壓鑄模具設(shè)計[電子教案02

1、壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 電子工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金v早期的壓鑄件是用鉛、錫、銻等低熔點合金制早期的壓鑄件是用鉛、錫、銻等低熔點合金制造的，但應用于機械制造領(lǐng)域，這些合金并不造的，但應用于機械制造領(lǐng)域，這些合金并不是很理想的結(jié)構(gòu)材料。要獲得優(yōu)質(zhì)壓鑄件，除是很理想的結(jié)構(gòu)材料。要獲得優(yōu)質(zhì)壓鑄件，除了要有合理的零件結(jié)構(gòu)，完善的壓鑄模具和性了要有合理的零件結(jié)構(gòu)，完善的壓鑄模具和性能良好的壓鑄機外，還需要充分考慮壓鑄合金能良好的壓鑄機外，還需要充分考慮壓鑄合金的使用性能、工藝性能、生產(chǎn)條件和經(jīng)濟性等的使用性能、工藝性能、生產(chǎn)條件和經(jīng)濟性等多種因素。

2、多種因素。v目前常用的壓鑄合金是鋁合金、鋅合金、鎂合目前常用的壓鑄合金是鋁合金、鋅合金、鎂合金和銅合金，鉛、錫合金現(xiàn)在僅用于個別場合。金和銅合金，鉛、錫合金現(xiàn)在僅用于個別場合。近年來，黑色金屬壓鑄特別是不銹鋼的壓鑄已近年來，黑色金屬壓鑄特別是不銹鋼的壓鑄已有一定的進展，但仍處于初始階段，目前僅有有一定的進展，但仍處于初始階段，目前僅有很少量的應用。很少量的應用。 壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金v2.1 壓鑄用合金性能壓鑄用合金性能v2.2 常用壓鑄合金常用壓鑄合金v2.3 壓鑄合金的熔煉壓鑄合金的熔煉壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金v2.1 壓鑄用

3、合金性能壓鑄用合金性能 v1具有足夠的高溫強度和可塑性，熱脆性要小具有足夠的高溫強度和可塑性，熱脆性要小 v2結(jié)晶溫度范圍小，流動性好，產(chǎn)生氣孔、縮結(jié)晶溫度范圍小，流動性好，產(chǎn)生氣孔、縮松的傾向小松的傾向小 v3盡可能小的收縮率，產(chǎn)生熱裂、冷裂和變形盡可能小的收縮率，產(chǎn)生熱裂、冷裂和變形的傾向小的傾向小 壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金v2.2 常用壓鑄合金常用壓鑄合金v2.2.1 壓鑄鋅合金壓鑄鋅合金v1壓鑄鋅合金的特點壓鑄鋅合金的特點 v 鋅合金的壓鑄性能很好，具有結(jié)晶溫度范圍小、不易產(chǎn)鋅合金的壓鑄性能很好，具有結(jié)晶溫度范圍小、不易產(chǎn)生疏松，填充成形容易，澆注溫度較低

4、，模具的使用壽生疏松，填充成形容易，澆注溫度較低，模具的使用壽命較長，不易粘附模具型壁和鑄件精度較高等特點。同命較長，不易粘附模具型壁和鑄件精度較高等特點。同時，機械性能優(yōu)良，特別是抗壓和耐磨性都很好。此外，時，機械性能優(yōu)良，特別是抗壓和耐磨性都很好。此外，鋅合金鑄件能夠很好地進行各種表面處理，尤其是電鍍，鋅合金鑄件能夠很好地進行各種表面處理，尤其是電鍍，故在壓鑄發(fā)展史中，鋅合金壓鑄占有相當重要的地位。故在壓鑄發(fā)展史中，鋅合金壓鑄占有相當重要的地位。 壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金v但鋅合金存在著嚴重的缺點，首先是老化現(xiàn)象，但鋅合金存在著嚴重的缺點，首先是老化現(xiàn)象，它是

5、鋅合金應用范圍受到限制的主要原因。它是鋅合金應用范圍受到限制的主要原因。v尺寸變化也是鋅合金壓鑄件的重要問題。尺寸變化也是鋅合金壓鑄件的重要問題。v鋅合金的工作溫度范圍較窄，溫度低于零下鋅合金的工作溫度范圍較窄，溫度低于零下10時，其沖擊韌性急劇降低；溫度升高時，時，其沖擊韌性急劇降低；溫度升高時，機械性能下降，且易發(fā)生蠕變。機械性能下降，且易發(fā)生蠕變。 壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金v2壓鑄鋅合金標準壓鑄鋅合金標準 壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金v 3. 壓鑄鋅合金中各種元素的作用壓鑄鋅合金中各種元素的作用v （1）鋁）鋁 鋁含量一般在鋁含量一

6、般在3.54.5范圍內(nèi)。鋁可以減少熔融的鋅對黑色金屬范圍內(nèi)。鋁可以減少熔融的鋅對黑色金屬的侵蝕，當在這個含量范圍內(nèi)時，鐵在的侵蝕，當在這個含量范圍內(nèi)時，鐵在430仍不溶于鋅溶液中。同時，鋁仍不溶于鋅溶液中。同時，鋁又能細化晶粒、強化合金，隨著鋁含量的提高，合金的強度及沖擊韌性均又能細化晶粒、強化合金，隨著鋁含量的提高，合金的強度及沖擊韌性均有顯著提高。但當鋁含量超過有顯著提高。但當鋁含量超過4.5時，對機械性能的改善不再有顯著的作時，對機械性能的改善不再有顯著的作用，沖擊韌性卻反而降低很多。鋁含量大于用，沖擊韌性卻反而降低很多。鋁含量大于5時，合金變脆；而小于時，合金變脆；而小于3.5時，則填

7、充性能和機械性能均有所降低，增加了熱裂性和收縮量。時，則填充性能和機械性能均有所降低，增加了熱裂性和收縮量。v （2）銅）銅 加入銅這一元素，能顯著地遏止晶間腐蝕，并且合金的強度和硬加入銅這一元素，能顯著地遏止晶間腐蝕，并且合金的強度和硬度都有所提高。當銅的含量超過度都有所提高。當銅的含量超過1.5時，其抗蝕性就不再繼續(xù)提高。銅含時，其抗蝕性就不再繼續(xù)提高。銅含量達到量達到4以上時，沖擊強度將降低。以上時，沖擊強度將降低。v （3）鎂）鎂 鎂的含量很少，但對晶間腐蝕現(xiàn)象有顯著地降低。其含量至少為鎂的含量很少，但對晶間腐蝕現(xiàn)象有顯著地降低。其含量至少為0.03，一般以，一般以0.04為宜。但當鉛

8、、錫、鎘等雜質(zhì)含量較多時，鎂的作用為宜。但當鉛、錫、鎘等雜質(zhì)含量較多時，鎂的作用不太顯著。鎂含量超過不太顯著。鎂含量超過0.08時，會使合金有熱脆性，并降低沖擊強度和時，會使合金有熱脆性，并降低沖擊強度和填充性能。此外，鎂還略有細化晶粒和提高硬度的作用。填充性能。此外，鎂還略有細化晶粒和提高硬度的作用。 v （4）鉛、錫、鎘等雜質(zhì)）鉛、錫、鎘等雜質(zhì) 這些雜質(zhì)除了引起晶間腐蝕現(xiàn)象之外，微量的錫、這些雜質(zhì)除了引起晶間腐蝕現(xiàn)象之外，微量的錫、鎘的存在，還會顯著增加合金的熱裂性。鎘的存在，還會顯著增加合金的熱裂性。v （5）鐵、硅等雜質(zhì)）鐵、硅等雜質(zhì) 鐵雜質(zhì)會產(chǎn)生硬質(zhì)的鐵鋁化合物。鐵含量過多時，對鐵雜

9、質(zhì)會產(chǎn)生硬質(zhì)的鐵鋁化合物。鐵含量過多時，對機械加工性能、電鍍前的拋光和填充性能都有影響。硅雜質(zhì)是隨著鋁的加機械加工性能、電鍍前的拋光和填充性能都有影響。硅雜質(zhì)是隨著鋁的加入而帶入的，硅不溶解于鋅中，而以結(jié)晶硅出現(xiàn)。故硅含量即使很少，對入而帶入的，硅不溶解于鋅中，而以結(jié)晶硅出現(xiàn)。故硅含量即使很少，對機械加工性能也是不利的。機械加工性能也是不利的。 壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金v 2.2.2 壓鑄鋁合金壓鑄鋁合金v 1壓鑄鋁合金的特點壓鑄鋁合金的特點 v 鋁合金具有良好的壓鑄性能，密度比鋅合金??；比強度大；相對單鋁合金具有良好的壓鑄性能，密度比鋅合金??；比強度大；相對單位

10、剛性值高；高溫機械性能也很好，在低溫下工作時，同樣保持良位剛性值高；高溫機械性能也很好，在低溫下工作時，同樣保持良好的機械性能（尤其是韌性）。好的機械性能（尤其是韌性）。v 鋁的表面有一層與鋁結(jié)合得很牢的致密的氧化膜，故大部分鋁合金鋁的表面有一層與鋁結(jié)合得很牢的致密的氧化膜，故大部分鋁合金在淡水、濃硝酸、硝酸鹽、汽油及各種有機物中均有良好的耐蝕性。在淡水、濃硝酸、硝酸鹽、汽油及各種有機物中均有良好的耐蝕性。氧化鋁膜的化學穩(wěn)定性及熔點都很高，故在高溫工作時，仍有良好氧化鋁膜的化學穩(wěn)定性及熔點都很高，故在高溫工作時，仍有良好的抗蝕性和抗氧化性能。的抗蝕性和抗氧化性能。v 鋁合金的導電性和導熱性都很

11、好，并且還具有良好切削性能。鋁合金的導電性和導熱性都很好，并且還具有良好切削性能。v 鋁有較大的比熱和凝固潛熱，大部分的鑄鋁合金均有較小的結(jié)晶溫鋁有較大的比熱和凝固潛熱，大部分的鑄鋁合金均有較小的結(jié)晶溫度間隔，組織中亦常含有相當數(shù)量的共晶體，其線收縮較小，故具度間隔，組織中亦常含有相當數(shù)量的共晶體，其線收縮較小，故具有良好的填充性能、較小的熱裂傾向。但鑄鋁合金仍有相當大的體有良好的填充性能、較小的熱裂傾向。但鑄鋁合金仍有相當大的體收縮值，易在最后凝固處生成大的集中縮孔。收縮值，易在最后凝固處生成大的集中縮孔。v 鋁合金和鐵有很強的親和力，易粘模，宜在冷室壓鑄機上壓鑄。鋁合金和鐵有很強的親和力，

12、易粘模，宜在冷室壓鑄機上壓鑄。v 鋁合金在許多方面特別是使用性能方面比鋅合金優(yōu)越。因此，鋁合鋁合金在許多方面特別是使用性能方面比鋅合金優(yōu)越。因此，鋁合金的壓鑄發(fā)展極迅速，在各個工業(yè)部門中得到廣泛的應用，用量遠金的壓鑄發(fā)展極迅速，在各個工業(yè)部門中得到廣泛的應用，用量遠遠高于其他有色合金，在壓鑄生產(chǎn)中占有極其重要的地位。遠高于其他有色合金，在壓鑄生產(chǎn)中占有極其重要的地位。 壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金v2壓鑄鋁合金標準壓鑄鋁合金標準 壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金v 3壓鑄鋁合金中各種元素的作用

13、壓鑄鋁合金中各種元素的作用v （1）硅）硅 硅是大多數(shù)壓鑄鋁合金中的主要組元。硅與鋁能組成固溶體，硅是大多數(shù)壓鑄鋁合金中的主要組元。硅與鋁能組成固溶體，當合金中含硅量超過共晶成分，而銅、鐵等雜質(zhì)又多時，即出現(xiàn)游離硅的當合金中含硅量超過共晶成分，而銅、鐵等雜質(zhì)又多時，即出現(xiàn)游離硅的硬質(zhì)點。硅含量愈高，游離硅愈多，因而增加了切削加工的困難。硬質(zhì)點。硅含量愈高，游離硅愈多，因而增加了切削加工的困難。v （2）銅）銅 銅和鋁組成固溶體，當溫度為銅和鋁組成固溶體，當溫度為548時，銅在鋁中的溶解度為時，銅在鋁中的溶解度為5.65，室溫時降至，室溫時降至0.1左右。含銅左右。含銅45的鋁合金具有良好的鑄造

14、性（僅次的鋁合金具有良好的鑄造性（僅次于鋁硅合金）。增加含銅量時，合金內(nèi)呈現(xiàn)出共晶體（于鋁硅合金）。增加含銅量時，合金內(nèi)呈現(xiàn)出共晶體（+CuAl2)，提高了，提高了合金的流動性、抗拉強度和硬度，但降低了耐蝕性和塑性，熱裂趨向增大。合金的流動性、抗拉強度和硬度，但降低了耐蝕性和塑性，熱裂趨向增大。v （3）鎂）鎂 含鎂高的鋁合金是一種最堅固的工業(yè)鑄鋁合金，具有良好的加工含鎂高的鋁合金是一種最堅固的工業(yè)鑄鋁合金，具有良好的加工性，其比重在鋁合金中也是最小的。性，其比重在鋁合金中也是最小的。v （4）鋅）鋅 鋅在鋁合金中能提高流動性，但在高硅鋁合金中，鋅使合金的熱鋅在鋁合金中能提高流動性，但在高硅鋁

15、合金中，鋅使合金的熱裂趨向增加，而耐蝕性也有所降低，故應控制鋅的含量在規(guī)定范圍內(nèi)。只裂趨向增加，而耐蝕性也有所降低，故應控制鋅的含量在規(guī)定范圍內(nèi)。只有當合金中銅的含量達到有當合金中銅的含量達到0.8時，鋅的含量才允許有稍微的增加。時，鋅的含量才允許有稍微的增加。v （5）鐵）鐵 含有少量的鐵（含有少量的鐵（0.61.4）對壓鑄來說是有益的，可以減少合金）對壓鑄來說是有益的，可以減少合金對模具的粘附。但也不宜過高，降低機械性能，特別是沖擊性和塑性，這對模具的粘附。但也不宜過高，降低機械性能，特別是沖擊性和塑性，這種組織還會使合金的流動性減低，熱裂性增大。種組織還會使合金的流動性減低，熱裂性增大。

16、 v （6）錳）錳 錳在鋁合金中能減少鐵的有害影響。錳含量在錳在鋁合金中能減少鐵的有害影響。錳含量在0.4以下時，尚能以下時，尚能增加塑性。合金中錳含量高時，會引起偏析。增加塑性。合金中錳含量高時，會引起偏析。v （7）錫、鉛）錫、鉛 這兩種元素均能改善合金加工性，但會引起嚴重晶間腐蝕，這兩種元素均能改善合金加工性，但會引起嚴重晶間腐蝕，降低合金的耐蝕性和高溫時增加熱脆性（當含量為降低合金的耐蝕性和高溫時增加熱脆性（當含量為0.51）。）。 壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金v 2.2.3 壓鑄鎂合金壓鑄鎂合金v 1壓鑄鎂合金的特點壓鑄鎂合金的特點 v 在各種壓鑄用的合金中

17、，鎂合金的最大優(yōu)勢是密度最小（在各種壓鑄用的合金中，鎂合金的最大優(yōu)勢是密度最?。?.761.83 g/cm3），只相當于鑄鐵的），只相當于鑄鐵的25，鋁合金的，鋁合金的64左右，而機械左右，而機械性能又很好。鎂合金的強度接近鋁合金，其比強度明顯高于鋁合金性能又很好。鎂合金的強度接近鋁合金，其比強度明顯高于鋁合金和鋼，比剛度則與鋁合金和鋼相當。與工程塑料相比，雖然工程塑和鋼，比剛度則與鋁合金和鋼相當。與工程塑料相比，雖然工程塑料尤其是纖維增強塑料的比強度最高，但其彈性模量很小，比剛度料尤其是纖維增強塑料的比強度最高，但其彈性模量很小，比剛度遠小于鎂合金。因此，承受彎曲載荷的結(jié)構(gòu)件的輕量化，以采用

18、鎂遠小于鎂合金。因此，承受彎曲載荷的結(jié)構(gòu)件的輕量化，以采用鎂合金壓鑄件更為合適。合金壓鑄件更為合適。v 鎂合金的熔點低，低溫變形小，在低溫下（達鎂合金的熔點低，低溫變形小，在低溫下（達-196）仍有良好的）仍有良好的機械性能，故可制造在低溫下工作的零件。機械性能，故可制造在低溫下工作的零件。v 鎂合金鑄件尺寸精度高，與鐵的親和力小，粘?，F(xiàn)象少，有利于提鎂合金鑄件尺寸精度高，與鐵的親和力小，粘?，F(xiàn)象少，有利于提高生產(chǎn)率和模具壽命。鎂合金良好的流動性利于復雜件和細小件的高生產(chǎn)率和模具壽命。鎂合金良好的流動性利于復雜件和細小件的成型。鎂合金在承受沖擊載荷時，能吸收較大的沖擊能量，對聲音成型。鎂合金在

19、承受沖擊載荷時，能吸收較大的沖擊能量，對聲音和振動具有良好的消減功能。和振動具有良好的消減功能。v 鎂合金液易氧化燃燒，鑄造時熱裂傾向比鋁合金大，在熔化、澆注鎂合金液易氧化燃燒，鑄造時熱裂傾向比鋁合金大，在熔化、澆注和模溫控制等方面都比鋁合金壓鑄復雜。鎂合金可用冷室或熱室壓和模溫控制等方面都比鋁合金壓鑄復雜。鎂合金可用冷室或熱室壓鑄機壓鑄。一般情況下，小鑄件采用熱室壓鑄，大件則采用冷室壓鑄機壓鑄。一般情況下，小鑄件采用熱室壓鑄，大件則采用冷室壓鑄工藝。鑄工藝。 壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金v2壓鑄鎂合金標準壓鑄鎂合金標準 壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金

20、壓鑄合金壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金v 3壓鑄鎂合金中各種元素的作用壓鑄鎂合金中各種元素的作用v （1）鋁）鋁 壓鑄用的鎂合金中，鋁為基本組元。鋁與鎂組成固溶體，在共晶壓鑄用的鎂合金中，鋁為基本組元。鋁與鎂組成固溶體，在共晶溫度溫度(436)時，其溶解度為時，其溶解度為12.6。鋁還與鎂形成。鋁還與鎂形成Mg3A12、Mg4A13或或(MgAl)和鎂的共晶體。鋁在合金中能提高強度、硬度，但降低其耐蝕性。和鎂的共晶體。鋁在合金中能提高強度、硬度，但降低其耐蝕性。由于鋁的比重較小，是鎂合金的最好強固劑。由于鋁的比重較小，是鎂合金的最好強固劑。v （2）錳）錳 錳在錳在65

21、0時，在鎂中的溶解度為時，在鎂中的溶解度為3.4；溫度下降時，溶解度急?。粶囟认陆禃r，溶解度急劇下降，在下降，在400左右僅左右僅0.2，到，到200時，溶解度為零。錳在合金中大大提時，溶解度為零。錳在合金中大大提高其耐蝕性，而以含錳量為高其耐蝕性，而以含錳量為1.35時的耐蝕性最佳。同時還能中和鐵在合時的耐蝕性最佳。同時還能中和鐵在合金中的有害作用；含錳量不多時金中的有害作用；含錳量不多時(0.5以下以下)，能改善合金的機械性能。，能改善合金的機械性能。v （3）硅）硅 硅幾乎不溶于鎂，在硅幾乎不溶于鎂，在600時，其溶解度不超過時，其溶解度不超過0.1。硅和鎂形成。硅和鎂形成熔點為熔點為1

22、102的化合物的化合物Mg2Si，此化合物與鎂形成熔點為，此化合物與鎂形成熔點為638的共晶體。的共晶體。少量的硅少量的硅(0.5)能改善合金流動性和造型性，但降低塑性和耐蝕性能改善合金流動性和造型性，但降低塑性和耐蝕性(特別是特別是合金中含有鐵時合金中含有鐵時)。v （4）鋅）鋅 鋅與鎂形成熔點為鋅與鎂形成熔點為341的共晶體。在共晶溫度時，鋅在鎂中的溶的共晶體。在共晶溫度時，鋅在鎂中的溶解度為解度為8.4。含鋅量在。含鋅量在0.8時，能提高合金的流動性和機械性能，同時，時，能提高合金的流動性和機械性能，同時，還有抑制鐵和鎳降低合金耐蝕性的作用。但當其含量大于還有抑制鐵和鎳降低合金耐蝕性的作

23、用。但當其含量大于2時，會引起合時，會引起合金熱脆性。金熱脆性。v （5）鐵）鐵 鐵不溶于鎂，而存在于晶粒之間。當合金中有錳時，則鐵與錳組鐵不溶于鎂，而存在于晶粒之間。當合金中有錳時，則鐵與錳組成化合物沉淀。鐵降低合金機械性能和耐蝕性，是極為有害的雜質(zhì)，應嚴成化合物沉淀。鐵降低合金機械性能和耐蝕性，是極為有害的雜質(zhì)，應嚴加控制。加控制。 壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金v 2.2.4 壓鑄銅合金壓鑄銅合金v 1壓鑄銅合金的特點壓鑄銅合金的特點 v 壓鑄件具有節(jié)約材料的特點，而銅又是一種價格昂貴的金屬材料，壓鑄件具有節(jié)約材料的特點，而銅又是一種價格昂貴的金屬材料，因此，銅合

24、金壓鑄件的應用范圍正在不斷擴大。目前雖然熔點高，因此，銅合金壓鑄件的應用范圍正在不斷擴大。目前雖然熔點高，模具使用壽命短，但因為銅合金所具有的許多優(yōu)越性能，所以，銅模具使用壽命短，但因為銅合金所具有的許多優(yōu)越性能，所以，銅合金在壓鑄生產(chǎn)中仍然比較普遍。合金在壓鑄生產(chǎn)中仍然比較普遍。v 銅合金的力學性能高，其絕對值超過鋅、鋁和鎂等合金。銅合金的力學性能高，其絕對值超過鋅、鋁和鎂等合金。v 銅合金在大氣中及海水中都有良好的抗蝕性能，并且具有小的摩擦銅合金在大氣中及海水中都有良好的抗蝕性能，并且具有小的摩擦系數(shù)，耐磨性也很好，而且疲勞極限和導熱性都很高，線膨脹系數(shù)系數(shù)，耐磨性也很好，而且疲勞極限和導

25、熱性都很高，線膨脹系數(shù)也較小，故多用于制造耐磨、導熱或受熱時希望尺寸增大不多的零也較小，故多用于制造耐磨、導熱或受熱時希望尺寸增大不多的零件。件。 v 銅合金的導電性能也很好，并且具有抗磁性能，常用來制造不允許銅合金的導電性能也很好，并且具有抗磁性能，常用來制造不允許受磁場干擾的儀器上的零件。受磁場干擾的儀器上的零件。v 壓鑄銅合金時，壓鑄溫度接近或高于壓鑄銅合金時，壓鑄溫度接近或高于1000，工作條件極為惡劣，工作條件極為惡劣，壓鑄模使用壽命短。如何提高銅合金壓鑄模使用壽命，是銅合金壓壓鑄模使用壽命短。如何提高銅合金壓鑄模使用壽命，是銅合金壓鑄件應用的關(guān)鍵問題。要提高銅合金壓鑄模使用壽命，就

26、必須大力鑄件應用的關(guān)鍵問題。要提高銅合金壓鑄模使用壽命，就必須大力發(fā)展和選用壓鑄模新鋼種并采用新技術(shù)。發(fā)展和選用壓鑄模新鋼種并采用新技術(shù)。 壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金2壓鑄銅合金標準壓鑄銅合金標準 壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金v 2.3 壓鑄合金的熔煉壓鑄合金的熔煉 v 2.3.1 熔煉設(shè)備熔煉設(shè)備 v 熔爐壓鑄生產(chǎn)過程用的熔爐有熔化爐和保溫爐。在小量生產(chǎn)和壓鑄熔爐壓鑄生產(chǎn)過程用的熔爐有熔化爐和保溫爐。在小量生產(chǎn)和壓鑄機少的情況下，常常是在保溫爐內(nèi)直接進行熔化，然后精煉使用。機少的情況下

27、，常常是在保溫爐內(nèi)直接進行熔化，然后精煉使用。v 壓鑄合金的熔爐以坩堝爐為主，根據(jù)熱源的不同可分為燃料爐和電壓鑄合金的熔爐以坩堝爐為主，根據(jù)熱源的不同可分為燃料爐和電爐。電爐既可用于熔煉，也可用于保溫。爐。電爐既可用于熔煉，也可用于保溫。v 壓鑄生產(chǎn)中常用的坩堝材料有石墨和金屬兩種。在熔煉鋅合金、鋁壓鑄生產(chǎn)中常用的坩堝材料有石墨和金屬兩種。在熔煉鋅合金、鋁合金和銅合金時，均可采用石墨坩堝。石墨坩堝不能用來熔煉鎂合合金和銅合金時，均可采用石墨坩堝。石墨坩堝不能用來熔煉鎂合金，因為硅元素是所有鎂合金都不宜存在的雜質(zhì)。同樣，對含鎂量金，因為硅元素是所有鎂合金都不宜存在的雜質(zhì)。同樣，對含鎂量高的鋁合金

28、，也不能用石墨坩堝熔化。金屬坩堝一般用于鋅、鋁、高的鋁合金，也不能用石墨坩堝熔化。金屬坩堝一般用于鋅、鋁、鎂合金的熔煉。金屬坩堝的材料多為鑄鐵、鑄鋼和鋼板焊接等幾種。鎂合金的熔煉。金屬坩堝的材料多為鑄鐵、鑄鋼和鋼板焊接等幾種。材料為鑄鐵的坩堝，耐熱性差，容易損壞，但價格低廉，制造容易，材料為鑄鐵的坩堝，耐熱性差，容易損壞，但價格低廉，制造容易，生產(chǎn)中廣泛使用，熔化鋅合金多用鑄鐵坩堝；熔化鋁合金可用普通生產(chǎn)中廣泛使用，熔化鋅合金多用鑄鐵坩堝；熔化鋁合金可用普通灰鑄鐵、耐熱鑄鐵、鑄鋼或鋼板焊接的坩堝；熔化鎂合金可用鑄鋼灰鑄鐵、耐熱鑄鐵、鑄鋼或鋼板焊接的坩堝；熔化鎂合金可用鑄鋼或低碳鋼板焊接的坩堝，

29、但不能用含鎳的鋼坩堝?；虻吞间摪搴附拥嫩釄?，但不能用含鎳的鋼坩堝。 v 除坩堝爐外，在壓鑄生產(chǎn)中，也采用一些其他形式的電爐，如高頻除坩堝爐外，在壓鑄生產(chǎn)中，也采用一些其他形式的電爐，如高頻或中頻感應電爐、電弧爐。這些爐子多用于銅合金的熔煉?；蛑蓄l感應電爐、電弧爐。這些爐子多用于銅合金的熔煉。 壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金v 2.3.2 壓鑄合金的熔煉壓鑄合金的熔煉v 1鋅合金的熔煉鋅合金的熔煉v （1）為了防止鋅合金的）為了防止鋅合金的“老化老化”，除了選用高純度的，除了選用高純度的新材料外，還應嚴格控制熔煉過程，防止有害雜物混入；新材料外，還應嚴格控制熔煉過程，防止

30、有害雜物混入；對回爐料的成分及有害雜質(zhì)應經(jīng)化驗分析，確定其含量對回爐料的成分及有害雜質(zhì)應經(jīng)化驗分析，確定其含量后才能投入使用，混雜在回爐料中的鐵及其他雜質(zhì)要清后才能投入使用，混雜在回爐料中的鐵及其他雜質(zhì)要清除掉。除掉。v （2）鋅的沸點低，易蒸發(fā)，易氧化。鋅過熱時，對組）鋅的沸點低，易蒸發(fā)，易氧化。鋅過熱時，對組織和力學性能均有影響，故要嚴格控制熔煉溫度，一般織和力學性能均有影響，故要嚴格控制熔煉溫度，一般為為440480范圍內(nèi)，并且還應加有覆蓋劑。范圍內(nèi)，并且還應加有覆蓋劑。v （3）先加入熔點較高的鋁錠、鋁銅中間合金，然后加）先加入熔點較高的鋁錠、鋁銅中間合金，然后加人回爐料和鋅，并撒上一

31、層人回爐料和鋅，并撒上一層20mm厚覆蓋劑，最后用鐘厚覆蓋劑，最后用鐘罩壓入鎂錠，除去覆蓋層，用占料重罩壓入鎂錠，除去覆蓋層，用占料重0.250.3的精的精煉劑精煉，除渣后澆成鑄錠或轉(zhuǎn)保溫爐待用。煉劑精煉，除渣后澆成鑄錠或轉(zhuǎn)保溫爐待用。 壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金v 2鋁合金的熔煉鋁合金的熔煉v （1）當用金屬錠及中間合金熔煉時，首先是裝入金屬）當用金屬錠及中間合金熔煉時，首先是裝入金屬錠，然后再裝入中間合金。當用預制合金錠、回爐料熔錠，然后再裝入中間合金。當用預制合金錠、回爐料熔化時，則首先是裝入此類爐料，然后再裝入為調(diào)整化學化時，則首先是裝入此類爐料，然后再裝入

32、為調(diào)整化學成分所需加入的金屬錠或中間合金；對于一些易于損耗、成分所需加入的金屬錠或中間合金；對于一些易于損耗、熔點低的爐料，應該在熔煉末期加入，如鎂和鋅，它們?nèi)埸c低的爐料，應該在熔煉末期加入，如鎂和鋅，它們是在其他爐料熔化完以后，于溫度達到是在其他爐料熔化完以后，于溫度達到690700時加時加入。入。v （2）爐料裝入后，即開始了各種爐料的熔化過程，在）爐料裝入后，即開始了各種爐料的熔化過程，在這個過程中應盡量縮短熔煉時間，并嚴格控制爐溫，以這個過程中應盡量縮短熔煉時間，并嚴格控制爐溫，以防止合金液過熱，因為熔煉時間越長，合金液過熱度越防止合金液過熱，因為熔煉時間越長，合金液過熱度越高，合金液

33、吸氣和氧化將加劇。特別是采用坩堝爐熔煉高，合金液吸氣和氧化將加劇。特別是采用坩堝爐熔煉或保溫更應注意。壓鑄用鋁合金要在熔劑的保護下進行或保溫更應注意。壓鑄用鋁合金要在熔劑的保護下進行熔煉和保溫，以防合金液吸氣和產(chǎn)生氧化夾雜物。熔煉和保溫，以防合金液吸氣和產(chǎn)生氧化夾雜物。v （3）為了除去合金液中的氣體和氧化夾雜物，鋁合金）為了除去合金液中的氣體和氧化夾雜物，鋁合金熔煉過程中要進行精煉。目前廣泛使用各種無公害的精熔煉過程中要進行精煉。目前廣泛使用各種無公害的精煉劑。煉劑。 壓鑄模具設(shè)計壓鑄模具設(shè)計 第第2章章 壓鑄合金壓鑄合金v 3鎂合金的熔煉鎂合金的熔煉v （1）熔煉工具與金屬液接觸時，其上粘

34、有很多熔渣和氧化物，必須經(jīng)常用）熔煉工具與金屬液接觸時，其上粘有很多熔渣和氧化物，必須經(jīng)常用熔劑進行清洗，為此要在熔爐旁邊另設(shè)置一個熔劑熔化坩堝，將熔劑熔化熔劑進行清洗，為此要在熔爐旁邊另設(shè)置一個熔劑熔化坩堝，將熔劑熔化并加熱至并加熱至760800，以便熔煉工具在使用之前，浸入其內(nèi)洗滌干凈，經(jīng)，以便熔煉工具在使用之前，浸入其內(nèi)洗滌干凈，經(jīng)過洗凈的工具再預熱到暗紅色后才能使用。洗滌坩堝中的熔劑，在每一工過洗凈的工具再預熱到暗紅色后才能使用。洗滌坩堝中的熔劑，在每一工作班中，應清理作班中，應清理12次，以除去其中的臟物，并根據(jù)熔劑的消耗量和洗滌次，以除去其中的臟物，并根據(jù)熔劑的消耗量和洗滌能力的減弱，往洗滌坩堝中添加新的熔劑。洗滌劑應定期更換。能力的減弱，往洗滌坩堝中添加新的熔劑。洗滌劑應定期更換。v （2）將坩堝預熱到）將坩堝預熱到400450，撒上爐料重，撒上爐料重0.10.5的熔劑，隨后加入的熔劑，隨后加入預熱的鎂錠、鋁鎂中間合金和回爐料，迅速升溫熔化，待全部爐料熔化后，預熱的鎂錠、鋁鎂中間合金和回爐料，迅速升溫熔化，待全部爐料熔化后，于溫度于溫度690720加入鋅錠，每次加料后應在金屬液面暴露部分添加新的加入鋅錠，每次加料后應在金