壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)第2版江昌勇升級(jí)課件1-壓鑄原理及工藝參數(shù)選擇

壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章1第1章壓鑄原理及

工藝參數(shù)選擇本課程配套教材：《壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)》（第2版）主編江昌勇叢書名：高等院校材料專業(yè)"互聯(lián)網(wǎng)+"創(chuàng)新規(guī)劃教材樣書申請(qǐng)【本章要點(diǎn)與提示】知識(shí)要點(diǎn)目標(biāo)要求學(xué)習(xí)方法壓鑄過(guò)程的基本原理熟悉通過(guò)多媒體課件中的圖片介紹及動(dòng)畫演示，獲得對(duì)壓鑄過(guò)程的初步認(rèn)識(shí)，熟悉壓鑄過(guò)程的基本原理，并加深理解。液態(tài)金屬充填理論及金屬液流動(dòng)特性掌握結(jié)合老師的講解，對(duì)三種較為典型的液態(tài)金屬充填理論加深理解，熟悉充填時(shí)液態(tài)金屬流的種類及對(duì)其特性的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)影響壓鑄金屬流的因素以及金屬流與壓鑄件質(zhì)量之間的關(guān)系。壓鑄工藝參數(shù)及其選擇重點(diǎn)掌握注意區(qū)分不同工藝參數(shù)的含義及選擇規(guī)范。熟悉它們對(duì)壓鑄件成形質(zhì)量的影響。壓鑄涂料知道要求理解壓鑄涂料的作用及對(duì)涂料的要求，了解常用壓鑄涂料的種類（名稱）、配制方法及適用范圍。其他特殊壓鑄工藝了解建議課外閱讀相關(guān)的文獻(xiàn)資料，進(jìn)一步擴(kuò)充對(duì)其他特殊壓鑄工藝的了解。壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章3主要內(nèi)容壓鑄過(guò)程的基本原理

1

液態(tài)金屬的流動(dòng)狀態(tài)及其特性

3速度參數(shù)及其選擇

5時(shí)間參數(shù)及其選擇

7

液態(tài)金屬充填理論概述

2壓力參數(shù)及其選擇

4溫度參數(shù)及其選擇6壓鑄用涂料

8特殊壓鑄工藝簡(jiǎn)介

9壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章4》壓鑄過(guò)程的基本原理

1

熱室壓鑄過(guò)程的基本原理

壓室浸在熔化坩堝的液態(tài)金屬中，壓射部件不直接與機(jī)座連接，而是裝在坩堝上面，如圖所示。壓射沖頭上升時(shí)，坩堝中的金屬液通過(guò)進(jìn)液口進(jìn)入壓室內(nèi)，合模后，在壓射沖頭作用下，金屬液由壓室經(jīng)鵝頸管、噴嘴和澆注系統(tǒng)進(jìn)入模具型腔，冷卻凝固成壓鑄件，動(dòng)模移動(dòng)與定模分離而開模，通過(guò)推出機(jī)構(gòu)推出壓鑄件而脫模，取出壓鑄件即完成一個(gè)壓鑄循環(huán)。壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章5壓鑄過(guò)程的基本原理

1

臥式冷室壓鑄

合模(b)壓鑄成形(c)開模取件1-壓室；2-澆口套；3-定模；4-澆道凝料及余料；5-動(dòng)模；6-壓射沖頭；7-金屬液澆注口；8-金屬液；9-澆道；10-型芯；11-推桿壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章6壓鑄過(guò)程的基本原理

1

立式冷室壓鑄

(a)合模(b)壓鑄成形(c)開模取件1-壓射沖頭；2-金屬液；3-壓室；4-余料；5-反料沖頭；6-動(dòng)模；7-定模；8-噴嘴壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章7壓鑄過(guò)程的基本原理

1全立式冷室壓鑄

(a)沖頭下壓式(b)沖頭上壓式壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章8噴射充填的理論

液態(tài)金屬充填理論概述

2

由弗羅梅爾（Frommer）于1932年提出。液態(tài)金屬的充填過(guò)程遵循流體力學(xué)定律，并且有摩擦和渦流現(xiàn)象。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，熔融金屬?gòu)膬?nèi)澆口進(jìn)入型腔時(shí)，以內(nèi)澆口截面的形狀射向遠(yuǎn)離澆口的對(duì)面型壁，撞擊后，部分金屬聚積并產(chǎn)生渦流，另一部分金屬則向所有方向噴濺，并沿型壁返回流動(dòng)，金屬積聚所產(chǎn)生的反壓力使噴濺的金屬紊亂地與后來(lái)的主流匯合，由于型壁的摩擦，沿型壁流動(dòng)的金屬逐漸被積聚的金屬趕上而合在一起，其后便向澆口方向流回。壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章9“全壁厚”充填的理論

液態(tài)金屬充填理論概述

2

由勃蘭特（Brandt）于1937年提出的一種與當(dāng)時(shí)流傳的費(fèi)羅梅爾理論完全不同的金屬充填型腔形態(tài)理論。勃蘭特認(rèn)為，熔融金屬通過(guò)內(nèi)澆口進(jìn)入型腔時(shí)，自澆口處開始，由后向前充滿型腔厚度地流動(dòng)，流動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生渦流，型腔中的氣可以得到充分的排除，并且認(rèn)為，無(wú)論內(nèi)澆口截面積與型腔截面積之比的大小如何，填充形態(tài)仍然是“全壁厚”的。

壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章10“三階段”充填的理論

液態(tài)金屬充填理論概述

2

(a)形成薄殼層(b)繼續(xù)充填(c)即將充滿(d)充滿型腔

三階段填充理論由巴頓（Barton）于1944年提出。巴頓認(rèn)為，壓鑄過(guò)程是一個(gè)包含著熱力學(xué)、力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)因素的復(fù)合問(wèn)題。并通過(guò)試驗(yàn)提出這樣的看法，即充填過(guò)程大致分為三個(gè)階段，并且充填過(guò)程的三個(gè)階段對(duì)壓鑄件質(zhì)量所起的作用也不相同。

壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章11“三階段”充填的理論

液態(tài)金屬充填理論概述

2

第一階段，受內(nèi)澆口面積限制的金屬流射入型腔后，首先沖擊對(duì)面型壁，沿型腔表面向各方向擴(kuò)展，在型腔具有正確的熱平衡時(shí)，金屬流過(guò)的型壁上生成表層，這個(gè)表層即為壓鑄件的外殼（薄殼層）。這一階段影響壓鑄件的表面質(zhì)量。

第二階段，隨后進(jìn)入的液態(tài)金屬繼續(xù)沉積在薄殼層內(nèi)的空間里進(jìn)行充填，直至填滿。這一階段影響壓鑄件的硬度。

第三階段，在型腔完全充滿的同時(shí)，壓力通過(guò)處于尚未凝固的中心部分作用在壓鑄件上，型腔內(nèi)的金屬得到壓實(shí)。這一階段影響壓鑄件的強(qiáng)度。

壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章12×充填時(shí)液態(tài)金屬的種類及對(duì)其特性的利用

1）噴射及噴射流特性：在很大的運(yùn)動(dòng)能量的作用下能夠直線前進(jìn)。應(yīng)用：可以先充填那些阻力較大的部位及沒有排氣槽的部位。

液態(tài)金屬的流動(dòng)狀態(tài)及其特性

3

(a)(b)1-噴射；2-噴射流壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章13

2)壓力流及其應(yīng)用由噴射、噴射流轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫α鳎╝）噴射的前端開始轉(zhuǎn)變?yōu)閲娚淞麟A段（b）金屬液由噴射流進(jìn)入型腔約有型腔容積一半的階段（c）壓力流的階段（d）完成充填的階段

1—噴射2—噴射流3—壓力流充填時(shí)液態(tài)金屬的種類及對(duì)其特性的利用

液態(tài)金屬的流動(dòng)狀態(tài)及其特性

3壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章14

壓力流發(fā)生在偏離噴射及噴射流的通路部分（如鑄件上的凸臺(tái)）和遠(yuǎn)離內(nèi)澆口的部位。壓力流在阻力少的通道上前進(jìn)的特性很強(qiáng)。

壓力流沒有噴射流那樣大的運(yùn)動(dòng)能量，但具有接受后續(xù)金屬液中供給的壓力能，從而使金屬液沿著型腔內(nèi)壁前進(jìn)的特性。（開設(shè)排氣槽排氣）充填時(shí)液態(tài)金屬的種類及對(duì)其特性的利用

液態(tài)金屬的流動(dòng)狀態(tài)及其特性

3壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章15

3)再噴射發(fā)生再噴射的部位易產(chǎn)生氣孔和縮孔。將內(nèi)澆口設(shè)在靠近鑄件厚壁的部位。

4)補(bǔ)縮金屬流在內(nèi)澆口部位的金屬流尚未凝固之前，立即增高壓室內(nèi)的壓力，向型腔內(nèi)補(bǔ)充金屬液。充填時(shí)液態(tài)金屬的種類及對(duì)其特性的利用

液態(tài)金屬的流動(dòng)狀態(tài)及其特性

3壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章16影響壓鑄金屬流的因素

壓鑄過(guò)程中金屬液的充填形態(tài)與鑄件結(jié)構(gòu)、壓射條件、模溫、金屬液的溫度和粘度以及澆注系統(tǒng)的形狀尺寸等都有著密切的關(guān)系，這些因素的改變，也會(huì)導(dǎo)致金屬液充填形態(tài)的改變。

液態(tài)金屬的流動(dòng)狀態(tài)及其特性

3壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章17

1)金屬液隨壓射條件的改變而改變

（a）—（d）所示，金屬液高速壓射時(shí)的情況。（a）金屬液壓入前的準(zhǔn)備狀態(tài)；（b）完全噴射狀態(tài)；（c）-（d）噴射流--壓力流，卷入空氣。

（e）—（h）所示，金屬液低速壓射時(shí)的情況。（e）金屬液壓入前的準(zhǔn)備狀態(tài)；（f）型腔的1/3，轉(zhuǎn)換為高速壓射（g）、（h）噴射流（不發(fā)生噴射）

液態(tài)金屬的流動(dòng)狀態(tài)及其特性

3影響壓鑄金屬流的因素壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章18

2）內(nèi)澆口的形狀對(duì)壓鑄金屬液的影響分型面定模動(dòng)模定模定模定模

基本內(nèi)澆口形狀與金屬液的噴射方向

液態(tài)金屬的流動(dòng)狀態(tài)及其特性

3壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章19金屬流與壓鑄件的質(zhì)量

1）表面質(zhì)量

金屬流的流速越快，壓鑄件的表面質(zhì)量越好，越光滑；流速相同時(shí)，通過(guò)的金屬液越多，壓鑄件的表面質(zhì)量越好。

由噴射流充填的部位要比壓力流充填部位的表面質(zhì)量好；在薄壁部位設(shè)置內(nèi)澆口易獲得光亮的表面（但此時(shí)內(nèi)部缺陷增多）。

液態(tài)金屬的流動(dòng)狀態(tài)及其特性

3壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章20金屬流與壓鑄件的質(zhì)量

2）內(nèi)部質(zhì)量在金屬液充填終了到增壓壓力完全上升止，而金屬液尚未開始凝固的條件下，金屬液流速越緩慢，則內(nèi)部缺陷越少；如果在相同的時(shí)間內(nèi)金屬液充填完畢，則壓力流成型的鑄件比噴射流成型的鑄件的內(nèi)部缺陷少；但是采用壓力流的壓鑄件的形狀，總是會(huì)把氣體封閉在里邊，從而產(chǎn)生局部面積較大的內(nèi)部缺陷，此時(shí)應(yīng)在容易把氣體封閉的部位用噴射流的充填形式來(lái)減少內(nèi)部的缺陷。

液態(tài)金屬的流動(dòng)狀態(tài)及其特性

3壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章21金屬流與壓鑄件的質(zhì)量

3）強(qiáng)度及氣密性引起壓鑄件強(qiáng)度降低的原因主要有氣孔、縮孔、冷隔等，須綜合考慮壓鑄模的設(shè)計(jì)、壓鑄機(jī)的性能、壓鑄條件；保持合適的金屬液溫度和模溫、并在金屬液開始凝固前即行充填加壓以消除冷隔等缺陷；有效地排出氣體以獲得氣孔少、強(qiáng)度及氣密性質(zhì)量高的壓鑄件。

液態(tài)金屬的流動(dòng)狀態(tài)及其特性

3壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章22壓力參數(shù)及其選擇

4《1）壓鑄壓力壓鑄壓力在壓鑄工藝中是主要的參數(shù)之一，其表示形式有：壓射力來(lái)源于高壓泵，它是壓鑄機(jī)壓射機(jī)構(gòu)中推動(dòng)壓射活塞的力，其大小隨壓鑄機(jī)的規(guī)格不同而異。壓射比壓壓室內(nèi)金屬液在單位面積上所受的壓力。壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章23

壓射力的計(jì)算公式：

式中：Fγ-----壓射力（N）；Pg-----液壓系統(tǒng)的管路工作壓力（Pa）；AD

------壓鑄機(jī)壓射缸活塞的截面積(m2)。

壓射比壓的計(jì)算公式：

式中：Pb-----壓射比壓（Pa）；Fγ

-----壓射力（N）；Ad

-----壓射沖頭（近似壓室）截面積（m2)。壓力參數(shù)及其選擇

4壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章24

在壓鑄過(guò)程中作用在熔融合金上的壓力以兩種不同的形式和作用出現(xiàn)。熔融合金在流動(dòng)過(guò)程中的流體動(dòng)壓力，（完成充填和成形過(guò)程）；在充填結(jié)束后，以流體靜壓力形式出現(xiàn)的最終壓力（其值明顯大于動(dòng)壓力），（對(duì)凝固過(guò)程中的合金進(jìn)行“壓實(shí)”）。

液體金屬在壓室與壓鑄模中的運(yùn)動(dòng)可分解為四個(gè)階段2）壓鑄過(guò)程壓射比壓的變化壓力參數(shù)及其選擇

4壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章25壓力參數(shù)及其選擇

4壓鑄周期壓射比壓的變化曲線p1—慢壓射壓力；p2—快壓射壓力；p3—系統(tǒng)壓力；p200—增壓壓力穩(wěn)態(tài)值；t1—慢壓射時(shí)間；t2—快壓射時(shí)間；t3—系統(tǒng)升壓時(shí)間；t4—增壓延時(shí)時(shí)間；t5—增壓時(shí)間a—壓射沖頭速度與壓射時(shí)間的關(guān)系曲線；b—壓射壓力與壓射時(shí)間的關(guān)系曲線壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章26壓射壓力就是在充模剛結(jié)束時(shí)壓射沖頭作用于金屬液面上的力。壓射比壓就是在充模剛結(jié)束時(shí)壓射沖頭作用于單位面積金屬液面上的壓力。3）壓射比壓的選擇壓射比壓的選擇應(yīng)根據(jù)壓鑄件的形狀、尺寸、復(fù)雜程度、壁厚、合金的特性、溫度及排溢系統(tǒng)等確定。正確選擇壓射比壓的大小對(duì)鑄件的力學(xué)性能、表面質(zhì)量和模具的使用壽命都有很大的影響。壓力參數(shù)及其選擇

4壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章27一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。選擇合適的壓射比壓可以改善鑄件的力學(xué)性能：鑄件在較高的比壓下凝固，可以↑內(nèi)部組織的致密度，強(qiáng)度↑；但隨著比壓增大↑↑，鑄件的塑性指標(biāo)↓，強(qiáng)度也會(huì)↓，力學(xué)性能惡化?！鼔荷浔葔嚎梢蕴岣呓饘僖旱某淠Ｄ芰Γ乐硅T件產(chǎn)生冷隔或充填不足的缺陷，獲得輪廓清晰的鑄件。比壓↑↑，會(huì)加劇金屬液在充模時(shí)對(duì)型腔的沖擊，加速模具的磨損，影響模具的壽命。3）壓射比壓的選擇壓力參數(shù)及其選擇

4壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章28在壓鑄中，壓鑄速度有壓射速度和充填速度兩個(gè)不同概念。壓射速度是指壓鑄機(jī)壓射缸內(nèi)的液壓推動(dòng)壓射沖頭前進(jìn)的速度；充填速度是指液體金屬在壓力作用下，通過(guò)內(nèi)澆道進(jìn)入型腔的線速度。速度參數(shù)及其選擇

5《壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章29熔融金屬在壓射沖頭的推動(dòng)下，經(jīng)過(guò)澆注系統(tǒng)內(nèi)澆口時(shí)的速度可以認(rèn)為不變化或變化很小。把流動(dòng)過(guò)程看成在一封閉的管道中進(jìn)行，根據(jù)等流量連續(xù)方程：壓射速度由壓鑄機(jī)的特性決定，一般在0.1—7m/s范圍內(nèi)變動(dòng)。1）壓射速度和內(nèi)澆口截面積對(duì)充填速度的影響v1----壓射速度（m/s）v2----充填速度（m/s）Ad----壓射沖頭（近似壓室）截面積（m2)d----壓室（壓射沖頭）的直徑（m）Aj----內(nèi)澆口截面積（m2)速度參數(shù)及其選擇

5壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章302）充填速度與壓射比壓的關(guān)系充填速度與壓射比壓是兩個(gè)密切相關(guān)的物理量?？紤]粘度和摩擦阻力的影響根據(jù)伯努力方程：2----充填速度（m/s）Pb----壓射比壓（Pa）g----重力加速度（m/s2）

----液體金屬的重度（N/m3）----阻力系數(shù)（一般取0.358）速度參數(shù)及其選擇

5壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章31充填速度↓↓，會(huì)使鑄件的輪廓不清，甚至不能成形。充填速度↑↑，會(huì)引起鑄件粘型并使鑄件內(nèi)部氣孔率↑，使力學(xué)性能↓。充填速度也是壓鑄工藝主要參數(shù)之一，充填速度的高低直接影響壓鑄件的內(nèi)部和外觀質(zhì)量。3）充填速度的選用速度參數(shù)及其選擇

5壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章32合金的澆注溫度較低、合金和模具材料的導(dǎo)熱性能好、內(nèi)澆道厚度較大時(shí)，也要選擇較高的充填速度。充填速度的選擇，一般應(yīng)遵循的原則：對(duì)于厚壁或內(nèi)部質(zhì)量要求較高的鑄件，應(yīng)選擇較低的充填速度和高的增壓比壓；對(duì)于薄壁或表面質(zhì)量要求高的鑄件以及復(fù)雜的鑄件，應(yīng)選擇較高的比壓和高的充填速度；速度參數(shù)及其選擇

5壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章33合金澆注溫度是指金屬液從壓室進(jìn)入型腔的平均溫度，通常用保溫爐內(nèi)的溫度表示，一般高于合金液相線20~30℃。1）合金澆注溫度

澆注溫度↑↑，合金收縮大，使鑄件容易產(chǎn)生裂紋，鑄件晶粒粗大，還能造成脆性；

澆注溫度↓↓，易產(chǎn)生冷隔、表面流紋和澆不足等缺陷；溫度參數(shù)及其選擇6》壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章34

各種壓鑄合金澆注溫度溫度參數(shù)及其選擇6壓鑄件壁厚≤3mm壓鑄件壁厚＞3mm簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)復(fù)雜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)復(fù)雜結(jié)構(gòu)鋅合金含Al的420～440430～450410～430420～440含Cu的520～540530～550510～530520～540鋁合金含Si的610～630640～680590～630610～630含Cu的620～650640～700600～640620～650含Mg的640～660660～700620～660640～670鎂合金640～680660～700620～660640～680銅合金普通黃銅870～920900～950850～900870～920硅黃銅900～940930～970880～920900～940壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章352）壓鑄模具的溫度壓鑄模工作溫度一般可按下式計(jì)算：----壓鑄模工作溫度（℃）----液體金屬的澆注溫度（℃）----溫度控制公差（一般取25℃）壓鑄模工作溫度↑↑①產(chǎn)生粘模（特別是鋁合金）②鑄件來(lái)不及凝固、推出溫度過(guò)高而導(dǎo)致變形③模具的運(yùn)動(dòng)部件卡死④鑄件冷卻緩慢，造成晶粒粗大而影響其力學(xué)性能壓鑄模冷卻措施：壓縮空氣、水或其他液體

溫度參數(shù)及其選擇6壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章36

避免液體金屬在模具中因激冷而很快失去流動(dòng)性，使鑄件不能順利充型，造成澆不足、冷隔、“冰凍”等缺陷，或即使成形也因激冷增大線收縮，引起鑄件產(chǎn)生裂紋或表面粗糙度增加等缺陷；壓鑄模在壓鑄生產(chǎn)前應(yīng)預(yù)熱到一定溫度，在生產(chǎn)過(guò)程中要始終保持在一定的溫度范圍內(nèi)。

壓鑄模預(yù)熱的作用有三個(gè)方面：

避免高溫液體金屬對(duì)冷壓鑄模的“熱沖擊”而導(dǎo)致過(guò)早熱疲勞失效，以延長(zhǎng)壓鑄模使用壽命；壓鑄模中間隙部分的熱膨脹間隙應(yīng)在生產(chǎn)前通過(guò)預(yù)熱加以調(diào)整，不然合金液會(huì)穿入間隙而影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。壓鑄模的預(yù)熱方法：一般常用噴燈噴燒、煤氣噴燒、電阻加熱或電感應(yīng)加熱。溫度參數(shù)及其選擇6壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章37不同壓鑄合金的壓鑄模預(yù)熱溫度及工作溫度溫度參數(shù)及其選擇6壁厚≤3mm壁厚＞3mm簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)復(fù)雜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)復(fù)雜結(jié)構(gòu)鋅合金預(yù)熱溫度130~180150~200110~140120~150連續(xù)工作保持溫度180~200190~220140~170150~200鋁合金預(yù)熱溫度150~180200~230120~150150~180連續(xù)工作保持溫度180~240250~280150~180180~200鋁鎂合金預(yù)熱溫度170~190220~240150~170150~180連續(xù)工作保持溫度200~220260~280180~200180~200鎂合金預(yù)熱溫度150~180200~230120~150170~190連續(xù)工作保持溫度180~240250~280150~180200~240銅合金預(yù)熱溫度200~230230~250170~200200~230連續(xù)工作保持溫度300~325325~350250~300300~350壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章38《充填時(shí)間：金屬液自開始進(jìn)入模具型腔到充滿型腔所需的時(shí)間。最佳的充填時(shí)間——充填時(shí)間的長(zhǎng)短取決于鑄件的大小、復(fù)雜程度、內(nèi)澆口處的面積和充填速度。在壓鑄過(guò)程中，充填時(shí)間對(duì)鑄件質(zhì)量的影響：充填時(shí)間↑，充填速度↓，有利于排氣，但鑄件表面粗糙度較高；充填時(shí)間↓，充填速度↑，可獲得表面粗糙度較低的鑄件，但鑄件的致密度較差，鑄件內(nèi)部的氣孔量較多。1）充填時(shí)間時(shí)間參數(shù)及其選擇

7壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章39對(duì)大而簡(jiǎn)單的鑄件，充填時(shí)間要相對(duì)長(zhǎng)些；對(duì)復(fù)雜和薄壁鑄件充填時(shí)間要短些。當(dāng)壓鑄件體積確定后，充填時(shí)間與充填速度和內(nèi)澆口截面積之乘積成反比。時(shí)間參數(shù)及其選擇

7壓鑄件平均壁厚b/mm充填時(shí)間t/s壓鑄件平均壁厚b/mm充填時(shí)間t/s10.010~0.01450.048~0.0721.50.014~0.02060.056~0.06420.018~0.02670.066~0.1002.50.022~0.03280.076~0.11630.028~0.04090.088~0.1383.50.034~0.050100.100~0.16040.040~0.060壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章40持壓時(shí)間長(zhǎng)短取決于壓鑄件的材料和壁厚。對(duì)于熔點(diǎn)高、結(jié)晶溫度范圍大的厚壁壓鑄件，持壓時(shí)間應(yīng)長(zhǎng)些，對(duì)熔點(diǎn)低、結(jié)晶溫度范圍小的薄壁壓鑄件、持壓時(shí)間可以短些。2）持壓時(shí)間持壓時(shí)間的作用：

使壓射沖頭有足夠的時(shí)間將壓力傳給未凝固的金屬，使之在壓力下結(jié)晶，以獲得較致密組織的鑄件。持壓時(shí)間----從液態(tài)金屬充滿型腔到內(nèi)澆口完全凝固，在沖頭壓力作用下所持續(xù)的時(shí)間。時(shí)間參數(shù)及其選擇

7壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章41停留時(shí)間過(guò)短，由于鑄件強(qiáng)度尚低，可能在鑄件頂出和自壓鑄模落下時(shí)引起變形，對(duì)強(qiáng)度差的合金還可能因?yàn)閮?nèi)部氣孔的膨脹而產(chǎn)生表面氣泡。3）留模時(shí)間留模時(shí)間是指持壓時(shí)間終了到開模推出壓鑄件的時(shí)間，以推出壓鑄件不變形、不開裂的最短時(shí)間為宜。停留時(shí)間太長(zhǎng)，則鑄件溫度過(guò)低，收縮大，對(duì)抽芯和頂出鑄件的阻力亦大：對(duì)熱脆性合金還能引起鑄件開裂，同時(shí)也會(huì)降低壓鑄機(jī)的效率。時(shí)間參數(shù)及其選擇

7壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章42時(shí)間參數(shù)及其選擇

7生產(chǎn)中常用的持壓時(shí)間

s合金壓鑄件壁厚＜2.5mm壓鑄件壁厚2.5~6mm鋅合金1~23~7鋁合金1~23~8鎂合金1~23~8銅合金2~35~10各種壓鑄合金常用留模時(shí)間

s合金鑄件壁厚＜3mm鑄件壁厚3~4mm鑄件壁厚＞5mm鋅合金5~107~1220~25鋁合金7~1210~1525~30鎂合金7~1210~1515~25銅合金8~1515~2025~30壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章43壓鑄過(guò)程中對(duì)模具型腔、型芯表面、滑塊、推出元件、壓鑄機(jī)的沖頭和壓室等所噴涂的潤(rùn)滑材料和稀釋劑的混合物，通稱為壓鑄涂料?！磯鸿T用涂料

8壓鑄用涂料的種類（名稱）、配制方法及適用范圍詳見教材或其他有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章441）壓鑄涂料的作用壓鑄用涂料

80YYourTextHereYourTextHere壓鑄涂料的作用高溫時(shí)保持良好的潤(rùn)滑性能，減少壓鑄件與模具成型部分尤其是型芯之間的摩擦，便于推出，延長(zhǎng)模具壽命，提高壓鑄件的表面質(zhì)量；預(yù)防粘模（對(duì)鋁、鋅合金）

為壓鑄合金和模具之間提供有效的隔離保護(hù)層，避免金屬液直接沖刷型腔和型芯表面，改善模具的工作條件；降低模具熱導(dǎo)率，保持金屬液的流動(dòng)性，提高金屬的成型性；壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章45壓鑄用涂料

8

（1）在高溫狀態(tài)下具有良好的潤(rùn)滑性；

（3）涂敷性要好，對(duì)壓鑄模和壓鑄件無(wú)腐蝕作用；（5）高溫時(shí)不分解出有害氣體，且不會(huì)在壓鑄模型腔表面產(chǎn)生積垢；（2）揮發(fā)點(diǎn)低，在100~150℃，稀釋劑能很快揮發(fā)；（4）性能穩(wěn)定，在空氣中稀釋劑不應(yīng)揮發(fā)過(guò)快而變稠，存放期長(zhǎng)；

（6）配制工藝簡(jiǎn)單，來(lái)源豐富，價(jià)格便宜。2）對(duì)涂料的要求

壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章46

噴涂涂料后，應(yīng)特別注意壓鑄模排氣道的清理。3）涂料的使用

特別注意用量，要避免厚薄不均或者太厚；

噴涂時(shí)，涂料濃度要加以控制。涂刷時(shí)，在刷后應(yīng)用壓縮空氣吹勻；

噴涂或涂刷后，應(yīng)待涂料中的稀釋劑揮發(fā)后再合模澆注；

大多數(shù)壓鑄模應(yīng)每壓一次都上一次涂料，上涂料的時(shí)間要盡可能短；

一般對(duì)糊狀或膏狀涂料可用棉絲或硬毛刷涂刷；

有壓縮氣源的地方可用噴槍噴涂（適合油脂類涂料）；

對(duì)于轉(zhuǎn)折、凹角部位應(yīng)避免涂料沉積。壓鑄用涂料

8壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章47特殊壓鑄工藝簡(jiǎn)介

91）真空壓鑄

真空壓鑄是用真空泵抽出壓鑄模型腔內(nèi)的空氣，建立真空后注入金屬液的壓鑄方法。其真空度在52~82kPa（380~600mmHg）的范圍內(nèi)。這樣的真空度可以用機(jī)械泵來(lái)獲得。對(duì)于薄壁與復(fù)雜的壓鑄件真空度應(yīng)高些。真空壓鑄工藝由來(lái)已久，型腔抽氣在技術(shù)上也已圓滿解決，因此，真空壓鑄在20世紀(jì)50年代時(shí)曾被廣泛應(yīng)用。但目前，真空壓鑄只用于生產(chǎn)要求耐壓、機(jī)械強(qiáng)度高或要求熱處理的高質(zhì)量零件，如傳動(dòng)箱體、氣缸體等重要而結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件?！秹鸿T成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章48特殊壓鑄工藝簡(jiǎn)介

92）充氧壓鑄

充氧壓鑄僅適用于鋁合金壓鑄。所謂充氧壓鑄，就是指將干燥的氧氣充入壓室和壓鑄模型腔，以取代其中的空氣和其他氣體，使壓鑄過(guò)程中殘留在型腔中的氧與鋁液反應(yīng)形成Al2O3質(zhì)點(diǎn)，從而消除不充氧時(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)量占?jí)鸿T件總質(zhì)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。充氧壓鑄是消除鋁合金壓鑄件氣孔，提高壓鑄件質(zhì)量的一個(gè)有效途徑。壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章49特殊壓鑄工藝簡(jiǎn)介

93）精速密壓鑄

精速密壓鑄是精確、快速及密實(shí)的壓鑄方法的簡(jiǎn)稱。它采用兩個(gè)套在一起的內(nèi)外壓射沖頭，故又稱套筒雙沖頭壓鑄法。在壓射開始時(shí)，內(nèi)外沖頭同時(shí)壓射，當(dāng)填充結(jié)束壓鑄件外殼凝固型腔達(dá)到一定壓力后，限時(shí)開關(guān)啟動(dòng)，內(nèi)壓射沖頭繼續(xù)前進(jìn)，推動(dòng)壓室內(nèi)的金屬液補(bǔ)充壓實(shí)壓鑄件。圖（d）所示的結(jié)構(gòu)為在壓鑄模上另設(shè)補(bǔ)充壓射沖頭，對(duì)壓鑄件補(bǔ)充壓實(shí)，以獲得致密的組織。也可將補(bǔ)充壓射沖頭設(shè)在壓鑄件的厚壁處。

(a)開始狀態(tài)(b)中間狀態(tài)(c)壓實(shí)狀態(tài)(d)補(bǔ)充壓射沖頭示意圖1-外壓射沖頭2-內(nèi)壓射沖頭3-補(bǔ)充壓射沖頭4-推桿壓鑄成形工藝與模具設(shè)計(jì)（第2版）——第1章50特殊壓鑄工藝簡(jiǎn)介

94）半固態(tài)壓鑄

1-壓鑄合金；2-連續(xù)供給合金液；3-感應(yīng)加熱器；4-冷卻器；5-流變鑄錠；6-坯料；7-軟度指示計(jì)；8-坯料重新加熱裝置；9-壓室；10-壓鑄模半固態(tài)壓鑄裝置原理示