压铸工艺参数与铸件质量的关系

压铸工艺参数与铸件质量的关系

一、压铸工艺参数

压铸工艺参数主要有压力，速度、温度和时间。这些参数是相辅相成，而又相互制约的。

1．压力——在压铸中，压力可用压射力和压射比压来表达 （1）压射力——是压铸机压射油缸推动压射活塞运动的力

P 压＝

024

P D π

P 压——压射力(N)

P 0——压射油缸内工作液的压力(MPa) D ——压射油缸内径(mm)

（2）压射比压——压射时压室内金属液单位面积上所承受的压力

2

4d

P P π压= P ——压射比压(MPa)

d ——压室（冲头）直径(mm) 压射比压的调整（内浇口面积不变时）主要是调整压铸机的压射力或改变压室的直径。

（3）选择压射比压所考虑的主要因素见下表

压射比压过小，会使充填时间增长，降低压射速度，使压铸件出现流痕、花纹，轮廓不清，甚至出现冷隔、缩松、缩孔；压射比压过大，铸件产生飞边和气孔。

2．速度

速度分为压射速度和充填速度

（1）压射速度是压射冲头推动金属液时的移动速度（也称冲头速度）。在压射运动中压射速度分为慢（低）压射速度和快压射速度。

压铸开始时采用慢压射速度以利于排除压室内的气体和减少压力损失。

快压射速度大小直接影响金属的充填速度。

（2）充填速度

充填速度是金属液在压力作用下通过内浇口进入型腔的线速度，又称内浇口充填速度。

充填速度的调节一般用调整压射冲头速度，更换压室直径和改变内浇口面积来实现，即：冲头面积×冲头速度＝内浇口截面积×充填速度。

通常选用内浇口充填速度范围：锌合金为25~50m/s，铝合金30－60m/s，镁合金为40－100 m/s。一般要求不高的压铸件、厚壁、简单件取小值，要求质量高与受力件和壁薄、复杂件取大值。

充填速度过大，产生喷射，易堵塞排气道，出现气孔。充填速度不够则会容易产生铸件轮廓不清、流痕和花纹，甚至会出现冷隔和缺肉等缺陷。

3．温度

温度有浇注温度与模具温度。

（1）浇注温度

一般指金属液浇入压射室至填充型腔时间段内的平均温度。通常在保证填充成型和达到质量要求的前提下，采用尽可能低的温度；一般以高于压铸合金液相温度10－20℃为宜，各种合金温度选择范围如下：

锌合金为410℃－450℃；

铝合金为620℃－720℃；

镁合金为610℃－680℃；

选择时应考虑如下因素：合金流动性，铸件复杂程度、壁厚，模具热容量大小与散热的快慢。浇注温度高低直接关系到裂纹、冷隔、缩孔、缩松和粘模等缺陷的产生。

（2）模具温度

模具温度直接影响到铸件质量和压铸模的寿命，在生产前要进行预热，在压铸过程要保持一定的温度，压铸型的预热温度和工作温度选择参考下表。

铸型预热及工作温度不够，容易产生铸件欠铸、冷隔、流痕；温度过高则易产生粘模，铸件表面出现气泡等缺陷。

4．时间

（1）充填时间

金属液从内浇口开始进入型腔到充满型腔所需时间称为充填时间。充填时间与比压、内浇口速度、内浇口截面面积有关：

T⋅

=/

F

Q

V

T——充填时间（S）；

Q——进入铸型金属液体积（M3）；

F——为内浇口截面积（M2）；

V——内浇口速度（m/s）。

影响充填时间的因素有：浇注温度与模具温度、铸型型腔结构、铸件壁厚、排气效果、金属液过热度和涂料有关。充填时间过长，铸件易出现流痕、冷隔、缺肉等缺陷。

选用参考值见《压铸实用技术》表16－3。

（2）持压时间

金属液充满型腔之后，在压力作用下使铸件完全凝固，这段时间称为持压时间，持压时间长短与铸件壁厚和金属结晶温度范围有关。持压时间不够，不利于压力传递和金属液补缩，使铸件组织不致密。

持压时间的选择可参考《压铸实用技术》表16－4。

（3）留模时间

从持压终了至开模顶出铸件为止的时间称为留模时间，留模时间根据合金性质、铸件结构和壁厚确定。合金收缩率大、热强度高留模时间可短些，壁薄、结构较复杂的铸件留模时间可短些；常以铸件顶出不变形、不开裂的最短时间为宜。留模时间不够，铸件内气体膨胀形成气泡；同时，铸件得不到充分冷却，被顶出铸型时会发生变形、甚至出现裂纹等缺陷。

留模时间的选用见《压铸实用技术》表16－5。

二、工艺参数与压铸件质量

综上所述，工艺参数与压铸件质量（部分缺陷）的关系可汇总下表：