第4章 壓鑄件結構設計及壓鑄工藝[new1]

1、1. 壓鑄件結構設計壓鑄件結構設計一、壓鑄工藝對壓鑄件結構的要求一、壓鑄工藝對壓鑄件結構的要求壓鑄件結構設計的工藝性能是一個十分重要的因素，其結構的合理壓鑄件結構設計的工藝性能是一個十分重要的因素，其結構的合理性和工藝適應性決定了后序工作能否順利進行。如性和工藝適應性決定了后序工作能否順利進行。如分型面的選擇，分型面的選擇，澆道的設計，推出機構的布置，收縮規(guī)律的掌握、精度的保證，缺澆道的設計，推出機構的布置，收縮規(guī)律的掌握、精度的保證，缺陷的種類陷的種類等等都與壓鑄件本身的壓鑄工藝性的優(yōu)劣相關。都與壓鑄件本身的壓鑄工藝性的優(yōu)劣相關。壓鑄件的結構設計直接影響壓鑄模的結構設計和制造的難易程度、壓鑄

2、件的結構設計直接影響壓鑄模的結構設計和制造的難易程度、生產率和模具的使用壽命等。生產率和模具的使用壽命等。 鑄件的分型面上應盡量避免圓角；鑄件的分型面上應盡量避免圓角；如圖如圖4-1a4-1a中的圓角不僅增加了模具的加工難度，而且使圓中的圓角不僅增加了模具的加工難度，而且使圓角處的模具強度和壽命有所下降。若動模與定模稍有錯位，角處的模具強度和壽命有所下降。若動模與定模稍有錯位，壓鑄圓角部分易形成臺階，影響外觀壓鑄圓角部分易形成臺階，影響外觀 鑄件的分型面上應盡量避免圓角；鑄件的分型面上應盡量避免圓角；如果將結構改為如圖如果將結構改為如圖4-1b4-1b所示的結構，則分型面平整，所示的結構，則分

3、型面平整，加工簡便，避免了上述缺點。加工簡便，避免了上述缺點。 避免模具局部過薄；避免模具局部過?。蝗缦聢D如下圖a a所示的壓鑄件，因孔邊離凸緣距離過小，易使模所示的壓鑄件，因孔邊離凸緣距離過小，易使模具鑲塊在具鑲塊在a a處斷裂。若將壓鑄件改為如下圖處斷裂。若將壓鑄件改為如下圖b b所示的所示的a3mma3mm的結構，則使鑲快具有足夠的強度，延長了模具的結構，則使鑲快具有足夠的強度，延長了模具的使用壽命。的使用壽命。 避免壓鑄件上互相交叉的不通孔；避免壓鑄件上互相交叉的不通孔；交叉的盲孔必須使用公差配合較高的互相交叉的型芯交叉的盲孔必須使用公差配合較高的互相交叉的型芯（如圖（如圖4-3a4-

4、3a），這既增加了模具的加工的量，又要求嚴），這既增加了模具的加工的量，又要求嚴格控制抽芯的次序。一旦金屬液竄入型芯交叉的間隙中，格控制抽芯的次序。一旦金屬液竄入型芯交叉的間隙中，便會使抽芯發(fā)生困難。若將交叉的盲孔改為圖中便會使抽芯發(fā)生困難。若將交叉的盲孔改為圖中b b所示所示的結構，即可避免型芯的交叉，消除了上述的缺點。的結構，即可避免型芯的交叉，消除了上述的缺點。 避免壓鑄件上互相交叉的不通孔；避免壓鑄件上互相交叉的不通孔； 1)又如又如下圖所示，左圖為抽芯下圖所示，左圖為抽芯C C的型芯與型芯的型芯與型芯G G交叉，右交叉，右圖將型芯圖將型芯G G分為相對的兩部分，在抽芯分為相對的兩部分

5、，在抽芯C C的軸線處結合，的軸線處結合，避免了型芯交叉。避免了型芯交叉。 2)抽、拔的型芯抽、拔的型芯C1和和C2交叉，可將交叉，可將C2半圓部分改由半圓部分改由C1構構成，避免成，避免C1插到插到C2內，零件左端的端部形狀亦做相應更內，零件左端的端部形狀亦做相應更新（見下圖新（見下圖b)。 3)將型芯將型芯B分為兩部分，從兩側抽出（見下圖分為兩部分，從兩側抽出（見下圖c)。 避免內側凹避免內側凹針對要求采取的措施有：針對要求采取的措施有： 1)外形不加大，內部形狀凸出至底部（見下圖外形不加大，內部形狀凸出至底部（見下圖a)。 2)局部加厚，內形加至底部，外形加至分型面處，從而消局部加厚，內

6、形加至底部，外形加至分型面處，從而消除側凹（見下圖除側凹（見下圖b) 。3)原凸臺形狀不改變，在零件底部開出通孔，模型成型鑲原凸臺形狀不改變，在零件底部開出通孔，模型成型鑲件可以從通孔處插入形成臺階（見下圖件可以從通孔處插入形成臺階（見下圖c)。4)外形適當加大，保護內部尺寸和形狀（見圖外形適當加大，保護內部尺寸和形狀（見圖d)。 5)內部形狀改成便于脫型，外部加凹窩，使壁厚趨于均勻內部形狀改成便于脫型，外部加凹窩，使壁厚趨于均勻（見下圖（見下圖e)。 避免內側凹避免內側凹下圖下圖a a所示的壓鑄件內法蘭所示的壓鑄件內法蘭和軸承孔改為內側凹，抽芯和軸承孔改為內側凹，抽芯困難，或需設置復雜的抽芯

7、困難，或需設置復雜的抽芯機構，或需設置可溶型芯，機構，或需設置可溶型芯，這既增加了模具的加工量，這既增加了模具的加工量，有降低了生產率。若將壓鑄有降低了生產率。若將壓鑄件改為圖件改為圖b b所示結構，既可所示結構，既可簡化模具，又克服了圖簡化模具，又克服了圖a a所所示壓鑄件帶來的缺點。示壓鑄件帶來的缺點。 減少不與分型面垂直的抽芯部位，可以降低模具的復雜減少不與分型面垂直的抽芯部位，可以降低模具的復雜程度，容易保證壓鑄件的精度。程度，容易保證壓鑄件的精度。避免或減少抽芯部位主要注意以下兩個問題：避免或減少抽芯部位主要注意以下兩個問題： 1)當斜度較小時，側孔采用抽芯的方法。當斜度加大后，當斜

8、度較小時，側孔采用抽芯的方法。當斜度加大后，側孔端與能夠在動型與定型的形成部分構成，側孔便可側孔端與能夠在動型與定型的形成部分構成，側孔便可以不用抽芯方法也能壓鑄出。以不用抽芯方法也能壓鑄出。 2)對非配合的孔，為了對非配合的孔，為了避免采用抽芯避免采用抽芯C的方的方法法(見右圖見右圖)，可采用，可采用底部通槽，側面增底部通槽，側面增加幅板加幅板B連接成構架連接成構架形。形。 下圖中下圖中a a所示壓鑄件，中心方孔深度深，抽芯距離長，所示壓鑄件，中心方孔深度深，抽芯距離長，需設專用抽芯機構，模具復雜；加上懸臂式型芯伸入型需設專用抽芯機構，模具復雜；加上懸臂式型芯伸入型腔，易變形，難以控制側壁壁

9、厚均勻。而采用下圖中腔，易變形，難以控制側壁壁厚均勻。而采用下圖中b b所示的所示的H H形斷面結構就不需抽芯，簡化了模具結構。形斷面結構就不需抽芯，簡化了模具結構。 下圖中下圖中a所示壓鑄件，因所示壓鑄件，因K處處的的型芯受凸臺阻礙，無法的的型芯受凸臺阻礙，無法抽芯。若將壓鑄件的形狀作一定的修改，變?yōu)橄聢D中抽芯。若將壓鑄件的形狀作一定的修改，變?yōu)橄聢D中b所示的結構，所示的結構，K處處的的型芯即可順利抽出。的的型芯即可順利抽出。 1.壁厚壁厚壓鑄件設計的特點之一是壁厚設計。壓鑄件設計的特點之一是壁厚設計。厚壁：厚壁：厚壁會使壓鑄件的力學性能明顯下降，下圖表示出鋅合厚壁會使壓鑄件的力學性能明顯下

10、降，下圖表示出鋅合金、鋁合金、鎂合金的強度增減百分比與鑄件壁厚的關金、鋁合金、鎂合金的強度增減百分比與鑄件壁厚的關系。系。 壓鑄件隨壁厚的增加，其內部氣孔、縮孔等缺陷增加，壓鑄件隨壁厚的增加，其內部氣孔、縮孔等缺陷增加，故在保證鑄件有足夠強度和剛度的前提下，應盡量減小故在保證鑄件有足夠強度和剛度的前提下，應盡量減小厚度并保持截面的厚薄均勻一致。為了避免縮松等缺陷，厚度并保持截面的厚薄均勻一致。為了避免縮松等缺陷，對鑄件的厚壁處應減厚，增加加強筋。對鑄件的厚壁處應減厚，增加加強筋。薄壁：薄壁： 薄壁鑄件致密性好，相對提高了鑄件強度及耐壓性。薄壁鑄件致密性好，相對提高了鑄件強度及耐壓性。但壁不能太

11、薄，太薄使合金熔接不好，易產生缺陷，并但壁不能太薄，太薄使合金熔接不好，易產生缺陷，并給工藝帶來困難。還會會發(fā)生填充不良，成形困難。不給工藝帶來困難。還會會發(fā)生填充不良，成形困難。不同壁厚的鋁合金壓鑄件的密度和強度見下表。同壁厚的鋁合金壓鑄件的密度和強度見下表。壓鑄件壁的厚度壓鑄件壁的厚度(壁厚壁厚)，是壓鑄工藝中一個具有特殊意義的因素。，是壓鑄工藝中一個具有特殊意義的因素。壁厚與整個工藝規(guī)范有著密切關系，如：填充時間的計算、內澆口壁厚與整個工藝規(guī)范有著密切關系，如：填充時間的計算、內澆口速度的選擇、凝固時間的計算、模型溫度梯度的分析、壓力速度的選擇、凝固時間的計算、模型溫度梯度的分析、壓力(

12、最終最終比壓比壓)的作用、留型時間的長短、鑄件頂出溫度的高低及操作效率。的作用、留型時間的長短、鑄件頂出溫度的高低及操作效率。壓鑄件壁厚的極限范圍：壓鑄件壁厚的極限范圍： 壓鑄件壁厚的極限范圍很難加以限制。通常可按鑄件各個壁厚表壓鑄件壁厚的極限范圍很難加以限制。通常可按鑄件各個壁厚表面積的總和來選擇適宜的壁厚。在零件的工藝性能好以及壓鑄生產面積的總和來選擇適宜的壁厚。在零件的工藝性能好以及壓鑄生產中又具備良好的工藝條件時，還可以壓鑄出更薄的壁。中又具備良好的工藝條件時，還可以壓鑄出更薄的壁。 這時，鋅合金鑄件最小壁厚度為這時，鋅合金鑄件最小壁厚度為0.5mm0.5mm，鋁合金鑄件最小厚度為，鋁

13、合金鑄件最小厚度為0.7mm0.7mm，鎂合金鑄件最小厚度為，鎂合金鑄件最小厚度為0.8mm0.8mm，銅合金鑄件最小厚度為，銅合金鑄件最小厚度為1mm1mm。1.壁厚及肋壁厚及肋 對于大面積的平板類厚對于大面積的平板類厚壁鑄件，設置筋以減少壁鑄件，設置筋以減少壁厚。下圖為設置筋以壁厚。下圖為設置筋以減少壁厚的示例。減少壁厚的示例。 改進鑄件上壁改進鑄件上壁過厚的部位的過厚的部位的示例示例 肋的作用是：肋的作用是： 壁厚改薄后，用以提高零件的強度和剛性，防止或減少壁厚改薄后，用以提高零件的強度和剛性，防止或減少鑄件收縮變形，避免工件從模型內頂出時發(fā)生變形，填鑄件收縮變形，避免工件從模型內頂出時

14、發(fā)生變形，填充時用以作輔助回路充時用以作輔助回路(金屬流動的通路金屬流動的通路)。 肋的厚度應小于所在壁的厚度，一般取該處壁的厚度的肋的厚度應小于所在壁的厚度，一般取該處壁的厚度的2/33/4。 肋的設置原則：肋的設置原則： 下圖為利用肋改變壁厚的示例：下圖為利用肋改變壁厚的示例： 2.鑄造圓角鑄造圓角 壓鑄零件上壁面與壁面連接處，不論是直角、還是銳角或壓鑄零件上壁面與壁面連接處，不論是直角、還是銳角或鈍角，都應設計成圓角。鈍角，都應設計成圓角。 作用：作用：有利于金屬液流動和壓鑄件的成型，避免壓鑄件產有利于金屬液流動和壓鑄件的成型，避免壓鑄件產 生應力集中和裂紋，延長模具的壽命。生應力集中和

15、裂紋，延長模具的壽命。 兩壁連接時的圓角兩壁連接時的圓角-兩壁水平連接兩壁水平連接s1/s22時：R=(0.20.25)(S1+S2).s1/s22時：L4(s1-s2). 兩壁連接時的圓角兩壁連接時的圓角-兩壁垂直連接兩壁垂直連接當s1=s2時：Ra=2s, Rf=s.當s1s2時：Ra=0(Rf+s2),Rf=0.6(s1+s2). 兩壁連接時的圓角兩壁連接時的圓角-兩壁丁字形連接兩壁丁字形連接圖a) s1/s21.75時：R=0.25(S1+S2); s1/s21.75時：圖b) h=3(s1+s2)1/2; 圖c) h=0.5(s1+s2),L4h,0.1mmRs1或s2 兩壁連接時的

16、圓角兩壁連接時的圓角-交叉連接交叉連接=90,R=s; =45,R1=0.7s,R2=1.5s; =30,R1=0.5s,R2=2.5s3.脫模斜度（脫模斜度（鑄造斜度鑄造斜度）作用：作用： 減少鑄件與模型的摩擦，容易取出鑄件；減少鑄件與模型的摩擦，容易取出鑄件； 保證鑄件表面不被拉傷；保證鑄件表面不被拉傷； 延長模型使用壽命。延長模型使用壽命。壓鑄件上各部分所需要的斜度值是不相同的，應按金屬收縮壓鑄件上各部分所需要的斜度值是不相同的，應按金屬收縮的方向來確定。當金屬的收縮受到的阻力大時，斜度應大些，的方向來確定。當金屬的收縮受到的阻力大時，斜度應大些，反之則取小些。反之則取小些。一般規(guī)定：一

17、般規(guī)定：脫模深度淺的大于深的；高熔點合金大于低熔點脫模深度淺的大于深的；高熔點合金大于低熔點合金；形狀復雜的大于形狀簡單的；厚壁大于薄壁；內側大合金；形狀復雜的大于形狀簡單的；厚壁大于薄壁；內側大于外側。于外側。壓鑄件的脫模斜度見表壓鑄件的脫模斜度見表4-3。4.壓鑄孔、槽設計壓鑄孔、槽設計壓鑄工藝的特點之一，是能直接鑄出比較深的小孔。零件設計時，壓鑄出壓鑄工藝的特點之一，是能直接鑄出比較深的小孔。零件設計時，壓鑄出的孔的直徑不應過小，并且還應考慮孔徑與其深度符合一個適宜的比例關的孔的直徑不應過小，并且還應考慮孔徑與其深度符合一個適宜的比例關系，同時，孔的斜度也應稍大些。系，同時，孔的斜度也應

18、稍大些。小孔直徑、孔徑與深度的關系見下表。小孔直徑、孔徑與深度的關系見下表。 由于孔距大小、孔所在壁的壁厚以及型芯成形根部的圓角由于孔距大小、孔所在壁的壁厚以及型芯成形根部的圓角(或斜角或斜角)都對型都對型芯的受力有很大的影響，所以，孔距愈大，孔所在的壁的厚度愈厚，型芯芯的受力有很大的影響，所以，孔距愈大，孔所在的壁的厚度愈厚，型芯成形根部的圓角愈小，孔的深度亦應愈淺。這一點，對于厚壁鑄件和大的成形根部的圓角愈小，孔的深度亦應愈淺。這一點，對于厚壁鑄件和大的鑄件更應注意。鑄件更應注意。4.壓鑄孔、槽設計壓鑄孔、槽設計5.肋（加強筋）肋（加強筋）作用：作用：在薄壁的情況下，提高壓鑄件的強度和剛度

19、，防止在薄壁的情況下，提高壓鑄件的強度和剛度，防止 變形和裂紋；填充時作為金屬液流動的輔助通道。變形和裂紋；填充時作為金屬液流動的輔助通道。肋的厚度應均勻，且布置要對稱；肋的交接形式盡量不要采肋的厚度應均勻，且布置要對稱；肋的交接形式盡量不要采用交叉形式。用交叉形式。 肋的厚度應小于所在壁的厚度，一般取該處壁的厚度的肋的厚度應小于所在壁的厚度，一般取該處壁的厚度的2/33/4。 肋的設置原則：肋的設置原則： 下圖為利用肋改變壁厚的示例：下圖為利用肋改變壁厚的示例： 6.壓鑄齒與螺紋壓鑄齒與螺紋銅合金只能壓鑄外螺紋和螺紋的預制孔，其他合金均可銅合金只能壓鑄外螺紋和螺紋的預制孔，其他合金均可壓鑄出

20、內、外螺紋。壓鑄的螺紋也不應過長。壓鑄出內、外螺紋。壓鑄的螺紋也不應過長。壓鑄的螺紋與機加工的相比，其表層的耐磨性和耐壓性較壓鑄的螺紋與機加工的相比，其表層的耐磨性和耐壓性較好，但尺寸精度、形狀的完整性、表面粗糙度等要差些。好，但尺寸精度、形狀的完整性、表面粗糙度等要差些。7.凸紋、凸臺、文字和圖案凸紋、凸臺、文字和圖案壓鑄件上一般將這些結構單元做成壓鑄件上一般將這些結構單元做成凸體凸體的形式。主要的形式。主要原因是在模具上加工凹體比較方便。原因是在模具上加工凹體比較方便。 這些單元應避免尖角，圖形和筆劃盡量簡單。這些單元應避免尖角，圖形和筆劃盡量簡單。8.壓鑄鑲嵌件壓鑄鑲嵌件 壓鑄時可以將金

21、屬或非金屬制件鑄入壓鑄零件上，從壓鑄時可以將金屬或非金屬制件鑄入壓鑄零件上，從而使壓鑄件的某而使壓鑄件的某部位能夠具有持殊的性質或用途。部位能夠具有持殊的性質或用途。鑄入的嵌件形狀很多，一般為螺桿、螺母、軸、套、管鑄入的嵌件形狀很多，一般為螺桿、螺母、軸、套、管狀、片狀制件等。狀、片狀制件等。鑲嵌件材料鑲嵌件材料多為銅、鋼、純鐵和非金屬材料。也有用性多為銅、鋼、純鐵和非金屬材料。也有用性能高于鑄件本體金屬的，或者用具有特殊性質能高于鑄件本體金屬的，或者用具有特殊性質(如耐磨、如耐磨、導電、導磁、絕緣等導電、導磁、絕緣等)的材料。的材料。8.壓鑄嵌件壓鑄嵌件 鑲鑄件的作用有如下幾個方面：鑲鑄件的

22、作用有如下幾個方面：1、加強壓鑄件某些部位的強度、耐磨性、導電性、成絕緣加強壓鑄件某些部位的強度、耐磨性、導電性、成絕緣性等。如：鋁中鑄人鋼件提高強度，鑄入藍寶石提高耐性等。如：鋁中鑄人鋼件提高強度，鑄入藍寶石提高耐磨性，鑄入絕緣材料降低成本及提高絕緣性，鑄入鐵心磨性，鑄入絕緣材料降低成本及提高絕緣性，鑄入鐵心賦予導磁性等；賦予導磁性等；2、清除壓鑄件過于復雜的型腔以及內側凹形無法壓鑄的型清除壓鑄件過于復雜的型腔以及內側凹形無法壓鑄的型腔；腔；3、消除熱節(jié)，避免疏松；消除熱節(jié)，避免疏松；4、利用低熔點金屬壓鑄代替貴金屬，如用高硅鋁代替青銅；利用低熔點金屬壓鑄代替貴金屬，如用高硅鋁代替青銅；5、

23、可將許多小鑄件合鑄起來代替部分裝配可將許多小鑄件合鑄起來代替部分裝配 。 在設計的零件有鑄入鑲件時，應符合下列要求：在設計的零件有鑄入鑲件時，應符合下列要求：1)鑄件鑄入后，被基體金屬所包緊，不應松動；鑄件鑄入后，被基體金屬所包緊，不應松動；2)件周圍的鑄件基體金屬不應小于件周圍的鑄件基體金屬不應小于1.5mm，大鑄件上應增，大鑄件上應增厚；厚；3)鑲件與鑄件金屬基體之間不應產生電化腐蝕，這時，鑲鑲件與鑄件金屬基體之間不應產生電化腐蝕，這時，鑲件的表面可加保護層；件的表面可加保護層；4)鑲件上被包圍的部分不應有清角、棱邊，以免鑄件開裂；鑲件上被包圍的部分不應有清角、棱邊，以免鑄件開裂；5)有鑲

24、件的鑄件應避免熱處理，以免兩種金屬相變的不同有鑲件的鑄件應避免熱處理，以免兩種金屬相變的不同而產生體積變化的不同，導致鑲件在鑄件內松動；而產生體積變化的不同，導致鑲件在鑄件內松動；6)鑲件應能滿足放入模型內的定位要求和各種公差配合的鑲件應能滿足放入模型內的定位要求和各種公差配合的要求；要求；7)鑲件的形狀和在鑄件上所處的位置應使壓鑄生產時放置鑲件的形狀和在鑄件上所處的位置應使壓鑄生產時放置方便。方便。（一）（一） 壓鑄件的精度、表面粗糙度及加工余量壓鑄件的精度、表面粗糙度及加工余量壓鑄件的尺寸精度壓鑄件的尺寸精度壓鑄件的尺寸精度較高，基本上由壓鑄模的制造精度而定。壓鑄件的尺寸精度較高，基本上由

25、壓鑄模的制造精度而定。1.長度尺寸長度尺寸壓鑄件線性尺寸公差及選用見表壓鑄件線性尺寸公差及選用見表4-5。尺寸公差帶的位置如下：尺寸公差帶的位置如下：1、不加工的配合尺寸，孔取正（、不加工的配合尺寸，孔取正（+），）， 軸取負（軸取負（-）。）。2、待加工的尺寸，孔取負（、待加工的尺寸，孔取負（-），軸取正（），軸取正（+）；或孔與軸取雙向偏差）；或孔與軸取雙向偏差 （），但其偏差值為，但其偏差值為CT6級公差的級公差的1/2。3、非配合尺寸，根據(jù)鑄件結構而定。、非配合尺寸，根據(jù)鑄件結構而定。 合金合金公差等級公差等級CT鋅合金鋅合金 46鋁（鎂）合金鋁（鎂）合金 57銅合金銅合金 68表表4

26、-5 壓鑄件基本公差等級壓鑄件基本公差等級 計算時，按上表規(guī)定在基本尺寸公差上再加附加公差。計算時，按上表規(guī)定在基本尺寸公差上再加附加公差。附加公差是增量還是減量，取決于壓鑄件線性尺寸本身附加公差是增量還是減量，取決于壓鑄件線性尺寸本身受上述兩種因素影響的變化而定。受上述兩種因素影響的變化而定。 2.壁厚、肋厚、法蘭或凸緣厚度等尺寸。壁厚、肋厚、法蘭或凸緣厚度等尺寸。 壁厚、肋厚、法蘭或凸緣厚度等尺寸公差按表壁厚、肋厚、法蘭或凸緣厚度等尺寸公差按表4-7選取。選取。3.圓角半徑尺寸圓角半徑尺寸 圓角半徑尺寸公差按表圓角半徑尺寸公差按表4-8選取選取 4.錐度尺寸錐度尺寸 自由角度和自由錐度尺寸

27、公差按表自由角度和自由錐度尺寸公差按表4-9選取。選取。錐度公差按錐度公差按錐體母線長度決定，角度公差按角度短邊長度決定。錐體母線長度決定，角度公差按角度短邊長度決定。5.孔中心距尺寸孔中心距尺寸 孔中心距尺寸公差按表孔中心距尺寸公差按表4-10選取。選取。若受模具分型面和活若受模具分型面和活動部分影響，在基本尺寸公差上也應加附加公差。動部分影響，在基本尺寸公差上也應加附加公差。（二）表面形狀和位置公差（二）表面形狀和位置公差 對于壓鑄件來說，變形是一個不可忽視的問題，其公差對于壓鑄件來說，變形是一個不可忽視的問題，其公差值應控制在一定的范圍內，整形前后的平面度和直線度值應控制在一定的范圍內，

28、整形前后的平面度和直線度公差，平行度、垂直度和傾斜度公差，同軸度和對稱度公差，平行度、垂直度和傾斜度公差，同軸度和對稱度公差分別按表公差分別按表4-11、表、表4-12和表和表4-13選取。選取。 （三）表面粗糙度三）表面粗糙度 在填充條件良好的情況下，壓鑄件表面粗糙度在填充條件良好的情況下，壓鑄件表面粗糙度一般比模具成型表面的粗糙度一般比模具成型表面的粗糙度低兩級低兩級。 如果是新模具壓鑄件上可衡量的表面粗糙度應如果是新模具壓鑄件上可衡量的表面粗糙度應達到相當于國標達到相當于國標GB131-89的的Ra2.56.3mm，也，也可能達可能達Ra0.32mm。隨著模具使用次數(shù)的增加，。隨著模具使

29、用次數(shù)的增加，通常壓鑄件的表面粗糙度值會逐漸變大。通常壓鑄件的表面粗糙度值會逐漸變大。 （四）加工余量（四）加工余量 壓鑄件能達到較高的精度，故多數(shù)的表面和部壓鑄件能達到較高的精度，故多數(shù)的表面和部件都不必進行機械加工，便可直接裝配使用。件都不必進行機械加工，便可直接裝配使用。同時還有同時還有以下兩個原因也不希望對壓鑄件進行以下兩個原因也不希望對壓鑄件進行機械加工：機械加工：1)壓鑄件表層堅實耐磨，加工會失去這層好的表皮；壓鑄件表層堅實耐磨，加工會失去這層好的表皮；2)壓鑄件有時有內部氣孔存在，分散而細小的氣孔壓鑄件有時有內部氣孔存在，分散而細小的氣孔通常是不影響使用的，但機械加工后卻成為外通

30、常是不影響使用的，但機械加工后卻成為外露氣孔，反而可能影響使用。露氣孔，反而可能影響使用。（四）加工余量（四）加工余量但，在下述情況下，壓鑄件在對于部分的表面需但，在下述情況下，壓鑄件在對于部分的表面需要進行機械加工。要進行機械加工。即：即：1)去除鑄造斜度；去除鑄造斜度；2)達到更高精度的尺寸部位達到更高精度的尺寸部位(包括需要保證而尚未包括需要保證而尚未達到的形位公差達到的形位公差)；3)鑄件上未壓出的一些形狀；鑄件上未壓出的一些形狀；4)去除澆口，排溢系統(tǒng)或因工藝需要而增加的多余去除澆口，排溢系統(tǒng)或因工藝需要而增加的多余部分；部分；5)模型的成型零件因磨損或掉塊，造成鑄件的表面模型的成型

31、零件因磨損或掉塊，造成鑄件的表面或形狀不符合要求?；蛐螤畈环弦?。（四）加工余量（四）加工余量機械加工余量見表機械加工余量見表4-14。機械加工余量一般為。機械加工余量一般為0.3mm0.5mm。壁厚超過。壁厚超過5mm的大型鑄件的加的大型鑄件的加工余量，不應超過工余量，不應超過0.8mmlmm。 壓鑄工藝是將壓鑄生產的三要素，即壓鑄工藝是將壓鑄生產的三要素，即壓鑄合金壓鑄合金、壓鑄模壓鑄模和和壓鑄機壓鑄機進行有機組合和運用的過程。進行有機組合和運用的過程。 主要是對主要是對壓力壓力、速度速度、溫度溫度、時間時間及及涂料涂料等進行合理的等進行合理的選擇和控制。選擇和控制。一、一、 壓鑄壓力壓

32、鑄壓力 壓鑄壓力是由泵提供的，通過油液傳遞給壓射活塞，再經(jīng)壓壓鑄壓力是由泵提供的，通過油液傳遞給壓射活塞，再經(jīng)壓射沖頭作用在壓室內的金屬液上。射沖頭作用在壓室內的金屬液上。壓射液壓缸壓射液壓缸 壓射沖頭壓射沖頭 壓室金屬液壓室金屬液 模具型腔模具型腔 這個壓力是獲得組織致密和輪廓清晰的壓鑄件的重要因素。這個壓力是獲得組織致密和輪廓清晰的壓鑄件的重要因素。1.壓射速度壓射速度-是指壓鑄機壓射沖頭前進的速度。是指壓鑄機壓射沖頭前進的速度。壓鑄速度有：壓鑄速度有：壓射速度壓射速度和和充填速度充填速度。2.充填速度（內澆口速度）充填速度（內澆口速度）-是指金屬液通過內澆是指金屬液通過內澆道進入型腔的線

33、速度。道進入型腔的線速度。 充填速度選擇過小會使鑄件的輪廓不清，甚至不能成形；充填速度選擇過小會使鑄件的輪廓不清，甚至不能成形；充填速度過大，會引起鑄件粘模并使鑄件內部的氣孔率充填速度過大，會引起鑄件粘模并使鑄件內部的氣孔率增加，使其力學性能下降。增加，使其力學性能下降。 充填速度選擇的一般原則：充填速度選擇的一般原則： 對于厚壁或內部質量要求較高的鑄件，應選擇較低的充對于厚壁或內部質量要求較高的鑄件，應選擇較低的充填速度和高的增壓比壓；填速度和高的增壓比壓； 對于薄壁或表面質量要求較高的鑄件，應選擇較高的比對于薄壁或表面質量要求較高的鑄件，應選擇較高的比壓和高的充填速度；壓和高的充填速度；

34、合金的澆注溫度較低、合金和模具材料的導熱性能好、合金的澆注溫度較低、合金和模具材料的導熱性能好、內澆道厚度較大時，要選擇較高的充填速度。內澆道厚度較大時，要選擇較高的充填速度。 常用的充填速度見表常用的充填速度見表4-16 （一）澆注溫度（一）澆注溫度 是指從壓室進入型腔時金屬液的平均溫度。一般用保溫是指從壓室進入型腔時金屬液的平均溫度。一般用保溫爐內的溫度表示。爐內的溫度表示。 澆注溫度過高，合金收縮大，鑄件易產生裂紋，鑄件的澆注溫度過高，合金收縮大，鑄件易產生裂紋，鑄件的晶粒粗大，還能造成脆性；晶粒粗大，還能造成脆性； 澆注溫度過低，易產生冷隔、表面出現(xiàn)流紋和澆不足等澆注溫度過低，易產生冷

35、隔、表面出現(xiàn)流紋和澆不足等缺陷。缺陷。 在壓力較高時，應降低澆注溫度。在壓力較高時，應降低澆注溫度。 各種壓鑄合金的澆注溫度見表各種壓鑄合金的澆注溫度見表4-17 。 壓鑄模在使用前要預熱到一定的溫度。壓鑄模在使用前要預熱到一定的溫度。 作用：作用：避免高溫金屬液對冷壓鑄模的避免高溫金屬液對冷壓鑄模的“熱沖擊熱沖擊”，以延，以延長模具的使用壽命；避免金屬液在模具中因激冷而很快長模具的使用壽命；避免金屬液在模具中因激冷而很快失去流動性，使鑄件不能順利充型，造成澆不足、冷隔、失去流動性，使鑄件不能順利充型，造成澆不足、冷隔、“冰凍冰凍”等缺陷。等缺陷。 預熱的方法：煤氣噴燒、噴燈、電熱器或感應加熱

36、。預熱的方法：煤氣噴燒、噴燈、電熱器或感應加熱。 壓鑄模具的溫度過高時，應采取冷卻措施。通常用壓縮壓鑄模具的溫度過高時，應采取冷卻措施。通常用壓縮空氣、水或其他液體進行冷卻?？諝?、水或其他液體進行冷卻。 壓鑄模的工作溫度可按下式計算或根據(jù)表壓鑄模的工作溫度可按下式計算或根據(jù)表4-18查得：查得：t型型1/3t澆澆 t 為保證壓鑄生產的連續(xù)進行，在每一個壓鑄循環(huán)中，金為保證壓鑄生產的連續(xù)進行，在每一個壓鑄循環(huán)中，金屬液傳遞給模具的熱量、模具自然散熱以及通過冷卻系屬液傳遞給模具的熱量、模具自然散熱以及通過冷卻系統(tǒng)傳走的熱量應保持平衡。統(tǒng)傳走的熱量應保持平衡。 模具熱平衡的關系式：模具熱平衡的關系式

37、： （一）充填時間（一）充填時間 自金屬液開始進入型腔起到充滿型腔為止，所需要的時自金屬液開始進入型腔起到充滿型腔為止，所需要的時間間充填時間充填時間。 充填時間的長短取決于鑄件的體積、壁厚的大小及鑄件充填時間的長短取決于鑄件的體積、壁厚的大小及鑄件形狀的復雜程度；形狀的復雜程度； 對于大而簡單的鑄件，充填時間要相對長些；對于大而簡單的鑄件，充填時間要相對長些； 對于復雜和薄壁的鑄件，其充填時間要短些。表對于復雜和薄壁的鑄件，其充填時間要短些。表4-19壓鑄工藝中的壓鑄時間是指壓鑄工藝中的壓鑄時間是指充填時間、增壓建壓時間、充填時間、增壓建壓時間、持壓時間和留模時間持壓時間和留模時間。 （二）

38、（二）增壓建壓時間增壓建壓時間 是指金屬液在充模的增壓階段，從充滿型腔的瞬時開始，是指金屬液在充模的增壓階段，從充滿型腔的瞬時開始，至達到預定增壓壓力所需的時間，也就是比壓由壓射比至達到預定增壓壓力所需的時間，也就是比壓由壓射比壓上升到增壓比壓所需的時間。壓上升到增壓比壓所需的時間。 增壓建壓時間增壓建壓時間 取決于型腔中金屬液的凝固時間。取決于型腔中金屬液的凝固時間。 凝固時間長的合金，其增壓建壓時間可適當延長，但凝固時間長的合金，其增壓建壓時間可適當延長，但必須在內澆口凝固之前達到增壓比壓，否則合金已經(jīng)凝必須在內澆口凝固之前達到增壓比壓，否則合金已經(jīng)凝固，壓力無法傳遞，失去增壓壓實作用。固

39、，壓力無法傳遞，失去增壓壓實作用。（三）持壓時間（三）持壓時間 持壓時間持壓時間-金屬液充填型腔到內澆道完全凝固之前，增金屬液充填型腔到內澆道完全凝固之前，增壓比壓持續(xù)的時間。壓比壓持續(xù)的時間。 作用：作用：使壓力傳遞給未凝固的金屬，保證鑄件在壓力下使壓力傳遞給未凝固的金屬，保證鑄件在壓力下結晶，以獲得致密的組織。結晶，以獲得致密的組織。 持壓時間的長短取決于鑄件的材質和壁厚；持壓時間的長短取決于鑄件的材質和壁厚； 對熔點高、結晶范圍大和厚壁的鑄件，持壓時間要長些。對熔點高、結晶范圍大和厚壁的鑄件，持壓時間要長些。若持壓時間不足，則易造成鑄件疏松；若持壓時間不足，則易造成鑄件疏松； 對結晶范圍

40、小而壁薄的鑄件，其持壓時間短些。表對結晶范圍小而壁薄的鑄件，其持壓時間短些。表4-20。（四）留模時間（開模時間）（四）留模時間（開模時間） 留模時間留模時間-從持壓時間終了到開模推出壓鑄件的時間，從持壓時間終了到開模推出壓鑄件的時間，以推出鑄件不變形、不開裂的最短時間為宜。以推出鑄件不變形、不開裂的最短時間為宜。 一般來說，合金收縮率大、強度高、壓鑄件壁薄、模具熱一般來說，合金收縮率大、強度高、壓鑄件壁薄、模具熱容量大、散熱快，留模時間應短些，反之就長些。容量大、散熱快，留模時間應短些，反之就長些。 但留模時間過長，會降低生產率、而且容易造成脫模困但留模時間過長，會降低生產率、而且容易造成脫

41、模困難及引起裂紋。難及引起裂紋。 壓室充滿度壓室充滿度-指澆入壓室的金屬液量占壓室容量的百分指澆入壓室的金屬液量占壓室容量的百分數(shù)。數(shù)。 壓室充滿度一般以壓室充滿度一般以70%80%為宜。為宜。 充滿度過小，則增加壓室內的空氣量，金屬液包卷氣體嚴充滿度過小，則增加壓室內的空氣量，金屬液包卷氣體嚴重，使壓鑄件的氣孔增加，還會使金屬液激冷，模具的熱重，使壓鑄件的氣孔增加，還會使金屬液激冷，模具的熱平衡難于控制。平衡難于控制。 壓室充滿度的計算公式為：壓室充滿度的計算公式為：一、一、 壓鑄涂料的作用：壓鑄涂料的作用： 高溫時保持良好的潤滑性能；高溫時保持良好的潤滑性能； 降低模具的熱導率，保持金屬液

42、的流動性；降低模具的熱導率，保持金屬液的流動性； 保護模具；保護模具； 預防粘模；預防粘模； 減少鑄件與模具成形部分（尤其是型芯）之間的摩擦。減少鑄件與模具成形部分（尤其是型芯）之間的摩擦。二、對涂料的要求：二、對涂料的要求： 在高溫狀態(tài)下具有良好的潤滑性；在高溫狀態(tài)下具有良好的潤滑性； 揮發(fā)性低，不增加型內氣體；揮發(fā)性低，不增加型內氣體； 對模具及鑄件無腐蝕作用；對模具及鑄件無腐蝕作用； 性能穩(wěn)定，在空氣中稀釋劑揮發(fā)慢，存放期長；性能穩(wěn)定，在空氣中稀釋劑揮發(fā)慢，存放期長； 高溫時不會析出有害氣體，不會在型腔表面產生積垢；高溫時不會析出有害氣體，不會在型腔表面產生積垢； 配制工藝簡單，材料來源

43、豐富，價廉。配制工藝簡單，材料來源豐富，價廉。 三、壓鑄涂料的使用三、壓鑄涂料的使用1、注意用量，不論是涂刷還是噴涂應避免涂料的厚薄不均、注意用量，不論是涂刷還是噴涂應避免涂料的厚薄不均勻或者太厚。勻或者太厚。2、噴涂時模具溫度控制在、噴涂時模具溫度控制在180200。3、噴涂或涂刷后，應待涂料中的稀釋劑揮發(fā)后才能合模澆噴涂或涂刷后，應待涂料中的稀釋劑揮發(fā)后才能合模澆注。注。壓鑄用涂料及配制方法見表壓鑄用涂料及配制方法見表4-22。一、壓鑄件的清理一、壓鑄件的清理 包括去除澆口、排氣槽、溢流槽、飛邊、毛刺和修整等。包括去除澆口、排氣槽、溢流槽、飛邊、毛刺和修整等。 二、壓鑄件浸滲處理二、壓鑄件

44、浸滲處理 壓鑄件內部缺陷如氣孔、針孔或疏松等，可壓入密封劑壓鑄件內部缺陷如氣孔、針孔或疏松等，可壓入密封劑（浸滲劑）使其具有耐壓性（氣密性、防水性），這種（浸滲劑）使其具有耐壓性（氣密性、防水性），這種方法稱為浸滲處理。方法稱為浸滲處理。三、壓鑄件的后處理和表面處理三、壓鑄件的后處理和表面處理后處理：后處理： 壓鑄件的后處理，主要是指時效退火和負溫度處理，目壓鑄件的后處理，主要是指時效退火和負溫度處理，目的是消除內應力，穩(wěn)定壓鑄件的尺寸，提高其力學性能。的是消除內應力，穩(wěn)定壓鑄件的尺寸，提高其力學性能。 壓鑄件的表面處理，提高其耐蝕性和美觀。壓鑄件的表面處理，提高其耐蝕性和美觀。表面處理表面處

45、理 鋅合金壓鑄件的表面處理主要是指鋅合金壓鑄件的表面處理主要是指鉻酸鹽鈍化處理、鉻酸鹽鈍化處理、鍍鉻、鍍鋅；鍍鉻、鍍鋅； 經(jīng)磷酸鹽和鉻酸鹽液處理后涂漆；經(jīng)磷酸鹽和鉻酸鹽液處理后涂漆； 噴涂環(huán)氧樹脂封涂層；噴涂環(huán)氧樹脂封涂層； 噴涂金屬膜以模擬出銅、銀、噴涂金屬膜以模擬出銅、銀、黃銅和金的外觀，或采用陽極處理。黃銅和金的外觀，或采用陽極處理。 鋁合金壓鑄件表面的氧化膜有耐蝕作用，一般不用表面鋁合金壓鑄件表面的氧化膜有耐蝕作用，一般不用表面處理。處理。 鎂合金壓鑄件很少在鑄態(tài)下使用，至少應對其進行形成鎂合金壓鑄件很少在鑄態(tài)下使用，至少應對其進行形成防蝕性保護膜后才可使用。防蝕性保護膜后才可使用。

46、半固態(tài)壓鑄是一種新工藝。半固態(tài)壓鑄是一種新工藝。 在金屬凝固過程中施加強烈攪拌，可使普通鑄造成形時在金屬凝固過程中施加強烈攪拌，可使普通鑄造成形時易于形成的樹枝晶網(wǎng)絡骨架被打碎而成為分散的顆粒懸易于形成的樹枝晶網(wǎng)絡骨架被打碎而成為分散的顆粒懸浮在剩余液相中，這種制備的合金稱為非枝晶半固態(tài)合浮在剩余液相中，這種制備的合金稱為非枝晶半固態(tài)合金。金。一、半固態(tài)壓鑄的特點：一、半固態(tài)壓鑄的特點： 澆注溫度低，可提高模具壽命澆注溫度低，可提高模具壽命 鑄件不易出現(xiàn)疏松、縮孔，鑄件質量高；鑄件不易出現(xiàn)疏松、縮孔，鑄件質量高； 充模性能好，可改善鑄件的表面質量；充模性能好，可改善鑄件的表面質量； 可精確計量

47、壓射金屬的質量，取消通常需要的保溫爐，可精確計量壓射金屬的質量，取消通常需要的保溫爐，改善工作環(huán)境，提高生產率。改善工作環(huán)境，提高生產率。二、半固態(tài)合金的制備二、半固態(tài)合金的制備方法：方法：1.機械攪拌法機械攪拌法2.電磁攪拌法電磁攪拌法3.應變激活法應變激活法 半固態(tài)成形的方法有：半固態(tài)成形的方法有： 1.1.流變成形流變成形 ； 2.2.觸變觸變成形成形 三、半固態(tài)壓鑄成形方法三、半固態(tài)壓鑄成形方法1.流變壓鑄流變壓鑄-將金屬液從液相到固相的過程中進行將金屬液從液相到固相的過程中進行強烈攪拌強烈攪拌，在一定，在一定固相率下直接將所得到的半固態(tài)金屬漿料壓鑄成形的方固相率下直接將所得到的半固態(tài)

48、金屬漿料壓鑄成形的方法。法。因直接獲得的半固態(tài)金屬漿料的保存和輸送很不方便，故因直接獲得的半固態(tài)金屬漿料的保存和輸送很不方便，故實際上應用很少。實際上應用很少。使普通鑄造易于形成的使普通鑄造易于形成的樹枝晶網(wǎng)絡骨架被打碎樹枝晶網(wǎng)絡骨架被打碎而保留分散的顆粒組織而保留分散的顆粒組織形態(tài)。形態(tài)。2.觸變壓鑄觸變壓鑄將制取的半固態(tài)金屬漿料凝固成鑄錠，再按需要將其切割將制取的半固態(tài)金屬漿料凝固成鑄錠，再按需要將其切割成一定大小，并使其重新加熱（坯料的二次加熱）至金屬成一定大小，并使其重新加熱（坯料的二次加熱）至金屬的半固態(tài)區(qū)，這時的金屬鑄錠稱為半固態(tài)合金坯料。利用的半固態(tài)區(qū)，這時的金屬鑄錠稱為半固態(tài)合金坯料。利用半固態(tài)坯料進行壓鑄成形的方法，就稱為半固態(tài)坯料進行壓鑄成形的方法，就稱為觸變壓鑄觸變壓鑄。四、