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压铸工艺就是利用机器、模具和合金等三大要素,将压力、速度及时间统一的过程。压铸工艺原理是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内,金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。压铸工艺是把压铸合金、压铸模和压铸机这三个生产要素有机组合和运用的过程。由于Al-Si合金具有结晶温度间隔小、合金中硅相有很大的凝固潜热和较大的比热容、线收缩系数也比较小等特点,因此其铸造性能一般要比其他铝合金为好,其充型能力也较好,热裂、缩松倾向也都比较小。增压压射力的作用是在充型结束后对压铸件进行压实,提高压铸件的致密度,使压铸件轮廓清晰。
压铸件材料介绍:
用于压铸的金属主要包括锌、铜、铝、镁、铅、锡以及铅锡合金,虽然压铸铁很罕见,不过也是可行的。比较特殊的压铸金属包括ZAMAK、铝锌合金以及美国铝业协会的标准:AA380、AA384、AA386、AA390以及AZ91D镁。
各种金属的压铸时的特点如下:
锌:容易压铸的金属,制造小型部件时很经济,容易镀膜,抗压强度、塑性高,铸造寿命长。
铝:质量轻、制造复杂和薄壁铸件时尺寸稳定性高,耐腐蚀性强,机械性能好,高导热以及导电性,高温下强度依然很高。
镁:易于进行机械加工,强度重量比高,常用压铸金属中z轻。
铜:硬度高,耐腐蚀性强,常用压铸金属中机械性能z好,抗磨损,强度接近钢铁。
铅和锡:密度高,尺寸精度极高,可用作特殊防腐蚀部件。出于公共卫生方面的考虑,这种合金不能用作食品加工、储存设备。
铅锡锑的合金(有时也含一点铜)可以用来制造凸版印刷中的手工铅字以及烫金。
压铸的优缺点分析:
压铸是一种精密的铸造方法,经由压铸而铸成的压铸件之尺寸公差甚小,表面精度甚高,在大多数的情况下,压铸件不需再车削加工即可装配应用,有螺纹的零件亦可直接铸出。从一般的照相机件、打字机件、电子计算器件及装饰品等小零件,以及汽车、机车、飞机等交通工具的复杂零件大多是利用压铸法制造的。压铸法也有下列缺点:(1)压铸合金受限制仍须研究有关之材质,模具材料及作业方法等。(2)设备费用昂贵压铸生产所需之设备诸如压铸机、熔化炉、保温炉及压铸模等费用都相当的昂贵。(3)铸件之气密性差由于熔液经高速充填至压铸模内时,会产生乱流之现象,局部形成气孔或收 缩孔,影响铸件之耐气密性。目前有一种含浸处理的方法,可以用来改善耐气密性。
压铸用模具要求
① 冷卧式模具横浇道的入口处一般应位于压室上部内径2/3以上部位,以免压室中金属液在重力作用下过早进入横浇道,提前开始凝固。② 横浇道的截面积从直浇道起至内浇口应逐渐减小,为出现截面扩大,则金属液流经时会出现负压,易吸入分型面上的气体,增加金属液流动中的涡流裹气。一般出口处截面比进口处小10-30%。③ 横浇道应有一定的长度和深度。保持一定长度的目的是起稳流和导向的作用。若深度不够,则金属液降温快,深度过深,则因冷凝过慢,既影响生产率又增加回炉料用量。④ 横浇道的截面积应大于内浇口的截面积,以保证金属液入型的速度。主横浇道的截面积应大于各分支横浇道的截面积。⑤ 横浇道的底部两侧应做成圆角,以免出现早期裂纹,二侧面可做出5°左右的斜度。横浇道部位的表面粗糙度≤Ra0.4μm。