壓鑄工藝

由於用這種方法生產產品具有生產效率高，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、温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，並且相輔相成。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鑄件結構的工藝性，壓鑄模的先進性，壓鑄機性能和結構優良性，壓鑄合金選用的適應性和熔鍊工藝的規範性；更應重視壓力、温度和時間等工藝參數對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

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

截面積的比值關係換算的結果.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

(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,由於填充特性改善,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,合金温度升高,流動性改善,有利於鑄

件質量的提高.

(1)根據鑄件的強度要求考慮

將鑄件分為有強度要求的和一般要求的兩類,對於有強度要求的,應該具有

良好的緻密度.這是應該採用高的增壓比壓.

(2)根據鑄件壁厚考慮

在一般情況下,壓鑄薄壁鑄件時,型腔中的流動阻力較大,內澆口也採用較薄的厚度,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. 對於厚壁鑄件,一方面選定的內澆口速度較低,並且金屬的凝固時間較長,可以採用較小的填充比壓;另一方面,為了使鑄件具有一定的緻密度,還需要有

足夠的增壓比壓才能滿足要求. 對於形狀複雜的鑄件,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. 至於增壓比壓的大小,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.

零件類型 鋁合金 鋅合金 黃銅

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

壓鑄過程中,填充結束並轉為增壓階段時,作用於正在凝固的金屬上的比壓(增壓比壓)，通過金屬(鑄件澆注系統,排溢系統)傳遞型腔壁面，此壓力稱為脹型力(又稱反壓力)。

鎖模力(即合模力)是選用壓鑄機時首先要確定的重要參數。

當脹型力作用在分型面上時,便為分型面脹型力,而作用在型腔各個側壁方向時,則稱為側面脹型力.脹型力

可用下式表示：

P脹型力=P比壓×A投影面積

式中：P脹型力 表示 脹型力(單位：N-牛)

P比壓 表示 增壓比壓(單位：Pa-帕)

A投影面積 表示 承受脹型力的投影面積(單位m2-米2)

通常情況下必須使鎖模力大於計算得到的脹型力。否則，在金屬液壓射時,模具分型面會脹開，從而產生金屬飛濺，並使型腔中的壓力無法建立，造成鑄件尺寸公差難以保證，甚至難以成型。

鎖模力一般應滿足下面公式的要求：

P鎖模力≥ K×P脹型力

式中：P鎖模力-壓鑄機的鎖模力(N-牛)

K-安全係數(一般取K=1.3)

P脹型力-脹型力(N-牛)

1、通常以衝頭速度和內澆口速度兩種，2），壓射速度慢速衝頭推動金屬液至內澆口0.3米/秒,3),快速內澆口填充滿型腔4-9米/秒,快壓射作用的影響,提高壓射速度,功能轉為熱能,流動性好,有利於消除流痕,冷隔等缺陷,提高機械性能和表面質量,壓射速度的選擇項和考慮因素:

1）具導熱和比熱性,凝固温度範圍。

2）模具温度低速度可低，反之速度可高。

3）複雜的鑄件採用高壓射速度。

內澆口速度15-70米/秒，（金屬液）4、衝頭壓射速度與內澆口速度的關係：

衝頭壓奧射速度越高，則金屬液經口速度越高。

1、直澆道15-25米/秒，

2、橫澆道20-35米/秒，內澆口碑載道30寬大70米/秒，薄鑄件3毫米以下的選用內澆口速度38-46米/秒，厚鑄件5毫米選用內澆口速度46-40米/秒，較厚鑄件5毫米以上選用內澆口速度47-27毫米/秒，調節器整方法：調節器整壓射衝頭速度，更換壓室直徑，改變內澆口截面積，

1、 壓鑄參數測試儀,一級、二級及增壓轉換點時間，

2、 增壓起點對壓鑄質量的影響：

當一級起始後填充80%時，換二級及增壓起始轉換點時間，最後持壓，否則將影響質量。

3、 壓射衝頭磨損受阻,壓射不暢對壓鑄參數的影響；

4、壓射室和衝頭磨損原因的分析：

壓射室與衝頭的配合度間隙小於0.1毫米,衝頭與壓室來回磨擦產生高温易損,壓室直徑變大,衝頭變小,將衝頭有鋁屑卡住,影響壓室傳遞速度及壓而不服力,至所以衝頭要使用耐高温的潤滑油,壓射杆必開通冷卻水,同時也要選擇衝頭材料,一般選用球墨鐵或鈹青銅等。