【冷室机压铸工艺(16-31)】技术资料——模具行业从业者必备知识手册
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压 铸 工 艺
前言
压铸工艺是将压铸机、压铸模、和压铸合金三大要素有机的组合而加 以综合运用的过程。
压铸时金属按填充型腔的过程，是将压力、速度、温度以及时间等工艺因素得到动态平衡的过程。
这些工艺因素既相互制约，且相辅相成，只有正确选择和调整这些因素，使之协调一致，才能获得预期的结果。
压铸过程中，不仅重视铸件结构的工艺性，铸型的先进性，压铸机性能和结构优良性，压铸合金选用的适应性和熔炼工艺的规范性。更应重视压力、速度、和时间等工艺参数对铸件质量的重要作用。压力
速度
温度
时间
充满度
涂料
压铸工艺
压铸机
压铸模
压铸合金第一节 压力
压力的存在是压铸工艺区别于其他铸造工艺的主要特点。压力是使铸件获得组织致密和轮廓清晰的因素。
压力的表示形式有压射力和比压两种。压射力的产生
压射力是压铸机压射机构中推动压射活塞运动的力。压射力是反映压铸机功能的一个主要参数。
压射力的大小是由压射缸的截面积和工作液的压力所决定。压射力的公式如下：
F压=p液XA缸比压的产生
压室内熔融金属在单位面积上所受的压力称为压射比压。压射比压是压射力与压室截面积的比值其计算公式如下：
P比=F射/A室
压射比压是熔融金属在填充过程中各阶段实际得到的作用力的大小的表示方法，反映了熔融金属在填充的各个阶段以及金属流经各个不同截面积时的力的概念。比压的分类
将填充时的压射比压称为填充比压。
增压阶段的压射比压称为增压比压这两个比压的大小同样都是根据压射力来确定的。比压的作用
填充比压是克服浇注系统和型腔中的流动阻力，特别是内浇口处的阻力，使金属液流保证达到需要的内浇口速度。
增压比压则是决定了正在凝固的金属所受到的压力以及这时所形成的胀型力的大小。比压的影响
压射比压对铸件机械性能的影响 ：比压增大，结晶细，细晶层增厚，由于填充特性改善，表面质量提高，气孔影响减轻，从而抗拉强度提高。
压射比压对填充条件的影响：合金熔液在高比压下填充型腔，合金温度升高，流动性改善，有利于铸件质量的提高。影响压力的因素
压铸合金特性，如流动性等，流动性好，有效比压越大
合金浇注温度和模具温度，温度过低，压力损耗增大
铸件结构和浇注系统设计，填充阻力越大，压力有效率越低压射比压的选择
根据铸件的强度要求 ：
将铸件分为有强度要求和一般要求两类，对于有强度要求的零件，应该具有良好的致密度。应采用高的增压比压。在其它条件相同的条件下，比压提高铸件密度提高，强度大大提高。
根据铸件的壁厚要求 ：
在一般的情况下，压铸薄壁铸件时，型腔中的流动阻力较大，内浇口也采用较薄的厚度，因此具有大的阻力，故要有较大的填充比压，才能保证达到需要的内浇口速度
对于厚壁铸件，一方面选定的内浇口速度较低，并且金属的凝固时间较长，可以采用较小的填充比压；另一方面，为了使铸件具有一定的致密度，还需要有足够的增压比压才能满足要求。增压比压的选择
当型腔中的排气条件良好，内浇口厚度与铸件壁厚比值恰当的情况下，可选用低的增压比压。而排气条件愈差，内浇口厚度与铸件壁厚比值小时，则增压比压应高。
二快压力的调节
增压压力的调节
第二节 压射速度
压铸过程中，压射速度受压力的直接影响，又与压力共同对铸件内部质量，表面要求和轮廓清晰程度起着重要的作用。压力是速度的基础压射速度的分类
速度的表示形式分为冲头速度和内浇口速度两种。一、压射速度
压室内的压射冲头推动熔融金属移动时的速度称为压射速度（又称冲头速度）。压射速度的分类
压射速度又分为两级，一级压射速度亦称慢压射速度，这级速度是指冲头起始动作直至冲头将室内的金属液送入内浇口之前的运动速度，在这一阶段中要求将压室中的金属液充满压室，在既不过多地降低合金液温度又有利于排除压室中的气体的原则下。
二级压射速度又称快压射速度，这个速度由压铸机的特性所决定，压铸机所给定的最高压射速度一般在4-5米/秒范围内 。快压射速度的作用和影响
快压射对机械性能的影响：
提高压射速度，动能转化为热能，提高了合金熔液的流动性，有利于消除流痕，冷隔等缺陷，提高了机械性能和表面质量，但速度过快时，合金熔液呈雾状和气体混合，产生严重裹包气，机械性能下降。压射速度对填充特性的影响
压射速度的提高，使合金熔液在填充型腔时的温度上升。流程增长，有利于改善填充条件，可压铸出质量优良的复杂的薄壁铸件。但压射速度过高时，填充条件恶化，在厚壁铸件中尤为显著。1、 快压射速度的选择和考虑的因素
压铸合金的特性：熔化潜热和合金的比热和导热性，凝固温度范围。
模具温度高时，压射速度可适当降低，在考虑到模具热传导状况，模具设计结构和制造质量，以及提高模具寿命，亦可适当限制压射速度。
铸件质量要求：表面质量要求高和薄壁复杂件，采用较高的压射速度。一快、二快位置的调的调节
快速压射起点位置选择
二快压射起点太迟低速压射影响充填
二快压射正确，慢压射将压室内空气排净，使合金液至内浇口处
压射速度变换位置的调节
内浇口速度
熔融金属进入内浇口导入型腔时的线速度，称为内浇口速度
通常采用的内浇口速度范围为15-70米/秒。内浇口速度对铸件的影响
内浇口速度高低与铸件机械性能的影响极大，内浇口速度太低，铸件强度下降；速度提高，强度上升；速度过高，强度又下降。冲头速度与内浇口速度的关系
根据连续性原理，在同一时间内金属流以速度V1流过压室截面积为F1的合金液体积，应等于以速度V2流过内浇口截面积为F2的合金液体积。
F1室V1射=F2内V2内
因此，压射锤头的压射速度越高，则金属流经内浇口的速度越高。速度的选择
抗拉强度和致密性提出了高的要求，则不应选用过大的内浇口速度（V内）这样由于紊流所造成的涡流，这个涡流将空气和由涂料挥发的气体，随着涡流卷入，压铸件组织内部呈多孔性，机械性能明显变坏。
压铸件结构是复杂的薄壁零件，并对其表面质量提出了较高的要求，应选用较高的压射速度（V射）和内浇口速度（V内），完全是必要的。二快压射速度的调节
增压速度的调节
慢压射及回锤速度的调节
增压起点对压铸件质量的影响
在型腔尚未填充或填充中途，增压缸提前动作，待型腔填充完毕，增压缸活塞动作也终止，故无法形成增压后的高比压，铸件在较低压力下结晶成形，严重影响质量。
增压转换过迟、铸件已凝固，增压压力虽建立，但不能起到作用。正确的增压转换点，应选择在型腔基本填充满前，立即进行增压，方能获得预期效果。
第三节 温度
压铸过程中，温度对填充过程的热状态，以及操作的效率等方面起着重要的作用。压铸中所指的温度是指浇注温度和模具温度，温度控制是获得优良铸件的重要工艺因素。浇注温度
熔融金属的浇注温度是指它自压室进入型腔时的平均温度。由于对填充室内的金属液的温度测量不方便，一般以保温炉的温度表示。浇注温度的作用和影响
合金温度对铸件机械性能的影响。随着合金温度的提高。机械性能有所改善，但超过一定限度后，性能恶化，主要原因是：
气体在合金中的溶解度，随温度的升高而增大，虽然溶解在合金中的气体，但在压铸过程中难以析出，影响机械性能 。
含铁量随合金温度升高而增加，使流动性降低，结晶粗大，性能恶化。
铝合金、镁合金随温度升高氧化加剧，氧化夹杂物，使合金性能恶化。影响浇注温度的重要因素
合金的性质：熔点、热容量、凝固范围等，对镁合金热容量小，浇注温度可偏高一点，以有利于填充成形；凝固范围宽的合金，可采用低温低速高压，较厚的内浇口，对厚壁铸件质量可取得良好的效果。
零件结构的复杂程度。
模具温度较高时，可适当降低浇注温度。
比压和压射速度，均对合金温度有直接影响，动能转化为热能，使合金温度升高。合金浇注温度的选择
通常在保证“成形”和所要求表面质量的前提下，尽可能采用低的温度，浇注温度一般应高于压铸合金的液相线温度20-30℃。推荐压铸合金的浇注温度
锌合金410-430、铝合金610-680。模具温度
在压铸过程中，模具需要一定的温度。模具
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