【正文】 金。低熔點合金如鉛合金、錫合金和鋅合金等，高熔點合金如鋁合金、鎂合金和銅合金等。非鐵合金壓鑄件中比例最大的是鋁合金，其次為鋅合金、銅合金和鎂合金，常見壓鑄鋅合金、鋁合金、鎂合金的化學(xué)成分和力學(xué)性能可參考表 1表 1表 13。第 9頁1..3 壓鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性壓鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性好，可以簡化模具結(jié)構(gòu)，保證壓鑄件質(zhì)量，降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。否則，不僅模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且質(zhì)量無法保證，甚至造成生產(chǎn)困難。壓鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性主要包括如下內(nèi)容：1..3..1 壁厚實踐證明，壓鑄件壁厚超過某一值時，其強度和致密性隨壁厚的增加而下降，這是因第 10頁為厚壁鑄件易產(chǎn)生氣孔和縮松等缺陷。因此在保證強度和剛度的條件下，鑄件應(yīng)盡可能減小其壁厚，通常工藝條件下以不超過 為宜。在壁厚相差較大時，應(yīng)盡可能使各截面的壁厚均勻，在較厚部分可采用減薄壁厚增設(shè)加強肋的方法，如圖 1—l 所示．以防鑄件產(chǎn)生外表面凹陷、內(nèi)部縮松和裂紋等缺陷。鑄件有鑲嵌件時，鐐嵌件周圍金屬層厚度為(1．5—3．5)mm．以提高金屬基體與鑲嵌件的包緊力。由于工藝出案的影響，壓鑄件壁厚也不能太小，以免產(chǎn)生澆不足和冷隔現(xiàn)象。最小壁厚可參考表 14 選取。1..3..2鑄孔壓鑄法的最大優(yōu)點之一就是能壓鑄出較小的孔，但必須考慮到壓鑄合金在冷卻過程中向鑄件中心逐漸收縮時，對型芯會產(chǎn)生很大的包緊力，因此為防止型芯變形和斷裂、考慮抽芯方便等，對鑄孔的孔徑、孔深和孔與孔之間的距離應(yīng)加以限制。一般孔徑不小于 ，孔深不大于孔徑的 4—8 倍，孔間距在 10mm 以上。1..3..3 鑄造圓角和脫模斜度在壓鑄件壁與壁連接處，都應(yīng)設(shè)計成圓角．它不僅有利于金屬流動，便于成型，減小渦流，而且可以防止在尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，有利于保證鑄件質(zhì)量。對模具來說，可以消除尖角處應(yīng)力集中而延長壽命。通常，鑄造圓角半徑最小值可取相鄰兩壁厚之和的 ~倍。為便于壓鑄件脫模，防止表面劃傷，延長模具壽命，壓鑄件應(yīng)有合理的脫模斜度。脫模斜度與鑄件壁厚、合金種類等有關(guān)。鑄件壁厚越厚。合金對型芯的包緊力也越大，脫模斜度就越大。收縮率越大，熔點越高，脫模斜度也越大。此外，鑄件內(nèi)表面或孔比外表面的脫模斜度要大。一般脫模斜度取為 20 ~176。 ?！?..3..4 螺紋、齒輪和槽隙壓鑄外螺紋時，需留有(0．2—0．3)mm 的加工余量；內(nèi)螺紋雖可鑄出，但必需考慮螺第 11頁紋旋出裝置的復(fù)雜性，故一般先鑄出底孔，再由機(jī)械加工成內(nèi)螺紋。螺紋長度不宜過長，因收縮時，長度方向有較人的積累誤差。壓鑄齒輪的最小模數(shù) m=~，對精度要求高的齒輪，齒面應(yīng)留有(~)mm 的加工余量。槽寬、槽深原則上可參考鑄孔，但不能太大。通常槽寬最小值為(~)mm，槽深最大值為（10~12）mm。1..3..5 圖案、文字和標(biāo)志壓鑄文字大小一般不小于 GB4457．3—84 規(guī)定的 5 號字體。文字凸出高度應(yīng)大于(~0．5)mm，線條寬度一般為凸出高度的 倍，線條間最小距離為 ，脫模斜度為10176。 ~ 15176。 。圖案、文字和標(biāo)志在壓鑄件上勻采用凸體，且避免尖角。1..3..6 鑲嵌件鑲嵌件在鑄件內(nèi)必須穩(wěn)固牢靠，故其鑄入部分可采用滾花、切槽、銑扁和壓凸等方式，使金屬基體包緊。鑲嵌件包緊部分不允許有尖角等，以免鑄件發(fā)生開裂。帶鑲嵌件的壓鑄件最好不進(jìn)行熱處理，以免鑲嵌件松動。圖 1—2 為鑲嵌件在鑄件中的固定方法?？傊瑝鸿T件的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能避免側(cè)凹、深腔以便于脫模，壁厚均勻，減少尖角，消除鑄造應(yīng)力，以確保壓鑄件質(zhì)量。圖 1—3 為壓鑄件結(jié)構(gòu)修改實例。圖 1—3a、b、c 的 1分別為輪形、矩形、箱形零件壁太厚產(chǎn)生氣孔情況；圖中的 2 分別為修改后情況。圖 d 是把尖角修改為圓角。因 e 的修改是為增大脫模料度、圖 f 的 2 修改后顯然比圖 f 的 l 起模方便，達(dá)到簡化模具結(jié)構(gòu)的目的。第 12頁1..4壓鑄主要工藝參數(shù)的選擇與調(diào)整壓鑄生產(chǎn)時熔融合金充型的過程，是許多矛盾著的因素得以統(tǒng)一的過程。在影響充型的許多因素中，主要是壓力、速度、溫度和時間等，時間則是有關(guān)工藝參數(shù)的協(xié)調(diào)和綜合的結(jié)果。因此，只有對這些工藝參數(shù)進(jìn)行正確選擇、控制和調(diào)整，才能保證在其他條件良好的情況下，生產(chǎn)出合格的壓鑄件。1..4..1 壓力（一）壓射力壓鑄機(jī)的壓射缸內(nèi)工作液作用于壓射沖頭使其推動熔融合金充填模具型腔的力，稱為壓射力。它反映壓鑄機(jī)功率大小，其計算式為：F = p142第 13頁240。 D式中F——壓射力(N)；p——壓射缸內(nèi)工作液的壓力(MPa)D——壓射缸直徑〔mm〕。Fp =2(二)比壓比壓是指壓射沖頭作用于熔融合金單位面積上的壓力。其計算式為：A式中 p——比壓 (MPa)；F——壓射力(N)；A——壓射沖頭截面積( mm )。將填充階段的比壓稱填充比壓，充型結(jié)束時的比壓稱壓射比壓。比壓的選擇，應(yīng)根據(jù)壓鑄件的強度、致密性和壁厚等進(jìn)行。一般壓鑄件要求強度越高，致密性越好，比壓就越大。對于薄壁鑄件，因充型困難，故填充比壓就要人些；對于厚壁鑄件，因疑團(tuán)時間長，故填充比壓可小些，但壓射比壓要大。值得注意的是，由于比壓過高會使模具受到熔融合金的強烈沖刷和增加枯模的可能性，降低模具壽命，且模具易脹開，因此必須合理選擇比壓。現(xiàn)壓鑄機(jī)上調(diào)整比壓的辦法有：調(diào)節(jié)壓射力的大小和更換不同直徑的壓射沖頭。一般常用比壓可參考表 I—6 選用。式中 F ——鎖模力(N)；(三)脹型力和鎖模力由于壓射比壓的作用，使正在凝固的熔融合金將壓射比壓傳遞給型腔壁面的壓力稱為脹型力。脹型力總是力圖使模具脹開，鑄件在脹型刀作用下易產(chǎn)牛飛邊，為避免此現(xiàn)象發(fā)生，壓鑄機(jī)的鎖摸機(jī)構(gòu)對模具合模后有一個夾緊力。故在充型過程中，為保證動、定模相互緊密閉合，沿合模方向上施加在模具上的夾緊力，此力稱為鎖摸力。鎖模力必須大于脹型力在合模方向上的合力，其計算式為：F鎖 ≥ KpA鎖p——壓射比壓 (MPa)；第 14頁A——鑄件(包括澆注系統(tǒng)、排氣槽、溢流槽)在合模方向垂直面上的投影面積( mm其中 pA 項為脹型力的大小；K——安全系數(shù)，一船取 1．1—1．3，小鑄件取下限，大鑄件取上限。1..4..2 速度(一)壓射速度2)，壓射沖頭在特定條件下運動的線速度稱為照射速度，一般壓射速度為（ ~5）m/s。壓射速度可通過壓鑄機(jī)調(diào)節(jié)閥無級調(diào)速。(二)充填速度在壓射沖頭作用下，熔融合金充型時通過內(nèi)澆口的線速度稱為充填速度。充填速度偏低，鑄件易造成輪廓不清晰；充填速度偏高，型腔中氣體排出困難，熔融合金成噴霧狀態(tài)進(jìn)入型腔并粘附型壁，降低鑄件表面質(zhì)量或形成內(nèi)部疏松，且沖刷模具，嚴(yán)重降低模具壽命。一般壓鑄件形狀復(fù)雜、澆注溫度低、內(nèi)澆口較厚和模具導(dǎo)熱性好時，充填速度要高些，反之則低些。實踐證明，充填速度在(15—40)m 眾時可獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。對厚壁或內(nèi)部質(zhì)量要求高的鑄件，應(yīng)選擇低的充填速度和高的比壓，對薄壁或表面質(zhì)量要求高以及復(fù)雜的鑄件，應(yīng)選擇高的充填速度和低的比壓。充填速度可參照表 1—7 選擇。調(diào)整充填速度的方法有：調(diào)整壓射速度、改變比壓和調(diào)整內(nèi)澆口的截面積。1..4..3 溫度(一)澆注溫度澆注溫度是指熔融合金從壓室進(jìn)入型腔時的平均溫度。由于壓室內(nèi)的熔融合金溫度不便測量，故一般用保溫爐內(nèi)的熔融合金溫度表示。澆注溫度過高，合金收縮大，鑄件易產(chǎn)生變形和裂紋，鑄件晶粒粗大，且易粘模；澆注溫度過低，充型困難，鑄件易產(chǎn)生冷隔、表面流紋和澆不足等缺陷。實踐證明，在壓力較高的條件下，應(yīng)盡可能采用低的澆注溫度，最好使熔融合金呈粘稠的“粥狀”時壓鑄，這樣可以減小型腔表面的溫度波動和對型腔的沖刷，延長模具壽命，減小氣體卷入和產(chǎn)生渦流的可能性，同時也減小了凝固時的體積收縮，減小縮孔縮松傾向。但對含硅量高的鋁合金不宜呈“粥狀”壓鑄，否則會析出大量的游離硅，使加工性能變壞。各種合金的澆注溫度可參考表 1—8 選取。值得指出的是，充填速度超大，熔融合金因摩擦作用而升溫的數(shù)值也越大，當(dāng)充填速度為 40m/s 時，鋁合金進(jìn)入型腔時的溫度將增加 8℃，因此充填速度大時．可適當(dāng)降低澆注溫度，以保證鑄件質(zhì)量。第 15頁(二)模具溫度模具溫度是指模具的工作溫度。壓鑄模在壓鑄前要預(yù)熱到一定溫度，預(yù)熱的作用如下：(1)避免模具因激熱面脹裂。(2)避免熔融合金因激冷而充型困難或產(chǎn)生冷隔，或因線收縮加大而使鑄件開裂。(3)降低型腔中的氣體密度，有利于排氣。但模具溫度也不宜太高，否則易造成粘模、鑄件頂出變形、模具局部卡死甚至損壞，且會延長開模時間，降低生產(chǎn)串等。模具預(yù)熱一般可采用煤氣噴燒、噴燈、電熱器和感應(yīng)加熱，當(dāng)模具溫度過高時應(yīng)采用冷卻措施，如采用水冷卻。但冷卻液應(yīng)在模具預(yù)熱以前及時通入，否則，將因激冷而使模具產(chǎn)生裂紋。模具工作溫度按下式計算：式中tt模澆——模具工作溫度(℃)；——合金澆注溫度(℃)o(三)模具的熱平衡在壓鑄的每—個循環(huán)中，單位時間內(nèi)模具從熔融合金中吸收的熱量和傳遞散發(fā)到外界的熱量相等時的熱平衡就稱為模具的熱平衡。對于中小型模具來說，模具吸收的熱量總是來不及向外界散發(fā)就進(jìn)入到下一個循環(huán)，故須在模具內(nèi)設(shè)置冷卻裝置調(diào)節(jié)模具熱平衡。對大型模具，因體積大，熱容量大，且循環(huán)時間也長，模具升溫較慢，這時型腔附近可以不設(shè)冷卻通道，而只在澆口套周圍設(shè)置冷卻通道即可達(dá)到模具熱平衡的目的。有時型腔復(fù)雜，不同部位溫差較大，故模具內(nèi)不僅設(shè)有冷卻通道，而且也設(shè)有加熱通道，從而形成一個冷卻—加熱系統(tǒng)來調(diào)節(jié)模具熱平衡，此時，工作介質(zhì)多為油。1..4..4 時間(一)充填時間壓鑄時熔融合金從進(jìn)入模具型腔開始到充滿型腔為止所需的時間稱為充填時間，大多在（~）s 之間。充填時間的長短取決于鑄件的體積和復(fù)雜程度，實踐證明，中小型鋁合金壓鑄件的充填時間為 左右。充填時間的調(diào)節(jié)方法與充填速度的調(diào)節(jié)方法相似。(二)保壓時間壓鑄時在熔融金屬充型后保持壓力的時間稱為保壓時間。保持一定壓力下凝固，一方第 16頁面可以加強補縮，另一方面可使組織更致密。一般保壓時間為(1—2)s，對結(jié)晶溫度范圍大和厚壁鑄件，保壓時間為(2—3)s。但保壓時間過長，起不到很大效果，且易造成立式壓鑄機(jī)的切料困難。(三)冷卻時間壓射保比作用完成后到壓鑄模開模推出鑄件時的這段時間稱為冷卻時間，又稱留模時間。冷卻時間的長短對生產(chǎn)影響較大，苦冷卻時間短，則鑄件強度還較低時就脫模，鑄件易金形，對強度低的合金還可能因內(nèi)部氣孔的膨脹而產(chǎn)生表面鼓泡。冷卻時間太長．則收縮大．推出鑄件困難，熱脆性大的合金還會引起開裂，且壓鑄生產(chǎn)率也降低。一般冷卻時間按每毫米壁厚為 3s 計算，且通過試模適當(dāng)調(diào)整。1..4..5 涂料壓鑄過程中，使模具易磨損部分在高溫下具有潤滑性能，并減小活動件阻力防止粘模所用的潤滑材料和稀釋劑的混合物，統(tǒng)稱為壓鑄涂料。(一)涂料的作用壓鑄用涂料主要有如下作用：(1)改善模具工作條件。涂料可避免熔融合分直接沖刷型腔和型芯表面。(2)改善成型條件，減小模具的熱導(dǎo)率，保持合金的流動性。(3)提高鑄件質(zhì)量和延長模具壽命，減小鑄件與模具成型部分的摩擦防止粘模（對鋁合金而言）。但值得提出的是涂料使用不當(dāng)會導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生氣孔和夾渣等缺陷。(二)對涂料的要求壓鑄用涂料應(yīng)滿足下列要求：(1)高溫時具有良好的潤滑作用。(2)揮發(fā)點低，在(100~150)℃時，稀釋劑能很快揮發(fā)。(3)涂敷性好，民對模具及鑄件無腐蝕作用。(4)性能穩(wěn)定，在空氣中稀釋劑揮發(fā)小，存放期長，五毒、臭氣體放出。(5)配方工藝簡單，來源豐富，價格低廉。(6)在型腔表面不產(chǎn)生積垢。(三)涂料的種類壓鑄用涂料的種類繁多，其中較理想的成分、配方、配制方法和適用范圍列表于 19中，供選用時參考。第 17頁(四)涂料的使用涂料使用時市注意用量不淪是涂刷還是噴涂，都要避免厚薄不均改太厚，噴除或涂刷后，待稀釋劑揮發(fā)歷才能合模澆注，否則型腔或壓室氣體增加，會增加氣孔產(chǎn)生的可能性，甚至形成高的反壓力而使充型困難。排氣槽不應(yīng)被涂料堵死，以免排氣不暢。型腔轉(zhuǎn)折、凹角部位不應(yīng)有涂料沉積，以確保鑄件輪廓清晰。一般沖頭和壓室每壓鑄 3—5 次后應(yīng)噴涂涂料一次，澆汗系統(tǒng)和成形部分每壓鑄 3—8 次后應(yīng)噴涂—次．大中型壓鑄件生產(chǎn)時每次壓鑄后應(yīng)噴涂一次。第 18頁2壓鑄機(jī)壓鑄機(jī)是壓鑄生產(chǎn)的基本設(shè)備，在選用壓鑄機(jī)時，必須熟悉壓鑄機(jī)的種類、工作原理、基本參數(shù)和壓鑄機(jī)的特點等。2..1壓鑄機(jī)的種類和工作原理2..1..1 壓鑄機(jī)的型號和種類（一）壓鑄機(jī)型號目前，國產(chǎn)壓鑄機(jī)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，其型號主要反映壓鑄機(jī)類型和鎖模力大小等基本參數(shù)。壓鑄機(jī)型號表示方法為“J x x x”，其意義是“J”表示“金屬型鑄造設(shè)備”，J 后第一位阿拉伯?dāng)?shù)字表不壓鑄機(jī)所屬“列”，壓鑄機(jī)有兩大列，分別用“1”和“2”表示，“1”表示“冷壓室”，“2”表示“熱壓室”。J 后的第二位阿拉伯?dāng)?shù)字表示壓鑄機(jī)所屬“組”，共有九組，目前使用的有三組，“1”表示“臥式”“2”表示“熱壓室”，“5”表示“立式”。第二位以后的數(shù)字表示鎖模力的 1/100kN，在型號后加有 A、B、C、D……字母時，表示第幾次改型設(shè)計，例如：在國產(chǎn)壓鑄機(jī)型號巾，普遍采用的主要有 J213B、J1113C、J113A、J116D、J1163 等型號。(二)壓