壓力鑄造一、概述二、壓鑄定義及特點三、壓鑄過程及原理四、壓鑄件設(shè)計五、壓鑄合金及其選擇六、壓鑄的應(yīng)用范圍一、概述

壓力鑄造是近代金屬加工工藝中發(fā)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(jié)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(shù)十兆帕，填充速度（內(nèi)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(chǎn)產(chǎn)品具有生產(chǎn)效率高，工序簡單，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(shè)備，節(jié)約原材料等優(yōu)點，所以現(xiàn)已成為我國鑄造業(yè)中的一個重要組成部分。二、壓鑄定義及特點1.壓鑄定義及特點壓力鑄造（簡稱壓鑄）是在壓鑄機的壓室內(nèi)，澆入液態(tài)或半液態(tài)的金屬或合金，使它在高壓和高速下充填型腔，并且在高壓下成型和結(jié)晶而獲得鑄件的一種鑄造方法。由于金屬液受到很高比壓的作用，因而流速很高，充型時間極短。高壓力和高速度是壓鑄時液體金屬充填成型過程的兩大特點，也是壓鑄與其他鑄造方法最根本區(qū)別之所在。比如壓射比壓在幾兆帕至幾十兆帕范圍內(nèi)，甚至高達(dá)500MPa；充填速度為0.5—120m/s，充型時間很短，一般為0.01－0.2s，最短只有干分之幾秒。2.壓鑄的優(yōu)缺點優(yōu)點：1)產(chǎn)品質(zhì)量好。由于壓鑄型導(dǎo)熱快，金屬冷卻迅速，同時在壓力下結(jié)晶，鑄件具有細(xì)的晶粒組織，表面堅實，提高了鑄件的強度和硬度，此外鑄件尺寸穩(wěn)定，互換性好，可生產(chǎn)出薄壁復(fù)雜零件；2)生產(chǎn)率高，壓鑄模使用次數(shù)多；3)經(jīng)濟(jì)效益良好。壓鑄件的加工余量小，一般只需精加工和鉸孔便可使用，從而節(jié)省了大量的原材料、加工設(shè)備及工時。缺點：1)壓鑄型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造費用高，準(zhǔn)備周期長，所以，只適用于定型產(chǎn)品的大量生產(chǎn)；2)壓鑄速度高，型腔中的氣體很難完全排出，加之金屬型在型中凝固快，實際上不可能補縮，致使鑄件容易產(chǎn)生細(xì)小的氣孔和縮松，鑄件壁越厚，這種缺陷越嚴(yán)重，因此，壓鑄一般只適合于壁厚在6mm以下的鑄件；3)壓鑄件的塑性低，不宜在沖擊載荷及有震動的情況下工作；4)另外，高熔點合金壓鑄時，鑄型壽命低，影響壓鑄生產(chǎn)的擴大應(yīng)用。綜上所述，壓力鑄造適用于有色合金，小型、薄壁、復(fù)雜鑄件的生產(chǎn)，考慮到壓鑄其它技術(shù)上的優(yōu)點，鑄件需要量為2000-3000件時，即可考慮采用壓鑄。三、壓鑄過程及原理

壓鑄過程是利用高壓力、高速度，迫使?jié)踩雺鸿T機壓室內(nèi)的熔融或半熔融狀態(tài)金屬在極短的時間內(nèi)充滿壓鑄模的型腔。

壓鑄過程有三種主要現(xiàn)象：其一壓入，其二熔融合金液流動，其三冷卻凝固。完成壓鑄過程有三大要素：一是熔融或半熔融狀態(tài)金屬：二是壓鑄模：三是壓鑄機。壓鑄壓力、壓鑄速度是壓鑄過程主要的工藝參數(shù)。1．壓鑄壓力壓鑄壓力—般用壓射力，比壓表示。壓射力是由壓鑄機的規(guī)格所定。它是壓鑄機的壓射機構(gòu)推動壓射沖頭的力：

Pr=PG?πD2/4壓射比壓：

Pb=Pr/F=4Pr/πd2四個階段：慢速封孔；充填；增壓；保壓2。壓鑄速度壓鑄速度有壓射速度和充填速度兩個不同的概念。壓射速度：壓鑄時壓射缸內(nèi)液壓推動壓射沖頭前進(jìn)的速度；充填速度：熔融合金在壓力作用下，通過內(nèi)澆口導(dǎo)入型腔的線速度。其中充填速度的主要作用有：將熔融合金在凝固之前迅速輸入型腔，是獲得輪廓清晰、表面光潔的鑄件重要因素；為了得到高的流體動壓力。充填速度的選擇可根據(jù)合金的性能及鑄件結(jié)構(gòu)的特點，充填速度與壓射比壓、壓射速度及內(nèi)澆口截面積等因素有關(guān)。由于壓鑄特點是速度快，當(dāng)充填速度較高時，即使用較低的比壓也可以獲得表面光潔的鑄件。

但過高的充填速度會引起許多工藝上的缺點，造成壓鑄過程的不利條件：(1)包住空氣而形成氣泡。因為高速度合金液流可能堵住排氣系統(tǒng)，使空氣被包在型腔內(nèi)，同時快速冷卻液可能使得熔體內(nèi)溶解的氣體不能有效析出；(2)合金液流成噴霧狀進(jìn)入型腔并粘附于型壁上，后進(jìn)入的合金液不能與它熔合，而形成表面缺陷，降低鑄件表面質(zhì)量；(3)

產(chǎn)生旋渦，包住空氣和最先進(jìn)入型腔的冷合金，使鑄件產(chǎn)生氣孔和氧化夾雜的缺陷；(4)

沖刷壓鑄模型壁，使壓鑄模磨損加速，減少壓鑄模壽命。

充填速度與壓射速度、作用于熔融合金上的壓射比壓以及合金液本身的密度、壓室內(nèi)徑和內(nèi)澆口截面積等有關(guān)。壓射速度越大，則充填速度越大，合金液上的壓射比壓越大，充填速度也越大?？赏ㄟ^調(diào)整變化壓射速度和壓射比壓、改變壓室的內(nèi)徑和增大內(nèi)澆口截面積(厚度)等來改變充填速度。四、壓鑄件設(shè)計

壓鑄件設(shè)計是壓鑄生產(chǎn)技術(shù)中十分重要的工作環(huán)節(jié)，壓鑄件設(shè)計的合理程度和工藝適應(yīng)性直接影響到：分型面的選擇，澆口的開設(shè)；頂出的布置；收縮規(guī)律；精度的保證；缺陷的部位以及生產(chǎn)效率等。壓鑄件結(jié)構(gòu)工藝特定要求如下：①消除內(nèi)部側(cè)凹，便于抽芯。②改進(jìn)壁厚，消除縮孔、氣孔；③改善結(jié)構(gòu)，消除不易壓出的側(cè)凹；④利用筋，防止變形；⑤改善結(jié)構(gòu)，消除尖角或棱角；⑥改善結(jié)構(gòu)，便于抽芯、簡化壓鑄模制造；⑦消除深陷，使鑄件易脫模；⑧改進(jìn)結(jié)構(gòu)，避免型芯交叉等特定要求。五、壓鑄合金及其選擇對壓鑄合金的要求：①高溫下有足夠的強度和可塑性，無熱脆性(或熱脆性小)；②盡可能小的收縮；③結(jié)晶溫度范圍小；④在過熱溫度不高時有足夠的流動性。選擇壓鑄合金考慮的因素有：（1）壓鑄件的受力狀態(tài)，這是選擇合金主要依據(jù)；

(2)壓鑄件工作環(huán)境狀態(tài)；

①工作溫度：高溫和低溫要求，

②接觸的介質(zhì)：如潮濕大氣、海水；

③密閉性要求：氣壓、液壓密閉性。(3)壓鑄件在整機或部件中所處的工作條件；(4)對壓鑄件的尺寸和重量所提出的要求；(5)生產(chǎn)條件：熔化設(shè)備、壓鑄機、工藝裝置及材料等；(6)經(jīng)濟(jì)性。六、壓鑄的應(yīng)用范圍壓鑄是近代金屬加工工藝中發(fā)展較快的一種高效率、少無切削的金屬成型精密鑄造方法，是一種“好、快、省”高經(jīng)濟(jì)雙效益的鑄造方法。壓鑄零件的形狀大體可以分為六類：1)圓盤類——號盤座等；2)圓蓋類——表蓋、機蓋、底盤等；3)圓環(huán)類——接插件、軸承保持器、方向盤等；4)筒體類——凸緣外套、導(dǎo)管、殼體形狀的罩殼蓋、上蓋、儀表蓋、探