為什么帶壓開孔機(jī)部件使用鍛件加工而不采用鑄造的方式？

壓力鑄造是一種將液態(tài)或半固態(tài)金屬或合金，或含有增強(qiáng)物相的液態(tài)金屬或合金，在高壓下以較高的速度填充入壓鑄型的型腔內(nèi)，并使金屬或合金在壓力下凝固形成鑄件的鑄造方法。

帶壓開孔機(jī)部件如選用壓鑄時(shí)，其鑄造所常用的壓力為4～500MPa，金屬充填速度為0.5至120m/s。因此，高壓、高速是壓鑄法與其他鑄造方法的根本區(qū)別，也是重要特點(diǎn)。

壓力鑄造的原理主要是金屬液的壓射成形原理。通常設(shè)定鑄造條件是通過(guò)壓鑄機(jī)上速度、壓力，以及速度的切換位置來(lái)調(diào)整的，其他的在壓鑄型行進(jìn)行選擇。

壓鑄時(shí)由于液態(tài)金屬充填型腔速度高，流態(tài)不穩(wěn)定，故采用一般壓鑄法，鑄件易產(chǎn)生氣孔，不能進(jìn)行熱處理。因此，這就決定了帶壓開孔機(jī)關(guān)鍵部件如采用鑄造方式來(lái)生產(chǎn)，即不能去除部件內(nèi)的氣孔，也無(wú)法進(jìn)行后續(xù)的熱處理來(lái)增加強(qiáng)度。因此，在帶壓開孔施工作業(yè)中無(wú)法抵御管道內(nèi)高壓介質(zhì)的沖擊力，造成部件龜裂，從而使管道開孔作業(yè)失敗。

鑄鋼的機(jī)械性能比鑄鐵高，但其鑄造性能卻比鑄鐵差。因?yàn)殍T鋼的熔點(diǎn)較高，鋼液易氧化、鋼水的流動(dòng)性差、收縮大，其體收縮率為10～14%，線收縮為1.8～2.5%。為防止鑄鋼件產(chǎn)生澆不足、冷隔、縮孔和縮松、裂紋及粘砂等缺陷，必須采取比鑄鐵復(fù)雜的工藝措施。這些措施嚴(yán)控下來(lái)，要比采用鍛造和機(jī)加工方法制造方法成本高出許多。這就從成本的控制上來(lái)講，有些不劃算。

如果鑄造的產(chǎn)品價(jià)格比正常的價(jià)格還要低不少，那就只能是產(chǎn)品質(zhì)量堪憂。尤其是高熔點(diǎn)合金（如銅，黑色金屬），壓鑄型壽命較低。并且由于壓鑄件具有尺寸相對(duì)精確，表面泛光平整等特點(diǎn)，掩蓋了內(nèi)部金相錯(cuò)雜、混有氣泡、夾渣等缺隱。這就是為什么有些鑄造方法生產(chǎn)的帶壓開孔設(shè)備在使用過(guò)程中出現(xiàn)斷齒、壓力桿斷裂和壓力底座破碎的原因。從另一方面原因來(lái)分析，這些部件的熔料質(zhì)量也參差不齊。

而近年來(lái)，國(guó)內(nèi)鍛造技術(shù)的興起，逐漸代替了鑄件的生產(chǎn)方式。尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用及先進(jìn)鍛造設(shè)備的開發(fā)等原因，使鍛造技術(shù)前伸至鑄造，并實(shí)施雙重?cái)D壓，其模具須設(shè)計(jì)成可預(yù)合模，可鎖模，并可實(shí)施兩次擠壓的功能，其擠壓鑄造設(shè)備須是有三個(gè)獨(dú)立操控的油缸的液壓機(jī)，以便可實(shí)現(xiàn)，預(yù)合模并鎖模、第一次擠壓和第二次擠壓動(dòng)作。此液壓機(jī)必須用電腦（PLC）控制，以便可精確掌握，澆注至第一次擠壓、第二次擠壓的時(shí)間間隔。

雙重?cái)D壓是當(dāng)前擠壓鑄造形式的一種新發(fā)展，它在為復(fù)雜高質(zhì)量的或鑄造性能差的變形合金的鑄件生產(chǎn)，提供了一種有潛力的工藝形式。

當(dāng)前，計(jì)算機(jī)技術(shù)在擠壓鑄造工藝中的應(yīng)用開發(fā)，主要圍繞兩方面：第一是進(jìn)行擠壓鑄造過(guò)程的數(shù)據(jù)模擬（CAE）以進(jìn)行擠壓鑄造工藝參數(shù)及模具設(shè)計(jì)的優(yōu)選。進(jìn)行鑄造過(guò)程的數(shù)據(jù)模擬，以給出鑄件充型和凝固過(guò)程的任何時(shí)刻的溫度場(chǎng)，速度場(chǎng)，壓力場(chǎng)和凝固順序分布圖等。以便可分析判斷實(shí)際鑄造過(guò)程中出現(xiàn)縮松，縮孔，裂紋及卷氣的可能性，進(jìn)行工藝參數(shù)，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。報(bào)告均表明，使用CAE技術(shù)后，可大大減少工藝試驗(yàn)的次數(shù)，節(jié)省了時(shí)間和資金的投入，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

計(jì)算機(jī)應(yīng)用的第二方面是建立模具設(shè)計(jì)的專家系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)件圖庫(kù)以實(shí)現(xiàn)模具的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)及智能化設(shè)計(jì)，在擠壓鑄造模具設(shè)計(jì)中，上述技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例，它明顯提高了設(shè)計(jì)效率，降低了設(shè)計(jì)成本。

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