离心铸造压射力是由 压铸机的规格所定

　　第4节 压力铸造 *观看录像片《压力铸造设》 *压力铸造简介 压力铸造简介 1 概述 2 压铸过程原理 3 压铸件设计 4 压铸合金及选择 5 压铸型 6 压铸工艺 7 压铸涂料 8 压铸件缺陷及检验 一、压铸及特点 1 压铸的实质 使熔融状态或半溶融状态合金浇入压 铸机的压室，随后在高压的作用下．以 极高的速度充填在压铸模的型腔内，并 在高压力下使熔融合金冷却凝固成形的 高效益、高效率的精密铸造方法。 高压和高速 ? 高压力和高速度是压 铸时液体金属充填成 型过程的两大特点， 也是压铸与其他铸造 方法根本区别之所 在。 ? 压射比压在几兆怕至 几十兆帕范国内，甚 至高达500MPa； ? 充填速度为0．5— 120m/s,充时间很短， 一般为0．01－0．2s, 短只有干分之几秒 。 2.压铸的优缺点 ? ? ? ? (1)铸件的尺寸精度和表面光洁度很高。 尺寸精度为IT12—IT11级； 表面粗糙度: Ra为3．2--0．8μm，达0．8μm。压铸件可以不经过 机械加工或仅是个别部位加工即可使用。 ? (2)铸件的强度和表面硬度较高。由于压铸模的激冷作用， 又在压力下结晶，因此，压铸件表面层晶较较细，组织致 密。压铸件的抗拉强度一般比砂型铸件高25％-30％。 （3）可以压出形状复杂的薄壁铸件。 小壁厚：锌合金：0.3 mm； 铝合金：0.5 mm； 铸出孔小直径为0.7mm；铸出螺纹小螺距0.75mm。 （ 4 ）生产效率极高。在所有的铸造方法中，生产率 高。压铸过程的机械化、自动化程度高。 (5)可省略装配操作和简化制造工序。压铸生 产时，可嵌铸其他金属或非金属材料零件以 便提高压铸件的局部强度，满足某些特殊要 求(如耐磨性，绝缘性，导磁性等)，及改善 铸件结构的工艺性。压铸既可获得形状复杂、 精度高、尺寸稳定、互换性好的零件，又可 以镶嵌压铸，代替 某些部件的装配和简化制 造工序，改善压铸件的工作性能。因此，节 能省耗。 压铸缺点 （1）由于液体合金充型速度极快，型腔中的气体很难完全 排除，常以气孔形式存留在铸件中，因此，一般压铸件不 能进行热处理，也不宜在高温条件下工作。这是由于加热 温度高时，气孔内的气体膨胀，导致压铸件表面鼓包，影 响质量与外观。同样，也不希望进行机械加工，以免铸件 表面显露气孔。 2)压铸的合金类别和牌号有所限制。模具材料目 前只适用于锌、铝、镁合金的压铸，而铜合金 压铸时，模具使用寿命短的问题已突出，对于 黑色金属压铸，由于黑色金属熔点高，压铸模 使用寿命短，故目前黑色金属压铸难用于实际 生产。 (3)压铸的生产准费用较高。这是由于压铸机 的成本高，压铸模加工周期长、成本高。故压 铸只适用于大批量生产。 3．压铸的应用范围 压铸零件的形状大体可以分为六类： (1)圆盘类——号盘座等； (2)圆盖类——表盖、机盖、底盘等； (3)圆环类——接插件、轴承保持器、方向盘等； (4)筒体类——凸缘外套、导管、壳体形状的罩壳盖、上盖 、仪表盖、探控仪表罩、照像机壳与化油器等； (5)多孔缸体、壳体类——汽缸体、汽缸盖及油泵体等多腔 的结构较为复杂的壳体(这类零件对机械性能和气密性均 有较高的要求，材料一般为铝合金)。例如汽车与摩托车 的汽缸体、汽缸盖； (6)特殊形状类——叶轮，喇叭、字体由筋条组成的装饰性 压铸件等。 二、压铸过程原理 压铸过程是利用高压力、高速度，迫使浇入压铸 机压室内的熔融或半熔融状态金属在极短的时间内 充满压铸模的型腔。 压铸过程有三种主要现象：其一压入，其二熔融 合金液流动，其三冷却凝固。 完成压铸过程有三大要素：一是熔融或半熔融状 态金属：二是压铸模：三是压铸机。压铸压力、压 铸速度是压铸过程主要的工艺参数。 1．压铸压力 压铸压力—般用压射力，比压表示。压射力是由 压铸机的规格所定。它是压铸机的压射机构推动压 射冲头的力： Pr=PG?π D2/4 压射比压： Pb = Pr / F = 4 P r/ π d2 各种压铸合金选用的压射比压，MPa 四个阶段：慢速封孔；充填；增压；保压 2 压铸速度 压铸速度有压射速度和充填速度两个不同的概念。 压射速度：压铸时压射缸内液压推动压射冲头前进的速 度； 充填速度：熔融合金在压力作用下，通过内浇口导入型 腔的线速度。 充填速度的主要作用： ?将熔融合金在凝固之前迅速输入型腔，是获得轮 廓清晰、表面光洁的铸件重要因素。 ?为了得到高的流体动压力。 ?充填速度的选择根据：合金的性能及铸件结构的 特点。 ?充填速度与压射比压、压射速度及内浇口截面积 等因素有关。 根据流体动力学等流量连续流动方程式， 可得： F。v = Fn。vc vc = vF/ Fn =π D2v / 4 Fn vc = (2 g Pb / γ)1/2 或 vc = μ (2 g Pb / γ)1/2 充填速度与铸件质量 压铸特点速度快，当充填速度较高时， 即使用较低的比压也可以获得表面光洁的铸 件。 过高的充填速度会引起许多工艺上的缺点 ，造成压铸过程的不利条件： (1) 包住空气而形成气泡。因为高速度合金 液流跑在空气前面，堵住排气系统，使空气 被包在型腔内； (2)合金液流成喷雾状进入型腔并粘附于型壁 上，后进入的合金液不能与它熔合，而形成 表面缺陷，降低铸件表面质量； (3)产生旋涡，包住空气和进入型腔的冷 合金，使铸件产生气孔和氧化夹杂的缺陷； (4)冲刷压铸模型壁，使压铸模磨损加速，减 少压铸模寿命． 影响充填速度的因素 压射速度、作用于熔融合金上的压射比压 以及合金液本身的密度、压室内径和内浇口 截面积等。 压射速度越大，则充填速度越大，合金液 上的压射比压越大，充填速度也越大． 调整充填速度的措施： *变化压射速度和压射比压； *改变压室的内径； *增大内浇口截面积(厚度) 。 生产中通常用三种方法调
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