液態(tài)金屬成型 2.5壓力鑄造

1、2.5 壓 力 鑄 造壓力壓力鑄造鑄造的概念的概念： 壓力鑄造是液態(tài)或半液態(tài)金屬在高壓作用下以極高的速度充填壓型，并在壓力作用下凝固而獲得鑄件的一種方法。 1）壓力：幾兆帕幾十兆帕，最高200MPa, 2）充型速度：0.575m/s，最高120m/s 3）充型時間：0.010.2s2.5.1壓鑄機的類型 主要可分為熱壓室壓鑄機和冷壓室壓鑄機 熱壓室壓鑄機熱壓室壓鑄機（簡稱熱空壓鑄機）壓室浸在保溫溶化坩堝的液態(tài)金屬中，壓射部件不直接與機座連接，而是裝在坩堝上面。 熱室壓鑄的優(yōu)缺點：熱室壓鑄的優(yōu)缺點：優(yōu)點優(yōu)點 產(chǎn)品產(chǎn)品質(zhì)量質(zhì)量好，精度高，一般可達好，精度高，一般可達CT6-7CT6-7級，甚至可達

2、級，甚至可達4 4級；級； 表面粗糙表面粗糙度可達度可達5858級；強度比砂型高級；強度比砂型高25%-30%25%-30%； 生產(chǎn)生產(chǎn)工序簡單，效率高；工序簡單，效率高； 金屬金屬消耗少，工藝消耗少，工藝穩(wěn)定；穩(wěn)定；缺點：缺點： 對內(nèi)凹復(fù)雜的零件，不易生產(chǎn)；不適合小批量生產(chǎn)，模具成本高對內(nèi)凹復(fù)雜的零件，不易生產(chǎn)；不適合小批量生產(chǎn)，模具成本高 熱壓熱壓室壓鑄機目前大多用于壓鑄鋅合金等低熔點合金鑄件室壓鑄機目前大多用于壓鑄鋅合金等低熔點合金鑄件。 由于壓射速度快，容易產(chǎn)生氣孔，所以（一般）不能熱處理；由于壓射速度快，容易產(chǎn)生氣孔，所以（一般）不能熱處理； 冷壓室壓鑄機按其壓室結(jié)構(gòu)和布置方式分為臥

3、式壓鑄機、立式冷壓室壓鑄機按其壓室結(jié)構(gòu)和布置方式分為臥式壓鑄機、立式壓鑄機和全立式壓鑄機三種。壓鑄機和全立式壓鑄機三種。 冷室壓鑄機的壓室與保溫爐是分開的。壓鑄時，從保溫爐中取出冷室壓鑄機的壓室與保溫爐是分開的。壓鑄時，從保溫爐中取出液體金屬澆入壓室后進行壓鑄。液體金屬澆入壓室后進行壓鑄。 立式冷壓室壓鑄機立式冷壓室壓鑄機可澆粥狀半固態(tài)可澆粥狀半固態(tài)合金，不會卷入合金，不會卷入壓室中氣體，澆壓室中氣體，澆道可設(shè)中心部位，道可設(shè)中心部位，縮短流程；不足：縮短流程；不足：壓力損失大（壓力損失大（方方向向），直澆道金），直澆道金屬損失大屬損失大臥式冷壓室壓鑄機臥式冷壓室壓鑄機壓力和熱量損失少，提高鑄

4、件致密度，余料直接帶出，不需要專門壓力和熱量損失少，提高鑄件致密度，余料直接帶出，不需要專門操作；不可澆粥狀合金（操作；不可澆粥狀合金（不易流動不易流動），易卷入壓室氣體，與空氣接），易卷入壓室氣體，與空氣接觸面積大，易于氧化觸面積大，易于氧化全立式冷壓室壓鑄機全立式冷壓室壓鑄機壓力損失小，開型直接帶出余料，工序簡單，機器占地面積?。昏T壓力損失小，開型直接帶出余料，工序簡單，機器占地面積小；鑄型維護較麻煩，生產(chǎn)效率較低。型維護較麻煩，生產(chǎn)效率較低。2.5.3 壓力鑄造的優(yōu)缺點優(yōu)點優(yōu)點：1）鑄件的尺寸精度（最高）和表面光潔度很高（最細(xì)）。2）鑄件強度及表面硬度高。（較砂型提高25-40%）3）生

5、產(chǎn)形狀復(fù)雜的薄壁鑄件，可鑲鑄。4）生產(chǎn)效率高，出品率高，金屬液浪費少。缺點：缺點：1）易產(chǎn)生氣孔缺陷，不能熱處理和焊接。2）外形內(nèi)凹、內(nèi)腔內(nèi)凹外凸件不易生產(chǎn)。（不可用砂芯）3）金屬液高速下的沖刷破壞力，不適用于高溫金屬。（鋁合金，鎂合金常用，黑色金屬應(yīng)用不廣泛）4）模具成本高，需大量生產(chǎn)。2.5.4 壓鑄時金屬流的特征1.1.兩種速度的區(qū)別：兩種速度的區(qū)別：壓射速度：指壓鑄時壓射缸內(nèi)液壓推動壓射沖頭前進壓射速度：指壓鑄時壓射缸內(nèi)液壓推動壓射沖頭前進 的速度。的速度。充填速度：指液態(tài)金屬在壓力作用下，通過內(nèi)澆口進充填速度：指液態(tài)金屬在壓力作用下，通過內(nèi)澆口進 入型腔的線速度。（入型腔的線速度。（

6、過低過低過高過高）一一 壓鑄時金屬所受壓力和活塞移動速度壓鑄時金屬所受壓力和活塞移動速度v v充充= = 4F內(nèi)內(nèi)v壓壓D2 液體充填鑄型的線速度與壓室的平方、沖頭液體充填鑄型的線速度與壓室的平方、沖頭（活塞）的壓射速度成正比，而與內(nèi)澆道的截面（活塞）的壓射速度成正比，而與內(nèi)澆道的截面積成反比關(guān)系，因此可以通過改變上述三因素的積成反比關(guān)系，因此可以通過改變上述三因素的數(shù)值，調(diào)整充填速度數(shù)值，調(diào)整充填速度2.2.壓鑄過程的四個階段壓鑄過程的四個階段第一階段第一階段 慢速封孔階段慢速封孔階段（壓室全斷面充滿階段）（壓室全斷面充滿階段） 第二階段第二階段 充填階段充填階段第三階段第三階段 增壓階段增

7、壓階段 第四階段第四階段 保壓階段（壓實階段）保壓階段（壓實階段）其中第三第其中第三第四階段最重四階段最重要，因此要要，因此要求：有足夠求：有足夠的余料和壓的余料和壓射壓力射壓力活塞移動過快，液面波峰處卷氣活塞移動過快，液面波峰處卷氣活塞移動過慢，液面反流波峰卷氣活塞移動過慢，液面反流波峰卷氣第一階段第一階段 慢速封孔階段慢速封孔階段 2.5.5 壓鑄工藝參數(shù) 在壓鑄生產(chǎn)中，壓鑄機、壓鑄合金、壓鑄型是三大要素。壓鑄工藝就是把他們進行有機的組合一. 壓鑄壓力和壓鑄速度的選擇二. 澆注溫度 溫度過高：溫度過高： 合金收縮大，鑄件容易產(chǎn)生裂紋，鑄件晶粒粗大。還會造成粘型； 溫度過低：溫度過低： 容易產(chǎn)生冷隔，表面流紋