压力铸造

1-压射冲头 2-压室 3-液态金属 4-定型 5-动型 6-型腔 7-浇道 8-余料
②工艺过程 合型后，液体金属浇入压室2，压射冲头1向前推进，将液
体金属经浇道压入型腔7，开型时，余料借助压射冲头前伸的 动作离开压室，同铸件一起取出，完成压铸循环。 以上两种压铸机压型都在压室的侧面
③ 优缺点： A 压室简单，维护方便。 B 金属进入型腔，流程短，压力损失小，有利于传递最终压
液态金属浇入压室3后合型，压射冲头1上压将液态金属压入 型腔6，冷凝后开型顶出铸件。 压室在压型的下面。
图4-4 全立式压铸机压铸过程示意图 a）定型与动型 b）合型压铸C）开型 1-压射冲头 2-液态金属 3-压室 4一定型 5一动型 δ一型腔 7一余料
③ 优缺点：
A 占地面积少 B 平稳可靠 C 放置嵌件方便 D 操作不便，生产效率比上两种压铸机低。
压铸零件的轮廓极为清晰，对薄壁键槽、凸凹多变的部 位都能得到完整无缺的形状。通常壁厚为1～6mm，小件还可 更薄。
最小壁厚 锌 0.3mm 铝 0.5mm
最小铸孔 0.75mm 最小螺纹距 0.75mm
从所得铸件的形状和结构的复杂程度来说，压铸比其它铸 造方法具有更为显著的优越性。
2． 压铸件精度高，光洁度高，尺寸稳定，一致性好， 加工余量很少。
图4-1 热压室压铸机压铸过程示意图 1一液态金属 2一坩埚 3一压射冲头 4一压室 5一进口 6一通道 7一喷嘴 8一压铸型
③特点：
优： 1) 工序简单，效率高，易实现机械化 2) 金属消耗少，工艺稳定； 3) 压入型腔的金属干净，铸件质量好
缺： 压室，压射冲头长期浸在液体金属中，影响使用寿 命。 ∴热压室压铸机目前大多用于压铸锌合金等低熔点合 金铸件，但有时也用于压铸小型镁合金铸件。
④应用 锌合金等低熔点合金、小型镁合金铸件
1.2 冷压室压铸机 冷压室压铸机的
压室与保温炉是分开 的，压铸时从保温坩 埚中舀出液体金属倒 入压铸机压室然后压 射
（1）卧式压注机： ①结构 压室的中
心线是水平的，压铸 型与压室的相对位置 及压铸过程如图34 （P32
图4－3 卧式压铸机铸过程示意图 a）合型 b）压铸 c）开型
1.压铸机的种类
压铸机
热压室压铸机 冷压室压铸机
卧式压铸机 立式压铸机 （按压室结构及布置方式） 全立式压铸机
1．1热压室压铸机：
①结构 压室浸在保温坩埚的液体金属中，压射部件装在坩 埚上面，压铸过程如图32B所示。
②工艺过程 当压射冲 头3上升时，液体金属1通过 进口5进入压室4内，合型后， 在压射冲头下压时，液体金 属沿着通道6经喷嘴充填压 铸型8，冷却凝固成型，然 后开型取件，完成一个压铸 循环。
镶铸法就是在压铸零件的特殊部位上铸入（嵌入）所需的其它材 料的制件如铸入磁铁、铜套，钢衬垫，金属管，绝缘材料等，既 满足特殊部位的使用性能要求。又省略了装配工序，简化了制造 工艺。
5． 压铸生产效率很高 压铸生产时，每一次操作循环时间约为5秒～3分钟。一
般10秒～1分钟。
小机器，每小时达300次。这样高的效率，对于结构零件 （立体形状）来说，一般的成形工艺方法是不易达到的，所 以压铸法不仅适合于形状复杂的铸件的生产，更适合于大批 量的生产。
合模力是压铸机功率的第一个参数。合模机构通常是水平 放置的，故模具大都是水平方向开合的。
一般锁型力等于或小于压铸机额定合型力的85%，开型力 为锁型力的1/8～1/6
合型机构传动形式：
（1）动力式合型机构：其中普遍应用的是全液压合型机构。
特点： 1结构简单，操作方便，在安装不同厚度的压铸型时容
易调整。 2在生产中压铸型的热膨胀可以自动补偿而不影响合型
力。 3对大型压铸机不适用
（原因：因合型速度慢，动力消耗太大，机构的刚性和合 型力可靠性差，胀型力稍大时，动型就会产生退让。因此 这种机构只用在小型压铸机上。）
（2）机械式合型机构：
机械式合型机构分为： 曲肘式—大多数压铸机，特别是大型压铸机采用 斜楔式 混合式
目前大部分压铸机，特
别是大型压铸机多采用曲肘
③优缺点： A 有切断，顶出余料的下油缸，结构比较复杂，增加了维
修困难。 B 工艺上立式压铸机压室内空气不会随液态金属进入型腔，
便于开设中心浇口。 C 但由于浇口长，液体金属消耗大，充填过程能量损失也
较大。 D 可压有色金属件
（3） 全立式压铸机： ①结构：
压室与压铸型相对位置及压铸过程如图4-4所示。 ②工艺过程：
（2）大小： 最重50kg 最轻几克 最大2m直径（太大，Q=P×S 要很大） 最小0.2㎜壁厚
（3）精度：高精度。（所有铸造方法中精度，光洁度最高。） （4）批量： 大批量。（压型很贵） （5）越复杂，壁越薄，越显示优越性。
应用：
最多为汽车拖拉机制造业，仪器，仪表，电子工业，农机， 国防工业，计算机，医疗器械制造业中。
比压：作用在铸件上单位面积上的压力称为比压。 一般在40-200MPa Max=500MPa。
实际上,并非在如此大的压力下凝固，因内浇口很 小，压力都转化为极高的充填速度，随后冷凝
高速： 充填速度为0.5～120m/s，一般为5～50m/s,充填时
间很短，一般为0.01～0.2秒。最短为千分之几秒。
一般铸件上非主要的和不是紧固连接处的部位，存在分散 的，细小的内部气孔，并不影响使用。当零件使用条件有要求 时如密闭性要求，承载荷要求，及热处理要求高温状态使用时， 则常规压铸件不能满足要求，需特殊工艺生产，如真空压铸。
7． 压铸法对合金有限制
均为低熔点金属 锌90%
为压铸件
铝30-50% 为压铸件
第三章 压力铸造
第一节 压力铸造的实质、特点及应用
一、压力铸造的实质：
压力铸造（简称压铸）的实质，是在高压作用下， 使液态或半固态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并 在压力作用下凝固而获得铸件的方法。即压力下浇注和 压力下凝固。
两大特征： 高压 高速
这也是压铸区别于其它铸造方法的最基本特征。
高压：
近年来对用特种合金作为模具材料进行了试验，但因费用
过高和存在一些技术问题，致使黑色金属压铸尚未普遍采用，
所以压铸合金的类别还受到限制。
8． 压铸件大小受到限制
由于目前生产上使用的压铸机功率还不够大，所以压铸件 的大小，重量受到限制。近年来，大型压铸机有所增加。
国内，最大200T， （王家压铸厂—160T，压铸件最大50㎏，直径达2m）
作水平移动，进行调整，然后用螺帽5固定，要求调整到动
型与定型闭合时，a、b、c三点恰成一直线，亦称死点，利
用该死点进行锁型，
其特点：
1） 合型力大。 曲肘连杆系统可将合型缸推力放大 16—26倍。与全液压合型机构相比，合型缸直径大大减少， 同时，高压油的耗量也显著减少。
2)运动特性好。在开、合铸型时，越近死点，运动速度 越慢，使两半型缓慢闭合，也有利于顶出铸件和抽芯。
压铸模型腔具有较高的精度和很高的表面光洁度， 故压铸件与其它铸造方法比，不但具有更高的精度 和表面光洁度，而且在生产过程中，各个铸件尺寸 一致性好，稳定性也好，从而具有很好的装配互换 性。
各种铸件精度比较
压铸
熔模
砂型
尺寸精度 表面光洁度
ZJ2-ZJ1
ZJ3-ZJ2
（▽5～▽7、▽8） （▽3～▽6）
②工艺过程：
合型后，浇入压室2中的液体金属3，被已封住喷嘴孔6 的反料冲头8托住，当压射冲头向下压到液体金属面时，反 料冲头开始下降（下降高度由弹簧及分配阀控制），打开 喷嘴6，液体金属被压入型腔。凝固后，压射冲头退回，反 料冲头上升，切断余料并将其顶出压室，余料取走后再降 到原位，然后开型取出铸件，完成一个压铸循环。
力，便于提高比压，故使用较广 C 可压有色件，黑色金属压铸也可采用
（2）立式压铸机
①结构： 立式压铸机压室中心线是垂直的，压铸型与压室的相对
位置及压铸过程如图33
图4-2 立式压铸机压铸过程示意图
a）合型 b）压铸
C）开型
1-压射冲头 2-压室3- 液态金属 4-定型 5-动型 6-喷嘴 7-型腔 8-反料冲头 9-余料
由于金属充填型腔的这种特点，使压力铸造的工艺 和生产过程，压铸件的结构和其它性能都具有自己的特 征。
二、压力铸造的特点：
由于存在着上述压铸过程的工艺特性，因而决定了压铸 生产和压铸出的零件便具有一系列特点：
优点： 1． 铸件壁可很薄, 形状可极复杂，轮廓清晰。即可清晰地铸 出壁极薄，形状极复杂的铸件。
王家压铸厂 八小时，500件 = 60±x个/小时
缺点
6． 压铸件内部有气孔，对于有要求的零件要采取特 殊的工艺措施才能满足要求。
由于压铸过程中，熔融金属在充填时的流动速度大，致使 型腔中气体来不及全部排出而卷入铸件中，处于内部的即为内 部气孔。
一般压铸件不能用在有密闭性要求，承载荷要求，及热 处理要求的条件下，也不能在高温条件下使用。
3．压铸机主要结构：
压铸机主要由开合型机构，压射机构，动力系统和控制 系统 等组成。
开合型机构：开型、合型、锁型。 压射机构： 控制压射力，压射行程，压射速度 动力系统： 动力主要是液压，也有机械控制系统 控制系统： 信号的传送、控制。图东工98页
图 4－5 冷室卧式压铸机（J1125型）总体结构 1一高压泵 2一合型机构 3一压射机构 4一蓄压气 5一机座
（大部分在上海—民用件，大连锁厂）
例：用压铸法生产的零件有 （1）发动机汽缸件 （2）汽缸盖变速箱体 （3）发动机罩 （4）仪表， 壳体，支架 （5）管接头 （6）齿轮等
第二节 压铸机
压铸机是压铸生产的最基本设备，压铸过程是通 过它来实现的。所以要了解压铸，必须首先了解压 铸机的主要机构，工作原理及各类型压铸机的特点。