培訓(xùn)教程 壓鑄

《培訓(xùn)教程 壓鑄》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《培訓(xùn)教程 壓鑄（94頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、壓 鑄 復(fù) 習(xí) 資 料 第一章 緒 論 第一節(jié) 概 論 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。 最原始的壓鑄機于1856年問世，迄今已有近150年歷史，從最早的手工壓鑄，到現(xiàn)在的全自動化計算機控制壓鑄，從最早的冷室壓鑄方法到現(xiàn)在的鎂合金hot runner法，現(xiàn)代壓鑄已滲透到現(xiàn)代制造業(yè)的各個行業(yè)。 熔融金屬是在高壓、高速下充填鑄型。并在高壓下結(jié)晶凝固形成鑄件。高壓、高速是壓力鑄造的主要特征。 由于它具有生產(chǎn)效率高，工序簡單。鑄件公差等級較高（常用鋅合金為IT10-13，鋁合金為IT11-13），表面粗

2、糙度好（鋅合金為Ra1.6-3.2,鋁合金Ra3.2-6.3），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，現(xiàn)已成為世界鑄造業(yè)中一個重要組成部分。 鋅合金壓鑄開始于1890年，鋁合金壓鑄開始于1910年，銅合金壓鑄開始于1911年，鎂合金壓鑄開始于1925年。 第二節(jié) 壓力鑄造的基本理論 一、 典型的填充理論 國外在30年代初期已有一些著名專家對壓鑄過程中金屬的流轉(zhuǎn)作了系統(tǒng)的試驗研究，比較公認(rèn)的有三種。 1．噴射填充理論（第一種填充理論）。它是由德國人學(xué)者L.Ffommel于1932年根據(jù)流體力學(xué)的定律，以理想流體為基礎(chǔ)通過實驗得出，在速度、壓力均保持不變的

3、前提下，金屬液進入內(nèi)澆口，沖擊到正對面型壁處——沖擊階段，經(jīng)撞擊后，金屬聚集呈渦流狀態(tài)，向著內(nèi)澆口一端反向填充——渦流階段。最終填充成形。 2．全壁厚填充理論（第二種填充理論） 這種理論認(rèn)為：金屬液通過內(nèi)澆口進入型腔后，即擴張到型壁，然后沿著整個型腔截面向前填充，直到整個型腔充滿為止。 3．三階段填充理論（第三種填充理論） 第一階段：液態(tài)金屬射入型腔后，沿著型腔各方向擴展，在正常的傳熱條件下，與型腔壁面相接觸的部位形成一層凝固層，亦即鑄件的表面層。 第二階段：鑄件表面成殼后，型腔繼續(xù)受到液體金屬的填充，凝固層逐漸增厚，此時合金的粘度亦增，而處于中心部位的液體金屬，在第二階段結(jié)束時，尚

4、處于液態(tài)，除了繼續(xù)得到液體金屬的補充外，仍可承受來自壓室的壓射壓力。 第三階段：金屬液全部充滿型腔，連同澆注系統(tǒng)及壓室形成一個封閉的水力系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中各處的壓力均等。壓射力仍可通過尚未凝固的內(nèi)澆口作用于鑄件，達(dá)到進一步增壓的目的。 三階段填充理論比較全面地考慮了填充的全過程中的傳熱條件及金屬的流動特性。 二．典型壓力——時間曲線變化的分析 AB——壓射沖頭從起始位置到金屬進入內(nèi)澆口之前這段時間。由于沖頭與壓室之間的磨擦及水錘等作用，出現(xiàn)較低的壓力，磨擦力越大則壓力越大。此階段稱為慢速封口階段。 BD——金屬液到

5、達(dá)內(nèi)澆口前沿，內(nèi)澆口為整個澆注系統(tǒng)中截面積最小，壓射壓力因而升高，出現(xiàn)一個峰值K，此階段稱為金屬液積聚階段。 DE——金屬液越過內(nèi)澆口，變速填充型腔，通過內(nèi)澆口的速度，稱為澆口速度，此過程稱為填充階段。 EF——型腔填充完畢，按照壓射缸所調(diào)整的壓力，使鑄件在凝固階段進一步致密的最終加壓，其最終壓力的大小，取決于壓鑄機壓射系統(tǒng)的性能。此過程稱為增壓階段。 第二章 壓鑄合金及熔煉 第一節(jié) 壓鑄合金的性能 一． 物理性能見表2-1 表2-1常用壓鑄合金的物理

6、性能 名 稱 密度（克/厘米3） 熔 點 液相線 固相線 鋁合金 2.5～2.9 575～630 545～579 鋅合金 6.7 386～387 380～381 鎂合金 1.8～1.81 607～492 26.4 銅合金 8.5～8.85 885～900 二、機械性能 合金的機械性能是指它抵抗外力作用而表現(xiàn)出來的特性，也稱為力學(xué)性能。一般以抗拉強度、屈服強度、塑性、延伸率、斷面收縮率、硬度來衡量和反映金屬和合金的機械性能。 三、工藝性能 1．流動性 合金的流動性，即指合金液充填型腔的能力，通常流

7、動性好的合金有利于壓鑄結(jié)構(gòu)復(fù)雜的薄壁鑄件，獲得尺寸精確，輪廓清晰的優(yōu)質(zhì)壓鑄件。 合金的物理性質(zhì)及結(jié)晶特點是決定流動性好壞的內(nèi)因，合金的結(jié)晶潛熱及熱容量小而導(dǎo)熱率大，且保持液態(tài)時間短，合金的凝固溫度范圍大，則使合金液的流動阻力大；這都會降低其流動性。 從壓鑄工藝特點來講，鑄型的導(dǎo)熱能力俞差，合金液在型腔中的流動阻力俞小，則合金液充填鑄型的能力就俞強。反之，型腔導(dǎo)熱系數(shù)俞大合金液冷卻俞快，充型性能就下降，采用模具（鑄型）溫控裝置及導(dǎo)熱系數(shù)小的涂料，相對來說，均能提高合金的流動性。 從澆注條件來講，提高澆注溫度可使合金液的熱容量增大，延長了保持液態(tài)合金的時間，粘度減小，充型能力增強。但澆注溫度

8、過高，合金液吸氣增多，氧化嚴(yán)重，鑄件的一次結(jié)晶組織粗大，容易產(chǎn)生縮孔、縮松、粘模等缺陷。第二，采用較高的壓射速度，可以改善合金液的充型能力。但是，應(yīng)該防止因速度過高而造成渦流包氣，影響鑄件質(zhì)量。第三，提高壓射壓力，也可使合金液的充型能力得到增強。 提高充型能力，改善流動性的措施如下： ⑴ 適當(dāng)調(diào)整合金的成分，嚴(yán)格控制合金液熔煉工藝，凈化合金液，減少合金液中的非金屬雜物和氣體，加入微量元素，細(xì)化晶粒。 ⑵ 增加鑄型的溢流排氣系統(tǒng)，提高除渣排氣能力，采用導(dǎo)熱率低的涂料。 ⑶ 合理設(shè)置澆注系統(tǒng),適當(dāng)提高澆注溫度及壓射速

9、度。 ⑷ 慎重改進鑄件結(jié)構(gòu)，改善鑄件的壓鑄工藝性。 2．收縮 鑄造合金從液態(tài)到凝固完畢，以及此后繼續(xù)冷卻至常溫的過程中，都將產(chǎn)生體積和尺寸的變化，這種體積和尺寸的變化總稱為收縮。 ⑴ 體收縮 式中：V0-- 被測試合金的試樣在高溫to時的體積（cm3）。 V-- 被測試合金的試樣至溫度t時的體積（cm3）。 縮孔與縮松： 由于合金在液態(tài)及凝固期間產(chǎn)生體收縮的結(jié)果，使鑄件在最后凝固的區(qū)域產(chǎn)生宏觀或顯微孔洞，統(tǒng)稱縮孔。集中性縮孔，容積大而集中，多分布在鑄件斷面較厚（熱節(jié)）且最后凝固的地方，分散性縮孔又稱縮松，孔洞細(xì)小而分散，常與

10、模具溫度、壓力傳遞有關(guān)。 縮孔與縮松產(chǎn)生的基本條件是合金的液態(tài)收縮及凝固收縮遠(yuǎn)大于固態(tài)收縮。一般的規(guī)律是，合金的凝固溫度范圍愈小，則易形成集中縮孔；反之易形成縮松。同一種合金，過熱度大時縮孔就大，過熱度小時縮孔就小。 ⑵ 線收縮 式中：L0--被測試合金的試樣在高溫t0時的長度（毫米） L —被測試金屬的試樣降低至溫度t時的長度（毫米） 壓鑄件在鑄型內(nèi)收縮時，往往由于受到摩擦阻礙（鑄件表面與鑄型表面之間的摩擦力），熱阻礙（鑄件各部分冷卻速度不一致而產(chǎn)生）,機械阻礙(鑄型的突出部分或型芯的阻礙)等作用而不能自由收縮，故通常將鑄件在這些阻力作用下實際產(chǎn)生的收縮，

11、稱為受阻收縮。也稱阻礙收縮，阻礙收縮總小于自由收縮。 設(shè)計模具時采用縮比，即將鑄造收縮率E鑄，計入名義尺寸，用下式表示： L型-L件 E鑄= ×100% L件 式中：L型——鑄型尺寸（毫米） L件——壓鑄件尺寸（毫米） 常用合金的綜合計算收縮率為：鋅合金：0.3～0.5%，鋁合金：0.3～0.6%，鎂合金：0.4～0.8%，銅合金：0.6～1.0%。 3．熱裂 鑄件的熱裂，是指合金在高溫狀態(tài)形成的裂紋。鑄件在凝固期間，因受鑄型阻而不能自由的收縮時，在鑄件內(nèi)產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過合金在該溫度下的強度時，即產(chǎn)生熱

12、裂。熱裂的外形曲折而不規(guī)則，裂口表面被強烈氧化。熱裂按其在鑄件的位置分為內(nèi)裂和外裂，外裂常從鑄件表面不規(guī)則處、尖角處、截面厚度有突變處開始，逐漸延伸至鑄件內(nèi)部，表面較寬內(nèi)部較窄，有時會貫穿整個鑄件斷面。內(nèi)裂產(chǎn)生于鑄件內(nèi)部最后凝固的地方，一般不會延伸至鑄件表面。其裂口表面很不平滑。常有很多分叉，氧化較外裂紋輕。 一般地說，合金凝固過程中開始形成完整的結(jié)晶構(gòu)架的溫度與凝固完畢的溫度之差俞大，以及在此期間合金收縮率俞大，則合金的熱裂傾向就俞大。例如：鋁——銅合金，鋁——鎂合金的鑄件，一般比鋁——硅合金的鑄件熱裂傾向要大。 改進鑄件結(jié)構(gòu)，改進澆注系統(tǒng)等有效途徑來避免鑄件熱裂缺陷的產(chǎn)生。 4．鑄造

13、應(yīng)力 根據(jù)應(yīng)力產(chǎn)生的原因，可將鑄造應(yīng)力分為熱應(yīng)力，相變應(yīng)力和收縮應(yīng)力三種。 熱應(yīng)力是由于鑄件上相連接的各部分?jǐn)嗝婧穸炔煌?，冷卻時收縮的時間先后不一致所引起的，一般鑄件薄壁中有壓應(yīng)力，厚壁中有拉應(yīng)力。 相變應(yīng)力是由于有些合金在凝固以后的冷卻過程中發(fā)生相變，伴隨有體積的變化，并引起鑄件尺寸發(fā)生變化的結(jié)果，對在相變時發(fā)生膨脹的合金來說，厚壁部分產(chǎn)生的相變應(yīng)力為壓應(yīng)力，而薄壁部分產(chǎn)生的相變應(yīng)力為拉應(yīng)力。 收縮應(yīng)力是由于鑄件收縮時受到鑄型和型芯的阻礙所引起的，這種應(yīng)力總是拉應(yīng)力。 防止鑄件產(chǎn)生裂紋或變形，除鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計合理（即具有良好的壓鑄工藝性）外，在壓鑄工藝上應(yīng)采取妥善措施，使合金同時結(jié)晶

14、凝固。并盡可能使鑄件壁厚均勻。避免合金局部積聚。轉(zhuǎn)折處避免尖角，選擇合理的澆注系統(tǒng)，以減少鑄件各部分的溫度差?？偟哪康氖潜苊忤T造應(yīng)力的產(chǎn)生。對于有殘留應(yīng)力的鑄件，可采取自然時效或人工時效等熱處理工藝來消除，使之獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。 ５．吸氣 各種鑄造有色金屬都有吸收氣體的特性，處在熔煉或保溫過程中的合金液，隨合金溫度的升高，所吸收氣體的溶解度迅速增加。因此，除正確控制整個熔煉澆注工藝外，應(yīng)盡量減少合金液在高溫下保溫，避免合金液過熱，對極易吸合的合金，采取在覆蓋劑保護下熔煉。這樣才能避免氣孔、針孔的產(chǎn)生。 ６．合密性 合金氣密性，是指其鑄件承接高壓氣體或液體的作用而不滲漏的能力，它通常反映著鑄

15、件內(nèi)部的致密程度。 一般規(guī)律是，合金的凝固溫度范圍俞窄，鑄件產(chǎn)生疏松的傾向俞??；凝固過程中析出氣體俞少，產(chǎn)生析出性氣孔（如鋁合金的針孔）俞少，則合金的氣密性俞高。 合理選擇合金牌號，盡可能降低合金的澆注溫度，避免合金過熱,恰當(dāng)設(shè)計鑄造工藝，以及采取快速冷在高壓力下結(jié)晶等措施，都將有利于改善鑄件的合密性。 第二節(jié) 壓鑄合金選擇要求 一、壓鑄合金的選取用要求 1．過熱溫度不高時具有較好的流動性，利于充填復(fù)雜型腔，以獲得表面質(zhì)量良好的鑄件。 2．線收縮率和熱裂傾向要小，以免鑄件產(chǎn)生裂紋，以利提高鑄件尺寸精度。 3．結(jié)晶溫度范圍要小，防止產(chǎn)生縮孔和縮松，提高鑄件質(zhì)量

16、。 4．具有一定的高溫強度，以防止推出鑄件時產(chǎn)生變形或碎裂。 5．在高溫下有較高的強度，以適應(yīng)大型薄壁復(fù)雜鑄件生產(chǎn)的需要。 6．與金屬型腔相互之間的親和力要小，以減少粘模和相互合金化。 7．具有良好的加工性能和一定的抗腐蝕性。 二、壓鑄合金分類 壓鑄合金分為鑄造有色合金和黑色金屬合金，鑄造有色合金應(yīng)用最廣泛，但是，所有鑄造有色合金不能都用作壓鑄合金。 第三節(jié) 壓鑄鋁合金及熔煉 一、鋁合金分類 按其所含的主要元素不同，分為四種，即鑄造鋁硅合金、鑄造鋁銅合金、鑄造鋁鎂合金和鑄造鋁鋅合金。 二、壓鑄鋁合金的特點 1． 鑄造性能好 2． 密度小（2.5～2.

17、9克/厘米3），比強度（ δb＞r）高. 3． 耐蝕性、耐磨性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性好。 4． 鋁硅系合金有粘模傾向，切削性能較差。 5． 對金屬坩堝腐蝕嚴(yán)重。 6． 體積收縮率大，易產(chǎn)生縮孔。 三、壓鑄鋁合金中各元素的作用與影響 1． 硅 硅是大多數(shù)壓鑄鋁合金的主要元素。它能改善合金的鑄造性能。合硅量至11.7%時，硅與鋁形成共晶體,提高合金的高溫造型性，減少收縮率。當(dāng)含硅量超過共晶成分，而銅、鐵等雜質(zhì)又多時，即出現(xiàn)游硅的硬質(zhì)點，使切削加工困難。 2．銅 增加含銅量，能提高合金流動性，抗拉強度和硬點，但降低了耐蝕性和塑性，熱裂傾向增大。

18、 3．鎂 在高硅鋁合金中加入少量（約0.2～0.3%）的鎂，可提高強度和屈服極限，提高了合金的切削加工性，含鎂8%的鋁合金具有優(yōu)良的耐蝕性，但其鑄造性能差，在高溫下強度和塑性都低，冷卻時收縮大，故易產(chǎn)生熱裂和形成疏松。 4．鋅 鋅在鋁合金中能提高流動性，增加熱脆性，降低耐蝕性，故應(yīng)控制鋅的含量在規(guī)定范圍內(nèi)。 5．鐵 在所有鋁合金中都含有害雜質(zhì)，因鋁合金中鐵含量太高時，降低機械性能，流動性減低，熱裂性增大，當(dāng)含鐵量在0.6%以下時。合金對模具的粘附作用十分強裂，當(dāng)超過0.6%后, 粘?，F(xiàn)象便大為減輕，故含鐵量一般應(yīng)控制在0.6～1%范圍內(nèi)對壓鑄是有益的，但最高不能超過1.5%。 6．

19、錳 錳在鋁合金中能減少鐵的有害影響，一般鋁合金中允許有0.5%以下的錳存在。含錳量過高時，會引起偏析。 7．鎳 鎳在鋁合金中能提高合金的強度和硬度，降低耐蝕性。 四、鋁合金的熔煉 ㈠ 高質(zhì)量的合金液應(yīng)具有如下三個條件 ⑴ 化學(xué)成分符合標(biāo)準(zhǔn)，成分均勻。 ⑵ 氣體、氧化夾雜、熔劑夾灰少，不致在鑄件中形成氣孔和夾渣。 ⑶ 變質(zhì)良好，組織細(xì)化，鑄件能獲得良好的結(jié)晶組織。 ㈡ 提高鋁合金質(zhì)量的措施 1．防止增鐵 在熔煉和壓鑄過程中，隨著熔煉溫度的升高和保溫時間的增長，鐵的熔解量不斷增加，溫度俞高，時間俞長，增鐵就愈多。 防止鋁合金增鐵的措施是： ⑴ 所有與鋁液接觸的

20、鐵質(zhì)坩堝和工具表面必須定期清理，并涂噴適宜的專用涂料，以避免與鋁液直接接觸。 ⑵ 選用盡可能低的熔煉溫度，避免不必要的過熱和長時間保溫。 ⑶ 當(dāng)熔煉溫度過高時，應(yīng)使用非鐵質(zhì)的坩堝及工具。 2．防止氧化 鋁合金在加熱過程中，其表面很快被氧化，并隨溫度的升高，氧化加劇，鋁合金液的氧化會產(chǎn)下如下的不良后果。 ⑴ 造成合金的燒損。 ⑵ 惡化合金的鑄造性能。如降低充能力，增大形成孔洞、裂紋等傾向。 ⑶ 降低機械性能，尤其是影響沖擊韌性和疲勞極限。 ⑷ 惡化切削加工性能。 為了減少鋁合金的氧化，除選擇適當(dāng)?shù)娜蹮捰脿t外，壓鑄生產(chǎn)中應(yīng)采用保溫爐保溫，切忌邊熔化，邊壓鑄生產(chǎn)，盡可能減

21、少攪拌，保持液面氧化膜完整，避免合金液不必要的過熱和盡量縮短合金在保溫爐中的時間。 3．防止吸氣 ⑴ 水氣：它來自爐氣，未經(jīng)充分干燥的爐料、精煉劑、復(fù)蓋劑、變質(zhì)劑，未經(jīng)充分干燥的爐襯、坩堝及工具上的涂料，以及殘留在坩堝、工具和爐料上的含水溶劑，這些水氣與鋁反應(yīng)為： 2AL+3H2O→←AL2O3+6H 產(chǎn)生氫，氫以原子態(tài)進入鋁液。 ⑵ 油污來自帶有油脂的爐料及工具，油脂與鋁反應(yīng)生成氫。 ⑶ 爐料上帶有含水腐蝕物。 減少鋁合金液吸收氣體，合金原材料應(yīng)妥善存放，防止受潮。使用前需充分預(yù)熱烘干；對熔煉坩堝、工具都應(yīng)充分預(yù)熱以去除水汽后再使用。為了清除鋁合金液中的氣體，所有鋁合金液澆

22、注之前都必須進行除氣精煉。 4．精煉 鋁合金在熔煉過程中，去除非金屬夾雜物(各種固態(tài)氧化物)和氣體的工序，一般稱為“精煉”。 ⑴ 通氮精煉法又稱惰性氣體除氣法 基本原理：將氮氣通過一定的工藝裝置進入鋁液的底部，氮以氣泡的形式從鋁液的底部向上浮起時，由于在氣泡和鋁液接觸的界面上存在氫的分壓差，氣泡內(nèi)氫的分壓很低，在氫分壓趨于平衡的過程中，合金液中的氫就不斷地進入氣泡，當(dāng)氣泡上升到液面后，氫即隨之逸入大氣中，氣泡在上升的過程中，同時吸附氧化渣及其固定雜質(zhì)，使之一起上浮到液面。惰性氣體在使用前應(yīng)將其冷凝脫水，以防止水分進入鋁液。 ⑵ 通氧精煉法（略） ⑶ 氯化物精煉（略） 5．變

23、質(zhì)處理 在鋁合金熔煉時，除按規(guī)定加入合金元素外，常加入少量的添加物（有時也稱為合金元素）。使合金凝固時結(jié)晶條件發(fā)生變化。從而使合金組織細(xì)化，使合金的機械性能、抗熱裂性、氣密性可以得到提高和改善，但合金的流動性有所降低，這個過程即稱為變質(zhì)處理。 第四節(jié) 壓鑄鋅合金 一、鋅合金的特點 1．熔點低（380～410℃）；合金熔化和保溫方便，摸具壽命長。 2． 鑄造工藝性好，可壓鑄特別復(fù)雜的薄壁鑄件。 3． 和鐵親和力小，不易粘附模具。 4． 具有良好的常溫性能。 5． 焊接性和電鍍性良好。 6． 比重大（6.6～7.0）。 7． 抗蝕性差，易產(chǎn)生晶間腐蝕，進而發(fā)生老化。 8．

24、鋅對有害雜質(zhì)的作用極為敏感，為了確保鑄件質(zhì)量，必須 采用純度高的原材料進行熔制，并對合金進行嚴(yán)格管理。 二、壓鑄鋅合金中各元素的作用與影響。 1．鋁 鋁含量一般在3.5～4.5%范圍內(nèi)，鋁能減少熔融的鋅對黑色金屬侵蝕，并能細(xì)化晶粒，強化合金，隨著鋁含量的提高，合金的強度及沖擊值均有顯著提高。鋁含量大于5%時，合金變脆，低于3.5%時流動性能和機械性能有所降低，熱裂傾向和收縮率增大。 2．銅 銅在壓鑄鋅合金中，能顯著地抑制晶間腐蝕，并能提高合金的硬度和強度。當(dāng)銅含量超過1.5%時，抗蝕性不再提高，當(dāng)銅含量>4%時，沖擊強度降低。 3．鎂 在壓鑄鋅合金中含量極少，但

25、對晶間腐蝕現(xiàn)象有明顯的抑制作用，并有細(xì)化晶粒和提高硬度的作用，一般以0.04%為宜。鎂含量超過0.08%時，會使合金有熱脆性，降低沖擊強度和充型能力。 4．鐵、硅 鐵雜質(zhì)會產(chǎn)生鐵鋁化合物。鐵含量過多時，對切削加工性能，電鍍前拋光和充型性能都有影響，硅雜質(zhì)是隨鋁的加入而帶入的。硅不熔解于鋅中，而以結(jié)晶硅出現(xiàn)，含量雖少，但也對切削加工性能不利。 三、鋅合金的熔煉工藝特點 熔煉溫度應(yīng)控制在440～480℃，澆注溫度為400～440℃。 第五節(jié) 壓鑄鎂合金 鎂合金是良好的輕型結(jié)構(gòu)材料，在世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國家，已普遍應(yīng)用于汽車、筆記本電腦、手機等各個行業(yè)，鎂合金的壓鑄在我國才剛剛起步，其成

26、套技術(shù)主要依賴于引進。 一、壓鑄鎂合金的特點 1． 比重?。╮=1.8），相當(dāng)于鑄鐵的25%左右。 2． 比強度大。 3． 具有良好的剛度和減震性。 4． 鑄件尺寸穩(wěn)定。 5． 和鐵親和力小，不易粘模。 6． 切削加工性能優(yōu)良。 7． 高溫脆性、熱裂傾向大。 8． 耐蝕性差。 二、 壓鑄鎂合金中各元素的作用與影響。 1．鋁 鋁在鎂合金中為基本組元，與鎂形成共晶體，改善流動性。能提高強度、硬度，而耐蝕性降低，由于鋁的比重較小，是鎂合金的最好強固劑。鋁的含量超過9%時，合金的強度和延伸率將發(fā)生突然的下降。 2．鋅 鋅含量在0.8%時,能提高鎂合金的流動性和機械性

27、能,并可減少鐵和鎳等雜質(zhì)的腐蝕作用。鋅含量>1%時，會引起合金的高溫?zé)岽嘈浴? 3．錳 錳在鎂合金中能大大提高其耐蝕性，還能中和鐵在合金中的有害作用。當(dāng)含錳量為0.5%以下時，能改善合金的機械性能。 4．硅 少量的硅能改善鎂合金的流動性和造型性，但降低塑性和而耐蝕性（尤其合金中含有鐵時）。 5．鐵 鐵不溶于鎂，而存在于晶粒之間。當(dāng)合金中有錳時，則鐵和錳組成化合物沉淀，鐵在鎂合金中降低合金的機械性能和耐蝕性，是極有害的雜質(zhì)，應(yīng)嚴(yán)加控制。 三、壓鑄鎂合金的熔煉 鎂與氧生成疏松的氧化膜，不能阻止鎂的繼續(xù)氧化。在熔煉溫度下，鎂液與氧強烈氧化而燃燒，鎂液遇水極易爆炸，引起鎂液劇烈飛濺。所以

28、，鎂合金熔煉一定要嚴(yán)格按工藝進行，避免發(fā)生爆炸出現(xiàn)傷人事故。 第三章 壓鑄機 壓鑄機是壓鑄生產(chǎn)的最基本的設(shè)備，是壓鑄生產(chǎn)中提供能源和選擇最佳壓鑄工藝參數(shù)的條件，是實現(xiàn)高壓、高速壓鑄特點而獲得優(yōu)良壓鑄件的保證基礎(chǔ)。 第一節(jié) 壓鑄機分類 一、壓鑄機的分類 壓鑄機通常按壓室的受熱條件的不同分為冷室壓鑄機和熱室壓鑄機兩大類。冷室壓鑄機又因壓室和模具放置的位置和方向不同分為臥式、立式和全立式三種。 熱室壓鑄機的主要特點是壓室和壓射沖頭浸在熔融的金屬

29、中，主要用于低熔點合金，如鋅合金。 冷室壓鑄機的主要特點是壓室和壓射沖頭不浸在熔融的金屬中，對所有熔點都適用。 熱室壓鑄機：優(yōu)點：⑴ 結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；⑵ 金屬氧化、夾雜少；⑶ 生產(chǎn)效率高。 缺點：⑴ 比壓較低；⑵ 壓室更換不便。 冷室壓鑄機：優(yōu)點：⑴ 比壓高，能獲得組織致密的鑄件；⑵能壓鑄較大的鑄件；⑶ 能壓鑄高熔點合金鑄件。 缺點：⑴　能源消耗較大；⑵ 操作麻煩；⑶ 生產(chǎn)效率比熱室低。 第三節(jié) 壓鑄機的基本結(jié)構(gòu) 壓鑄機的基本結(jié)構(gòu)由下列幾個部分組成。 1． 合模機構(gòu)； 2． 壓射機構(gòu)； 3． 液壓傳動系統(tǒng)； 4． 控制、操作系統(tǒng)；

30、 5． 機座與油箱； 6． 預(yù)擊器及液壓抽芯器； 7． 冷卻、潤滑系統(tǒng)； 8． 安全防護裝置。 一、 合模機構(gòu)（又稱合型機構(gòu)） 壓鑄機的開、合模機構(gòu)稱合模機構(gòu)是帶動壓鑄模動模部分使模具分開或合攏的機構(gòu)。 現(xiàn)代壓鑄機通常采用液壓、曲肘式合模機構(gòu)，應(yīng)了解其工作原理。 二． 壓射機構(gòu) 壓鑄機的壓射機構(gòu)是將熔融金屬推進模具型腔填充成形成為鑄件的機構(gòu)，壓射過程的壓力、速度等主要工藝參數(shù)，都是由它而產(chǎn)生。 現(xiàn)代壓鑄機的壓射結(jié)構(gòu)的主要特點是三級壓射。也就是低速排除壓射室中的氣體，高速填充型腔和不間斷地給液態(tài)合金施以穩(wěn)定的高壓。即為兩級速度，一

31、級增壓。為了實現(xiàn)三級壓射的目的，～對壓射機構(gòu)提出了如下的原則和要求： 1． 慢速壓射速度應(yīng)無級可調(diào)。 2． 快速壓射速度應(yīng)大于4米/秒。 3． 從慢速壓射到快速壓射的過渡轉(zhuǎn)換距離應(yīng)在30～50毫米以下,不得超過80毫米. 4． 建壓時間應(yīng)低于30毫秒. 5． 壓射及增壓壓力沖擊峰值不應(yīng)超過額定壓力的30%. 6． 各壓射工藝參數(shù)應(yīng)能獨立調(diào)節(jié)而互不干擾. 要求 :給一張壓鑄機工作原理圖,能熟練地說出設(shè)備的工作原理,能因為設(shè)備的原因造成壓鑄件的質(zhì)量問題,而找出設(shè)備原因并能使問題得到解決. 三.液壓傳動系統(tǒng) 要求:全面了解液壓傳動系統(tǒng)的各組

32、成部分功用,并能識別液壓原理圖. 四.控制、傳動系統(tǒng) 要求：對各種壓鑄機能操作自如。 其余部分略，有關(guān)設(shè)備資料自己借閱或復(fù)印設(shè)備說明書復(fù)習(xí)。 第三節(jié) 壓鑄機的維修和保養(yǎng) 對壓鑄機進行維修和保養(yǎng)的內(nèi)容，按檢查時間分，可分為每日（每班）檢查，每周檢查，每月檢查，以及本年檢查等四種類型。 要求：每種類型的檢查內(nèi)容必須做到熟練自如，應(yīng)用自如。掌握液壓故障、電器故障及其排除方法。 壓鑄機常用故障及排除方法見附表3-1。 第四章 壓鑄模 壓鑄模是壓鑄生產(chǎn)中的重要工藝裝備，對壓鑄件的質(zhì)量起著重要的作用，其重要作用

33、是： 1． 決定著鑄件的形狀和尺寸公差等級。 2． 其澆注系統(tǒng)（特別是澆口位置）決定了熔融金屬的填充狀況。 3． 溢流排氣系統(tǒng)影響著熔融金屬的溢渣排氣條件。 4． 控制和調(diào)節(jié)壓鑄過程的熱平衡。 5． 決定了鑄件的表面質(zhì)量及變形程度。 6． 模具的強度限制了壓射比壓的最大限度。 7． 影響著生產(chǎn)操作的效率。 要求：掌握復(fù)雜壓鑄模的結(jié)構(gòu)，熟習(xí)各部分功能與作用，并能對模具設(shè)計不合理的部位進行改進。 第一節(jié) 壓鑄模的結(jié)構(gòu) 一． 壓鑄模主要組成部分及作用見表4-1。 表4-1 序號 各部分名稱 作 用 1 定模 定模是壓鑄模的主要組成部分，與

34、機器壓射部分相連接，并固定在壓鑄機的定模板上，澆注系統(tǒng)與壓室相通，是鑄件型腔（鑲塊）的一個重要部分。 2 動模 動模是壓鑄模的另一重要組成部分。它與定模組成壓鑄模成型部分一個整體，它一般固定在模架上，模架又固定在壓鑄機的動模板上，隨動模板作開合運動，與定模部分分開、合攏，一般抽芯機構(gòu)和頂出機構(gòu)全在這個部份。 3 成型部分 （又稱型腔及型芯部份） 成型部分由鑲塊及型芯組成裝在動、定模上，模具在合攏后，構(gòu)成鑄件的成形空腔，通常稱型腔，是決定鑄件幾何形狀和尺寸公差等級的部位。 4 澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是熔融金屬進入型腔的通道，它是溝通模具型腔與機器壓室的部份，對壓鑄工藝因素、速度、

35、壓力、以及排氣、排渣、填充條件起著主要作用。 5 模架 是將模具各部分按一定的裝配程序和位置組合和固定后，安裝到機器上的構(gòu)架。 6 頂出機構(gòu)（又稱推出機構(gòu)） 開模時，將鑄件從模具中頂出的機構(gòu)，一般隨動模的開啟過程頂出鑄件，這套機構(gòu)設(shè)置在動模中。 7 抽芯機構(gòu) 是抽動與開合模方向運動不一致的成型零件活動型芯的機構(gòu)，合模前或后完成插芯動作，在鑄件頂出前完成抽芯動作。 8 溢流系統(tǒng)（又稱排溢系統(tǒng)） 根據(jù)熔融金屬在模具內(nèi)的填充情況而開設(shè)的排氣通道，排溢集渣包，一般開設(shè)在模具的成型零件上。 9 導(dǎo)向部分 是引導(dǎo)定模和動模在開模與合模時可靠地按照一定方向進行運動的導(dǎo)準(zhǔn)部份，一

36、般由導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成。 10 預(yù)復(fù)位機構(gòu) 合模時使頂出機構(gòu)退入動模內(nèi)的復(fù)位機構(gòu)。 二． 模具成型零件的材料和熱處理要求： 成型零件名稱 模具材料牌號 熱處理HRC 動、定模、型芯鑲件 3Gr2W8V HRC43～48 澆通鑲件、澆口套、分流錐 4Gr5MoV1Si HRC42～48 要求：了解模具零件的熱處理工藝，并對零件失效進行分析。 第二節(jié) 澆注與溢流系統(tǒng) 壓鑄模的澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)熔融金屬填充型腔的通道。對金屬液的流動方向，排氣條件，模具的熱分布，壓力的傳遞、填充時間和填充速度等各個方面，起著極為重要的控制與調(diào)節(jié)作用。

37、 溢流系統(tǒng)是熔融金屬填充型腔的過程中，排除氣體，清除涂料余燼，以及冷金屬的通道和處所。它與澆注系統(tǒng)共同對填充條件和模具的熱分布起著控制作用，對鑄件質(zhì)量也起著極其重要的作用。 一． 澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)主要由直澆道、橫澆道、內(nèi)澆口以及余料所組成。 (一).直澆道.(略) (二).橫澆道. 橫澆道的主要作用是使金屬液平穩(wěn)地流向內(nèi)澆口進入型腔,以達(dá)到傳遞壓力,并成理想流態(tài)填充型腔.其要求為:(1)在澆道內(nèi)不產(chǎn)生紊流,在型腔中避免產(chǎn)生旋渦包氣;(2)減少金屬液的熱量損耗;(3)減小金屬液的流動阻力;(4)起到模具的熱平衡作用;

38、(5)在金屬液充滿型腔后未凝固前傳遞靜壓力,以保證鑄件的致密性;(6)保證有足夠的金屬液流量,合理選擇橫澆道截面. (三).內(nèi)澆口 內(nèi)澆口是指橫澆道末端到鑄件型腔之間的一段距離，是熔融金屬在壓力推動下直接進入型腔的通道，它起到調(diào)整從橫澆道輸送過來的金屬液的速度，使之成為理想的流態(tài)，程序地填充型腔，它對鑄件的質(zhì)量、合格率、生產(chǎn)效率都有極大的影響。 1． 內(nèi)澆口位置的選擇： 1).取在金屬液填充流程最短、鑄件壁厚最厚的部位. 2).取在金屬液流進入型腔不起旋渦,排氣順暢的部位. 3).盡可能取在

39、金屬液流不正面沖擊型芯的部位. 4).應(yīng)開設(shè)在鑄件不易變形的部位. 5).應(yīng)開設(shè)在有利于壓力傳遞和溢流排氣的部位. 6).應(yīng)設(shè)置在鑄件成形后容易剝除或沖切澆口的部位. 7).對耐壓或不允有氣孔存在的鑄件,內(nèi)澆口應(yīng)設(shè)置在金屬液最終都能保持壓力的部位. 2.內(nèi)澆口截面積的計算(采用流量計算法) 式中 Ag-- 內(nèi)澆口截面積（mm2） G -- 通過內(nèi)澆口的金屬液質(zhì)量(g) ρ-- 液態(tài)金屬的密度 Vg-- 內(nèi)澆口處金屬液的流速（m/s

40、） t -- 型腔的充填時間（s） 二、溢流系統(tǒng) 溢流系統(tǒng)包括溢流槽、排氣槽，同澆注系統(tǒng)一起，對提高鑄件質(zhì)量，保持模具的熱平衡，消除鑄造缺陷，起著重要的作用。 ㈠ 溢流槽又稱集渣包。它的基本作用是積聚首先進入型腔的泠污金屬液和裹有氣體的金屬液，以及平衡模具溫度，一般開設(shè)在金屬液流程的末端，或在二股金屬液流匯合的前端型腔處設(shè)置合適的溢流槽及排氣槽以改善填充條件，提高鑄件質(zhì)量。 1．溢流槽的作用： ⑴ 排除型腔中的氣體，儲存混有氣體和涂料殘渣的冷污金屬液，與排氣槽配合，引出型腔內(nèi)的氣體，增強排氣效果。 ⑵ 控制金屬液填充流態(tài)，消除局部產(chǎn)生的渦流。

41、 ⑶ 轉(zhuǎn)移縮孔、縮松、渦流裹氣和產(chǎn)生冷隔的部位。 ⑷ 調(diào)節(jié)模具各部分溫度，改善模具熱平衡狀態(tài)，減少鑄件流痕，冷隔和欠鑄的缺陷。 ⑸ 當(dāng)型腔內(nèi)不宜設(shè)置頂桿時,可利用溢流槽推出鑄件,防止鑄件變形,或避免在鑄件表面留有推桿痕跡。 ⑹ 當(dāng)動、定模型腔內(nèi)的鑄件包緊力接近時，可利用溢流槽來增大動模的包緊力。使鑄件留在動模部位。 ⑺ 采用大容量溢流槽,以容納首先進入型腔流程過長而冷卻或污染的金屬液,改善填充條件,提高鑄件質(zhì)量。 ⑻ 利用溢流槽可作為切除澆口、飛邊時的定位部分。 ⑼ 可以調(diào)整型腔周圍金屬液的壓力。 2.設(shè)置溢流槽的位置及形狀應(yīng)考慮以下幾點: ⑴ 橫澆道末端或型腔深處。

42、 ⑵ 金屬液最后填充的部位。 ⑶ 金屬液匯合處及容易產(chǎn)生渦流卷氣或氧化夾雜的區(qū)域. ⑷ 需要防止渦流及紊流、改善液態(tài)金屬流動狀態(tài)的部位。 ⑸ 內(nèi)澆口兩側(cè)或其他金屬液不易直接填充的死角部位。 ⑹ 大平面等容易產(chǎn)生鑄件缺陷的部位。 ⑺ 型腔溫度較低的部位，借以提高型腔溫度。 ⑻ 鑄件壁厚變化大，過薄難以填充的部位。 ⑼ 鑄件壁厚較厚容易產(chǎn)生縮孔的部位。 ⑽ 其他排氣條件不良的區(qū)域。 二．排氣槽 在壓鑄時，壓室型腔內(nèi)的部分氣體(約30%)不能從型腔內(nèi)排出,而被卷入金屬液中,在填充過程中會產(chǎn)生反壓力返使流速下降,造成鑄件冷隔、欠鑄、氣

43、孔、疏松等缺陷。為了消除由此而產(chǎn)生的鑄件缺陷，故模具上一定要設(shè)置排氣槽。 排氣槽一般與溢流槽配合，設(shè)置在溢流槽后端，在有些情況下也可在型腔的部位單獨布置排氣槽。 第三節(jié) 壓鑄模的使用和維護保養(yǎng) 一、模具的使用 1．模具拆下之前必須加油潤滑，揩擦清潔，確保不因涂料粘結(jié)咬死型芯等活動部位。 2．模具必須進行預(yù)熱，達(dá)到所需溫度后，經(jīng)3～6次空載循環(huán)操作，方可正常使用。 3．模具在生產(chǎn)一定數(shù)量的鑄件后應(yīng)進行去應(yīng)力回火處理，使熱疲勞裂紋在尚未出現(xiàn)的孕育期內(nèi)進行消除應(yīng)力。這是提高模具壽命的一項有效措施。鋁合金壓鑄模一般應(yīng)在使用10000次左右進

44、行去應(yīng)力回火處理。 第五章 壓鑄工藝 壓鑄工藝是將壓鑄機、壓鑄模和壓鑄合金三大要素有機的組合而加以綜合運用的過程，而壓鑄時金屬填充型腔的過程，是將壓力、速度、溫度以及時間等工藝因素得到統(tǒng)一的過程。 第一節(jié) 壓 力 壓力的存在是壓鑄工藝區(qū)別于其他鑄造方法的主要特點，壓力是使鑄件獲得組織致密和輪廓清晰的重要因素。 在壓鑄生產(chǎn)中，壓力的表示形式有壓射力和比壓兩種： 一、壓射力 壓射力是壓鑄機壓射機構(gòu)中推動壓射活塞運動的力。是反映壓鑄機功能的一個主要參數(shù)，其計算公式如下： πD2 P射=P2g

45、 4 式中P射———壓射力（牛） P2———壓射缸的壓射腔內(nèi)工作液的壓力（對于無增壓的壓鑄機來說為管通壓力）（帕″Pa）； D——壓射缸直徑（厘米） G——重力加速度數(shù)值9.80655M/S2(米/秒2) 二、 比壓 壓室內(nèi)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(guān)系換算的結(jié)果，其計算公式： P射 P比= F室 式中P比——比壓（帕）； F室——壓室截面積（厘米2），又可用壓室直徑換算； πd2 即F室= 4 式中d—

46、—壓室直徑（厘米） 比壓是熔融金屬在填充過程中各階段實際得到的作用力的大小的表示方法，反映了熔融金屬在填充的各個階段以及金屬流經(jīng)各個不同截面積時的力的概念。 將填充階段的比壓稱為填充比壓（又稱壓射比壓，以P比壓表示；增壓階段的比壓，稱為增壓比壓，以P比增表示。 填充比壓用來克服澆注系統(tǒng)和型腔中的流動阻力，而增壓比壓則是決定了正在凝固的金屬所受到的壓力以及這時所形成的脹型力的大小。 三、壓力的作用和影響 ⑴ 比壓對鑄件機械性能的影響 比壓增大，結(jié)晶細(xì)，結(jié)晶層增厚，由于填充特性改善，表面質(zhì)量提高，會孔影響減輕，從而抗拉強度提高，但延伸率有所降低。 ⑵ 對填充條件的影響。 合金

47、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(zhì)量的提高。 四、影響壓力的因素 ⑴ 壓鑄合金的特性，如熔點、流動性等，熔點高，有效比壓越大。 ⑵ 合金澆注溫度和模具溫度，溫度過低，壓力損耗增大。 ⑶ 鑄件結(jié)構(gòu)和澆注系統(tǒng)設(shè)計，填充阻力越大，壓力有效率越低。 ⑷ 壓鑄機壓射系統(tǒng)特性和增壓效果。采用分調(diào)增壓壓射系統(tǒng)，能改善壓射特性，有效地提高鑄件質(zhì)量。 分調(diào)壓射系統(tǒng)特點： ⑴ 壓射貯能器和增壓貯能器是分開的，互不干擾。 ⑵ 增壓貯能器壓力可單獨調(diào)節(jié)，提高增壓速度和可靠性。 ⑶ 采用活塞式貯能器，提高貯能效率，縮短油路,提高壓射速度。 ⑷ 采用

48、新型液控閥，提高開啟速度，縮短轉(zhuǎn)換時間，從而取得良好的效果。 五、比壓的選擇 比壓的選擇可按如下的情況考慮： 1． 根據(jù)鑄件的強度要求考慮。 對于有強度要求的，應(yīng)該具有良好的致密度，此時應(yīng)采用高的增壓比壓。 2． 根據(jù)鑄件的壁厚考慮。 對于薄壁鑄件，型腔中的流動阻力較大，故要有較大的填充比壓，才能保證達(dá)到需要的內(nèi)澆口速度。 對于厚壁鑄件，一方面選定的內(nèi)澆口速度較低，并且金屬的凝固時間較長，可以采用較小填充比壓；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(fù)雜的鑄件，填充比壓應(yīng)選用高一些。 六、脹型力的鎖模力 壓鑄過程，填充結(jié)束并轉(zhuǎn)為增

49、壓階段時，作用于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(tǒng)、排溢系統(tǒng)）傳遞于型腔壁面，此壓力稱為脹型力（又稱反壓力）。 脹型力可用下式表示，即P脹=P比增·A投g 式中P脹——脹型力（牛），P比增——增壓比壓（帕） A投——承受脹型力的投影面積（厘米2），g——重力加速度，9.80665米/秒2。 分型面脹型力是選定壓鑄機鎖模力大小的主要參數(shù)之一，通常情況下必須使鎖模力大于計算得到的脹型力P脹分，否則在金屬液壓射時，模具分型面會被脹開，而對于分離狀態(tài)，不但產(chǎn)生金屬飛濺，而且使型腔中的壓力無法建立，鑄件尺寸公差難以保證，難以成形。 鎖模力（即合模力）是選用壓鑄機時首

50、先要確定的重要參數(shù)。保證鑄件的尺寸公差等級，按以下公式計算，P鎖≥K·P脹分 式中P鎖——壓鑄機的鎖模力（牛） K——安全系數(shù)（一般取K=1.3） 第二節(jié) 壓射速度 壓鑄生產(chǎn)中，速度的表示形式常為沖頭速度和內(nèi)澆口速度兩種。 一、 壓射速度 壓室內(nèi)的壓射沖頭推動熔融金屬移動時的速度稱為壓射速度（又稱沖頭速度）。而壓射速度又分為兩級，Ⅰ級壓射速度并稱慢壓速度，是指沖頭起始動作直至沖頭將室內(nèi)的金屬液送入內(nèi)澆口之前的運動速度，一般為低于0.3米/秒。Ⅱ級壓射速度又稱快壓射速度，是由壓鑄機的特性所決定， 1．快壓射速度的作用和影響 ⑴ 快壓射速度對鑄

51、件機械性能的影響 提高壓射速度，動能轉(zhuǎn)化為熱能，提高了合金熔液的流動性，有利于消除流痕、冷隔等缺陷，提高了機械性能和表面質(zhì)量，但速度過快時，合金熔液呈霧狀與氣體混合，產(chǎn)生嚴(yán)重渦流包氣，機械性能下降。 ⑵ 壓射速度對填充特性的影響。 壓射速度的提高，使合金熔液在填充型腔時的溫度上升，有利于改善填充條件，可壓鑄出質(zhì)量優(yōu)良的復(fù)雜的薄壁鑄件。但壓射速度過高時，填充條件惡化，在厚壁鑄件中尤為顯著。 2． 快壓射速度的選擇和考慮的因素 ⑴ 壓鑄合金的特性:熔化潛熱和合金的比熱和導(dǎo)熱性，凝固溫度范圍。 ⑵ 模具溫度高時，壓速可適當(dāng)降低，在考慮到模具熱傳導(dǎo)狀況，模具設(shè)計結(jié)構(gòu)和制造質(zhì)量，以及提

52、高模具壽命，亦可適當(dāng)限制壓射速度。 ⑶ 鑄件質(zhì)量要求；表面質(zhì)量要求高和薄壁復(fù)雜件，采用較高的壓射速度。 二、內(nèi)澆口速度 當(dāng)機器的壓射系統(tǒng)在性能優(yōu)良時，熔融金屬通過內(nèi)澆口處的速度可以認(rèn)為不變（或變化很小），這個不變的速度，稱為內(nèi)澆口速度，又稱初紿速度。 熔融金屬在通過內(nèi)澆口后，進入型腔各部分流動（填充時），由于型腔的形狀和厚度（鑄件壁厚），模具熱狀態(tài)（溫度場的分布）等各種因素的影響，流動的速度隨時在發(fā)生變化，這種變化的速度稱為填充速度。 三、速度的選擇 如果對壓鑄件的機械性能，如抗拉強度和致密性提出了高的要求，早不應(yīng)選用過大的內(nèi)澆口速度（V內(nèi)）。 如果壓鑄件結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的薄壁零件，

53、并對其表面質(zhì)量提出了較高的要求，應(yīng)選用較高的壓射速度（V射）和內(nèi)澆口速度（V內(nèi)），完全是必要的。 四.內(nèi)澆口速度與壓射速度，壓室直徑和內(nèi)澆口截面積有關(guān)，可通過以下方面調(diào)整： ⑴ 調(diào)整壓射沖頭速度。 ⑵ 更換壓室直徑。 ⑶ 改變內(nèi)澆口截面積。 五.速度、壓力的分析 1．增壓起點對壓鑄件質(zhì)量的影響。 在型腔尚未填充或填充中途，增壓缸提前動作，增壓缸活塞動作也終止，故無法形成增壓后的高比壓，鑄件在較低壓力下結(jié)晶成形，嚴(yán)重影響質(zhì)量。 增壓轉(zhuǎn)換過遲，鑄件已凝固，增壓壓力雖建立，但不能起到作用。 正確的增壓轉(zhuǎn)換點，應(yīng)選擇在型腔基本填充滿前，立即

54、進行增壓，方能獲得預(yù)期效果。 2．壓射室和沖頭磨損的原因分析。 壓射沖頭咬傷卡住，嚴(yán)重影響壓力的傳遞和壓射速度的穩(wěn)定以及鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)的正常進行。其原因甚多，主要原因是由于溫度的波動，使壓射室和沖頭的間隙也都處于不斷變化的狀態(tài)。這種間隙變化，在大直徑的壓射室中，尤為顯著，故壓射室直徑越大，沖頭壽命越短，咬傷卡住的現(xiàn)象越嚴(yán)重。 第三節(jié) 溫 度 壓鑄中所指的溫度是指澆注溫度和模具溫度。溫度控制是獲得優(yōu)良鑄件的重要因素。 一、澆注溫度 熔融金屬的澆注溫度是指定自壓室進入型腔時的平均溫度，一般以保溫爐的溫度表示。 1． 澆注溫度的作用和影響 合金溫度對鑄件機械性能的影

55、響，隨著合金溫度的提高，機械性能有所改善，但超過一定限度后，性能惡化，主要原因是： ⑴ 氣體在合金中的溶解度，隨溫度的升高而增大，雖然熔解在合金中的氣體，但在壓鑄過程中難以折出，對塑性是有影響的。 ⑵ 含鐵量隨合金溫度升高而增加，使流動性降低，結(jié)晶粗大，性能惡化。 ⑶ 鋁合金、鎂合金隨溫度升高氧化加劇，氧化夾雜物，使合金性能惡化。因此合金過熱，易產(chǎn)生縮孔、裂紋、氣孔、氧化夾雜物，故機械性能降低。合金溫度過低，也會產(chǎn)生成分不均勻，流動性差，影響填充條件，產(chǎn)生缺陷。合金溫度對填充特性的影響，合金溫度對填充流態(tài)有直接影響。澆注溫度過高，又在高速的作用，易產(chǎn)生紊流、渦流包氣，在凝固范圍較

56、寬的合金，采用高壓、低溫（半凝固狀態(tài)），低速澆注，有利于形成順序填充，提高鑄件質(zhì)量，且易引起粘模和熔蝕，不利于模具熱平衡，也使模具壽命降低，故正確選擇合金澆注溫度頗為重要。 2．選擇澆注溫度的重要因素 影響合金溫度主要的因素有： ⑴ 合金的性質(zhì)：熔點、熱容量、凝固范圍等，對鎂合金熱量小，澆注溫度可偏高一些，以有利于填充成形，凝固范圍寬的合金，可采用低溫低速高壓和較厚的內(nèi)澆口，對厚壁鑄件質(zhì)量可取得良好的效果。 ⑵ 鑄件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。 ⑶ 模具溫度較高時，可適當(dāng)降低澆注溫度。 ⑷ 比壓和壓射速度，均對合金溫度有直接影響，動能轉(zhuǎn)化為熱能，使合金溫度升高。 3．合金溫度的選擇

57、 壓鑄合金澆注溫度一般為：鋅合金：400 ～ 430℃，鋁合金：650～690℃，鎂合金：640～700℃。 二、模具溫度 1．模具溫度的作用和影響 ⑴ 在填充過程中,模溫對金屬液流溫度、粘度、流動性、填充時間、填充流態(tài)等均有較大影響,模溫過低時，表層冷凝后又為高速液流破碎，產(chǎn)生表層缺陷，甚至不能“成型”，模溫過高時，雖有利獲得光潔的鑄件表面，但易出現(xiàn)收縮凹陷。 ⑵ 模溫對合金熔液冷卻速度、結(jié)晶狀態(tài)、收縮應(yīng)力均有明顯影響。模溫過低，收縮應(yīng)力增大，鑄件易產(chǎn)生裂紋。 ⑶ 模溫對模具壽命影響甚大，激烈的溫度變化，形成復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)，頻繁的應(yīng)力交變導(dǎo)致早期龜裂。 ⑷ 模溫對鑄件尺寸

58、公差等級的影響，模溫穩(wěn)定，尺寸公差等級也得以提高。 2、影響模具溫度的主要因素： ⑴ 合金澆注溫度、澆注量、熱容量和導(dǎo)熱性。 ⑵ 澆注系統(tǒng)的溢流槽的設(shè)計，用以調(diào)整平衡狀態(tài)。 ⑶ 壓鑄比壓和壓射速度。 ⑷ 模具設(shè)計、模具體積大，熱容量大，模具溫度波動較小。模具材料導(dǎo)熱性能好，溫度分布較均勻有利于改善熱平衡。 ⑸　模具合理預(yù)熱，提高初溫，有利于改善熱平衡，提高模具壽命。 ⑹ 生產(chǎn)頻率越快，模溫升高，在一定范圍內(nèi)對鑄件和模具壽命都是有利的。 ⑺ 模具潤滑起到隔熱和散熱作用。 3、模具溫度對機械性能的影響 模具溫度提高，改善了填充條件，使機械性能得到提高。模溫過高，合金

59、溶液冷卻速度降低，結(jié)晶層厚減薄，晶粒較粗大，故強度有所下降。 為此，要獲得質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)鑄件，必須將模具溫度嚴(yán)格控制在最佳的工藝范圍內(nèi)。這就必須應(yīng)用模具冷卻加熱裝置，以保證模具在恒定溫度范圍內(nèi)工作。 4、模具溫度的選擇 推薦的模具溫度：鋅合金160-200℃，鋁合金：200-260℃ 第四節(jié) 時 間 壓鑄工藝上的“時間”是填充時間、增壓建壓時間、持壓時間及留模時間，“時間”在壓鑄工藝上是至關(guān)重要的。 一、填充時間： 熔融金屬在壓力下開始進入型腔直到充滿的過程所需的時間稱為填充時間。 填充時間是壓力、速度、溫度、模具的澆注與溢流系統(tǒng)的特點，合金的性質(zhì)，以及鑄件結(jié)構(gòu)（壁

60、厚）等多種因素結(jié)合以后所產(chǎn)生的結(jié)果。因此，也是填充過程中各種因素相互協(xié)調(diào)程度的綜合反映。 1. 填充時間的選擇原則： ⑴. 合金澆注溫度過高時，填充時間可選長些; ⑵. 模具溫度高時，填充時間可選長些; ⑶. 鑄件厚壁部分離內(nèi)澆口遠(yuǎn)時,填充時間可選長些; (4). 熔化潛熱和比熱高的合金,填充時間可選長些; 二. 增壓建壓時間 增壓建壓時間是熔融金屬在充型過程的增壓階段，從充滿型腔的瞬時開始，直到增壓壓力達(dá)到預(yù)定值所需的建立起來的時間。也即從壓射比壓上升到增壓比壓建立起來所需的時間。從壓鑄工藝上來說，所需的增壓比壓時間俞短俞好。 從壓鑄工藝上來說，增壓建壓時間的

61、長短，取決于型腔中合金液的凝固時間，凝固時間稍長的合金，則增壓建壓的時間也可稍長，但應(yīng)稍短于型腔及內(nèi)澆口中合金的凝固時間才是合理的。若增壓壓力的建成稍遲即時間較長，合金已經(jīng)凝固，壓力無法傳遞，失去增壓壓實作用。 二． 持壓時間 熔融金屬充滿型腔后，使熔融金屬在增壓比壓作用下凝固的這段時間，稱為持壓時間。 持壓作用是使壓射沖頭將壓力通過還未凝固的余料，澆口部分的金屬傳遞到型腔，使正在凝固的金屬在壓力下結(jié)晶，從而獲得致密的鑄件。 持壓時間的選擇應(yīng)考慮的因素： ⑴. 壓鑄合金的特性:壓鑄合金結(jié)晶范圍大，持壓時間應(yīng)選得長些.

62、 ⑵. 鑄件壁厚:鑄件平均厚度大，持壓時間可選長些. ⑶. 澆注系統(tǒng):內(nèi)澆口厚，持壓時間可選長些 四、留模時間. 留模時間是壓鑄過程中,從持壓終了至開模頂出鑄件的這段時間。足夠的留模時間，是使鑄件在模具內(nèi)得到充分凝固和適度的冷卻使之具有一定的強度，在開模和頂出時，鑄件不致產(chǎn)生變形或拉裂。 留模時間的選擇,通常以頂出鑄件不變形 、不開裂的最短時間為宜，然而，過長的留模時間性不僅降低生產(chǎn)效率，而且會帶來不良的后果。 綜上所述，壓鑄生產(chǎn)中的工藝參數(shù)壓力、速度、溫度、時間選擇可按下列原則： ⑴ 鑄件壁越厚，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,壓射力要大； ⑵ 鑄件壁越薄，結(jié)構(gòu)越復(fù)

63、雜,壓射速度越快； ⑶ 鑄件壁越厚，持壓留模時間需越長； ⑷ 鑄件壁越薄，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,模溫澆溫需越高。 第五節(jié) 壓室的充滿度 澆入壓室的金屬液量占壓室總?cè)萘康某潭确Q為壓室的充滿度。 充滿度對于臥式冷室壓鑄機有著特殊的意義。因為，臥式壓鑄機的壓室在澆入金屬液后，并不是完全的充滿而只在金屬液面的上方留有一定的空間。這個空間占有的體積越大，存有空氣越多，這對于填充型腔時的氣體量有很大的影響。其次，充滿度小，合金液在壓室內(nèi)激冷度過多，對填充也不利。因此，壓室充滿度不應(yīng)過小，以免上部空間過大；一般充滿度應(yīng)控制在80～40%范圍內(nèi)，而以75%左右為最適宜。 第六節(jié) 壓鑄用涂料

64、 一、涂料的作用 ⑴ 高溫條件下具有良好的潤滑性能。 ⑵ 減少填充過程瞬間的熱擴散，保持熔融金屬的流動性，從而改善合金的成型性。 ⑶ 避免熔融金屬對型腔的沖刷及粘附（對鋁合金而言），改善模具工作條件，提高鑄件表面質(zhì)量。 ⑷ 減少鑄件與模具成型表面（尤其是型芯）之間的摩擦，從而減少型芯和型腔的磨損，延長模具壽命。 二、涂料的使用 壓鑄涂料在使用時應(yīng)注忌噴涂方法和涂料用量，不論是涂刷還是噴涂，都要薄而均勻，避免涂料層太厚或遺漏涂噴。因此，當(dāng)采用噴涂時，涂料濃度需加以控制，在適當(dāng)條件下濃度應(yīng)可能淡，用毛刷涂刷時，在刷后應(yīng)用壓縮空氣吹勻。特別是滑塊型芯背面(動模方向)不易

65、噴涂的地方，應(yīng)注忌噴涂，減少遺漏.此外，應(yīng)特別注意模具排氣部位的清理，避免因涂料堵塞而失去排氣作用。 第六章 壓鑄件的缺陷分析及檢驗 第一節(jié) 壓鑄件的缺陷分析 為了核查鑄件質(zhì)量問題，下面將對鑄件缺陷的特征，產(chǎn)生的原因，以及排除措施分別進行敘述。 一般來說十全十美無缺陷的鑄件是難以得到的，而僅是缺陷的輕重程度、大小多少之別。因此，合格品與廢品應(yīng)按其各自的使用要求而定。 一、流痕 其它名稱：條紋 特征：鑄件表面上呈現(xiàn)與金屬液流動方向相一致的，用手感覺得出的局部下陷光滑紋路。此缺陷無發(fā)展傾向，用拋光法能去除。 產(chǎn)生原因

66、 排除措施 1． 兩股金屬流不同步充滿型腔而留下的痕跡。 2． 模具溫度低，如鋅合金模溫低于是150℃，鋁合金模溫低于180℃，都易產(chǎn)生這類缺陷。 3． 填充速度太高。 4． 涂料用量過多。 1． 調(diào)整內(nèi)澆口截面積或位置。 2. 高速模具溫度，增大溢流槽。 3．適當(dāng)調(diào)整填充速度以改變金屬液填充型腔的流態(tài)。 4．涂料使用薄面噴勻。 二、冷隔 其它名稱：冷接（對接） 特征：溫度較低的金屬流互相對接但未熔合而出現(xiàn)的縫隙，呈不規(guī)則的線形，有穿透的和不穿透的兩種，在外力作用下有發(fā)展趨勢。 產(chǎn)生原因 排除原因 1． 金屬液澆注溫度低或模具溫 度低。 2． 合金成分不符標(biāo)準(zhǔn)，流動性 差。 3． 金屬液分股填充，融合不良。 4． 澆口不合理，流程太長。 5． 填充速度低或排氣不良。 6． 比壓偏低。 1．適當(dāng)提高澆注溫度和模具溫 度。 2．改變合金成分，提高流動性。 2． 改進澆注系統(tǒng),改善填充條 件。 3． 改善排溢條件，如大溢流量。 4． 提高壓射速度，改善排氣條件。 6．提高比壓。 三、擦傷 其它名稱