职业教育材料成型与控制技术专业
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《铝合金铸件铸造技术》课程教案
压力铸造
—压铸工艺参数（温度）
制作人：刘洋
陕西工业职业技术学院 材料成型与控制技术专业教学资源库
1 铝合金铸件铸造技术课程 压力铸造—压铸工艺参数（温度）
压铸温度规范主要是指合金的浇注温度和模具温度。
一、合金浇注温度
合金浇注温度是指金属液自压室进入型腔的平均温度。由于对压室内的金属液温度测量不方便，通常用保温炉内的金属液温度表示。浇注温度高，虽能提高金属液流动性和压铸件表面质量。但浇注温度过高，会使压铸件结晶组织粗大，凝固收缩增大，产生缩孔缩松的倾向也增大，使压铸件力学性能下降。并且还会造成粘模严重，模具寿命降低等后果。因此，压铸过程中金属液的流动性主要靠压力和压射速度来保证。
选择浇注温度时，还应综合考虑压射压力、压射速度和模具温度。通常在保证成型和所要求的表面质量的前提下，采用尽可能低的浇注温度。甚至可以在合金呈粘稠“粥”状时进行压铸。一般浇注温度高于合金液相线温度20℃～30℃。但对含硅量高的铝合金不宜采用“粥”状压铸，因为硅晶粒将会大量析出，并以游离状态存在于压铸件中，使加工性能恶化。各种压铸合金的浇注温度见表1。
表1 各种压铸合金的浇注温度 （单位：℃）
合金 铸件壁厚≤3mm 铸件壁厚＞3～6mm
结构简单 结构复杂 结构简单 结构复杂
锌合金 含铝的 420～440 430～450 410～430 420～440
含铜的 520～540 530～550 510～530 520～540
铝合金 含硅的 610～630 640～680 590～630 610～630
含铜的 620～650 640 ～ 700 600～640 620～650
含镁的 640～660 660 ～ 700 620～660 640～670
黄铜 普通黄铜 850～900 870 ～ 920 820～860 850～900 材料成型与控制技术专业教学资源库
压铸模锻工艺简介 压铸模锻工艺是一种在专用的压铸模锻机上完成的工艺。它的基本工艺过程是：金属液先低速或高速铸造充型进模具的型腔内，模具有活动的型腔面，它随着金属液的冷却过程加压锻造，既消除毛坯的缩孔缩松缺陷，也使毛坯的内部组织达到锻态的破碎晶粒。毛坯的综合机械性能得到显著的提高。另外，该工艺生产出来的毛坯，外表面光洁度达到7级（Ra1.6），如冷挤压工艺或机加工出来的表面一样，有金属光泽。所以，我们将压铸模锻工艺称为“极限成形工艺”，比“无切削、少余量成形工艺”更进了一步。
压铸模锻工艺还有一个优势特点是，除了能生产传统的铸造材料外，它还能用变形合金、锻压合金，生产出结构很复杂的零件。这些合金牌号包括：硬铝超硬铝合金、锻铝合金，如LY11、LY12、6061、6063、LYC、LD等）。这些材料的抗拉强度，比普通铸造合金高近一倍，对于铝合金汽车轮毂、车架等希望用更高强度耐冲击材料生产的部件，有更积极的意义。
一、 压铸简介 压力铸造简称压铸，是一种将熔融合金液倒入压室内，以高速充填钢制模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。 压铸区别于其它铸造方法的主要特点是高压和高速。①金属液是在压力下填充型腔的，并在更高的压力下结晶凝固，常见的压力为15—100MPa。②金属液以高速充填型腔，通常在10—50米/秒，有的还可超过80米/秒，（通过内浇口导入型腔的线速度—内浇口速度），因此金属液的充型时间极短，约0.01—0.2秒（须视铸件的大小而不同）内即可填满型腔。 压铸机、压铸合金与压铸模具是压铸生产的三大要素，缺一不可。所谓压铸工艺就是将这三大要素有机地加以综合运用，使能稳定地有节奏地和高效地生产出外观、内在质量好的、尺寸符合图样或协议规定要求的合格铸件，甚至优质铸件。 1、 压铸机 （1） 压铸机的分类 压铸机按压室的受热条件可分为热压室与冷压室两大类。而按压室和模具安放位置的不同，冷室压铸机又可分为立式、卧式和全立式三种形式的压铸机。 热室 压铸机 立式 冷室 卧室 全立式 （2） 压铸机的主要参数 a合型力（锁模力） （千牛）————————KN
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《铝合金铸件铸造技术》课程教案
压力铸造
—压铸工艺参数（时间）
制作人：刘洋
陕西工业职业技术学院 材料成型与控制技术专业教学资源库
1 铝合金铸件铸造技术课程 压力铸造—压铸工艺参数（时间）
一、充填时间
金属液从开始进入模具型腔到充满型腔所需要的时间称为充填时间。充填时间长短取决于压铸件的大小、复杂程度、内浇口截面积和内浇口速度等。体积大、形状简单的压铸件，充填时间要长些，体积小、形状复杂的压铸件，充填时间短些。当压铸件的体积确定后，充填时间与内浇口速度和内浇口截面积之乘积成反比。即选用较大内浇口速度时，也能因内浇口截面积很小而仍需要较长的充填时间。反之，当内浇口截面积较大时，即使用较小的内浇口速度，也能缩短充填时间。因此，不能孤立地认为内浇口速度越大，其所需的充填时间越短。
在考虑内浇口截面积的大小对充填时间的影响时，还要与内浇口的厚度联系起来。如内浇口截面积虽大，但很薄，由于压铸金属呈粘稠的”粥状”，粘度较大，通过薄的内浇口时受到很大阻力，则将使充填时间延长。而且会使动能过多地损失，转变成热能，导致内浇口处局部过热，可能造成粘模。压铸时，不论合金种类和铸件的复杂程度如何，一般充填时间都是很短的，中小型压铸件仅0.03～0.20s，或更短。但充填时间对压铸件质量的影响是很明显的，充填时间长，慢速充填，金属液内卷入的气体少，但铸件表面粗糙度高。充填时间短，快速填充，则情况相反。
二、增压建压时间
增压建压时间是指从金属液充满型腔瞬间开始，到达预定增压压力所需时间，也就是增压阶段比压由压射比压上升到增压比压所需的时间。从压铸工艺角度来说，这一时间越短越好。但压铸机压射系统的增压装置所材料成型与控制技术专业教学资源库
2 铝合金铸件铸造技术课程 能提供的增压建压时间是有限度的，性能较好的机器最短建压时间也不少于0.01s。增压建压时间取决于型腔中金属液的凝固时间。凝固时间长的合金，增压建压时间可长些，但必须在内浇口凝固之前达到增压比压，因为合金一旦凝固，压力无法传递，即使增压也起不了压实作用。因此压铸机增压装置上，增压建压时间的可调性十分重要。
压铸工艺
2007-11-09 15:38
压力铸造（简称压铸）的实质是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。
压铸特点
高压和高速充填压铸型是压铸的两大特点。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。与其它铸造方法相比，压铸有以下三方面优点：
优点：
1. 产品质量好
铸件尺寸精度高，一般相当于6~7级，甚至可达4级；表面光洁度好，一般相当于5~8级；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。
2.生产效率高
机器生产率高，例如国产JⅢ3型卧式冷空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。
3.经济效果优良
由于压铸件尺寸精确，表泛光洁等优点。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；可以采用组合压铸以其他金属或非金属材料。既节省装配工时又节省金属。
压铸虽然有许多优点，但也有一些缺点，尚待解决。
缺点
如：
1). 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). 高熔点合金（如铜，黑色金属），压铸型寿命较低；
4). 不宜小批量生产，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。
