壓鑄工藝簡介

壓鑄工藝就是利用機器、壓鑄模具和合金等三大要素，將壓力、速度及時間統一的過程。

壓鑄工藝是近代金屬加工工藝中發展較快的一種少無切削的特種鑄造方法。它是將熔融金屬在高壓高速下充填鑄型，并在高壓下結晶凝固形成鑄件的過程。高壓高速是壓力鑄造的主要特征。常用的壓力為數十兆帕，填充速度（內澆口速度）約為16～80米/秒，金屬液填充模具型腔的時間極短，約為0。01～0。2秒。

由于用這種方法生產產品具有生產效率高，工序簡單，壓鑄件公差等級較高，表面粗糙度好，機械強度大，可以省去大量的機械加工工序和設備，節約原材料等優點，所以現已成為我國鑄造業中的一個重要組成部分。

壓鑄工藝是將壓鑄機、壓鑄模具和合金三大要素有機地組合而加以綜合運用的過程。而壓鑄時金屬按填充型腔的過程，是將壓力、速度、溫度以及時間等工藝因素得到統一的過程。同時，這些工藝因素又相互影響，相互制約，并且相輔相成。只有正確選擇和調整這些因素，使之協調一致，才能獲得預期的結果。因此，在壓鑄過程中不僅要重視壓鑄件結構的工藝性，壓鑄模具的先進性，壓鑄機性能和結構優良性，壓鑄合金選用的適應性和熔煉工藝的規范性；更應重視壓力、溫度和時間等工藝參數對壓鑄件質量的重要作用。在壓鑄過程中應重視對這些參數進行有效的控制。

壓力

壓力的存在是壓鑄工藝區別其他鑄造方法的主要特點。

壓射力

壓射力是壓鑄機壓射機構中推動壓射活塞運動的力。它是反映壓鑄機功能的一個主要參數。

壓射力的大小,由壓射缸的截面積和工作液的壓力所決定。壓射力的計算公式如下:

P壓射力=P壓射油缸×π×D2/4

式中:P壓射力-壓射力(N-牛)

P壓射油缸-壓射油缸內工作液的壓力(Pa-帕)

D-壓射缸的直徑(m-米)

π=3。1416

比壓

壓室內熔融金屬在單位面積上所受的壓力稱為比壓。比壓也是壓射力與壓室

截面積的比值關系換算的結果。其計算公式如下:

P比壓=P壓射力/F壓室截面積

式中:P比壓-比壓(Pa-帕)

P壓射力-壓射力(N-牛)

F壓室截面積-壓室截面積(m2-米2)

即F壓室截面積=πD2/4 式中D(m-米)為壓室直徑，π=3。1416

壓力的作用

(1)比壓對鑄件機械性能的影響

比壓增大,結晶細,細晶層增厚,由于填充特性改善,表面質量提高,氣孔影響減輕,從而抗拉強度提高,但延伸率有所降低。

(2)對填充條件的影響

合金熔液在高比壓作用下填充型腔,合金溫度升高,流動性改善,有利于鑄件質量的提高。

比壓的選擇

(1)根據壓鑄件的強度要求考慮

將壓鑄件分為有強度要求的和一般要求的兩類,對于有強度要求的,應該具有良好的致密度。這是應該采用高的增壓比壓。

(2)根據壓鑄件壁厚考慮

在一般情況下,壓鑄薄壁鑄件時,型腔中的流動阻力較大,內澆口也采用較薄的厚度,因此具有大的阻力,故要有較大的填充比壓,才能保證達到需要的內澆口速度。 對于厚壁鑄件,一方面選定的內澆口速度較低,并且金屬的凝固時間較長,可以采用較小的填充比壓；另一方面,為了使鑄件具有一定的致密度,還需要有足夠的增壓比壓才能滿足要求。 對于形狀復雜的鑄件,填充比壓應選用高一些。此外,如合金的類別,內澆口速度的大小,壓鑄機合模能力的功率及模具的強度等,都應作適當考慮。 填充比壓的大小,主要根據選定的內澆口速度計算得到。 至于增壓比壓的大小,根據合金類別,可參考下表數值選用。當型腔中排氣條件良好,內澆口厚度與鑄件壁厚的比值適當的情況下,可選用低的增壓比壓。而排氣條件愈差,內澆口厚度與鑄件壁厚比值愈小時,則增壓比壓應愈高。

推薦選用增壓比壓范圍表

適用類型 鋁合金壓鑄 鋅合金壓鑄 黃銅壓鑄

承受輕負荷的零件 30～40MPa 13～20MPa 30～40MPa

承受較大負荷的零件 40～80MPa 20～30MPa 40～60MPa

氣密性面大壁薄零件 80～120MPa25～40MPa 80～100MPa