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

壓力鑄造是近代金屬加工工藝中發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。常用的壓力為數十兆帕，填充速度（內澆口速度）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。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，澆入液態或半液態的金屬或合金，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別之所在。比如壓射比壓在幾兆帕至幾十兆帕范圍內，甚至高達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.壓鑄的優缺點優點：1)產品質量好。由于壓鑄型導熱快，金屬冷卻迅速，同時在壓力下結晶，鑄件具有細的晶粒組織，表面堅實，提高了鑄件的強度和硬度，此外鑄件尺寸穩定，互換性好，可生產出薄壁復雜零件；2)生產率高，壓鑄模使用次數多；3)經濟效益良好。壓鑄件的加工余量小，一般只需精加工和鉸孔便可使用，從而節省了大量的原材料、加工設備及工時。缺點：1)壓鑄型結構復雜，制造費用高，準備周期長，所以，只適用于定型產品的大量生產；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，致使鑄件容易產生細小的氣孔和縮松，鑄件壁越厚，這種缺陷越嚴重，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，影響壓鑄生產的擴大應用。綜上所述，壓力鑄造適用于有色合金，小型、薄壁、復雜鑄件的生產，考慮到壓鑄其它技術上的優點，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，迫使澆入壓鑄機壓室內的熔融或半熔融狀態金屬在極短的時間內充滿壓鑄模的型腔。

壓鑄過程有三種主要現象：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。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格所定。它是壓鑄機的壓射機構推動壓射沖頭的力：

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：壓鑄時壓射缸內液壓推動壓射沖頭前進的速度；充填速度：熔融合金在壓力作用下，通過內澆口導入型腔的線速度。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合金的性能及鑄件結構的特點，充填速度與壓射比壓、壓射速度及內澆口截面積等因素有關。由于壓鑄特點是速度快，當充填速度較高時，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，使空氣被包在型腔內，同時快速冷卻液可能使得熔體內溶解的氣體不能有效析出；(2)合金液流成噴霧狀進入型腔并粘附于型壁上，后進入的合金液不能與它熔合，而形成表面缺陷，降低鑄件表面質量；(3)

產生旋渦，包住空氣和最先進入型腔的冷合金，使鑄件產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、壓室內徑和內澆口截面積等有關。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。可通過調整變化壓射速度和壓射比壓、改變壓室的內徑和增大內澆口截面積(厚度)等來改變充填速度。四、壓鑄件設計

壓鑄件設計是壓鑄生產技術中十分重要的工作環節，壓鑄件設計的合理程度和工藝適應性直接影響到：分型面的選擇，澆口的開設；頂出的布置；收縮規律；精度的保證；缺陷的部位以及生產效率等。壓鑄件結構工藝特定要求如下：①消除內部側凹，便于抽芯。②改進壁厚，消除縮孔、氣孔；③改善結構，消除不易壓出的側凹；④利用筋，防止變形；⑤改善結構，消除尖角或棱角；⑥改善結構，便于抽芯、簡化壓鑄模制造；⑦消除深陷，使鑄件易脫模；⑧改進結構，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，這是選擇合金主要依據；

(2)壓鑄件工作環境狀態；

①工作溫度：高溫和低溫要求，

②接觸的介質：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)生產條件：熔化設備、壓鑄機、工藝裝置及材料等；(6)經濟性。六、壓鑄的應用范圍壓鑄是近代金屬加工工藝中發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”高經濟雙效益的鑄造方法。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)圓環類——接插件、軸承保持器、方向盤等；4)筒體類——凸緣外套、導管、殼體形狀的罩殼蓋、上蓋、儀表蓋、探