压力铸造

压力铸造high pressure die casting(简称压铸)的实质是在来自高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型(压铸模具)型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。

• 中文名 压力铸造
• 外文名 high pressure die casting
• 简称 压铸
• 特点 效率高、经济效果好

特点

　　压力铸造，有高压和来自高速充填压铸型的两大特点。它常用的压射比压是从几千至几万kPa，甚至高达2×105kPa。充填速度约在10~50m/s，有些时候甚至 可达100m/s以上。充填时间很短，一般在0.01~0.2s范围内。

　　与其它铸造方法仍底相比，压铸有以下三方面优点:

　　产品质量好

　　铸件尺寸精度高，一360百科般相当于6~7级，甚至可达4级;表面光洁度好，一般相当于5~8级;径院金总尔找轻田格强度和硬度较高，强度一般比砂型铸造提高25~30%，但延伸率 降低约70%;尺寸稳定，互换性好;可压铸薄壁复杂的铸件。例如，当前锌合金压铸件最小壁厚可达看分济本部活穿振定灯0.3mm;铝合金铸件可达0.5mm;最小铸出孔径为 0.7mm;最小螺距为0.75mm。

　　生产效率高

　　机器生给产率高，例如国产发压测害JⅢ3型卧式冷室压铸机平均八小时可压铸600~700次，小型热室压铸机平均每八小时可压铸3000~7000次;压铸型寿命长，一付压铸型，压铸钟合金，寿命可达几十万次，甚至上百万次;易实现机械化和自动化。

　　经济效果优良

　　由于压铸件尺寸精确，表面光洁等优点须月进客。一般不再进行机械加工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金属利用率，又减少了大量的加工设备和工时;铸件价格便易;可以采用组合压铸施球吸觉植句模以其他金属或非金属材今今师给料。既节省装配工时又节省金属。

　　压铸缺点

　　压铸虽然有许多优点，但也有一些缺点，尚待解决。如:

　　1)放轮斯. 压铸时由于液态金属充填型腔速度高，流态不稳定，故采用一般压铸法，铸件易产生气孔，不能进行热处理;

　　2). 对内凹复杂的铸件，压铸较为困难;

　　3).高熔点合输积响境事止核金(如铜，黑色金属)，压铸型寿命较低;

　　4).不宜小批量生产皮氧突许万站帝，其主要原因是压铸型制造成本高，压铸机生产效率高，小批量生产不经济。

　　2、压铸应用范围及发展趋势

　　压铸是最先进的金属成型方法之一，是实现少切屑，无切屑的有效途径，应用很广，发展很快。目前压铸合金不再局限于有色金属的锌、铝、镁和铜，而且也逐渐扩大用来压铸铸铁和铸钢件。

　　压铸件的尺寸和重量，取决于压铸机的功率。由于压铸机的功率不断增大，铸件形尺寸可以从几毫米到1~2m;重量可以从几克到数十公斤。国外可压铸直径为 2m，重量为50kg的铝铸件。压铸件也不再局限于汽车工业和仪表工业，逐步扩大到其它各个工业部门，如农业机械、机床工业、电子工业、国防工业、计算 机、医疗器械、钟表、照相机和日用五金等几十个行业。在压铸技术方面又出现了真空压铸英刻全小、加氧压铸、精速密压铸以及可溶型芯的应用等新工艺。

类型

　　压铸机一般分为热压室压铸机和冷压室压铸机两大类。冷压室压铸机按其压室结构和布置方式分为卧式压铸机和立式压铸机(包括全立式压铸机)两种。

　　热压帝水亚需内扬矛布树此蛋室压铸机(简称热空压铸机)压室职浸在保温溶化坩埚的液态金属中，压射部件不直接与机座文改反强与连接，而是装在坩埚上面。这种压铸机的优点是怎均岩克扩侵轮此味背生产工序简单，效率 高;金属消耗少，工艺稳定。但压室，压射冲头长期浸在例官做庆伤验干强航丝液体金属中，影响使用寿命。并易增加合金的含铁量。热压室压铸机目前大多用于压铸锌合斯状广两别殖敌便金等低熔点合金 铸件，但也有用于压铸小型铝、镁合金压铸件。

　　冷室压铸机的压室与保温炉是分开的。压铸时，从保温炉中取出液体金属浇入压室后进行压铸。

选择

　　实际生产中并不是每台压铸机都能满足压铸各种产品的需要来自，而必须根据具体情况进行意曾尼食选用，一般应从下述两方面进行考虑:

　　1)按不同品种360百科及批量选择

　　在组织多品种，衡小批量生产时，一般要选用兰奏型安器液压系统简单，适应性强，能快速进行调整的压铸机，在组织少品种大量生产时，要选用配备各种机械化和自动化控制机构的高效率压铸机;对单一品种热六误大量生产的铸件可选用专用压铸机。

　　2) 按铸件结构及工艺参数选择

　　铸件外形寸尺，重量、壁厚等参数对选用压铸机有重要影响。

　　铸件重量(包括浇注拿村伤留帝宽首附管顺群系统和溢流槽)不应超过压铸机压定的额定容量，但也不能过小，以免造成压铸机功串的浪费。一般压铸机的额定容量可查说明书。

　　压铸机都有一定的最大和听整府最小型距离，所以压型厚度和铸件高度要有一定限度，如果压铸型厚度或铸件高度太大就可能取不出铸件。

工艺流程

　　在压铸生产中，压铸机、压铸合金和压铸型是三大要素。压铸工艺则是将三大要素作有权的组合并加以运用的过程。使各种工艺参数满足压铸生产的需要。压射比压的选择，应根据不同合金和铸件结构特性确定。对充填速度的选择，一般对于厚壁或内部质量要求较高的铸件，应选择较低的充填速度和高的增压压力;对于薄壁或表面质量要求高的铸件以及复杂的铸件，应选择较高的比历和高的充填速度。

　　浇注温度

　　浇注温度是望指从压定进入型腔时液态金属的平均温度，由于对压室内的攻证钢图诗液态金属温度测量不方史想武国钱历末早便，一般用保温炉内的温度表示。

　　浇注温度过高，收缩大，使铸件容易产生裂纹、晶粒粒大、还能造成粘型;浇注温度过低，易产生冷隔、表面花纹和浇不足等缺陷。因此浇注温度应与压力、压铸型温度及充填速度同时考虑。

　　压铸型的温度

　　铸压型在使用前要预热到一定温度，一般多用煤气、是方历井跟永创露喷灯、电器或感应加优消煤集压状至走路露热。

　　在连续生产中，压铸型温度往往升高，尤其是压铸高熔点合金，升高很快。温度过高除使液态金属产生粘型外太，铸件冷却缓慢，使晶粒粗大。因此在压铸型温度过高时，应采用冷却措施。通常用压缩空气、水或化学介质进行冷却。

　　充填持压

　　充填、持压和开型时间

　　1)充填时间

　　自液态金属开始进入型腔起到充满型腔止，所需的时间称为充填时间。充填时间长短取孙赶制电断十史决于铸件的体积的大小和复杂程度民板。对大而简单的铸拉教管件，充填时间要相范苗游兵岁冲学对坚送对长 些，对复杂和薄壁铸龙件充填时间要短些。充填时间与内浇口的截面积大小或内了民旧连浇口的宽度和厚度有密切关系，必须正确确定。

　　2)持压和开型时间

　　从液态金属充填型腔到内浇口完全凝固时，继续在压射冲头作用下的持续时间，称为持压时间。持压时间的长短取决于铸件的材质和壁厚。

　　持压后应开型取出铸件。从压射终了到压铸打开的时间，称为开型时间，开型时间应控制准确。开型时间过短，由于合金强度尚低，可能在铸件顶出和自压铸型落下 时引起变形;但开型时间太长，则铸件温度过低，收缩大，对抽芯和顶出铸件的阻力亦大。一般开型时间按铸件壁厚1毫米需3秒钟计算，然后经试任调整。

　　压铸涂料

　　压铸过程中，为了避免铸件与压铸型焊合，减少铸件顶出的摩擦阻力和避免压铸型过分受热而采用涂料。对涂料的要求:

　　1) 在高温时，具有良好的润滑性;

　　2) 挥发点低，在100~150℃时，稀释剂能很快挥发;

　　3) 对压铸型及压铸件没有腐蚀作用;

　　4) 性能稳定在空气中稀释剂不应挥发过度而变稠;

　　5) 在高温时不会析出有害气体;

　　6) 不会在压铸型腔表面产生积垢。

　　铸件清理

　　铸件的清理是很繁重的工作，其工作量往往是压铸工作量的10~15倍。因此随压铸机生产率的提高，产量的增加，铸件清理工作实现机械化和自动化是非常重要的。

　　1)切除浇口及飞边

　　切除浇口和飞边所用的设备主要是冲床，液压机和摩擦压力机，在大量生产件下，可根据铸件结构和形状设计专用模具，在冲床上一次完成清理任务。

　　2)表面清理及抛光

　　表面清理多采用普通多角滚筒和震动埋入式清理装置。对批量不大的简单小件，可用多角清理滚筒，对表面要求高的装饰品，可用布制或皮革的抛光轮抛光。对大量生产的铸件可采用螺壳式震动清理机。

　　清理后的铸件按照使用要求，还可进行表面处理和浸渍，以增加光泽，防止腐蚀，提高气密性。

相关发展

　　压力铸造新技术

　　压铸件的主要缺陷是气孔和疏松，通常不能进行热处理。为了解决此问题，目前主要有两个途径:一是改进现有设备;二是发展特殊压铸工艺，如真空压铸，充氧压铸等，下面逐一介绍。

　　一、真空铸造

　　为了减少或避免压铸过程中气体随金属液高速卷入而使得铸件产生气孔和疏松，压铸前采用对铸型抽真空压铸最为普遍。根据压室和型腔内的真空度大小又可将真空压铸分为普通真空压铸和高真空压铸。普通真空压铸即采用机械泵抽空压铸模腔内的空气，建立真空后注入金属液的压铸方法该方法。该方法是在动模座和动模座之间用一个密封的真空罩连接，然后通过机械泵将整个真空罩中的气体抽出。高真空压铸的关键是能在很短的时间内获得高真空，高真空压铸的原理是压铸工作前，先从抽真空管将整个压室和型腔中的空气抽出，这个抽真空过程速度一定要尽可能快，使得坩埚中的金属液和压室产生较大的压力差，从而使得坩埚中的金属液体沿着升液管进入压室，接着压射冲头开始向右进行压射。

　　二、充氧压铸

　　充氧压铸是将干燥的氧气充入压室和压铸模型腔内，以取代其中的空气和其他气体。充氧压铸仅适用于铝合金。当铝合金液体压入压室和压铸模型腔时与氧气发生化合反应，生成AL2O3，形成均匀分布的AL2O3小颗粒(直径在1um以下)，从而减少或消除了气孔，提高了铸件的致密性。这些小颗粒分散在铸件中，约占总质量的0.1%-0.2%，不影响机械加工。

　　三、定向、抽气、加氧压铸

　　定向、抽气、加氧压铸实质上是一种真空压铸和加氧压铸相结合的工艺。工艺过程是，在液体金属充填型腔之前，先将气体沿液态金属填充的方向以超过充填的速度抽空，使金属液顺利地充填;对有深凹或死角的复杂铸件，在抽气的同时进行加氧，以达到更好的效果。

　　四、半固态压铸

　　半固态压铸是当液态金属在凝固时，进行强烈的搅拌，并在一定的冷却速率下获得约50%甚至更高的固体组分的浆料，用这种浆料进行压铸。半固态压铸与全液态金属压铸相比有如下优点:

　　1)由于降低了浇注温度，而且半固态金属在搅拌时已有50%的融化潜热散失掉，所以大大减少了对压室、压铸型腔和压铸机组成部件的热冲击，因而可以提高压铸模面得使用寿命。

　　2)由于半固态金属粘度比全液态金属大，内浇口处流速较低，因而充填时少喷溅，无湍流，卷入的空气少;由于半固态收缩小，所以铸件不易出现疏松、缩孔，故提高了铸件质量。