《金屬壓鑄工藝與模具設計》第4章：壓鑄工藝

1、（時間：2次課，4學時） n壓鑄工藝是把壓鑄合金、壓鑄模和壓鑄機這三個壓鑄生產(chǎn)要素有機壓鑄工藝是把壓鑄合金、壓鑄模和壓鑄機這三個壓鑄生產(chǎn)要素有機 組合和運用的過程。壓鑄時，影響金屬液充填成型的因素很多，其組合和運用的過程。壓鑄時，影響金屬液充填成型的因素很多，其 中主要有壓射壓力、壓射速度、充填時間和壓鑄模溫度等。這些因中主要有壓射壓力、壓射速度、充填時間和壓鑄模溫度等。這些因 素是相互影響和相互制約的，調(diào)整一個因素會引起相應的工藝因素素是相互影響和相互制約的，調(diào)整一個因素會引起相應的工藝因素 變化，因此，正確選擇與控制工藝參數(shù)至關(guān)重要。變化，因此，正確選擇與控制工藝參數(shù)至關(guān)重要。 n4.1

2、壓壓 力力 n4.2 速速 度度 n4.3 溫溫 度度 n4.4 時時 間間 n4.5 壓室充滿度壓室充滿度 n4.6 壓鑄用涂料壓鑄用涂料 n4.7 壓鑄件的整修和處理壓鑄件的整修和處理 u4.1.1 壓射力壓射力 u4.1.2 比壓及其選擇比壓及其選擇 u4.1.3 脹模力脹模力 n壓力是使壓鑄件獲得致密組織和清晰輪廓的壓力是使壓鑄件獲得致密組織和清晰輪廓的 重要因素，壓鑄壓力有壓射力和壓射比壓兩重要因素，壓鑄壓力有壓射力和壓射比壓兩 種形式。種形式。 n壓射力是指壓射沖頭作用于金屬液上的力，來源于高壓泵，壓鑄時它推動金屬液充填到模具型腔中。壓射力是指壓射沖頭作用于金屬液上的力，來源于高壓

3、泵，壓鑄時它推動金屬液充填到模具型腔中。 在壓鑄過程中，作用在金屬液上的壓力并不是一個常數(shù)，而是隨著不同階段而變化。圖在壓鑄過程中，作用在金屬液上的壓力并不是一個常數(shù)，而是隨著不同階段而變化。圖4.1所示為壓射所示為壓射 各階段壓射力與壓射沖頭運動速度的變化。圖中所示壓射四個階段分別是：各階段壓射力與壓射沖頭運動速度的變化。圖中所示壓射四個階段分別是： n第一階段第一階段(1)，此時壓射沖頭低速前進，封住加料口，推動金屬液前進，壓室內(nèi)壓力平穩(wěn)上升，空氣，此時壓射沖頭低速前進，封住加料口，推動金屬液前進，壓室內(nèi)壓力平穩(wěn)上升，空氣 慢慢排出。高壓泵作用的壓力慢慢排出。高壓泵作用的壓力P1主要是克服

4、壓室與壓射沖頭及液壓缸與活塞之間的摩擦力，其值很小。主要是克服壓室與壓射沖頭及液壓缸與活塞之間的摩擦力，其值很小。 n第二階段第二階段(2)，壓射沖頭以較快的速度前進，將金屬液推至壓室前端，充滿壓室并堆積在澆口前沿。，壓射沖頭以較快的速度前進，將金屬液推至壓室前端，充滿壓室并堆積在澆口前沿。 由于內(nèi)澆口在整個澆注系統(tǒng)中截面積最小，因此阻力最大，壓力升高到由于內(nèi)澆口在整個澆注系統(tǒng)中截面積最小，因此阻力最大，壓力升高到P2以突破內(nèi)澆口阻力。此階段以突破內(nèi)澆口阻力。此階段 后期，由于內(nèi)澆口阻力使金屬液堆積，瞬時壓力升高，產(chǎn)生壓力沖擊而出現(xiàn)第一個壓力峰。后期，由于內(nèi)澆口阻力使金屬液堆積，瞬時壓力升高，

5、產(chǎn)生壓力沖擊而出現(xiàn)第一個壓力峰。 n第三階段第三階段(3)，壓射沖頭按要求的最大速度前進，金屬液突破內(nèi)澆口阻力充填型腔，并迅速充滿，壓，壓射沖頭按要求的最大速度前進，金屬液突破內(nèi)澆口阻力充填型腔，并迅速充滿，壓 力升至力升至P3。在此階段結(jié)束前，金屬液會產(chǎn)生水錘作用，壓力升高，產(chǎn)生第二個壓力峰并出現(xiàn)波動。在此階段結(jié)束前，金屬液會產(chǎn)生水錘作用，壓力升高，產(chǎn)生第二個壓力峰并出現(xiàn)波動。 n第四階段第四階段(4)，壓射沖頭稍有前進，但這段距離實際上很小。鑄件在這一階段凝固，由于，壓射沖頭稍有前進，但這段距離實際上很小。鑄件在這一階段凝固，由于P4的保壓作的保壓作 用，鑄件被進一步壓實，消除或減少內(nèi)部縮

6、松，提高了壓鑄件密度。用，鑄件被進一步壓實，消除或減少內(nèi)部縮松，提高了壓鑄件密度。 n上述過程稱為四級壓射。但目前壓鑄機大多是三級壓射，一般將第一、二級壓射階段作為一級壓射，上述過程稱為四級壓射。但目前壓鑄機大多是三級壓射，一般將第一、二級壓射階段作為一級壓射， 第三、四階段則分別作為第二、三級壓射。其中，第三、四階段則分別作為第二、三級壓射。其中，P3、P4對鑄件質(zhì)量影響最大。對鑄件質(zhì)量影響最大。P3越大，充填速度越大，充填速度 越大，金屬液越容易及時充滿型腔。越大，金屬液越容易及時充滿型腔。P4越大，則越容易得到輪廓清晰、表面光潔和組織致密的壓鑄件。越大，則越容易得到輪廓清晰、表面光潔和組

7、織致密的壓鑄件。 最終壓力最終壓力P4與合金種類、壓鑄件質(zhì)量要求有關(guān)，一般為與合金種類、壓鑄件質(zhì)量要求有關(guān)，一般為30500 MPa。 n由式由式(4.3)可見，比壓與壓鑄機的壓射力成正比，與壓射沖頭直徑的平方成反比。所以，可見，比壓與壓鑄機的壓射力成正比，與壓射沖頭直徑的平方成反比。所以， 比壓可以通過改變壓射力和壓射沖頭直徑來調(diào)整。比壓可以通過改變壓射力和壓射沖頭直徑來調(diào)整。 n在制訂壓鑄工藝時，正確選擇比壓的大小對鑄件的力學性能、表面質(zhì)量和模具的使用壽命在制訂壓鑄工藝時，正確選擇比壓的大小對鑄件的力學性能、表面質(zhì)量和模具的使用壽命 都有很大影響。首先，選擇合適的比壓可以改善壓鑄件的力學性

8、能。隨著比壓的增大，壓都有很大影響。首先，選擇合適的比壓可以改善壓鑄件的力學性能。隨著比壓的增大，壓 鑄件的強度亦增加。這是由于金屬液在較高比壓下凝固，其內(nèi)部微小孔隙或氣泡被壓縮，鑄件的強度亦增加。這是由于金屬液在較高比壓下凝固，其內(nèi)部微小孔隙或氣泡被壓縮， 孔隙率減小，致密度提高。隨著比壓增大，壓鑄件的塑性降低。比壓增加有一定限度，過孔隙率減小，致密度提高。隨著比壓增大，壓鑄件的塑性降低。比壓增加有一定限度，過 高時不但使延伸率減小，而且強度也會下降，使壓鑄件的力學性能惡化。此外，提高壓射高時不但使延伸率減小，而且強度也會下降，使壓鑄件的力學性能惡化。此外，提高壓射 比壓還可以提高金屬液的充

9、型能力，獲得輪廓清晰的壓鑄件。比壓還可以提高金屬液的充型能力，獲得輪廓清晰的壓鑄件。 n選擇比壓時，應根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)、合金特性、溫度及澆注系統(tǒng)等確定，一般在保證壓鑄選擇比壓時，應根據(jù)壓鑄件的結(jié)構(gòu)、合金特性、溫度及澆注系統(tǒng)等確定，一般在保證壓鑄 件成型和使用要求前提下，選用較低的比壓。選擇比壓時應考慮的因素見表件成型和使用要求前提下，選用較低的比壓。選擇比壓時應考慮的因素見表4.1。各種壓。各種壓 鑄合金的計算壓射比壓見表鑄合金的計算壓射比壓見表4.2。在壓鑄過程中，壓鑄機性能、澆注系統(tǒng)尺寸等因素對比。在壓鑄過程中，壓鑄機性能、澆注系統(tǒng)尺寸等因素對比 壓都有一定影響。所以，實際選用的比壓應等于

10、計算比壓乘以壓力損失折算系數(shù)。壓力損壓都有一定影響。所以，實際選用的比壓應等于計算比壓乘以壓力損失折算系數(shù)。壓力損 失折算系數(shù)失折算系數(shù)K值見表值見表4.3。 u4.2.1 壓射速度壓射速度 u4.2.2 內(nèi)澆口速度內(nèi)澆口速度 u4.2.3 內(nèi)澆口速度與壓射速度和壓力的關(guān)系內(nèi)澆口速度與壓射速度和壓力的關(guān)系 n壓鑄過程中，速度受壓力的直接影響，又與壓鑄過程中，速度受壓力的直接影響，又與 壓力共同對內(nèi)部質(zhì)量、表面輪廓清晰度等起壓力共同對內(nèi)部質(zhì)量、表面輪廓清晰度等起 著重要作用。速度有壓射速度和內(nèi)澆口速度著重要作用。速度有壓射速度和內(nèi)澆口速度 兩種形式。兩種形式。 n金屬液通過內(nèi)澆口處的線速度稱內(nèi)澆

11、口速度，又稱充型速度，它是壓鑄金屬液通過內(nèi)澆口處的線速度稱內(nèi)澆口速度，又稱充型速度，它是壓鑄 工藝的重要參數(shù)之一。選用內(nèi)澆口速度時，參考如下：工藝的重要參數(shù)之一。選用內(nèi)澆口速度時，參考如下： n(1) 鑄件形狀復雜或薄壁時，內(nèi)澆口速度應高些；鑄件形狀復雜或薄壁時，內(nèi)澆口速度應高些； n(2) 合金澆入溫度低時，內(nèi)澆口速度可高些；合金澆入溫度低時，內(nèi)澆口速度可高些； n(3) 合金和模具材料導熱性能好時，內(nèi)澆口速度應高些；合金和模具材料導熱性能好時，內(nèi)澆口速度應高些； n(4) 內(nèi)澆口厚度較厚時，內(nèi)澆口速度應高些。內(nèi)澆口厚度較厚時，內(nèi)澆口速度應高些。 n內(nèi)澆口速度過高也會帶來一系列問題，主要是容

12、易包卷氣體形成氣孔。內(nèi)澆口速度過高也會帶來一系列問題，主要是容易包卷氣體形成氣孔。 此外，也會加速模具的磨損。推薦的內(nèi)澆口速度見表此外，也會加速模具的磨損。推薦的內(nèi)澆口速度見表4.5。 u4.3.1 合金澆注溫度合金澆注溫度 u4.3.2 模具溫度和模具熱平衡模具溫度和模具熱平衡 n壓鑄過程中，溫度規(guī)范對充填成型、凝固過壓鑄過程中，溫度規(guī)范對充填成型、凝固過 程以及壓鑄模壽命和穩(wěn)定生產(chǎn)等方面都有很程以及壓鑄模壽命和穩(wěn)定生產(chǎn)等方面都有很 大影響。壓鑄的溫度規(guī)范主要是指合金的澆大影響。壓鑄的溫度規(guī)范主要是指合金的澆 注溫度和模具溫度。注溫度和模具溫度。 n合金澆注溫度是指金屬液自壓室進入型腔的平均

13、溫度。由于對壓室內(nèi)的金屬液溫度測量不合金澆注溫度是指金屬液自壓室進入型腔的平均溫度。由于對壓室內(nèi)的金屬液溫度測量不 方便，通常用保溫爐內(nèi)的金屬液溫度表示。由于金屬液從保溫爐取出到澆入壓室一般要降方便，通常用保溫爐內(nèi)的金屬液溫度表示。由于金屬液從保溫爐取出到澆入壓室一般要降 溫溫1520，所以金屬液的熔化溫度要高于澆注溫度。但過熱溫度不宜過高，因為金，所以金屬液的熔化溫度要高于澆注溫度。但過熱溫度不宜過高，因為金 屬液中氣體溶解度和氧化程度隨溫度升高而迅速增加。屬液中氣體溶解度和氧化程度隨溫度升高而迅速增加。 n澆注溫度高，能提高金屬液流動性和壓鑄件表面質(zhì)量。但澆注溫度過高，會使壓鑄件結(jié)晶澆注溫

14、度高，能提高金屬液流動性和壓鑄件表面質(zhì)量。但澆注溫度過高，會使壓鑄件結(jié)晶 組織粗大，凝固收縮增大，產(chǎn)生縮孔縮松的傾向也增大，使壓鑄件力學性能下降。并且還組織粗大，凝固收縮增大，產(chǎn)生縮孔縮松的傾向也增大，使壓鑄件力學性能下降。并且還 會造成粘模嚴重，模具壽命降低等后果。因此，壓鑄過程中金屬液的流動性主要靠壓力和會造成粘模嚴重，模具壽命降低等后果。因此，壓鑄過程中金屬液的流動性主要靠壓力和 壓射速度來保證。圖壓射速度來保證。圖4.2和圖和圖4.3所示為澆注溫度對壓鑄件力學性能的影響。所示為澆注溫度對壓鑄件力學性能的影響。 n選擇澆注溫度時，還應綜合考慮壓射壓力、壓射速度和模具溫度。通常在保證成型和

15、所要選擇澆注溫度時，還應綜合考慮壓射壓力、壓射速度和模具溫度。通常在保證成型和所要 求的表面質(zhì)量的前提下，采用盡可能低的澆注溫度。甚至可以在合金呈黏稠求的表面質(zhì)量的前提下，采用盡可能低的澆注溫度。甚至可以在合金呈黏稠“粥粥”狀時進狀時進 行壓鑄。一般澆注溫度高于合金液相線溫度行壓鑄。一般澆注溫度高于合金液相線溫度2030。但對硅含量高的鋁合金不宜采。但對硅含量高的鋁合金不宜采 用用“粥狀粥狀”壓鑄，因為硅將大量析出以游離狀態(tài)存在于壓鑄件內(nèi)，使加工性能惡化。各種壓鑄，因為硅將大量析出以游離狀態(tài)存在于壓鑄件內(nèi)，使加工性能惡化。各種 壓鑄合金的澆注溫度見表壓鑄合金的澆注溫度見表4.6。 n在壓鑄生產(chǎn)

16、過程中，模具溫度過高、過低都會影響鑄件質(zhì)量和模具壽命，因此，壓鑄模在在壓鑄生產(chǎn)過程中，模具溫度過高、過低都會影響鑄件質(zhì)量和模具壽命，因此，壓鑄模在 壓鑄生產(chǎn)前應預熱到一定溫度，在生產(chǎn)過程中要始終保持在一定的溫度范圍內(nèi)，這一溫度壓鑄生產(chǎn)前應預熱到一定溫度，在生產(chǎn)過程中要始終保持在一定的溫度范圍內(nèi)，這一溫度 范圍就是壓鑄模的工作溫度。范圍就是壓鑄模的工作溫度。 n1. 模具溫度 n預熱壓鑄?？梢员苊饨饘僖涸谀＞咧幸蚣だ涠沽鲃有匝杆俳档?，導致鑄件不能順利成型。預熱壓鑄?？梢员苊饨饘僖涸谀＞咧幸蚣だ涠沽鲃有匝杆俳档?，導致鑄件不能順利成型。 即使成型也因激冷而增大線收縮，使壓鑄件產(chǎn)生裂紋或表面粗糙度

17、增加。此外，預熱可以即使成型也因激冷而增大線收縮，使壓鑄件產(chǎn)生裂紋或表面粗糙度增加。此外，預熱可以 避免金屬液對低溫壓鑄模的熱沖擊，延長模具壽命。避免金屬液對低溫壓鑄模的熱沖擊，延長模具壽命。 n連續(xù)生產(chǎn)中，模具吸收金屬液的熱量若大于向周圍散失的熱量，其溫度會不斷升高，尤其連續(xù)生產(chǎn)中，模具吸收金屬液的熱量若大于向周圍散失的熱量，其溫度會不斷升高，尤其 壓鑄高熔點合金時，模具升溫很快。模具溫度過高，使壓鑄件因冷卻緩慢而晶粒粗大，并壓鑄高熔點合金時，模具升溫很快。模具溫度過高，使壓鑄件因冷卻緩慢而晶粒粗大，并 且?guī)斫饘僬衬?；壓鑄件因頂出溫度過高而變形，模具局部卡死或損壞，延長開模時間，且?guī)斫饘?/p>

18、粘模；壓鑄件因頂出溫度過高而變形，模具局部卡死或損壞，延長開模時間， 降低生產(chǎn)率等問題。為使模具溫度控制在一定的范圍內(nèi)，應采取冷卻措施，使模具保持熱降低生產(chǎn)率等問題。為使模具溫度控制在一定的范圍內(nèi)，應采取冷卻措施，使模具保持熱 平衡。平衡。 n壓鑄模的工作溫度可以按經(jīng)驗公式壓鑄模的工作溫度可以按經(jīng)驗公式(4.9)計算或由表計算或由表4.7查得。壓鑄模溫度對壓鑄件力學性查得。壓鑄模溫度對壓鑄件力學性 能影響如圖能影響如圖4.4和圖和圖4.5所示。所示。 u4.4.1 充填時間和增壓建壓時間充填時間和增壓建壓時間 u4.4.2 持壓時間和留模時間持壓時間和留模時間 n壓鑄工藝中的時間是指充填時間、

19、增壓建壓壓鑄工藝中的時間是指充填時間、增壓建壓 時間、持壓時間和留模時間。時間、持壓時間和留模時間。 n金屬液從開始進入模具型腔到充滿型腔所需要的時間稱為充填時間。充填時間長短取決于壓鑄件的大金屬液從開始進入模具型腔到充滿型腔所需要的時間稱為充填時間。充填時間長短取決于壓鑄件的大 小、復雜程度、內(nèi)澆口截面積和內(nèi)澆口速度等。體積大形狀簡單的壓鑄件，充填時間要長些，體積小小、復雜程度、內(nèi)澆口截面積和內(nèi)澆口速度等。體積大形狀簡單的壓鑄件，充填時間要長些，體積小 形狀復雜的壓鑄件，充填時短些。當壓鑄件體積確定后，充填時間與內(nèi)澆口速度和內(nèi)澆口截面積之乘形狀復雜的壓鑄件，充填時短些。當壓鑄件體積確定后，充

20、填時間與內(nèi)澆口速度和內(nèi)澆口截面積之乘 積成反比。即選用較大內(nèi)澆口速度時，也可能因內(nèi)澆口截面積很小而仍需要較長的充填時間。反之，積成反比。即選用較大內(nèi)澆口速度時，也可能因內(nèi)澆口截面積很小而仍需要較長的充填時間。反之， 當內(nèi)澆口截面積較大時，即使用較小的內(nèi)澆口速度，也可能縮短充填時間。因此，不能孤立地認為內(nèi)當內(nèi)澆口截面積較大時，即使用較小的內(nèi)澆口速度，也可能縮短充填時間。因此，不能孤立地認為內(nèi) 澆口速度越大，其所需的充填時間越短。澆口速度越大，其所需的充填時間越短。 n在考慮內(nèi)澆口截面積對充填時間的影響時，還要與內(nèi)澆口的厚度聯(lián)系起來。如內(nèi)澆口截面積雖大，但在考慮內(nèi)澆口截面積對充填時間的影響時，還要

21、與內(nèi)澆口的厚度聯(lián)系起來。如內(nèi)澆口截面積雖大，但 很薄，由于壓鑄金屬呈黏稠的很薄，由于壓鑄金屬呈黏稠的“粥狀粥狀”，黏度較大，通過薄的內(nèi)澆口時受到很大阻力，則將使充填時，黏度較大，通過薄的內(nèi)澆口時受到很大阻力，則將使充填時 間延長。而且會使動能過多地損失，轉(zhuǎn)變成熱能，導致內(nèi)澆口處局部過熱，可能造成粘模。間延長。而且會使動能過多地損失，轉(zhuǎn)變成熱能，導致內(nèi)澆口處局部過熱，可能造成粘模。 n壓鑄時，不論合金種類和鑄件的復雜程度如何，一般充填時間都是很短的，中小型壓鑄件僅壓鑄時，不論合金種類和鑄件的復雜程度如何，一般充填時間都是很短的，中小型壓鑄件僅0.03 0.20 s，或更短。但充填時間對壓鑄件質(zhì)量

22、的影響是很明顯的，充填時間長，慢速充填，金屬液內(nèi)卷，或更短。但充填時間對壓鑄件質(zhì)量的影響是很明顯的，充填時間長，慢速充填，金屬液內(nèi)卷 入的氣體少，但鑄件表面粗糙度高。充填時間短，快速充填，則情況相反。充填時間與壓鑄件平均壁入的氣體少，但鑄件表面粗糙度高。充填時間短，快速充填，則情況相反。充填時間與壓鑄件平均壁 厚及內(nèi)澆口速度的關(guān)系見表厚及內(nèi)澆口速度的關(guān)系見表4.5。充填時間對壓鑄件質(zhì)量影響如圖。充填時間對壓鑄件質(zhì)量影響如圖4.6所示。所示。 n增壓建壓時間是指從金屬液充滿型腔瞬間開始，至達到預定增壓壓力所需時間，也就是增壓階段比壓增壓建壓時間是指從金屬液充滿型腔瞬間開始，至達到預定增壓壓力所需

23、時間，也就是增壓階段比壓 由壓射比壓上升到增壓比壓所需的時間。從壓鑄工藝角度來說，這一時間越短越好。但壓鑄機壓射系由壓射比壓上升到增壓比壓所需的時間。從壓鑄工藝角度來說，這一時間越短越好。但壓鑄機壓射系 統(tǒng)的增壓裝置所能提供的增壓建壓時間是有限度的，性能較好的機器最短建壓時間也不少于統(tǒng)的增壓裝置所能提供的增壓建壓時間是有限度的，性能較好的機器最短建壓時間也不少于0.01 s。 n增壓建壓時間取決于型腔中金屬液的凝固時間。凝固時間長的合金，增壓建壓時間可長些，但必須在增壓建壓時間取決于型腔中金屬液的凝固時間。凝固時間長的合金，增壓建壓時間可長些，但必須在 澆口凝固之前達到增壓比壓，因為合金一旦凝

24、固，壓力無法傳遞，即使增壓也起不了壓實作用。因此澆口凝固之前達到增壓比壓，因為合金一旦凝固，壓力無法傳遞，即使增壓也起不了壓實作用。因此 壓鑄機增壓裝置上，增壓建壓時間的可調(diào)性十分重要。壓鑄機增壓裝置上，增壓建壓時間的可調(diào)性十分重要。 n從金屬液充滿型腔到內(nèi)澆口完全凝固，沖頭壓力作用在金屬液上所持續(xù)的時間稱持壓時間。從金屬液充滿型腔到內(nèi)澆口完全凝固，沖頭壓力作用在金屬液上所持續(xù)的時間稱持壓時間。 增壓壓力建立起來后，要保持一定時間，使壓射沖頭有足夠時間將壓力傳遞給未凝固金屬，增壓壓力建立起來后，要保持一定時間，使壓射沖頭有足夠時間將壓力傳遞給未凝固金屬， 使之在壓力下結(jié)晶，以便獲得組織致密的壓

25、鑄件。使之在壓力下結(jié)晶，以便獲得組織致密的壓鑄件。 n持壓時間內(nèi)的壓力是通過比鑄件凝固得更慢的余料、澆道、內(nèi)澆口等處的金屬液傳遞給鑄持壓時間內(nèi)的壓力是通過比鑄件凝固得更慢的余料、澆道、內(nèi)澆口等處的金屬液傳遞給鑄 件的，所以持壓效果與余料、澆道的厚度及澆口厚度與鑄件厚度的比值有關(guān)。如持壓時間件的，所以持壓效果與余料、澆道的厚度及澆口厚度與鑄件厚度的比值有關(guān)。如持壓時間 不足，雖然內(nèi)澆口處金屬尚未完全凝固，但由于沖頭已不再對余料施加壓力，鑄件最后凝不足，雖然內(nèi)澆口處金屬尚未完全凝固，但由于沖頭已不再對余料施加壓力，鑄件最后凝 固的厚壁處因得不到補縮而會產(chǎn)生縮孔、縮松缺陷，內(nèi)澆口與鑄件連接處出現(xiàn)孔穴

26、。但若固的厚壁處因得不到補縮而會產(chǎn)生縮孔、縮松缺陷，內(nèi)澆口與鑄件連接處出現(xiàn)孔穴。但若 持壓時間過長，鑄件已經(jīng)凝固沖頭還在施壓，這時的壓力對鑄件的質(zhì)量不再起作用。持壓持壓時間過長，鑄件已經(jīng)凝固沖頭還在施壓，這時的壓力對鑄件的質(zhì)量不再起作用。持壓 時間的長短與合金及鑄件壁厚等因素有關(guān)。熔點高、結(jié)晶溫度范圍大或厚壁的鑄件，持壓時間的長短與合金及鑄件壁厚等因素有關(guān)。熔點高、結(jié)晶溫度范圍大或厚壁的鑄件，持壓 時間需長些。反之，則可短些。通常金屬液充滿至完全凝固的時間很短，壓射沖頭持壓時時間需長些。反之，則可短些。通常金屬液充滿至完全凝固的時間很短，壓射沖頭持壓時 間只需用間只需用12 s。生產(chǎn)中常用持壓

27、時間見表。生產(chǎn)中常用持壓時間見表4.10。 n留模時間是指持壓結(jié)束到開模這段時間。若留模時間過短，由于鑄件溫度高，強度尚低，留模時間是指持壓結(jié)束到開模這段時間。若留模時間過短，由于鑄件溫度高，強度尚低， 鑄件脫模時易引起變形或開裂，強度差的合金還可能由于內(nèi)部氣體膨脹而使鑄件表面鼓泡。鑄件脫模時易引起變形或開裂，強度差的合金還可能由于內(nèi)部氣體膨脹而使鑄件表面鼓泡。 但留模時間過長，不但影響生產(chǎn)率，還會因鑄件溫度過低收縮大，導致抽芯及推出鑄件的但留模時間過長，不但影響生產(chǎn)率，還會因鑄件溫度過低收縮大，導致抽芯及推出鑄件的 阻力增大，使脫模困難，熱脆性合金還會引起鑄件開裂。阻力增大，使脫模困難，熱脆

28、性合金還會引起鑄件開裂。 n若合金收縮率大、強度高，鑄件壁薄，模具熱容量大，散熱快時，鑄件留模時間短些。反若合金收縮率大、強度高，鑄件壁薄，模具熱容量大，散熱快時，鑄件留模時間短些。反 之，則需長些。原則上以推出鑄件不變形、不開裂的最短時間為宜。各種合金常用的留模之，則需長些。原則上以推出鑄件不變形、不開裂的最短時間為宜。各種合金常用的留模 時間可參考表時間可參考表4.11。 u4.6.1 涂料的作用和對涂料的要求涂料的作用和對涂料的要求 u4.6.2 涂料的種類和使用涂料的種類和使用 n壓鑄過程中，需要在模具型腔、型芯、沖頭壓鑄過程中，需要在模具型腔、型芯、沖頭 和壓室等工作表面，以及滑塊、

29、推出元件等和壓室等工作表面，以及滑塊、推出元件等 運動零件的摩擦部位噴涂潤滑材料與稀釋劑運動零件的摩擦部位噴涂潤滑材料與稀釋劑 的混合物，此混合物統(tǒng)稱為壓鑄涂料。的混合物，此混合物統(tǒng)稱為壓鑄涂料。 n涂料的作用是：涂料的作用是： n(1)避免金屬液直接沖刷型腔、型芯表面，改善模具工作條件。避免金屬液直接沖刷型腔、型芯表面，改善模具工作條件。 n(2)防止粘模防止粘模(特別是鋁合金特別是鋁合金)，提高鑄件表面質(zhì)量。，提高鑄件表面質(zhì)量。 n(3)減少模具的導熱率，保持金屬液的流動性能，改善合金的充填性能，防止鑄件過度減少模具的導熱率，保持金屬液的流動性能，改善合金的充填性能，防止鑄件過度 激冷。激

30、冷。 n(4)減少壓鑄件脫模時與模具成型部分尤其是與型芯之間的摩擦，延長模具壽命，提高減少壓鑄件脫模時與模具成型部分尤其是與型芯之間的摩擦，延長模具壽命，提高 鑄件表面質(zhì)量。鑄件表面質(zhì)量。 n(5)保證壓室、沖頭和模具活動部分在高溫時仍能保持良好的工作性能。保證壓室、沖頭和模具活動部分在高溫時仍能保持良好的工作性能。 n鑒于涂料所起的作用，選用的涂料應滿足以下性能要求鑒于涂料所起的作用，選用的涂料應滿足以下性能要求: n(1)揮發(fā)點低，在揮發(fā)點低，在100150時稀釋劑能很快揮發(fā)。時稀釋劑能很快揮發(fā)。 n(2)高溫時潤滑性能好。高溫時潤滑性能好。 n(3)對模具和鑄件材料沒有腐蝕作用。對模具和

31、鑄件材料沒有腐蝕作用。 n(4)性能穩(wěn)定。高溫時不分解出有害氣體，也不會在型腔表面產(chǎn)生積垢。常溫下，稀釋性能穩(wěn)定。高溫時不分解出有害氣體，也不會在型腔表面產(chǎn)生積垢。常溫下，稀釋 劑不易揮發(fā)，保持涂料的使用黏度。劑不易揮發(fā)，保持涂料的使用黏度。 n(5)涂敷性能好，配制工藝簡單，來源豐富，價格便宜。涂敷性能好，配制工藝簡單，來源豐富，價格便宜。 n此外，希望涂敷一次涂料能壓鑄多次。一般要求能壓鑄此外，希望涂敷一次涂料能壓鑄多次。一般要求能壓鑄810次，即使易粘模的鑄件也能次，即使易粘模的鑄件也能 壓鑄壓鑄23次。次。 n壓鑄涂料的品種很多，常用的涂料配方和適用范圍見表壓鑄涂料的品種很多，常用的涂

32、料配方和適用范圍見表4.12，供使用時參考。使用涂料，供使用時參考。使用涂料 時應特別注意用量。不論是涂刷還是噴涂，要避免厚薄不均或太厚。因此，當采用噴涂時，時應特別注意用量。不論是涂刷還是噴涂，要避免厚薄不均或太厚。因此，當采用噴涂時， 涂料濃度要加以控制。用毛刷涂刷時，在刷后應用壓縮空氣吹勻。噴涂或涂刷后，應待涂涂料濃度要加以控制。用毛刷涂刷時，在刷后應用壓縮空氣吹勻。噴涂或涂刷后，應待涂 料中稀釋劑揮發(fā)后，才能合模澆料，否則，將在型腔或壓室內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，增加鑄件產(chǎn)料中稀釋劑揮發(fā)后，才能合模澆料，否則，將在型腔或壓室內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，增加鑄件產(chǎn) 生氣孔的可能性。甚至由于這些氣體而形成很高的

33、反壓力，使成型困難。此外，噴涂涂料生氣孔的可能性。甚至由于這些氣體而形成很高的反壓力，使成型困難。此外，噴涂涂料 后，應特別注意模具排氣道的清理，避免被涂料堵塞而排氣不暢，對轉(zhuǎn)折、凹角部位應避后，應特別注意模具排氣道的清理，避免被涂料堵塞而排氣不暢，對轉(zhuǎn)折、凹角部位應避 免涂料沉積，以免造成鑄件輪廓不清晰。免涂料沉積，以免造成鑄件輪廓不清晰。 n目前國內(nèi)外普遍采用水基涂料。水基涂料激冷效果好，而且清潔、安全、便宜。西歐各國目前國內(nèi)外普遍采用水基涂料。水基涂料激冷效果好，而且清潔、安全、便宜。西歐各國 普遍采用物化特性類似石墨的二氧化硅水基涂料，涂前用普遍采用物化特性類似石墨的二氧化硅水基涂料，

34、涂前用2030倍的水進行稀釋。前蘇倍的水進行稀釋。前蘇 聯(lián)采用含有乳化液、膠體石墨、羧甲基纖維素、磺烷油及一定濃度的氨水等多種配方的水聯(lián)采用含有乳化液、膠體石墨、羧甲基纖維素、磺烷油及一定濃度的氨水等多種配方的水 基涂料。美國采用苯基甲基硅酮類乳化液，涂前用基涂料。美國采用苯基甲基硅酮類乳化液，涂前用2030倍的水進行稀釋。國內(nèi)使用水倍的水進行稀釋。國內(nèi)使用水 基涂料的主要成分是乳化型酯類化合物、白碳黑、乳化油、高分子化合物、甲基硅油、乙基涂料的主要成分是乳化型酯類化合物、白碳黑、乳化油、高分子化合物、甲基硅油、乙 醇等，加水稀釋成所需濃度。醇等，加水稀釋成所需濃度。 u4.7.1 壓鑄件的清

35、理、整形和修補壓鑄件的清理、整形和修補 u4.7.2 壓鑄件的后處理和表面處理壓鑄件的后處理和表面處理 n與其他鑄造方法相比，壓鑄件所需清理工作與其他鑄造方法相比，壓鑄件所需清理工作 量雖小，但幾乎所有壓鑄件都還是要進行一量雖小，但幾乎所有壓鑄件都還是要進行一 定的清理，有些還要進行整形或后處理。定的清理，有些還要進行整形或后處理。 n壓鑄件脫模后帶有澆口，有的會出現(xiàn)變形或帶有某些缺陷。因此，要去除澆口、飛邊，矯正變壓鑄件脫模后帶有澆口，有的會出現(xiàn)變形或帶有某些缺陷。因此，要去除澆口、飛邊，矯正變 形和修補缺損。形和修補缺損。 n1. 壓鑄件的清理 n壓鑄件的清理包括去除澆口壓鑄件的清理包括去

36、除澆口(澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng))、排溢系統(tǒng)的金屬物、飛邊及毛刺。所以壓鑄件的清理、排溢系統(tǒng)的金屬物、飛邊及毛刺。所以壓鑄件的清理 工作還是極其繁重的，壓鑄件的澆口大多可用人工去除。當大量生產(chǎn)時，清理工作應考慮機械工作還是極其繁重的，壓鑄件的澆口大多可用人工去除。當大量生產(chǎn)時，清理工作應考慮機械 化和自動化，可采用專用工具，在液壓機或沖床上連同飛邊、毛刺、排溢系統(tǒng)的金屬物一次清化和自動化，可采用專用工具，在液壓機或沖床上連同飛邊、毛刺、排溢系統(tǒng)的金屬物一次清 除。較厚的澆口不能用手工去除時，則可用帶鋸床、銑床、車床等工具去除。除。較厚的澆口不能用手工去除時，則可用帶鋸床、銑床、車床等工具去除。 n修整

37、清理后的殘留金屬或痕跡，可用橡膠砂輪或砂帶打磨。簡單小鑄件還可以用清理滾筒清理。修整清理后的殘留金屬或痕跡，可用橡膠砂輪或砂帶打磨。簡單小鑄件還可以用清理滾筒清理。 n2. 壓鑄件的校正 n形狀復雜的大型薄壁件可能由于推出時受力不均衡、留模時間不恰當、搬運過程中被碰撞或由形狀復雜的大型薄壁件可能由于推出時受力不均衡、留模時間不恰當、搬運過程中被碰撞或由 于鑄件本身結(jié)構(gòu)而導致鑄件留有殘余應力而引起變形。需用手工或機械對變形壓鑄件進行校正，于鑄件本身結(jié)構(gòu)而導致鑄件留有殘余應力而引起變形。需用手工或機械對變形壓鑄件進行校正， 這個校正工序稱為整形。這個校正工序稱為整形。 n校正分熱校正和冷校正兩種。

38、熱校正是壓鑄件被推出模具后立即進行，亦可將冷的壓鑄件加熱校正分熱校正和冷校正兩種。熱校正是壓鑄件被推出模具后立即進行，亦可將冷的壓鑄件加熱 到退火溫度進行。可以手工校正，也可用專用工具在壓力機上校正。冷校正是在室溫下進行，到退火溫度進行?？梢允止ばＵ?，也可用專用工具在壓力機上校正。冷校正是在室溫下進行， 方法與熱校正相同，效果較差，但操作方便。不論熱校正還是冷校正，校正后一般都必須進行方法與熱校正相同，效果較差，但操作方便。不論熱校正還是冷校正，校正后一般都必須進行 退火或時效處理，以消除內(nèi)應力，穩(wěn)定鑄件的形狀和尺寸。退火或時效處理，以消除內(nèi)應力，穩(wěn)定鑄件的形狀和尺寸。 n3. 壓鑄件的修補和

39、浸漬處理 n如果壓鑄困難或加工周期很長的大型復雜壓鑄件以及帶有貴重材料嵌件如果壓鑄困難或加工周期很長的大型復雜壓鑄件以及帶有貴重材料嵌件 的壓鑄件有缺陷，對缺陷部位可進行修補。常用修補方法有焊補法和嵌的壓鑄件有缺陷，對缺陷部位可進行修補。常用修補方法有焊補法和嵌 補法。補法。 n焊補法是用與鑄件材料相同或熔點略低而性質(zhì)相似的材料做成焊條進行焊補法是用與鑄件材料相同或熔點略低而性質(zhì)相似的材料做成焊條進行 焊補。焊補后的壓鑄件應進行退火或時效處理，以消除內(nèi)應力。要求承焊補。焊補后的壓鑄件應進行退火或時效處理，以消除內(nèi)應力。要求承 壓的部位最好不要焊補。嵌補是將壓鑄件缺陷部位鉆孔后嵌入相同材料壓的部

40、位最好不要焊補。嵌補是將壓鑄件缺陷部位鉆孔后嵌入相同材料 的嵌件。同一壓鑄件上嵌補的嵌件不得多于兩個，且離鑄件邊緣距離不的嵌件。同一壓鑄件上嵌補的嵌件不得多于兩個，且離鑄件邊緣距離不 得過近，以保證壓鑄件強度。得過近，以保證壓鑄件強度。 n浸漬處理是使壓鑄件內(nèi)部氣孔、針孔等細微隙縫填密，使其具有耐壓性浸漬處理是使壓鑄件內(nèi)部氣孔、針孔等細微隙縫填密，使其具有耐壓性 的處理方法。一般在精加工前進行。常用的是真空加壓法，它是利用真的處理方法。一般在精加工前進行。常用的是真空加壓法，它是利用真 空及加壓使密封劑滲入壓鑄件的縫隙中。常用的密封劑有硅酸鈉、聚酯空及加壓使密封劑滲入壓鑄件的縫隙中。常用的密封劑有硅酸鈉、聚酯 樹脂和厭氧密封劑等。樹脂和厭氧密封劑等。 n有些壓鑄件最后