TCI 535-2024 鋁合金液態(tài)模鍛模具技術(shù)條件

ICS25.120.30CCSJ46T團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/CI535—2024鋁合金液態(tài)模鍛模具技術(shù)條件Technicalconditionsofmoltenmetaldieforgingmoldforaluminumalloy2024-09-29發(fā)布 2024-09-29實施中國國際科技促進(jìn)會 發(fā)布T/CI535—2024T/CI535—2024II目 次前言 II112范引文件 13語定義 14般定 3液模分類 3液模結(jié)組成 3銘和識 65術(shù)求 7液模件 7型結(jié)和寸 7排道構(gòu)尺寸 8溢槽置結(jié)尺寸 10流結(jié)和寸 11壓與室用 11模溫調(diào)系統(tǒng) 12裝配 13試模 13模的護(hù)保養(yǎng) 136驗法 147裝運(yùn)和付 14參考獻(xiàn) 15T/CI535—2024T/CI535—2024IIII前 言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。廣州T/CI535—2024T/CI535—2024PAGEPAGE10鋁合金液態(tài)模鍛模具技術(shù)條件范圍（GB/T230.1金屬材料洛氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗第1部分:試驗方法GB/T1173鑄造鋁合金GB/T4340.1金屬材料維氏硬度試驗第1部分:試驗方法GB/T4678（所有部分）壓鑄模零件GB/T5611鑄造術(shù)語GB/T8541鍛壓術(shù)語GB/T8844—2017壓鑄模技術(shù)條件GB/T8845模具術(shù)語GB/T34565.1熱作模具鋼第1部分：壓鑄模具用鋼GB/T5611、GB/T8541和GB/T8845界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。液態(tài)模鍛moltenmetaldieforging；MMDF對熔融金屬加壓充型，并在高壓持續(xù)作用下冷卻凝固成形的一種零件成形技術(shù)。注1：簡稱液鍛。注2：既是一種特種鍛造技術(shù)，也是一種特種鑄造技術(shù)，在鑄造領(lǐng)域稱為擠壓鑄造。液態(tài)模鍛模具dieformoltenmetalforging液態(tài)模鍛中，用于成形工件的模具。注：簡稱液鍛模。直接液鍛directforging壓頭對型腔內(nèi)熔融金屬直接加壓的液態(tài)模鍛。間接液鍛indirectforging壓頭對型腔以外的熔融金屬加壓的液態(tài)模鍛。復(fù)合液鍛compositeforging液鍛件moltenmetaldieforgingparts利用液態(tài)模鍛技術(shù)成形的工件。工藝出品率processyieldrate每模液鍛件的質(zhì)量占澆注合金液質(zhì)量的百分比。合格率passrate量產(chǎn)條件下，一個生產(chǎn)周期內(nèi)所得合格液鍛件數(shù)占生產(chǎn)總件數(shù)的百分比。動模movingdie隨液鍛機(jī)的模具安裝板運(yùn)動、實現(xiàn)開合模的模具部分。定模fixeddie不隨液鍛機(jī)的模具安裝板運(yùn)動的模具部分。型腔cavity動模和定模閉合后，用于成型液鍛件的空腔。投影面積projectedarea型腔、流道、溢流槽、集渣槽等熔融金屬填充空間在垂直于鎖模力方向平面投影的面積總和。注：壓與投影面積乘積的1.2倍。液鍛比壓指充型結(jié)束后，壓頭作用在熔融金屬上產(chǎn)生的壓強(qiáng)，其大小等于壓頭施加的壓力與壓頭橫截面積的比值。線收縮率linearcontraction液鍛件從固相線溫度冷卻至室溫，線尺寸的相對收縮率，用公式（1）計算。 ??=（??1???2）/??2×100·····························································(1)式中：E——線收縮率，%；??1——型腔尺寸，單位為毫米（mm）；??2——液模件毛坯尺寸，單位為毫米（mm）。體收縮率volumecontractionrate液鍛件從澆鑄溫度冷卻至室溫，體積的相對收縮率，用公式（2）計算。 ??=?×100································································(2)式中：D——體收縮率，％；??1——液模件在澆鑄溫度下的體積，單位為立方米（mm3）；??2——液模件在室溫下的體積，單位為立方米（mm3）。脫模斜度draft為了將液鍛件和工藝余料順利脫模取出，沿脫模或抽拔方向上設(shè)計的斜度。壓室pouringchamber間接液鍛中，用于容納待液鍛金屬的圓筒形缸體。注：也稱料筒。壓頭pressurehead將熔融金屬推入模具型腔或?qū)π颓粌?nèi)熔融金屬直接加壓的零件。注1：也稱錘頭。注2：包括主壓頭和分壓頭兩種，主壓頭是用來將壓室內(nèi)熔融金屬推入型腔，分壓頭用來對型腔內(nèi)的熔融合金進(jìn)行局部加壓。流道flowrunner熔融金屬被壓入型腔必須流經(jīng)的通道。注：端與型腔連通。排氣道exhaustsystem為了排出型腔內(nèi)的氣體而設(shè)置的溝槽或孔道。液鍛模的分類F液鍛模的結(jié)構(gòu)組成J1標(biāo)引序號說明：1——油缸；2——定模套；3——滑塊；4——排氣道；5——模溫系統(tǒng)調(diào)控零件；6——型腔；7——定模芯；8——流道；9——澆口套；10——壓頭；11121314151617——動模芯；18——鑲塊；19——導(dǎo)柱導(dǎo)套；20——復(fù)位桿。圖1 間接鍛（J）基（Z）2標(biāo)引序號說明：1——拉桿；2——推板；3——動模套；4——定模芯；5——鑲塊；6——定模套；7——模溫系統(tǒng)調(diào)控零件；8——定模座；9——推桿；10——導(dǎo)柱導(dǎo)套；111213141516圖2 直接鍛（Z）本構(gòu)（F）3標(biāo)引序號說明：1——排氣塊；2——復(fù)位桿；3——型腔；4——模溫系統(tǒng)調(diào)控零件；5——定模芯；6——定模套；7——澆口套；8——壓頭；9——動模座；10——動模套；111213——動模芯；14151617——導(dǎo)柱導(dǎo)套。銘牌和標(biāo)識銘牌

圖3 復(fù)合鍛（F）本構(gòu)銘牌上應(yīng)標(biāo)明液鍛件名稱、模具類別代號和企業(yè)識別碼。示例：副車架J-05，表示液鍛件為副車架，模具類別是間接液鍛模，模具生產(chǎn)企業(yè)代碼為05。標(biāo)識GB/T4678（）GB/T34565.11表1 液鍛主要零技要求模具零件類別選用材料熱處理硬度關(guān)鍵技術(shù)要求支撐固定零件45，50HBW250～280（HRC25～30）成型零件4Cr5MoSiV1(H13)，8418，SKD61HRC45～48a)0.05mm～0.15900HV～1070HV推出和復(fù)位零件45，50HBW250～280（HRC25～30）推桿、推管、推板H13，8418，SKD61HRC45～48抽芯零件45，50壓室4Cr5MoSiV1(H13)HRC48～52PVD度0.05mm～0.15mm，硬度900HV～1070HV壓頭4Cr5MoSiV1(H13)、鈹青銅、鑄鐵HRC45～48PVD度0.05mm～0.15mm，硬度900HV～1070HV型芯、流道零件[導(dǎo)流塊、澆口套]、排氣塊8418HRC48～52PVD度0.05mm～0.15mm，硬度900HV～1070HV注1：支撐固定零件指定模座、動模座、定模套、動模套、支撐板、支撐柱、墊塊等安裝、支撐、固定模具的組成液鍛模的一類零件。注2：成型零件指用來成型液鍛件的模具零件，包括模芯、型芯、鑲塊和拼塊。注3：推出和復(fù)位零件指用來推出液鍛件及工藝余料、使推板復(fù)位的零件，包括拉桿、復(fù)位桿、限位釘、連接桿、推板墊圈等。注4：注5：大型模具取硬度下限。2 型腔線寸=液鍛件尺寸×（1+線收縮/100） (3)表2 常見態(tài)鍛金線縮率用表鋁合金代號（按照GB/T1173中合金代號編排）自由線收縮率/%推薦的液鍛件線收縮率/%ZL101，ZL101A1.00.5～0.7ZL1020.80.3～0.6ZL1031.10.4～0.7ZL1040.840.2～0.4ZL1050.960.35～0.65ZL114,ZL114A0.950.4～0.7ZL2011.250.6～0.9ZL2021.250.6～0.9ZL2031.400.8～1.1ZL205A1.240.6～0.9鋁合金代號（按照GB/T1173中合金代號編排）自由線收縮率/%推薦的液鍛件線收縮率/%ZL3011.300.8～1.0ZL3021.200.6～0.9ZL3030.970.4～0.7ZL4011.00.5～0.7ZL402-0.5～0.72A14-0.5～0.72A50-0.5～0.72024-0.6～0.860131.400.7～0.960611.420.8～1.060661.440.8～1.060821.450.8～1.06A021.430.8～1.07005-0.8～1.07055-0.8～1.07075-0.8～1.0注：根據(jù)液鍛件復(fù)雜程度，參考自由線收縮率取具體值。331/2表3 液鍛模的大模度脫模高度（長度）/mm最大內(nèi)壁脫模斜度最大外壁脫模斜度≤35o30′2o15′>3～103o30′1o45′>10～301o45′0o52′>30～501o30′0o45′>50～801o15′0o37′>80～1201o0o30′>120～1800o45′0o23′>180～2500o30′0o15′4表4 型芯最脫斜推值脫模高度（長度）/mm圓型芯最大脫模斜度異形型芯最大脫模斜度備注≤34o4o30′文字符號的脫模斜度取15o～20o；小液鍛件壁厚方向留斜度>3～102o30′2o45′>10～301o45′2o>30～501o15′1o30′>50～801o1o15′>80～1200o45′1o>120～1800o30′0o45′>180～2500o30′0o30′Ra3.2～6.3±0.1mmR1.5R0.2mm～R1.0mm35表5 排氣結(jié)類及鍵寸分模面上排氣道的結(jié)構(gòu)類型示意圖位置及關(guān)鍵尺寸直通式與溢流槽后端連通，排氣道與溢流口錯開；近溢流槽處深度大，遠(yuǎn)離溢流槽后深度變淺（自然排氣）與模腔直連，末端深度≤0.20mm分模面上排氣道的結(jié)構(gòu)類型示意圖位置及關(guān)鍵尺寸與模腔直連的排氣塊上設(shè)波紋型排氣道末端深度≤mm；斜度≥20°；齒高5mm～mm；齒數(shù)≥7～9，液鍛件投影面積大者取大值??g0.05～0.150.10mm～0.15mm10mm～25mm30mm0.3mm～0.4mm溢流槽宜設(shè)置在分模面上，有型芯和滑塊時也可設(shè)在型芯內(nèi)和滑塊上。（1.5mm～2.0mm，表6 推薦溢槽構(gòu)關(guān)尺寸溢流槽的結(jié)構(gòu)類型示意圖形狀和關(guān)鍵尺寸使用范圍設(shè)置在分模面上的溢流槽梯形或圓形。其容積占相鄰模腔容積的比例3%～6%常用型腔內(nèi)部的溢流槽 形狀為環(huán)形、柱形和錐形有型芯阻礙液流充填的情況流道結(jié)構(gòu)和尺寸主流道主流道設(shè)在澆口套上。主流道上應(yīng)設(shè)有集渣槽，其輪廓尺寸大于主流道輪廓。主流道的截面宜取扁梯形截面，錘頭截面積與內(nèi)澆口截面積的比值2～10，確保內(nèi)澆口熔融金屬的流速小于2000mm/s；內(nèi)澆口厚度與型腔對應(yīng)深度的比值取0.6～0.9。支流道1.2～1.5。內(nèi)澆口內(nèi)澆口應(yīng)設(shè)在液鍛件壁厚較大、凝固時間較長、便于切割打磨的位置，其要滿足液鍛件、內(nèi)澆口、支流道（主流道）到壓室（料餅）凝固順序。壓室的內(nèi)直徑應(yīng)滿足液柱高度與直徑的比值≤2.5的要求；壓室高度≥最大液柱高度+防濺高度60mm+底部封料高度30mm；壓室壁厚30mm～50mm。壓室應(yīng)設(shè)有溫度調(diào)控措施，確保壓室的工作溫度220℃～350℃。壓頭0.05mm～0.10mm分壓頭的直徑根據(jù)局部補(bǔ)縮部位體積大小確定，分壓頭的壓縮行程h=5mm～20mm，其直徑大小應(yīng)大于公式（4）計算的值： ??=(4)式中：??v——合金的體收縮率，%，常用鋁合金的體收縮率見表7；??b——補(bǔ)縮部位的體積；??——分壓頭的橫截面積。表7 常見造合的收鋁合金代號（按照GB/T1173中合金代號編排）體收縮率/%純鋁6.5ZL101，ZL101A3.7～4.1ZL1023.0～3.5ZL1034.0～4.3ZL1043.2～3.5ZL1054.5～4.9ZL114,ZL114A3.75～4.15ZL2016.0～6.5ZL2026.0～6.5ZL205A6.0～7.0ZL2036.0～6.8ZL3014.8～6.9ZL3024.5～4.7ZL3036.2～7.0ZL4014.0～4.5ZL4024.0～4.560136.6～7.560616.8～7.760666.8～7.760826.6～7.56A026.6～7.570056.0～7.870556.0～7.870756.0～7.8模具溫度調(diào)控系統(tǒng)?8mm，?10mm，?12mm模溫機(jī)加熱，油道直徑推薦?8mm，?10mm，?12mm。20mm～25mmmm～50mm10MPa3mm～5mm10mm～15mm裝配90%GB/T8844—20177GB/T8844—20178200mm0.05mm0.08mm3/4，20mmmm0.05mm。0.3mm～0.5mm0.10mm5試模108h8表8 試模工出率合率要求工藝類別工藝出品率=每模的液鍛件毛坯重量×100，%每模的鋁合金總重量合格率=合格液鍛件數(shù)×100，%生產(chǎn)的