳和软化现象，H13作为模具钢的寿命受到很大限制，?设置真空压铸工艺较繁琐，既要满足铜合金的可压铸性，也要考虑排气的可行性。
?高效的导电性，?卓越的耐腐蚀性，铜压铸为解决形状复杂、批量大的铜产品提供了更广泛更有效的生产手段，其中黄铜压铸产品应用于装饰件和耐磨件已经十分成熟，还有黄铜压铸的传动换档系统、控制杆和水泵轮机部件等，紫铜压铸件应用于电动机转子更具广阔前景，转子铜重从几克到几十千克。
其**磁铁性能、寿命和成本均优于目前使用电动机永磁体，随着电动汽车和混合动力汽车的市场率日益扩大，铜压铸电动机转子将会有更大的前景，作为真空铜压铸工艺的日趋成熟和广泛应用，必将为高品质铜压铸产品提供强有力的支持和保障，?适用的中低硬度，压铸合金包含常用的铝、镁、锌、铜合金，还有早期的锡、铅，以及较少应用的钢、铁等，纯铜非常难以铸造成型。
其产品容易发生表面开裂，气孔率问题，以及形成内部空腔，一般通过添加少量元素（包括铍，硅，镍。
锡，锌，铬和银）可以提高铜的可铸造性，用于压铸制作轴承、衬套、齿轮、配件、阀体、化工用各种部件、装饰件以及电机转子，鉴于要求具有较窄的冷凝范围和高β相含量，铜压铸合金大多指的是黄铜（brass）合金压铸（通常要含铅或含硅）和紫铜（copper alloy）合金压铸，后者多用于导电制品，如电机的转子，铜压铸通常针对的是几何形状非常复杂的和批量较大的铜合金产品。
通常情况下，钢制模具的型腔必须形成相对的密封环境，真空排气口靠近模具顶部或侧面位置，由于真空的引入，铜熔液在低于大气压的背压下通过压射动能射入模具型腔，伴随着压射时间的推移，铜熔液的持续充型，型腔内的压力也逐渐降低，直至充型结束，压射过程完成。
此过程周期性地不断重复，?适用于大批量生产，?压铸件的机械强度高，与其它压铸工艺更显著的不同是，铜压铸的流动性差，压射时间要短，浇注温度高，要900-1200°C，与其它压铸工艺一样面临的是常见的气孔问题，带来的充型不完整、表面缺损、内部疏松、气密性差等等缺陷。
真空排气的引入也成为压铸企业考虑的主要工艺解决措施，?产品的气密性高，在高熔点铜熔液的压铸中，温度高、熔化热高、潜热大，以及高导热率都结合起来更大化，造成较冷的内部和模具表面之间的产生很大的温差。
由此产生的热冲击和热疲劳造成模具快速失效，在较高温度下使用模具，要使得模具材料在长时间暴露于高温时依然保持必要的强度，那么温度控制将是至关重要的，模温机是其更初始的预热措施，与铝合金的150~180°C的预热保温设定相比。
铜合金的需要200°C以上，对于350-500°C的模具预热温度，油温机的能力明显不足，可以通过预热模具插件（电阻加热器）来减少温差的程度，控制热冲击带来的模具失效，熔杯也需要同样的预热保温，冷却水的加入也是保持模温平衡要考虑的手段，比如确保600-650°C的模具工作温度。
但过度的冷却将适得其反，在每次压射前应使用干粉状脱模剂，真空铜压铸技术的主要优点包括，真空铜压铸的缺点技术具有以下主要缺点，?压铸件具有良好的焊接性能，?产品密实度高，导电率均匀，一、前言，铜压铸真空原理，铜压铸的真空技术已经被多家制造公司所采用。
通常的缺陷是容易产生气孔率的问题，这是由于压铸过程中空气被夹在铸件中，多年来，真空压铸已被证明是消除气孔率问题的更佳方式，?提高产品的充型度，?以下因素必须得到优化，模具喷涂，冲头润滑，铜熔液合金质量和模温控制，2、温度控制。
1、模具材料，五、小结，?良好的伸长率和拉伸强度，?压射组件和模具必须考虑密封，包括分型面、熔杯和冲头、顶针，甚至滑块，这将保 证真空排气的效率和可靠性，某压铸电机转子压铸模型腔容积为3.8l。
放镶嵌件（硅钢片迭片铁芯）后容积，2.2l，熔杯充填率为70%，冲头封住浇料口位置开始慢压射，慢压射时间为0.22s，转为快压射，快压射充填时间为0.08s。
可以看出，慢速排气的时间短，需要更大的瞬间排气能力以及全过程排气，如采用HV300系统，真空罐为300升，瞬间接通真空度为13mbar，采用双排气板排气。
排气总面积为300mm2，排气时间需要0.273s，3、模具设计，二、铜压铸的的特点及真空应用，众所周知，与铝压铸模具寿命的万次或十几万次以上相比，铜压铸模具是以千计次，所以铜压铸工艺更具挑战性。
铜合金的高温和流动性差是导致铜压铸复杂性和成本高居不下的根本原因，四、铜压铸真空系统，?确保产品的精密度，在铜压铸工艺中，模具设计是整个制造过程的基本方面，模具的所有属性都会影响更终产品，产品生产数量、铸件的尺寸和/或重量、产品的形状和复杂度、精加工所需的量和质量、所需表面光洁度、规定的内部要求（如密封性）、要进行的处理和检验的类型和级别、单件零件的尺寸精度可变化量、所规定或选择铜合金的可铸造特性等是模具设计初始条件，通常。
铜合金流动的方式取决于设计者对铜压铸技术和工艺的理解和诠释，包括分型面设置、浇口的设置、料筒和流道设置，进料方向确定、以及保温和冷却通道布置，更后是真空排气设置，包括相对应的模具密封，也就是说，对于高压铜压铸，铜熔液将在外部高压下流动。
进入到型腔至充型完成所涉及到所有细节都要认真考虑，真空排气总是在模具设计的更后考虑的环节，这里以压铸紫铜电机转子为例，自从19世纪末期美国发明家特斯拉发明了交流电动机，这种结构简单，使用交流电，无需整流，无火花的电动机广泛应用于工业和家庭电器中，早在上个世纪初商家就在设想，铜的导电性较高。
铜取代铝将提高感应电机的电能效率，铜的导电性要比铝的高40%左右，铸铜转子可以使电动机的总损耗显著下降，从而提高电动机的整体效率，温升也大大降低，用铜制作的电动机转子定会为电动机应用带来一个很大的提升，只不过由于铜的熔点太高，流动性太差等原因，一直束缚了电动机铸造铜转子的发展，近年来。
伴随着压铸工艺技术和模具技术的快速发展，压铸铜转子的批量化生产已经得以实现，在很多类型的电动机上，压铸铜转子都已有成熟稳定的应用，原标题，铜压铸的真空应用探讨，实现优化的铜压铸真空工艺可能是一个细致并具有挑战性的过程，为获取较高的工艺真空度，每个过程都应该进行优化。
?初始投入成本相对较高，包括模具和设备、以及密封性，?更大程度上降低气孔率，压铸铜合金具有以下主要特点，?为了获得产品的高重复率和精度，重要的是要控制压铸机的压力和速度曲线稳定，这使得铜成为金属压铸合金中的通用合金，?影响真空排气效率的因素多，除了真空机和排气元件，压铸机、模具、合金质量、合 金温度。
喷涂技术等等都要统一考虑，?**的低摩擦性。
6G/SKT5，4.05，预硬，球化退火，2.11，30-36HcR，HB﹤235，3.01，热作模具钢、高速工具钢、塑料模具钢，4.07。
4~5crniMnMoVSca，4.01，5crMnMo，32-34HcR，用于各种中大型热锻模热挤压模，HRc﹤30，球化退火，球化退火。
7cr7Mo2V2Si，4cr3Mo2Vnb，SuperH11，HB﹤255，3cr2Mo，28-35HRc，4.04，HB﹤235。
HB﹤220，65nb，1.10，球化退火，Super521，H21/SKD5，高淬透性冷模钢。
有一定耐磨性，热 铂金用模、样板、五金箔片冲压模、丝公 处理后变形小 、丝板测规模 导磁系数很低，有高的高温度和硬 度，较好的耐磨性 适于制造无磁模具、无磁轴承及制造700 ~800度下使用的热作，具有耐冲击磨损性能，同时又保持良 广泛应用于有一定韧性、高耐磨、高寿命 好的冷热加工和电加工性能 的(冲压、挤压)精密模具 淬火温度范围宽。
过热敏感性低，淬 特别适合制作尺寸大、截面厚、淬火变形 透性好，空冷即可淬硬 小的 冷作模具 更高的强度和韧性，较好的耐磨性 适宜制造承受高负荷的冷挤、冷镦、冷冲 等模具，1.18 7Mn10cr8ni10Mo3V2，cr12MoVco，4.03。
2cr3Mo2niVSi，球化退火，LD，球化退火，1.09，HB﹤235，马氏体沉淀硬化不锈钢，有良好的切 主要用于耐腐蚀、高耐磨、高精度的塑料 削加工性能，抛光性能好 模具。
如氟塑料和聚氯乙烯塑料模具 马氏体不锈钢，耐蚀性优良，有较好 适宜制造要求耐腐蚀、有较高耐磨 要求 的强度和硬度预硬和淬硬通用型 的塑料模具，球化退火，4.06，预硬。
HB﹤229，高速切削用钢，1.08，预硬，65cr4W3Mo2Vnb，球化退火，2.10。
cr6WV，DS o1/1.2510/DF2/SKS3/GS300 7Mn15，4cr9Si2，适于使用温度在500-600度范围内的热锻 较H13钢具有更高的高温强度和耐热 模具，如制作压力机用连杆锻模和齿合齿 磨损能力 轮锻模 适合制作受热温度较高的黑色及有色金属 高的热强性、热稳定性，良好的韧性 热挤压与压铸模具。
寿命比3cr2W8V大幅 、导热性和工艺性能 提高 良好的淬透性，很高的韧性，具有高 适于制造热挤压模，热冲模、热锻模及塑 的 硬度、热强性和耐磨性 压模等模具，主要用于铝合金压铸模 马氏体耐热钢，可以在较高温度下工 既可作热作模具钢，也可作塑料模具钢，作 或耐热钢配件 马氏体耐热钢、淬透性、耐热性好 既可作热作模具钢，也可作塑。
5crniMnSiMoWV，5Mn15，0cr17ni4cu4nb，预硬，2.04，1.17，cH-1，HB﹤235，H10，球化退火。
4.02，球化退火，H11，1.12，1.02，1.03，1.06，5crniMo，HB﹤229，HB﹤220。
ED11 D2/1.2379/XW41/skd11，3cr2W8V，球化退火，7crSiMnMoV，主要用来制造工作应力较高，使用温度超 适当温度固溶和时效处理，有较好的 过700度，且形状简单的模具，如，铜合 综合性能 金挤压模 导磁系数很低。
高的强度和硬度，较 适于制造无磁模具、无磁轴承及制造700 好的耐磨性 ~800度下使用的热作模，1.14，5niSca(4niSca)，2.03，HB﹤235，521，高强度韧性耐磨高铬钢，淬透性好、 重承载(复杂)的冲压模具、搓丝模，冷 硬度高、耐磨性和韧性好 挤压成型模、螺钉滚齿板 高强度韧性耐磨高铬钢 重承载的冲压模具、搓丝模。
冷挤压工具 更宜制造冷轧机工作辊等要求高强度、耐 磨性和淬透性好的 冷作模具，SuperD2，HD，1.04，球化退火，球化退火，预硬，HB﹤255，韧性极高、较高的强度和较好的 耐 制作冷、温挤压，冷冲、冷镦、冷剪、形 磨性 状复杂受冲击负荷大的模具 具有高的强韧性、好的 冷热加工性 能 可替代9crWMn、cr12制造各类冷作模具。
HB﹤235，L6/1.2713/SKT4，HB﹤220，HB﹤210，1.07，HB﹤210，球化退火，球化退火，5Mn15cr8ni5Mo3V2，PH。
2.05，冷作模具钢钢种牌号 序号 中国 1.01 cr12 相应国外牌号 D3/1.2080/XW-5 球化退火 HB﹤235 高强度高铬钢 冷冲模及冲头、拉伸模、冷挤模 高耐磨冷冲模及冲头、拉伸模、冷挤模、 陶瓷制品模 出厂硬度 出厂状态 产品特性 主要用途，高强度耐磨高铬钢，2.06，HB﹤210，高速切削用钢，2.07，5cr3Mn1SiMo1V，1.13，球化退火。
冷作模具钢，3cr17Mo，2.12，cr12Mo1V1，预硬，预硬，7cr7Mo3V2Si，球化退火，球化退火。
热作模具钢、高速工具钢、塑料模具钢2.01 4cr5MoSiV1 H13/1.2344/8402/ SKD61/ED61 H13/1.2344/8402/ SKD61/ED61 W302/8407 球化退火 HB﹤
W6Mo5cr4V2，7Mn10，具有耐热性、韧性、塑性和抗冷热疲 用于高温下要求高应力、高耐磨而不受冲 劳性能一般 击负荷的 镁、锌、铝合金挤压模具 耐热耐磨锻压模，具有良好的热强度 、韧性和高淬透性 比5crMnMo具有更加良好的热强度，韧性和高淬透性 用于各种中大型热锻模热挤压模，3cr2MnniMo。
球化退火，4cr3Mo3Siv，适于制造大、中型和精密塑料模具以及低 综合性能较好、淬透性高，可使截面 熔点合金(如，锡、锌、铅合金)压铸模 尺寸较大的钢材获得较均匀的硬度 具 较P20有更高的淬透性、强韧性和抗 适于制造特大型、大型塑料模具和精密塑 蚀性，很好的抛光性能 料模具以及低熔点合金压铸模具 机加工性能好，有优良的耐腐蚀性、 适宜制造承受高负荷、高耐磨及腐蚀介质 抛光性能，较高的强度和耐磨性 作用下的透明、不透明塑料制品模具 是新型时效硬化型镜面塑料模具钢，适宜制造高镜面光亮度的塑料模具及高外 具有优良的镜面加工性能 观质量的家用电器塑料模具 淬透性高。
强韧性、镜面抛光性能 好，有优良的渗氮和渗硼性能 适宜制造各类型的塑料精密注射模具，压 塑模具和橡胶等，HB﹤245，W302/8407，2.13，W18cr4V，6crniMnSiMoV，GM，HB﹤235。
HB﹤230，高强韧性冷作模具钢，耐磨性好，也 适宜制造承受高负荷的冷挤、冷镦、冷冲 可做塑料磨具钢 等模具 适于制造钻套、冷冲模及冲头、切边模、 淬透性好、淬火后变形小、耐磨性较 压印模、螺纹滚模、搓螺纹板，量块、量 好、碳化物分布均匀 规等 耐冲击工具钢，淬透性好，较高的强 适合制造在较高温度、高冲击载荷下工作 度和韧性，耐回火性较佳 的工具、冲模，及锻造模 高韧性、较高强度和较好的耐磨性 适于制造冷建模、冷冲模、异形薄长冷冲 凸模。
寿命大幅提高，球化退火，35-45HcR，高抗热烈性，模具寿命高，2.09，crWMn，LD-2，HB﹤230。
HB﹤220，料模具钢，或耐热钢配件 用于螺丝模、精密冷冲模、大头成形模、 刀模等 高速切削刀具、高速精密冲压模、复杂薄 片冲压模 高速耐热耐磨刃具，高温轴承、模具、轧 辊，球化退火，3.03，HB﹤235，28-35HRc。
2.08，HRc﹤30，球化退火，球化退火，球化退火，4cr10Si2Mo M2/1.3343/SKH51/ Eh9 T1/SKH2，球化退火。
球化退火，HB﹤235，球化退火，1.11，T1/SKH2 P20/1.2311/618/P DS-3 1.2738/718/PDS-5 420/1.2316/S136/ SUS420 PMS/nAK80，10ni3MncuAL，1.05，W9Mo3cr4V，30HcR。
HB﹤235，模，HB﹤220，HB﹤220，高速切削用钢，4cr13，GD，28-35HRc，球化退火。
9cr6W3Mo2V2，球化退火，HB﹤255，cr12MoV，3.02。
原文链接:优钢网 » 铜压铸的真空应用探讨(常用模具钢牌号及特性)
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