第一講 壓鑄基本概念-2

四.成型工藝（一）壁厚鋅合金:0.3MM

(最小)鋁﹕0.5MM

最小孔徑:0.7MM螺紋螺距﹕0.75MM

最大壁厚與最小壁厚之比不要大于3﹕1（應(yīng)設(shè)計(jì)壁厚均勻﹐保証足夠強(qiáng)度與剛度的前提）四.成型工藝（二）加強(qiáng)肋﹕大于或等于2.5MM﹐會(huì)降低抗拉強(qiáng)度﹐易產(chǎn)生氣孔﹐縮孔。設(shè)計(jì)原則﹕1﹐受力大﹐減小壁厚﹐改善強(qiáng)度.2﹐對(duì)稱布置﹐壁厚均勻﹐避免縮孔氣孔.3﹐與料流方向一致﹐避免亂流.4﹐避免在肋上設(shè)置任何零部件.四.成型工藝（三）脫模斜度β四.成型工藝（四）圓角四.成型工藝（五）孔鋅:0.8~1.5（最小直徑）鋁:2.0~2.5（最小直徑）（六）文字:凸凹紋﹐直紋例:平行紋（直紋）高0.7MM﹐間距1MM﹐角度60.5。外俓Φ34.5mm共104牙四.成型工藝（七）螺紋﹐齒輪

(八）嵌件合金外內(nèi)外內(nèi)6108P5P鋁10206P4P鋅最小螺距（P)0.751最小螺紋外徑最大螺紋長(zhǎng)度五.壓鑄合金及其性能（一）壓鑄合金

鋁(Al),鋅(Zn),鎂(Mg),鉛(Pb),錫(Sn),銅(Gu)（二）壓鑄合金之鋅合金熱室壓鑄用鋅合金中有效合金元素:鋁(Al),銅(Gu),鎂(Mg)

有害雜質(zhì)元素:鐵(Fe),硅(Si),鉛(Pb),鎘(Gd),錫(Sn)

來(lái)源於鋁來(lái)源於鋅

五.壓鑄合金及其性能鋅合金種類

鋅合金種類五.壓鑄合金及其性能

五.壓鑄合金及其性能

熱室壓鑄鋅合金中的合金元素---合金元素-鋁鋁的加入可`降低合金對(duì)鐵的反應(yīng)能力,因此降低了合金對(duì)鋅鍋,鵝頸及模具的侵蝕降低合金的熔點(diǎn)增加合金的流動(dòng)性能改善合金的機(jī)械性能產(chǎn)生Fe2Al5浮渣,造成其含量的下降五.壓鑄合金及其性能

熱室壓鑄鋅合金中的合金元素----合金元素-銅銅的加入可增加合金的強(qiáng)度提高合金的硬度改善合金的抗磨損性能降低合金的可延伸性造成壓鑄件的尺寸不穩(wěn)定性(產(chǎn)生時(shí)效脹大)(當(dāng)銅的含量>1.25%時(shí))五.壓鑄合金及其性能

熱室壓鑄鋅合金中的合金元素---合金元素-鎂鎂的加入可細(xì)化合金組織,從而增加壓鑄件的強(qiáng)度改善合金抗晶間腐蝕的能力改善合金的抗磨損性能降低合金的流動(dòng)性易在合金熔融狀態(tài)下氧化損耗五.壓鑄合金及其性能

熱室壓鑄鋅合金中的合金元素---雜質(zhì)元素-鎘,鉛

鎘在合金中的含量絕對(duì)不能>0.003%

降低合金的機(jī)械性能造成合金晶間腐蝕鉛在合金中的翎量絕對(duì)不能>0.003%

降低合金的時(shí)效機(jī)械性能當(dāng)含量超過(guò)0.005%時(shí),造成合金晶間腐蝕我們經(jīng)常遇到這樣的情況,工件剛壓鑄成型時(shí),其表面質(zhì)量一切正常.可是,在室溫下存放數(shù)星期或幾個(gè)月後,表面出現(xiàn)鼓泡.

五.壓鑄合金及其性能

熱室壓鑄鋅合金中的合金元素---雜質(zhì)元素-錫錫在鋅合金錠中的含量絕對(duì)不能>0.001%,

在太鑄件中的含量不能>0.002%造成合金晶間腐蝕降低合金的抗沖擊性能降低合金的抗拉伸強(qiáng)度引起尺寸不穩(wěn)定五.壓鑄合金及其性能

熱室壓鑄鋅合金中的合金元素---雜質(zhì)元素-鐵鋅合金中鐵元素含不能>0.02%,鐵元素可:增加合金的硬度但同時(shí)增加合金的脆性和合金中的鋁發(fā)生反應(yīng)形成Al5Fe2金屬間化合物,

造成鋁元素的損耗並形成浮渣在壓鑄件中出現(xiàn)硬點(diǎn)五.壓鑄合金及其性能

熱室壓鑄鋅合金中的合金元素---雜質(zhì)元素-硅硅在鋅合金中的含量絕對(duì)不能0.02%,提高鋅合金的脆性轉(zhuǎn)變溫率~20度降低鋅合金的可加工性五.壓鑄合金及其性能

熱室壓鑄鋅合金中的合金元素

----結(jié)論熱室壓鑄用鋅合金必須是以特高純度鋅為基礎(chǔ),加入特高純度鋁,鎂和銅嚴(yán)格控制壓鑄溫度,避免攪拌水口料重熔時(shí),一定要嚴(yán)格控制重熔溫度以避免鋁和鎂的損耗六.壓鑄工藝

影響金屬液充填成型的因素很多﹐主要有﹕壓射壓力﹐壓射速度﹐充填時(shí)間﹐壓鑄模溫。（一）壓射壓力的概念定義1﹕壓射力指壓射沖頭作用于金屬液面上的力。

(這個(gè)力在壓鑄過(guò)程中不是恆定不變的,它大小隨不同的壓鑄階段變化而改變.)壓射液壓缸壓射沖頭壓室熔液模具型腔

t1:F1為克服磨擦力(壓室中)t2:開(kāi)始進(jìn)入型腔﹐因澆口急減﹐阻力增大﹐F2>F1,達(dá)到高速充填

t3:(快速增壓階段)快速充填直止充滿型腔最大值F3為壓射壓力

t4:F4靜壓力﹐對(duì)鑄件壓實(shí)(壓射力與時(shí)間關(guān)係曲線見(jiàn)右圖)壓力F時(shí)間t六.壓鑄工藝

定義2﹕壓射壓力就是在充模剛結(jié)束時(shí)壓射沖頭作用在金屬液面上的力。定義3﹕壓射壓力是以壓射比壓來(lái)表示﹐壓射比壓就是充模結(jié)束時(shí)﹐壓射沖頭作用于單位面積金屬液面上的壓力。

P﹕壓射比壓（Pa）F4F

F:壓射壓力（N）Aπd2

d﹕壓室直徑(m)

A﹕沖頭截面積（m2）

壓射比壓與壓射壓力成正比﹐與壓射沖頭的截面積成反比。30MPa簡(jiǎn)單50MPa簡(jiǎn)單40MPa復(fù)雜60MPa復(fù)雜壁厚=<3mm壁厚

>3mm鋅合金的壓射比壓

P=

實(shí)際比壓應(yīng)等于計(jì)算比壓乘以壓力損減系數(shù)K(約0.88).

比壓大小可通過(guò)調(diào)節(jié)壓鑄機(jī)的壓射力和更換不同直徑的壓室來(lái)實(shí)現(xiàn)。六.壓鑄工藝

（二）充填速度及其選擇充填速度是指熔融金屬地壓射沖頭壓力的作用下﹐通過(guò)內(nèi)澆口時(shí)的線速度。影響充填速度的因素有壓射速度﹐壓射比壓和內(nèi)澆口截面積等。根據(jù)等流量連續(xù)方程V1A1

πD2V1

A2

4A2V1

壓射速度（m/s）V2

充填速度（m/s）A1壓室沖頭截面積（m2）A2內(nèi)澆口截面積D壓室沖頭直徑

A1V1=A2V2V2=在設(shè)計(jì)壓鑄模時(shí)﹐內(nèi)澆口的設(shè)置一般應(yīng)預(yù)留出修模位置﹐以便在試模時(shí)修整截面大小。匿內(nèi)澆口面積過(guò)小﹐充型壓力損失增加﹐加大壓鑄機(jī)負(fù)荷則充填速度過(guò)大﹐液態(tài)金屬呈噴射狀進(jìn)入型腔﹐壓鑄件內(nèi)部組織氣孔量增加﹐高速?zèng)_蝕型腔﹐影響壽命。當(dāng)澆口尺寸足夠大以后﹐充填速度控制主要是通過(guò)調(diào)節(jié)壓射速度來(lái)實(shí)現(xiàn)。六.壓鑄工藝

沖頭空行程壓射速度﹕

(m/s)鋅合金﹕0.3~0.5鋁﹕0.5~1.1

伯努力方程V=

2Pρ(理想)

V﹕流體速度（m/s）

P﹕流體壓力（Pa）ρ﹕流體密度（Kg/m3）V2=μ

2Pρ（因粘性﹐表面

張力﹐內(nèi)磨擦）μ﹕阻力系數(shù)鋅合金=

55.4V2P六.壓鑄工藝金屬液自開(kāi)始進(jìn)入模具型腔到充滿所需的時(shí)間稱為充模時(shí)間（三）合金的澆注溫度溶點(diǎn)﹕389。C澆鑄溫度﹕425。C逐層混

合糊狀凝固（四）模具溫度簡(jiǎn)單﹕180。C~200。C（連續(xù)工作）模具預(yù)熱130。C~180。C復(fù)雜﹕190。C~220。C（連續(xù)工作）模具預(yù)熱150。C~200。C（五）充填時(shí)間與持壓時(shí)間因素﹕大小﹐復(fù)雜程度﹐澆口處的面積﹐充填速度.

mm--鑄件重量(kg)

ρA2Vρ--流體密度（Kg/m3）A2--內(nèi)澆口截面積t=V--充填速度七.特殊壓鑄工藝

產(chǎn)生氣孔疏松的原因:高速充模氣體末完全排出及凝固收縮得不到充分補(bǔ)縮。（一）真空壓鑄特點(diǎn)﹕1.顯著減少氣孔,組織更致密,提高了力學(xué)性能;2.減小充型反壓力,成型好,表面質(zhì)量得到改善;3.可減小或不用排氣系統(tǒng);4.結(jié)構(gòu)復(fù)雜﹐成本高.

一般只適用于薄壁,流程較長(zhǎng)的鑄件,而對(duì)壁厚不均,較厚凸臺(tái)的鑄件,則加重縮松.（二）充氧壓鑄（P.F法壓鑄）又稱無(wú)氣孔壓鑄（既氣孔無(wú)氧氣）特點(diǎn)﹕1.消除氣孔,提高力學(xué)性能;2.可對(duì)充氧壓鑄件進(jìn)行熱處理,強(qiáng)度增高30%,屈服強(qiáng)度增強(qiáng)100%;3.充氧壓鑄可在200~300。C環(huán)境工作,可焊接;4.與真空相比,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,投資少,操作方便;5.操作時(shí)應(yīng)注意安全.七.特殊壓鑄工藝

（三）精.速.密壓鑄（ACURAD)特點(diǎn)﹕1.雙沖頭壓鑄;2.克服卷氣,收縮產(chǎn)生針孔;3.內(nèi)澆口采取定向凝固(下方),便于補(bǔ)縮.（四)半固態(tài)壓鑄合金所呈現(xiàn)狀態(tài)﹕樹(shù)枝狀晶體網(wǎng)狀打碎呈球形團(tuán)塊后壓鑄八.黑色金屬壓鑄

灰鑄鐵,可鍛鑄鐵﹐球墨鑄鐵﹐碳鋼﹐不銹鋼﹐合金鋼都屬于黑色金屬

特點(diǎn)﹕熔點(diǎn)高,壽命短.