第3章壓鑄工藝課件

第3章壓鑄工藝3.1壓力3.2速度3.3溫度3.4時(shí)間3.5壓室充滿度3.6壓鑄涂料3.7壓鑄合金的熔煉與壓鑄件的后處理3.8壓鑄新技術(shù)3.1壓力壓力是使壓鑄件獲得致密組織和清晰輪廓的重要因素，壓鑄壓力有壓射力和壓射比壓兩種形式。3.1.1壓射力壓射力是指壓射沖頭作用于金屬液上的力，來(lái)源于高壓泵，壓鑄時(shí)，它推動(dòng)金屬液充填到模具型腔中。圖3-1所示為壓射各階段壓射力與壓射沖頭運(yùn)動(dòng)速度的變化。圖中所示壓射4個(gè)階段分別是：下一頁(yè)返回3.1壓力第一階段(τ1)此時(shí)壓射沖頭低速前進(jìn)，封住加料口，推動(dòng)金屬液前進(jìn)，壓室內(nèi)壓力平穩(wěn)上升，空氣慢慢排出。

第二階段(τ2)壓射沖頭以較快的速度前進(jìn)，將金屬液推至壓室前端，充滿壓室并堆積在澆口前沿。

第三階段(τ3)壓射沖頭按要求的最大速度前進(jìn)，金屬液突破內(nèi)澆口阻力充填型腔，并迅速充滿，壓力升至P3。

第四階段(τ4)壓射沖頭稍有前進(jìn)，但這段距離實(shí)際上很小。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1壓力上述過(guò)程稱為四級(jí)壓射。但目前壓鑄機(jī)大多是三級(jí)壓射，一般將第一、二級(jí)壓射階段作為一級(jí)壓射，第三、四階段則分別作為第二、三級(jí)壓射。壓射力的大小由壓射缸的截面積和工作液的壓力所決定式中Fy——壓射力，N；pg——壓射缸內(nèi)的工作壓力，Pa，當(dāng)無(wú)增壓機(jī)構(gòu)或增壓機(jī)構(gòu)未工作時(shí)，即為管道中工作液的壓力；D——壓射缸直徑，m。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1壓力增壓機(jī)構(gòu)工作時(shí)，壓射力式中Pg2——增壓時(shí)壓射缸內(nèi)的工作壓力，Pa。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1壓力3.1.2比壓及其選擇比壓是壓室內(nèi)金屬液?jiǎn)挝幻娣e上所受的力，即壓鑄機(jī)的壓射力與壓射沖頭截面積之比。壓射比壓可按下式計(jì)算式中pb——壓射比壓，Pa；d——壓射沖頭(或壓室)直徑，m。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1壓力選擇比壓時(shí)，應(yīng)根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)、合金特性、溫度及澆注系統(tǒng)等確定，一般在保證壓鑄件成形和使用要求的前提下，選用較低的比壓。選擇比壓時(shí)應(yīng)考慮的因素如表3-1所示。各種壓鑄合金的計(jì)算壓射比壓如表3-2所示。在壓鑄過(guò)程中，壓鑄機(jī)性能、澆注系統(tǒng)尺寸等因素對(duì)比壓都有一定影響。所以，實(shí)際選用的比壓應(yīng)等于計(jì)算比壓乘以壓力損失折算系數(shù)。壓力損失折算系數(shù)K值如表3-3所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.1壓力3.1.3脹模力壓鑄過(guò)程中，在壓射力作用下，金屬液充填型腔時(shí)，給型腔壁和分型面的一定的壓力稱脹模力。脹模力可用下式初步預(yù)算Fz=pb×A(3-4)式中Fz——脹模力，N；

pb——壓射比壓，Pa,有增壓機(jī)構(gòu)的壓鑄機(jī)采用增壓比壓；A——壓鑄件、澆口、排溢系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和，m2。上一頁(yè)返回3.2速

度3.2.1壓射速度壓射速度又稱沖頭速度，它是壓室內(nèi)的壓射沖頭推動(dòng)金屬液的移動(dòng)速度，也就是壓射沖頭的速度。壓射第一、第二階段是低速壓射，可防止金屬液從加料口濺出，同時(shí)使壓室內(nèi)的空氣有較充分的時(shí)間逸出，并使金屬液堆積在內(nèi)澆口前沿。低速壓射的速度根據(jù)澆到壓室內(nèi)金屬液的多少而定，可按表3-4選擇。壓射第三階段是高速壓射，以便金屬液通過(guò)內(nèi)澆口后迅速充滿型腔，并出現(xiàn)壓力峰，將壓鑄件壓實(shí)，消除或減小縮孔、縮松。下一頁(yè)返回3.2速

度計(jì)算高速壓射速度時(shí)，先由表3-5確定充填時(shí)間，然后按下式計(jì)算uyh=4V［1+(n-1)×0.1］/(πd2t)

（３-５）式中uyh——高速壓射速度，m/s；

V——型腔容積，m3；n——型腔數(shù)；d——壓射沖頭直徑，m；

t——填充時(shí)間，s。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.2速

度3.2.2內(nèi)澆口速度金屬液通過(guò)內(nèi)澆口處的線速度稱內(nèi)澆口速度，又稱充型速度，它是壓鑄工藝的重要參數(shù)之一。選用內(nèi)澆口速度時(shí)，參考如下。(1)鑄件形狀復(fù)雜或薄壁時(shí)，內(nèi)澆口速度應(yīng)高些。(2)合金澆入溫度低時(shí)，內(nèi)澆口速度可高些。(3)合金和模具材料導(dǎo)熱性能好時(shí)，內(nèi)澆口速度應(yīng)高些。(4)內(nèi)澆口厚度較厚時(shí)，內(nèi)澆口速度應(yīng)高些。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.2速

度3.2.3內(nèi)澆口速度與壓射速度和壓力的關(guān)系內(nèi)澆口速度不但與壓射速度有關(guān)，而且還與壓射力及壓射比壓有關(guān)。1.內(nèi)澆口速度與壓射速度的關(guān)系在冷壓室壓鑄機(jī)中，壓室、澆注系統(tǒng)和壓鑄模構(gòu)成一個(gè)封閉系統(tǒng)。根據(jù)連續(xù)性原理，內(nèi)澆口速度與壓射速度有固定關(guān)系，即式中vn——內(nèi)澆口速度，m/s;vy——壓射速度，m/s;d——壓射沖頭（壓室）直徑，m;An——內(nèi)澆口截面積，m2。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.2速

度2.內(nèi)澆口速度與壓力的關(guān)系根據(jù)流體力學(xué)及黏性流體因摩擦引起動(dòng)能損失的原理，內(nèi)澆口速度可按如下公式計(jì)算式中vn——內(nèi)澆口速度，m/s;pb——壓射比壓，Pa;

h——阻力系數(shù)，一般取0.3～0.6；

ρ——合金的液態(tài)密度，kg/m3,鋅合金為6.40×10-3kg/m3,鋁合金為2.40×10-3kg/m3，鎂合金為1.65×10-3kg/m3,銅合金為7.50×10-3kg/m3。上一頁(yè)返回

3.3溫

度3.3.1合金澆注溫度合金澆注溫度是指金屬液自壓室進(jìn)入型腔的平均溫度。澆注溫度高能提高金屬液流動(dòng)性和壓鑄件表面質(zhì)量。圖3-2和圖3-3所示為澆注溫度對(duì)壓鑄件力學(xué)性能的影響。選擇澆注溫度時(shí)，還應(yīng)綜合考慮壓射壓力、壓射速度和模具溫度。各種壓鑄合金的澆注溫度如表3-6所示。下一頁(yè)返回

3.3溫

度3.3.2模具溫度和模具熱平衡1.模具溫度預(yù)熱壓鑄?？梢员苊饨饘僖涸谀＞咧幸蚣だ涠沽鲃?dòng)性迅速降低，導(dǎo)致鑄件不能順利成形。即使成形也因激冷而增大線收縮，使壓鑄件產(chǎn)生裂紋或使表面粗糙度增加。壓鑄模的工作溫度可以按經(jīng)驗(yàn)公式(3-9)計(jì)算或由表3-7查得。壓鑄模溫度對(duì)壓鑄件力學(xué)性能的影響如圖3-4和圖3-5所示。式中Tm——壓鑄模工作溫度，℃；

Tj——金屬液澆注溫度，℃。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.3溫

度2.模具熱平衡在每一壓鑄循環(huán)中，模具從金屬液得到熱量，同時(shí)通過(guò)熱傳遞向外界散發(fā)熱量。如果單位時(shí)間內(nèi)吸熱與散熱達(dá)到平衡，就稱為模具的熱平衡。其關(guān)系式為Q=Q1+Q2+Q3

（3-10）式中Q——金屬液傳給模具的熱流量，kJ/h;Q1——模具自然傳走的熱流量，kJ／h；Q2——特定部位傳走的熱流量，kJ／h；Q3——冷卻系統(tǒng)傳走的熱流量，kJ／h。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.3溫

度冷卻系統(tǒng)可根據(jù)下面的公式計(jì)算。(1)每小時(shí)金屬液傳給模具的熱流量

Q=Nmq(3-11)式中N——壓鑄生產(chǎn)率，次／h；m——每一次壓鑄的合金質(zhì)量(含澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng))，kg；q——凝固熱量，kJ／kg，1kg金屬液由澆注溫度降到鑄件推出溫度所釋放的熱量，不同合金的凝固熱量q的值如表3-8所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.3溫

度(2)模具自然傳走的熱流量

Q1=Amf1(3-12)式中Am——模具散熱的表面積，m2；Am=模具側(cè)面積+動(dòng)、定模座板底面積+分型面面積×開(kāi)模率，其中，開(kāi)模率=開(kāi)模時(shí)間／壓鑄周期；f1——模具自然傳熱的面積熱流量，kJ／(m2·h)。幾種合金的f1值如下。鋅合金：4186.8kJ／(m2·h)；鋁合金、鎂合金：6280.2kJ／(m2·h)；銅合金：8373.6kJ／(m2·h）。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.3溫

度(3)每小時(shí)特定部位傳走的熱量。特定部位是指模具和壓鑄機(jī)上常設(shè)冷卻通道的部位，如分流錐、澆口套、噴嘴、壓室、壓射沖頭及壓鑄機(jī)定模安裝板等。分流錐(熱壓室壓鑄機(jī))、澆口套、噴嘴、壓室傳走的熱量式中At——特定部位冷卻通道的表面積，m2；f2——特定部位冷卻通道壁傳熱的面積熱流量，kJ／(m2·h)；上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.3溫

度分流錐取f2=251.2×104kJ／(m2·h)；澆口套、噴嘴、壓室取f2=209.3×104kJ／(m2·h)。壓射沖頭及壓鑄機(jī)定模安裝板冷卻通道壁傳走的熱量Q″2可在壓鑄過(guò)程中對(duì)每臺(tái)壓鑄機(jī)進(jìn)行測(cè)定。故每小時(shí)特定部位傳走熱量上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.3溫

度(4)冷卻系統(tǒng)每小時(shí)傳走的熱量(5)冷卻通道計(jì)算。根據(jù)式(3-15)求得Q3即可進(jìn)行冷卻通道計(jì)算。冷卻通道傳走的熱量與通道的表面積及面積熱流量有關(guān)，即式中A1——每個(gè)冷卻通道的表面積，m2；f3——冷卻通道壁的面積熱流量，kJ／(m2·h)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.3溫

度面積熱流量f3與冷卻通道離型腔壁的距離S、單根通道工作段長(zhǎng)度l、通道總長(zhǎng)度L(從通道入口到出口的長(zhǎng)度)及通道直徑有關(guān)。f3值可由表3-9確定。冷卻通道的總表面積與模具結(jié)構(gòu)、型腔布置、通道直徑和數(shù)量有關(guān)，即式中n——冷卻通道數(shù)；d——冷卻通道直徑，m；l——有效工作長(zhǎng)度，即通道工作段在型腔的投影長(zhǎng)度，m。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.3溫

度例：已知鋁合金(ZL102)箱形壓鑄件，平均壁厚為4mm，質(zhì)量為2.8kg，每次壓鑄澆入的鋁合金的實(shí)際質(zhì)量為3.6kg，預(yù)定壓鑄生產(chǎn)率N為45次／h，壓鑄模的總表面積A=2.4m2，設(shè)計(jì)此壓鑄模的冷卻通道。(1)熔融金屬每小時(shí)傳給模具的熱量Q=Nmq=45×3.6×887.6=143791（kJ／h）(2)模具表面每小時(shí)傳走的熱量Q1=Amf1=2.4×6280.2=15072.5（kJ／h）上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.3溫

度(3)特定部位每小時(shí)傳走的熱量。設(shè)動(dòng)模正對(duì)壓室部位的冷卻通道直徑為1.2cm，長(zhǎng)度為22cm，表面積為83cm2；澆口套冷卻環(huán)內(nèi)徑為10cm，長(zhǎng)度為5cm，表面積為157cm2；壓射沖頭冷卻通道傳走的熱量測(cè)定為8374kJ／h；壓鑄機(jī)定模安裝板冷卻通道傳走的熱量測(cè)定為12560kJ／h。則Q2=∑A1f2=0.0083×251.2×104+0.0157×209.3×104+8374+12560=74644（kJ／h）上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.3溫

度(4)設(shè)計(jì)動(dòng)、定模上的冷卻通道。冷卻通道應(yīng)傳走的熱量Q3=Q-Q1-Q2=54075（kJ／h）①動(dòng)模上的冷卻通道采用內(nèi)外管道式，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)可布置6個(gè)通道，單通道的有效長(zhǎng)度為0.1m，則nA1=2Q3/3f3≈0.0216（m2）d=nA1／(nπl(wèi))≈0.0115（m）≈12（mm）設(shè)壁間距s>2d，取25mm。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.3溫

度②定模上的冷卻通道：設(shè)l／L<2，s／d>3，取s為20mm，通道直徑為6mn，單通道有效長(zhǎng)度為320mm。則nA1=Q3／3f3=0.0215（m2）。通道總有效長(zhǎng)度l0=nA1／(πd)=1.14（m），通道個(gè)數(shù)n=l0／l=1.14／0.32=3.56（個(gè)），可設(shè)置4個(gè)冷卻通道。上一頁(yè)返回

3.4時(shí)

間3.4.1充填時(shí)間和增壓建壓時(shí)間金屬液從開(kāi)始進(jìn)入模具型腔到充滿型腔所需要的時(shí)間稱為充填時(shí)間。充填時(shí)間長(zhǎng)短取決于壓鑄件的大小、復(fù)雜程度、內(nèi)澆口截面積和內(nèi)澆口速度等。體積大形狀簡(jiǎn)單的壓鑄件，充填時(shí)間要長(zhǎng)些；體積小形狀復(fù)雜的壓鑄件，充填時(shí)間短些。充填時(shí)間短，快速充填，則情況相反。充填時(shí)間與壓鑄件平均壁厚及內(nèi)澆口速度的關(guān)系如表3-5所示。充填時(shí)間對(duì)壓鑄件質(zhì)量的影響如圖3-6所示。下一頁(yè)返回

3.4時(shí)

間3.4.2持壓時(shí)間和留模時(shí)間持壓時(shí)間內(nèi)的壓力是通過(guò)比鑄件凝固得更慢的余料、澆道、內(nèi)澆口等處的金屬液傳遞給鑄件的，所以持壓效果與余料、澆道的厚度及澆口厚度與鑄件厚度的比值有關(guān)。熔點(diǎn)高、結(jié)晶溫度范圍大或厚壁的鑄件，持壓時(shí)間需長(zhǎng)些；反之，則可短些。通常，金屬液充滿至完全凝固的時(shí)間很短，壓射沖頭持壓時(shí)間只需1～2s。生產(chǎn)中常用持壓時(shí)間如表3-10所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.4時(shí)

間留模時(shí)間是指持壓結(jié)束到開(kāi)模這段時(shí)間。若留模時(shí)間過(guò)短，由于鑄件溫度高，強(qiáng)度尚低，鑄件脫膜時(shí)易引起變形或開(kāi)裂，強(qiáng)度差的合金還可能由于內(nèi)部氣體膨脹而使鑄件表面彭泡。若合金收縮率大，強(qiáng)度高，鑄件壁薄，模具熱容量大，散熱快，鑄件留模時(shí)間可短些；反之，則需長(zhǎng)些。原則上以推出鑄件不變形、不開(kāi)裂的最短時(shí)間為宜。各種合金常用的留模時(shí)間可參考表3-11。上一頁(yè)返回

3.5壓室充滿度澆入壓室的金屬液量占?jí)菏胰萘康陌俜謹(jǐn)?shù)稱壓室充滿度。若充滿度過(guò)小，壓室上部空間過(guò)大，則金屬液包卷氣體嚴(yán)重，使鑄件氣孔增加，還會(huì)使金屬液在壓室內(nèi)被激冷，對(duì)充填不利。壓室充滿度計(jì)算公式為式中φ——壓室充滿度，%；mj——澆入壓室的金屬液質(zhì)量，g;mym——壓室內(nèi)完全充滿時(shí)的金屬液質(zhì)量，g;d——壓室內(nèi)徑，cm;l——壓室有效長(zhǎng)度（包括澆口套長(zhǎng)度），cm;ρ——金屬液密度，g/cm3。返回3.6壓鑄涂料壓鑄涂料指的是在壓鑄過(guò)程中，使壓鑄模易磨損部分在高溫下具有潤(rùn)滑性能，并減小活動(dòng)件阻力和防止粘模所用的潤(rùn)滑材料和稀釋劑的混合物。1.涂料的作用壓鑄涂料應(yīng)具有以下作用。（1）避免金屬液直接沖刷型腔和型芯表面，改善壓鑄模工作條件。（2）減小壓鑄模的熱導(dǎo)率，保持金屬液的流動(dòng)性，以改善金屬的成形性。（3）高溫時(shí)保持良好的潤(rùn)滑性能，減小鑄件與壓鑄模成形部分（尤其是型芯）之間的摩擦，從而減輕型腔的磨損程度，延長(zhǎng)壓鑄模壽命和提高鑄件表面質(zhì)量。（4）預(yù)防粘模（對(duì)鋁合金而言）。下一頁(yè)返回3.6壓鑄涂料2.對(duì)涂料的要求對(duì)壓鑄涂料的要求如下。（1）在高溫時(shí)，具有良好的潤(rùn)滑性，不會(huì)析出有害氣體。（2）揮發(fā)點(diǎn)低，在100℃～150℃時(shí)，稀釋劑能很快揮發(fā)，在空氣中稀釋劑揮發(fā)小，存放期長(zhǎng)。（3）涂敷性好，對(duì)壓鑄模及壓鑄件沒(méi)有腐蝕作用，不會(huì)在壓鑄模型腔表面產(chǎn)生積垢。（4）配方工藝簡(jiǎn)單，來(lái)源豐富，價(jià)格低廉。3.常用涂料及使用壓鑄涂料的種類繁多，其中較理想的成分、配方、配制方法和適用范圍如表3-12所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回3.6壓鑄涂料涂料使用時(shí)應(yīng)注意用量。噴涂時(shí)應(yīng)注意均勻程度，避免涂層太厚，涂時(shí)可用毛刷或噴槍等工具。用毛刷時(shí)，在涂刷后應(yīng)用壓縮空氣吹勻或用干凈的紗布擦勻。噴槍噴涂時(shí)應(yīng)均勻，避免涂料沉積。涂上涂料后，應(yīng)等涂料中的稀釋劑揮發(fā)后，再合模澆注。否則，型腔內(nèi)氣體量增多，會(huì)增加氣孔產(chǎn)生的可能性，甚至形成高的反壓力而使充型困難。此外，還應(yīng)注意模具的排氣槽不能被涂料堵塞，以免排氣不暢。對(duì)于型腔轉(zhuǎn)折、凹角部位，應(yīng)避免涂料的沉積，以確保鑄件輪廓清晰。上一頁(yè)返回

3.7壓鑄合金的熔煉與壓鑄件的后處理3.7.1壓鑄合金的熔煉壓鑄合金的熔煉是壓鑄過(guò)程的重要環(huán)節(jié)。壓鑄合金熔煉的一般過(guò)程如圖3-7所示。壓鑄合金的熔煉工藝特點(diǎn)如表3-13～表3-16所示。下一頁(yè)返回

3.7壓鑄合金的熔煉與壓鑄件的后處理3.7.2壓鑄件的清理壓鑄件的清理包括去除澆口(澆注系統(tǒng))、排溢系統(tǒng)的金屬物、飛邊及毛刺，有時(shí)還要修整經(jīng)過(guò)上述去除工作后所殘留的金屬或痕跡。切除澆口和飛邊所用的設(shè)備主要是沖床、液壓機(jī)和摩擦壓力機(jī)。在大量生產(chǎn)的條件下，可根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)和形狀設(shè)計(jì)專用模具，在沖床上一次完成清理任務(wù)。對(duì)于小孔、螺紋上的飛邊毛刺，可裝在專用卡具上，采用半自動(dòng)或自動(dòng)的多工位轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)，在各個(gè)工位上完成飛邊、毛刺的清理和澆注系統(tǒng)的切除工作。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.7壓鑄合金的熔煉與壓鑄件的后處理表面清理多采用普通多角滾筒和振動(dòng)埋入式清理裝置。對(duì)批量不大的簡(jiǎn)單小件可用多角清理滾筒，對(duì)表面要求高的裝飾品可用布制或皮革的拋光輪拋光，對(duì)大量生產(chǎn)的鑄件可采用螺殼式振動(dòng)清理機(jī)。清理后的鑄件按照使用要求還可進(jìn)行表面處理和浸滲，以增加光澤，防止腐蝕，提高氣密性。對(duì)于修整清理后的殘留金屬或痕跡可用橡膠砂輪或砂帶打磨，打磨時(shí)可用水與油的混合液潤(rùn)滑，簡(jiǎn)單小鑄件還可以用滾筒清理。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.7壓鑄合金的熔煉與壓鑄件的后處理3.7.3壓鑄件的浸滲、整形和修補(bǔ)(1)壓鑄件的浸滲。浸滲處理是將壓鑄件浸在裝有滲透、填補(bǔ)作用的浸滲液中，使浸滲液透入壓鑄件內(nèi)部的疏松處，從而提高了壓鑄件的氣密性能。(2)壓鑄件的整形。在一般情況下，壓鑄件變形后，允許用手工或機(jī)械方式進(jìn)行校正，這個(gè)校正的工序稱為整形。校正分為熱校正和冷校正兩種。熱校正是把鑄件加熱到退火溫度，用專用工具(校正模具或夾具)在手壓床或液壓床上校正；也可用專用工具夾持進(jìn)行退火；還可以在熱態(tài)時(shí)用木制的或者橡膠制成的榔頭進(jìn)行手工校正。冷校正是把變形的鑄件在室溫下進(jìn)行與上述方法相同的手工或機(jī)械的校正，其效果比熱校正差些，但操作方便。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.7壓鑄合金的熔煉與壓鑄件的后處理(3)壓鑄件的修補(bǔ)。壓鑄或加工后的鑄件，發(fā)現(xiàn)有不符合技術(shù)要求的缺陷時(shí)，一般都予以報(bào)廢，只有在下列情況下，并且有修補(bǔ)的可能時(shí)，才進(jìn)行修補(bǔ)。①形狀很復(fù)雜，壓鑄很困難或加工周期很長(zhǎng)的鑄件。②帶有鑄入鑲件，這種鑲件是由貴重材料制成的，或者是制造很困難而在回收后無(wú)法復(fù)用的。修補(bǔ)的方法有焊補(bǔ)法和嵌補(bǔ)法兩種。焊補(bǔ)法利用與鑄件材料相同或熔點(diǎn)略低而性質(zhì)相似的材料做成的焊條進(jìn)行釬焊，焊補(bǔ)后由鉗工修整至鑄件所要求的形狀和尺寸。嵌補(bǔ)法將鑄件缺陷部位加工成銷釘孔嵌以與鑄件材料相同的銷釘，然后用機(jī)械加工或由鉗工修整至鑄件所要求的形狀和尺寸。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.7壓鑄合金的熔煉與壓鑄件的后處理3.7.4壓鑄件的熱處理和表面處理(1)壓鑄件的熱處理。一般壓鑄件不宜進(jìn)行淬火處理。這是因?yàn)橐环矫?，壓鑄件具有較好的力學(xué)性能和致密的內(nèi)部組織，在使用上基本能夠滿足一般的要求；另一方面，淬火處理會(huì)導(dǎo)致壓鑄件表層頂起而形成鼓泡。只有當(dāng)采取了一些排除氣體的工藝措施，使壓鑄件的內(nèi)部氣孔大為減少以后，才能進(jìn)行淬火處理。通常為了穩(wěn)定鑄件的形狀和尺寸，或者為了消除壓鑄時(shí)的內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)行退火或時(shí)效處理是必要的。而退火、時(shí)效處理的溫度并不使鑄件產(chǎn)生鼓泡。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.7壓鑄合金的熔煉與壓鑄件的后處理(2)壓鑄件的表面處理。壓鑄件的表面處理主要是為了加強(qiáng)鑄件表面的耐腐蝕性和增加美觀。由于一般金屬在常溫下所產(chǎn)生的氧化膜多存在不均勻性、疏松性和多孔性的缺點(diǎn)，故不能防止金屬不再繼續(xù)受破壞。對(duì)鑄件進(jìn)行表面處理就是增厚氧化膜，從而提高壓鑄件的表面耐蝕性。壓鑄件的表面可以進(jìn)行人工氧化，還可以根據(jù)需要進(jìn)行涂漆、電鍍等表面處理。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.7壓鑄合金的熔煉與壓鑄件的后處理3.7.5壓鑄件的缺陷分析壓鑄件缺陷種類很多，缺陷形成的原因是多方面的。要消除壓鑄件的種種缺陷，必須首先識(shí)別缺陷，檢驗(yàn)出缺陷，并分析壓鑄件產(chǎn)生缺陷的原因，然后才能迅速而準(zhǔn)確地采取有效的措施。檢驗(yàn)前，應(yīng)該了解鑄件的用途和技術(shù)要求，以便正確地檢查鑄件表面或內(nèi)部的質(zhì)量。壓鑄件常見(jiàn)的缺陷分析及其改善措施如表3-17所示。上一頁(yè)返回

3.8壓鑄新技術(shù)3.8.1真空壓鑄真空壓鑄是利用輔助設(shè)備將壓鑄模型腔內(nèi)的空氣抽除而形成真空狀態(tài)，并在真空狀態(tài)下將金屬液壓鑄成形的方法。真空壓鑄主要有以下特點(diǎn)。(1)消除或顯著減少壓鑄件中的氣孔，增大壓鑄件的致密度，提高壓鑄件的力學(xué)性能和表面質(zhì)量，改善鍍復(fù)性能，使壓鑄件能進(jìn)行熱處理。(2)從壓鑄模型腔抽出的空氣顯著地降低了充填反壓力，可采用較低的壓射壓力(比常用的壓射壓力低10%～15%)，可在提高強(qiáng)度的條件下使壓鑄件壁厚減小25%～50%。下一頁(yè)返回

3.8壓鑄新技術(shù)(3)可減小澆注系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)。(4)在現(xiàn)代壓鑄機(jī)上可以在幾分之一秒內(nèi)抽成所需要的真空度，并且壓鑄模型腔中反壓力的減小增大了壓鑄件的結(jié)晶速度，縮短了壓鑄件在壓鑄模中停留的時(shí)間。因此，采用真空壓鑄法可提高生產(chǎn)率10%～20%。(5)密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造及安裝困難，成本較高，而且難以控制。真空壓鑄需要在很短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到所要求的真空度，因此必須根據(jù)型腔的容積先設(shè)計(jì)好預(yù)真空系統(tǒng)，如圖3-8所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.8壓鑄新技術(shù)真空壓鑄的抽氣裝置大體上有以下兩種類型。(1)利用真空罩封閉整個(gè)的壓鑄模，一些壓鑄機(jī)制造廠將其作為輔助裝置隨同主機(jī)一起供應(yīng)，其裝置如圖3-9所示。(2)借助分型面抽真空，其裝置如圖3-10所示。此法簡(jiǎn)單易行，可單獨(dú)配置。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.8壓鑄新技術(shù)3.8.2加氧壓鑄和定向抽氣加氧壓鑄（1）加氧壓鑄。加氧壓鑄是在鋁金屬液充填型腔之前，用氧氣充填壓室和型腔，以置換其中的空氣和其他氣體，當(dāng)鋁金屬液充填時(shí)，一方面通過(guò)排氣槽排出氧氣，另一方面噴散的鋁金屬液與沒(méi)有排出的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生Al2O3質(zhì)點(diǎn)，分散在壓鑄件內(nèi)部，從而消除不加氧時(shí)壓鑄件內(nèi)部形成的氣孔。這種Al2O3質(zhì)點(diǎn)顆粒細(xì)小，約在1μm以下，其質(zhì)（重）量占?jí)鸿T件總質(zhì)（重）量的0.1%～0.2%，不影響力學(xué)性能，并可使壓鑄件進(jìn)行熱處理上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.8壓鑄新技術(shù)加氧壓鑄僅適用于鋁合金壓鑄，加氧壓鑄有如下特點(diǎn)。①消除或減少氣孔，提高壓鑄件質(zhì)量。

②壓鑄件可在200℃～300℃的環(huán)境中工作，可以焊接。③與真空壓鑄比較，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，投資少。加氧壓鑄工藝如圖3-11所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.8壓鑄新技術(shù)（2）定向抽氣加氧壓鑄。定向抽氣加氧壓鑄實(shí)質(zhì)是一種真空壓鑄和加氧壓鑄相結(jié)合的工藝。工藝過(guò)程是在金屬液充填型腔之前，先將氣體沿金屬液充填的方向，以超過(guò)充填的速度抽出，使金屬液順利地充填。對(duì)有深凹或死角的復(fù)雜鑄件，在抽氣的同時(shí)進(jìn)行加氧，以達(dá)到更好的效果。其優(yōu)點(diǎn)在于避免了氣體卷入金屬液，防止了鑄件產(chǎn)生氣孔。定向抽氣加氧壓鑄裝置如圖3-12所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.8壓鑄新技術(shù)3.8.3精速密壓鑄精速密壓鑄是一種精確的、快速的和密實(shí)的壓鑄方法，又稱為套筒雙沖頭壓鑄法。

用普通壓鑄法生產(chǎn)的壓鑄件具有兩個(gè)基本缺陷——?dú)饪缀涂s孔。應(yīng)用精速密壓鑄法可以在較大程度上消除這兩種缺陷，從而提高壓鑄件的使用性能，擴(kuò)大壓鑄件的應(yīng)用范圍。

精速密壓鑄法采用的壓鑄機(jī)比普通壓鑄機(jī)增加了一個(gè)二次壓射機(jī)構(gòu)，如圖3-13

所示。雙沖頭機(jī)構(gòu)由一個(gè)大沖頭和一個(gè)小沖頭構(gòu)成，兩個(gè)沖頭組成一體，又各自獨(dú)立地由液壓缸推動(dòng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.8壓鑄新技術(shù)壓射動(dòng)作開(kāi)始時(shí)，大、小沖頭同時(shí)向左進(jìn)行壓射，當(dāng)鑄件外殼凝固后，大沖頭不能繼續(xù)前進(jìn)時(shí)，小沖頭繼續(xù)前進(jìn)50～152mm，把壓室內(nèi)部未凝固的金屬液壓入型腔，起壓實(shí)和補(bǔ)縮作用。精速密壓鑄法具有以下主要特點(diǎn)。(1)低的充填速度。

(2)厚的內(nèi)澆口。

(3)控制壓鑄件順序凝固。

(4)壓射機(jī)構(gòu)采用雙沖頭，應(yīng)用小沖頭輔助壓實(shí)，并降低壓射速度。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.8壓鑄新技術(shù)3.8.4半固態(tài)壓鑄半固態(tài)壓鑄是當(dāng)金屬液在凝固時(shí)，進(jìn)行強(qiáng)烈的攪拌，并在一定的冷卻速率下獲得50%左右甚至更高的固體組分的漿料，并將這種漿料進(jìn)行壓鑄的方法。通常分為兩種：第一種是將上述半固態(tài)的金屬漿料直接壓射到型腔里形成鑄件的方法，稱為流變鑄造法；第二種是將半固態(tài)漿料預(yù)先制成一定大小的錠塊，需要時(shí)再重新加熱到半固態(tài)溫度，然后送入壓室進(jìn)行壓鑄，稱為觸變鑄造法。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.8壓鑄新技術(shù)半固態(tài)壓鑄與全液態(tài)金屬壓鑄相比有如下優(yōu)點(diǎn)。(1)減少了熱沖擊。

(2)提高了壓鑄件的質(zhì)量。

(3)輸送方便。

半固態(tài)金屬漿料連續(xù)制備裝置如圖3-14所示。

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3.8壓鑄新技術(shù)3.8.5擠壓壓鑄擠壓壓鑄是一種引進(jìn)擠壓鑄造原理生產(chǎn)壓鑄件的壓鑄方法。普通壓鑄時(shí)，氣體不易排出，而擠壓鑄造施壓直接，不易包氣。壓鑄工作者將兩者結(jié)合起來(lái)，充分發(fā)揮兩者優(yōu)點(diǎn)。具體方法有兩種：一種為直接擠壓，直接將沖頭作型腔形狀進(jìn)行壓射；另一種為慢速充填，型腔充滿后，再用一沖頭施擠壓力。后者為間接擠壓法。上一頁(yè)下一頁(yè)返回

3.8壓鑄新技術(shù)3.8.6鐵合金壓鑄目前，實(shí)驗(yàn)證明已能壓鑄灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、低碳鋼、不銹鋼、合金鋼和工具鋼等鐵合金鑄件。鐵合金壓鑄向前發(fā)展的主要困難是壓鑄模壽命低。鐵合金的熔點(diǎn)比非鐵合金高得多，冷卻速度快，凝固范圍窄，流動(dòng)性差