【正文】 機(jī)器行業(yè)壓鑄件設(shè)計(jì)必知問(wèn)題壓鑄（簡(jiǎn)稱壓鑄）的實(shí)質(zhì)是在高壓作用下，使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填壓鑄型型腔，并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。壓鑄特點(diǎn)高壓和高速充填壓鑄型是壓鑄的兩大特點(diǎn)。它常用的壓射比壓是從幾千至幾萬(wàn)kPa，甚至高達(dá)2105kPa。充填速度約在10~50m／s，有些時(shí)候甚至可達(dá)100m／s以上。充填時(shí)間很短，~。與其它鑄造方法相比，壓鑄有以下三方面優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1. 產(chǎn)品質(zhì)量好鑄件尺寸精度高，一般相當(dāng)于6~7級(jí)，甚至可達(dá)4級(jí)；表面光潔度好，一般相當(dāng)于5~8級(jí)；強(qiáng)度和硬度較高，強(qiáng)度一般比砂型鑄造提高25~30％，但延伸率降低約70％；尺寸穩(wěn)定，互換性好；可壓鑄薄壁復(fù)雜的鑄件。例如，；；；。機(jī)器生產(chǎn)率高，例如國(guó)產(chǎn)JⅢ3型臥式冷空壓鑄機(jī)平均八小時(shí)可壓鑄600～700次，小型熱室壓鑄機(jī)平均每八小時(shí)可壓鑄3000~7000次；壓鑄型壽命長(zhǎng)，一付壓鑄型，壓鑄鐘合金，壽命可達(dá)幾十萬(wàn)次，甚至上百萬(wàn)次；易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。由于壓鑄件尺寸精確，表泛光潔等優(yōu)點(diǎn)。一般不再進(jìn)行機(jī)械加工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金屬利用率，又減少了大量的加工設(shè)備和工時(shí)；鑄件價(jià)格便宜；可以采用組合壓鑄以其他金屬或非金屬材料。既節(jié)省裝配工時(shí)又節(jié)省金屬。壓鑄雖然有許多優(yōu)點(diǎn)，但也有一些缺點(diǎn)，尚待解決。缺點(diǎn)如：1). 壓鑄時(shí)由于液態(tài)金屬充填型腔速度高，流態(tài)不穩(wěn)定，故采用一般壓鑄法，鑄件易產(chǎn)生氣孔，不能進(jìn)行熱處理；2). 對(duì)內(nèi)凹復(fù)雜的鑄件，壓鑄較為困難；3). 高熔點(diǎn)合金（如銅，黑色金屬），壓鑄型壽命較低；4). 不宜小批量生產(chǎn)，其主要原因是壓鑄型制造成本高，壓鑄機(jī)生產(chǎn)效率高，小批量生產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)。壓鑄應(yīng)用范圍及發(fā)展趨勢(shì)壓鑄是最先進(jìn)的金屬成型方法之一，是實(shí)現(xiàn)少切屑，無(wú)切屑的有效途徑，應(yīng)用很廣，發(fā)展很快。目前壓鑄合金不再局限于有色金屬的鋅、鋁、鎂和銅，而且也逐漸擴(kuò)大用來(lái)壓鑄鑄鐵和鑄鋼件。壓鑄件的尺寸和重量，取決于壓鑄機(jī)的功率。由于壓鑄機(jī)的功率不斷增大，鑄件形尺寸可以從幾毫米到1～2m；重量可以從幾克到數(shù)十公斤。國(guó)外可壓鑄直徑為2m，重量為50kg的鋁鑄件。壓鑄件也不再局限于汽車工業(yè)和儀表工業(yè)，逐步擴(kuò)大到其它各個(gè)工業(yè)部門，如農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)床工業(yè)、電子工業(yè)、國(guó)防工業(yè)、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療器械、鐘表、照相機(jī)和日用五金等幾十個(gè)行業(yè)，具體有:汽車零配件,家具配件,浴室配件(衛(wèi)浴),燈飾零件,玩具,須刨,領(lǐng)帶夾,電氣一電子零件,皮帶扣,表殼,金屬飾扣,鎖具,。在壓鑄技術(shù)方面又出現(xiàn)了真空壓鑄、加氧壓鑄、精速密壓鑄以及可溶型芯的應(yīng)用等新工藝。壓鑄機(jī)的選擇實(shí)際生產(chǎn)中并不是每臺(tái)壓鑄機(jī)都能滿足壓鑄各種產(chǎn)品的需要，而必須根據(jù)具體情況進(jìn)行選用，一般應(yīng)從下述兩方面進(jìn)行考慮：1）按不同品種及批量選擇在組織多品種，小批量生產(chǎn)時(shí)，一般要選用液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，能快速進(jìn)行調(diào)整的壓鑄機(jī)，在組織少品種大量生產(chǎn)時(shí)，要選用配備各種機(jī)械化和自動(dòng)化控制機(jī)構(gòu)的高效率壓鑄機(jī)；對(duì)單一品種大量生產(chǎn)的鑄件可選用專用壓鑄機(jī)。2）按鑄件結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)選擇鑄件外形寸尺，重量、壁厚等參數(shù)對(duì)選用壓鑄機(jī)有重要影響。鑄件重量（包括澆注系統(tǒng)和溢流槽）不應(yīng)超過(guò)壓鑄機(jī)壓定的額定容量，但也不能過(guò)小，以免造成壓鑄機(jī)功串的浪費(fèi)。一般壓鑄機(jī)的額定容量可查說(shuō)明書(shū)。壓鑄機(jī)都有一定的最大和最小型距離，所以壓型厚度和鑄件高度要有一定限度，如果壓鑄型厚度或鑄件高度太大就可能取不出鑄件。壓鑄工藝在壓鑄生產(chǎn)中，壓鑄機(jī)、壓鑄合金和壓鑄型是三大要素。壓鑄工藝則是將三大要素作有權(quán)的組合并加以運(yùn)用的過(guò)程。使各種工藝參數(shù)滿足壓鑄生產(chǎn)的需要。壓力和速度的選擇壓射比壓的選擇，應(yīng)根據(jù)不同合金和鑄件結(jié)構(gòu)特性確定，表1是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。表1 常用壓鑄合金的比壓 (kPa)合金鑄件壁厚3mm 鑄件壁厚3mm結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)復(fù)雜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)復(fù)雜鋅合金 30000 40000 50000 60000鋁合金 30000 35000 45000 60000鋁鎂合金 30000 40000 50000 65000鎂合金 30000 40000 50000 60000銅合金 50000 70000 80000 90000對(duì)充填速度的選擇，一般對(duì)于厚壁或內(nèi)部質(zhì)量要求較高的鑄件，應(yīng)選擇較低的充填速度和高的增壓壓力；對(duì)于薄壁或表面質(zhì)量要求高的鑄件以及復(fù)雜的鑄件，應(yīng)選擇較高的比歷和高的充填速度。澆注溫度澆注溫度是指從壓定進(jìn)入型腔時(shí)液態(tài)金屬的平均溫度，由于對(duì)壓室內(nèi)的液態(tài)金屬溫度測(cè)量不方便，一般用保溫爐內(nèi)的溫度表示。澆注溫度過(guò)高，收縮大，使鑄件容易產(chǎn)生裂紋、晶粒粒大、還能造成粘型；澆注溫度過(guò)低，易產(chǎn)生冷隔、表面花紋和澆不足等缺陷。因此澆注溫度應(yīng)與壓力、壓鑄型溫度及充填速度同時(shí)考慮。壓鑄型的溫度鑄壓型在使用前要預(yù)熱到一定溫度，一般多用煤氣、噴燈、電器或感應(yīng)加熱。在連續(xù)生產(chǎn)中，壓鑄型溫度往往升高，尤其是壓鑄高熔點(diǎn)合金，升高很快。溫度過(guò)高除使液態(tài)金屬產(chǎn)生粘型外，鑄件冷卻緩慢，使晶粒粗大。因此在壓鑄型溫度過(guò)高時(shí)，應(yīng)采期冷卻措施。通常用壓縮空氣、水或化學(xué)介質(zhì)進(jìn)行冷卻。充填、持壓和開(kāi)型時(shí)間1）充填時(shí)間自液態(tài)金屬開(kāi)始進(jìn)入型腔起到充滿型腔止，所需的時(shí)間稱為充填時(shí)間。充填時(shí)間長(zhǎng)短取決于鑄件的體積的大小和復(fù)雜程度。對(duì)大而簡(jiǎn)單的鑄件，充填時(shí)間要相對(duì)長(zhǎng)些，對(duì)復(fù)雜和薄壁鑄件充填時(shí)間要短些。充填時(shí)間與內(nèi)澆口的截面積大小或內(nèi)澆口的寬度和厚度有密切關(guān)系，必須正確確定。2）持壓和開(kāi)型時(shí)間從液態(tài)金屬充填型腔到內(nèi)澆口完全凝固時(shí)，繼續(xù)在壓射沖頭作用下的持續(xù)時(shí)間，稱為持壓時(shí)間。持壓時(shí)間的長(zhǎng)短取決于鑄件的材質(zhì)和壁厚。持壓后應(yīng)開(kāi)型取出鑄件。從壓射終了到壓鑄打開(kāi)的時(shí)間，稱為開(kāi)型時(shí)間，開(kāi)型時(shí)間應(yīng)控制準(zhǔn)確。開(kāi)型時(shí)間過(guò)短，由于合金強(qiáng)度尚低，可能在鑄件頂出和自壓鑄型落下時(shí)引起變形；但開(kāi)型時(shí)間太長(zhǎng)，則鑄件溫度過(guò)低，收縮大，對(duì)抽芯和頂出鑄件的阻力亦大。一般開(kāi)型時(shí)間按鑄件壁厚1毫米需3秒鐘計(jì)算，然后經(jīng)試任調(diào)整。壓鑄用涂料壓鑄過(guò)程中，為了避免鑄件與壓鑄型焊合，減少鑄件頂出的摩擦阻力和避免壓鑄型過(guò)分受熱而采用涂料。對(duì)涂料的要求：1）在高溫時(shí)，具有良好的潤(rùn)滑性；2）揮發(fā)點(diǎn)低，在100～150℃時(shí)，稀釋劑能很快揮發(fā)；3）對(duì)壓鑄型及壓鑄件沒(méi)有腐蝕作用；4）性能穩(wěn)定在空氣中稀釋劑不應(yīng)揮發(fā)過(guò)決而變稠；5）在高溫時(shí)不會(huì)析出有害氣體；6）不會(huì)在壓鑄型腔表面產(chǎn)生積垢。鑄件清理鑄件的清理是很繁重的工作，其工作量往往是壓鑄工作量的10～15倍。因此隨壓鑄機(jī)生產(chǎn)率的提高，產(chǎn)量的增加，鑄件清理工作實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化是非常重要的。1）切除澆口及飛邊切除澆口和飛邊所用的設(shè)備主要是沖床，液壓機(jī)和摩擦壓力機(jī)，在大量生產(chǎn)件下，可根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)和形狀設(shè)計(jì)專用模具，在沖床上一次完成清理任務(wù)。2）表面清理及拋光表面清理多采用普通多角滾筒和震動(dòng)埋入式清理裝置。對(duì)批量不大的簡(jiǎn)單小件，可用多角清理滾筒，對(duì)表面要求高的裝飾品，可用布制或皮革的拋光輪拋光。對(duì)大量生產(chǎn)的鑄件可采用螺殼式震動(dòng)清理機(jī)。清理后的鑄件按照使用要求，還可進(jìn)行表面處理和浸漬，以增加光澤，防止腐蝕，提高氣密性。鑄造與壓鑄的區(qū)別鑄造與壓鑄的區(qū)別鑄造可按金屬液的澆注工藝分為重力鑄造和壓力鑄造。重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝，也稱澆鑄。廣義的重力鑄造包括砂型澆鑄、金屬型澆鑄、熔模鑄造、消失模鑄造，泥模鑄造等；窄義的重力鑄造專指金屬型澆鑄。壓力鑄造是指金屬液在其他外力（不含重力）作用下注入鑄型的工藝。廣義的壓力鑄造包括壓鑄機(jī)的壓力鑄造和真空鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等；窄義的壓力鑄造專指壓鑄機(jī)的金屬型壓力鑄造，簡(jiǎn)稱壓鑄。精密鑄件廠長(zhǎng)期從事砂型和金屬型的重力鑄造。這幾種鑄造工藝是目前有色金屬鑄造中最常用的、也是相對(duì)價(jià)格最低的。壓鑄是在壓鑄機(jī)上進(jìn)行的金屬型壓力鑄造，是目前生產(chǎn)效率最高的鑄造工藝。壓鑄機(jī)分為熱室壓鑄機(jī)和冷室壓鑄機(jī)兩類。熱室壓鑄機(jī)自動(dòng)化程度高，材料損耗少，生產(chǎn)效率比冷室壓鑄機(jī)更高，但受機(jī)件耐熱能力的制約，目前還只能用于鋅合金、鎂合金等低熔點(diǎn)材料的鑄件生產(chǎn)。當(dāng)今廣泛使用的鋁合金壓鑄件，由于熔點(diǎn)較高，只能在冷室壓鑄機(jī)上生產(chǎn)。壓鑄的主要特點(diǎn)是金屬液在高壓、高速下充填型腔，并在高壓下成形、凝固，壓鑄件的不足之處是：因?yàn)榻饘僖涸诟邏?、高速下充填型腔的過(guò)程中，不可避免地把型腔中的空氣夾裹在鑄件內(nèi)部，形成皮下氣孔，所以鋁合金壓鑄件不宜熱處理，鋅合金壓鑄件不宜表面噴塑（但可噴漆）。否則，鑄件內(nèi)部氣孔在作上述處理加熱時(shí)，將遇熱膨脹而致使鑄件變形或鼓泡。此外，壓鑄件的機(jī)械切削加工余量也應(yīng)取得小一些，一般在 ，既可減輕鑄件重量、減少切削加工量以降低成本，又可避免穿透表面致密層，露出皮下氣孔，造成工件報(bào)廢。熱室壓鑄機(jī)與冷室壓鑄機(jī)區(qū)別？壓鑄機(jī)一般分為熱壓室壓鑄機(jī)和冷壓室壓鑄機(jī)兩大類。冷壓室壓鑄機(jī)按其壓室結(jié)構(gòu)和布置方式分為臥式壓鑄機(jī)和立式壓鑄機(jī)（包括全立式壓鑄機(jī)）兩種。熱壓室壓鑄機(jī)（簡(jiǎn)稱熱空壓鑄機(jī)）壓室浸在保溫溶化坩堝的液態(tài)金屬中，壓射部件不直