摘 要 縱述了擠壓壓鑄技術(shù)的特性，對(duì)相關(guān)的壓鑄、液態(tài)模鍛（擠壓鑄造）技術(shù)的特性進(jìn)行了比較，提出了一些新概念，更新明晰了傳統(tǒng)觀念。以擠壓壓鑄工藝與傳統(tǒng)壓鑄、擠壓鑄造以及其它特種鑄造工藝的共性兼容關(guān)系，推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)；提出建立全國(guó)性生產(chǎn)與技術(shù)推廣體系的構(gòu)思。 
      關(guān)鍵詞：壓鑄、擠壓鑄造 擠壓壓鑄工藝 液態(tài)模鍛 技術(shù)推廣 
      一、 擠壓壓鑄是一項(xiàng)什么樣的技術(shù) 
      擠壓壓鑄技術(shù)的全稱是“真空擠壓壓鑄模鍛工藝與裝備及其模具”技術(shù)，1997年由我國(guó)工程技術(shù)人員發(fā)明。 
      擠壓壓鑄是為了解決普通壓鑄和傳統(tǒng)擠壓鑄造（液態(tài)模鍛）兩項(xiàng)技術(shù)存在的主要問(wèn)題，集合了兩項(xiàng)工藝的優(yōu)勢(shì)提出來(lái)的。它是兩項(xiàng)技術(shù)突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸，走向綜合的必然結(jié)果，具有強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和誘人的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。擠壓壓鑄也是型腔模具成形工藝一項(xiàng)多年來(lái)尋求突破的技術(shù)。 
      擠壓壓鑄的工藝特征是：普通壓鑄充型，擠壓鑄造補(bǔ)縮。它是在壓鑄充型之后通過(guò)增加擠壓補(bǔ)縮工步，以解決傳統(tǒng)壓鑄、真空壓鑄技術(shù)普遍存在的氣密性（主要是縮孔與縮松）質(zhì)量問(wèn)題，消除各種收縮性缺陷。擠壓壓鑄也可說(shuō)是在壓鑄機(jī)上實(shí)現(xiàn)擠壓鑄造的技術(shù)。 
      這項(xiàng)擠壓壓鑄技術(shù)不僅提出了一項(xiàng)工藝原理，更重要的是提出了實(shí)現(xiàn)工藝的裝備，它簡(jiǎn)單實(shí)用，使擠壓壓鑄工藝的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)價(jià)值得到最充分的表達(dá)。 
      擠壓壓鑄的工藝流程是：合模、鎖模、壓射缸壓射充型、主缸動(dòng)力擠壓補(bǔ)縮、開(kāi)鎖、分模、頂出、復(fù)位。以主缸動(dòng)力擠壓補(bǔ)縮，是該技術(shù)區(qū)別于現(xiàn)有以壓射機(jī)構(gòu)同時(shí)作為擠壓補(bǔ)縮機(jī)構(gòu)的“擠壓鑄造機(jī)”或“精、速、密壓鑄機(jī)”最大的技術(shù)特征。 
      擠壓壓鑄的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到：可用主缸動(dòng)力對(duì)全零件投影面積進(jìn)行擠壓補(bǔ)縮，擠壓補(bǔ)縮比壓最低50 MPa，最高1000 MPa以上；充型比壓(壓鑄比壓)從0—150MPa（或更高）連續(xù)無(wú)級(jí)可調(diào)，充型速度無(wú)級(jí)可調(diào)，其工藝特性覆蓋普通壓鑄、擠壓鑄造、低壓鑄造、差壓鑄造、重力鑄造范圍，可實(shí)現(xiàn)與上述設(shè)備的兼容設(shè)計(jì)；模具可設(shè)計(jì)安裝的面積就是零件最大可充型面積（以低壓鑄造充型，擠壓鑄造補(bǔ)縮的工藝實(shí)現(xiàn)），比傳統(tǒng)壓鑄工藝提高50—100倍；具有擠壓與鎖模雙動(dòng)力機(jī)構(gòu)，擠壓主缸動(dòng)力與鎖模力相同，設(shè)備成本的提高可控制在5%以內(nèi)。傳統(tǒng)壓鑄機(jī)可改造成為擠壓壓鑄機(jī)；可壓鑄帶型芯鑄件，鑄件可進(jìn)行固溶強(qiáng)化熱處理，擠壓壓鑄件的車間成本與傳統(tǒng)壓鑄件基本相同。 
      二、傳統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的現(xiàn)狀和存在問(wèn)題 
      傳統(tǒng)擠壓鑄造工藝的特征是：開(kāi)式澆注立式擠壓。它最大的問(wèn)題有兩方面：一是充型能力不足，復(fù)雜的鑄件不能很好充型；二是軸向（厚度）尺寸精度低。這個(gè)兩個(gè)方面的問(wèn)題屬于該技術(shù)在生產(chǎn)適應(yīng)能力方面的。傳統(tǒng)壓鑄技術(shù)存在的主要問(wèn)題，是壓鑄件內(nèi)部普遍存在收縮性缺陷，其氣密性缺陷主要是縮孔、縮松，屬于其工藝特性必然產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題。值得說(shuō)明的是，真空壓鑄只能解決鑄件氣孔中的氣的存在問(wèn)題，并不能解決氣孔的產(chǎn)生或存在問(wèn)題，它完全不能解決壓鑄工藝存在的縮孔與縮松問(wèn)題?？s孔與縮松，顧名思義是鑄件收縮時(shí)形成的真空孔隙，是因?yàn)殍T件內(nèi)部不能補(bǔ)縮而產(chǎn)生的，孔隙內(nèi)部并沒(méi)有氣體。傳統(tǒng)擠壓鑄造技術(shù)在冷凝補(bǔ)縮方面具有絕對(duì)的工藝優(yōu)勢(shì)，而傳統(tǒng)壓鑄技術(shù)在充型方面的優(yōu)勢(shì)則非常明顯，有相當(dāng)完善的壓射充型系統(tǒng)。 
      現(xiàn)在的壓鑄機(jī)已普遍進(jìn)行了改進(jìn)，壓射系統(tǒng)基本上按“精、速、密壓鑄”工藝原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，增加了由壓射缸在鑄件開(kāi)始冷凝時(shí)再“加力”進(jìn)行補(bǔ)縮的工步。但這種“補(bǔ)縮”，與擠壓鑄造完全不是一回事，這從該方法問(wèn)世40年不能解決壓鑄件縮孔、縮松問(wèn)題的結(jié)果反過(guò)來(lái)得到認(rèn)證。以抽芯裝置用于向前擠壓補(bǔ)縮，只能解決零件的一個(gè)“熱節(jié)”問(wèn)題，并不能算作擠壓鑄造工藝。 
      現(xiàn)有的擠壓鑄造機(jī)從兩方面進(jìn)行了改進(jìn)：一是以立式油壓機(jī)的頂出缸進(jìn)行“閉模反壓充型”（或叫“間接沖頭充型擠壓”），以解決擠壓鑄造傳統(tǒng)裝置充型能力不足問(wèn)題，加上澆口的特別設(shè)計(jì)，也能解決某特種鑄件局部收縮性缺陷問(wèn)題。二是將壓鑄機(jī)的整個(gè)壓射裝置添加進(jìn)來(lái)（置換原來(lái)的頂出缸），實(shí)現(xiàn)“壓鑄充型”與傳統(tǒng)壓鑄同樣復(fù)雜的零件。但這兩項(xiàng)改進(jìn)并沒(méi)有在確保擠壓鑄造最重要的特征即主缸動(dòng)力擠壓補(bǔ)縮的基礎(chǔ)上進(jìn)行，主缸動(dòng)力改用作了合模、鎖模動(dòng)力，而用壓射缸的壓射力進(jìn)行補(bǔ)縮，它的擠壓補(bǔ)縮力就比主缸動(dòng)力少了八九成。這項(xiàng)改進(jìn)的結(jié)果，是使傳統(tǒng)的擠壓鑄造機(jī)成為一臺(tái)立式或臥式的“精、速、密壓鑄”壓鑄機(jī)，頂多可用作“普通壓鑄充型，立式?jīng)_頭擠壓”，但這個(gè)工藝，在現(xiàn)行的壓鑄機(jī)上也能完成。 
      兩項(xiàng)不同技術(shù)從各自的出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，都改進(jìn)到完全相同的技術(shù)平臺(tái)上，與其說(shuō)是巧合，倒不如說(shuō)這兩項(xiàng)技術(shù)的突破方向相同，有內(nèi)在的必然聯(lián)系，有其共性的關(guān)系。 
      三．?dāng)D壓鑄造是壓鑄和擠壓鑄造的共性關(guān)鍵技術(shù) 
      擠壓壓鑄技術(shù)就是將壓鑄和擠壓鑄造這兩項(xiàng)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，從生產(chǎn)鑄件的質(zhì)量和工藝適應(yīng)能力兩方面取得基本統(tǒng)一，在兩項(xiàng)工藝改進(jìn)后共同的技術(shù)平臺(tái)上取得突破，同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩項(xiàng)技術(shù)的升級(jí)換代。 
      壓鑄（包括真空壓鑄）工藝在鑄件充型后是自然冷卻的，它沒(méi)有一個(gè)擠壓補(bǔ)縮的工步，各種收縮性缺陷由此而生。在普通壓鑄機(jī)上增加擠壓補(bǔ)縮的裝置，就能解決上述問(wèn)題；解決擠壓鑄造（液態(tài)模鍛）工藝壓射充型能力不足的問(wèn)題，可將壓鑄機(jī)的壓射裝置加上去，但這只解決了問(wèn)題的一個(gè)方面，難解決的是零件軸向尺寸精度低和零件主投影面的成形問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題實(shí)質(zhì)是合模問(wèn)題，沒(méi)有獨(dú)立的合模機(jī)構(gòu)，因此還要增加合模機(jī)構(gòu)。 
      日本、臺(tái)灣公司所生產(chǎn)的標(biāo)稱為“擠壓鑄造機(jī)”的設(shè)備，只是在傳統(tǒng)擠壓鑄造機(jī)的基礎(chǔ)上增加了原來(lái)壓鑄機(jī)的壓射系統(tǒng)，與其說(shuō)是解決了擠壓鑄造工藝與裝備現(xiàn)存的問(wèn)題，倒不如說(shuō)是解決了一種以萬(wàn)能油壓機(jī)改造而成的壓鑄機(jī)的壓鑄充型能力不足問(wèn)題，這種“擠壓鑄造機(jī)”其實(shí)就是普通壓鑄機(jī)，功能并沒(méi)有超過(guò)普通壓鑄機(jī)，倒是思維的定勢(shì)把這種設(shè)備搞復(fù)雜了，同時(shí)把人們的思維也搞混亂了。 
      兩項(xiàng)技術(shù)剩下要解決的其實(shí)是同一個(gè)難題：擠壓鑄造機(jī)有了擠壓補(bǔ)縮的機(jī)構(gòu)，卻沒(méi)有合模機(jī)構(gòu)；壓鑄機(jī)的問(wèn)題正好相對(duì)，它是有了合模機(jī)構(gòu)，卻沒(méi)有擠壓機(jī)構(gòu)。說(shuō)是同一個(gè)難題，是因?yàn)閿D壓機(jī)構(gòu)和鎖模機(jī)構(gòu)都要求提供同樣大的壓力或抗力，承力機(jī)構(gòu)剛度也要一樣大，關(guān)鍵還在于能不能共用一套承力機(jī)構(gòu)。用來(lái)擠壓的機(jī)構(gòu)也可用來(lái)合模，用來(lái)合模的機(jī)構(gòu)變一下也可以用來(lái)擠壓。難題是怎樣增加一個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)，增加一個(gè)怎樣結(jié)構(gòu)的機(jī)構(gòu)。難題是新增功能后，設(shè)備成本不能高起來(lái)，生產(chǎn)工藝不能復(fù)雜化。解決了這個(gè)難題，兩種工藝的裝備變成一回事：擠壓鑄造機(jī)和普通壓鑄機(jī)都變成了可兼容傳統(tǒng)兩項(xiàng)工藝的擠壓壓鑄機(jī)，裝置可以是立式，也可以是臥式。 
      四．?dāng)D壓壓鑄技術(shù)具有強(qiáng)大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì) 
      擠壓壓鑄的主體技術(shù)特征是“普通壓鑄充型，擠壓鑄造補(bǔ)縮”，擠壓壓鑄的工藝思想是：在滿足充型條件下，盡可能采用最低的充型比壓和速度。它與傳統(tǒng)壓鑄工藝以高速高壓充型的工藝思想是相對(duì)的，它對(duì)于低流動(dòng)性金屬所需的低壓低速充型，對(duì)于各種厚大零件、帶型芯大型復(fù)雜壓鑄件的生產(chǎn)是必須的工藝保證。這是它能替代低壓、差壓、重力鑄造及部分大型復(fù)雜帶型芯翻砂鑄造工藝的原因。 
      擠壓壓鑄工藝的提出，極大地拓展了傳統(tǒng)壓鑄機(jī)和壓鑄工藝可應(yīng)用的范圍，其重大的經(jīng)濟(jì)性還在于，一臺(tái)傳統(tǒng)壓鑄機(jī)如以1.4MPa的低壓充型，所生產(chǎn)零件的投影面積是原來(lái)的80----100倍，可以說(shuō)，現(xiàn)有設(shè)備的工作臺(tái)能安裝的模具有多大，就能以低壓擠壓壓鑄生產(chǎn)多大尺寸的零件。用一臺(tái)傳統(tǒng)J1150型全液壓5000KN壓鑄機(jī)改造為同時(shí)具有5000KN擠壓補(bǔ)縮力的擠壓壓鑄機(jī)，基本可以滿足擠壓壓鑄一般的汽車、摩托車輪轂這種大規(guī)格零件的工藝要求，可對(duì)付現(xiàn)時(shí)九成以上的壓鑄件生產(chǎn)。 
      擠壓壓鑄工藝所蘊(yùn)含的技術(shù)經(jīng)濟(jì)能量是巨大的。一個(gè)同等規(guī)模的擠壓壓鑄廠，其設(shè)備投資可比傳統(tǒng)壓鑄廠減少三分之二以上，其工藝適應(yīng)性卻能覆蓋除翻砂鑄造外絕大部分的型腔鑄造成型。擠壓壓鑄技術(shù)的提出，在觀念上的突破可能比其技術(shù)本身的突破，意義還要深遠(yuǎn)。 
      擠壓壓鑄工藝的發(fā)明，極大地拓展了傳統(tǒng)壓鑄機(jī)和壓鑄工藝可應(yīng)用的范圍，改變用傳統(tǒng)壓鑄機(jī)生產(chǎn)零件總是存在鎖模能力不足，不能生產(chǎn)大尺寸零件的現(xiàn)狀，可消除生產(chǎn)廠家受高鎖模力大型壓鑄機(jī)缺乏的制約。這項(xiàng)技術(shù)將對(duì)傳統(tǒng)壓鑄機(jī)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生重大影響。 
      五、建立全國(guó)性的技術(shù)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)應(yīng)用和推廣的體系 
      一、建立科研開(kāi)發(fā)體系 
      1.擠壓壓鑄屬于原理性發(fā)明技術(shù)，滿足工藝特性的裝備可以很多，現(xiàn)有裝備的設(shè)計(jì)方案也需完善提高。擠壓壓鑄涉及壓鑄、擠壓鑄造和模鍛三項(xiàng)領(lǐng)域的技術(shù)，其工藝特性又橫跨“液態(tài)—半固態(tài)—固態(tài)”成形，涉及低壓、差壓、重力、連鑄連鍛和半固態(tài)加工等多項(xiàng)特種成形工藝。特別是擠壓壓鑄的“低速低壓充型—高比壓擠壓補(bǔ)縮”的工藝思想，具有強(qiáng)大的適應(yīng)力，但其界限在哪里，參數(shù)如何優(yōu)化組合，有待深入研究。 
      擠壓壓鑄涉及多項(xiàng)成形工藝領(lǐng)域，極可能只是一個(gè)敲門磚，相信還會(huì)有更新的突破性技術(shù)出現(xiàn)。 
      2.建立擠壓壓鑄的標(biāo)準(zhǔn)化體系。這項(xiàng)工作需要得到全國(guó)鑄造（壓鑄）標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的支持，目前的標(biāo)準(zhǔn)化工作應(yīng)先在概念定義、工藝、裝備、模具等幾方面做相應(yīng)的基礎(chǔ)工作。大量的實(shí)踐還需同行們的廣泛參與。 
      二、建立生產(chǎn)應(yīng)用推廣體系 
      一是工藝的推廣。我國(guó)傳統(tǒng)的壓鑄、擠壓鑄造（液態(tài)模鍛）設(shè)備的保有量很大，對(duì)設(shè)備進(jìn)行適度的改造或直接應(yīng)用擠壓壓鑄工藝是必須的，也是可行的。這需要在全國(guó)各地建立一支傳授技術(shù)和改造設(shè)備的隊(duì)伍。加大對(duì)擠壓壓鑄技術(shù)的宣傳，使行內(nèi)工程技術(shù)人員認(rèn)識(shí)和掌握這套技術(shù)，對(duì)它有更深的理解，以更快更好地得用它。 
      二是裝備的生產(chǎn)。改裝的設(shè)備畢竟不夠完善理想，真正的“全能”擠壓壓鑄機(jī)還得專業(yè)設(shè)備生產(chǎn)廠家根據(jù)擠壓壓鑄的工藝特性設(shè)計(jì)生產(chǎn)。特種專用設(shè)備，專業(yè)廠家的生產(chǎn)才具優(yōu)勢(shì)。 
      三是產(chǎn)業(yè)化和國(guó)際化。擠壓壓鑄工藝的全面推廣及其裝備生產(chǎn)體系的建立，最大的目標(biāo)是可促進(jìn)我國(guó)傳統(tǒng)型腔成形和裝備生產(chǎn)新產(chǎn)業(yè)的形成，提高我國(guó)在該工藝領(lǐng)域的技術(shù)水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力，并藉此專利技術(shù)優(yōu)勢(shì)，形成新的國(guó)際產(chǎn)業(yè)分工，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。