压铸模设计

第一章

1、何为压铸？金属压铸有何特点？

金属压铸是压力铸造的简称。它是将熔融的液态金属注入压铸机的压室，通过压射冲头的运动，使液态金属在高压作用下，高速通过模具浇注系统填充型腔，在压力下结晶并迅速冷却凝固形成压铸件。

优点

(1)可以制造形状复杂、轮廓清晰、薄壁深腔的金属零件。

(2)压铸件的尺寸精度较高互换性好。

(3)材料利用率高。

(4)可以将其他材料的嵌件直接嵌铸在压铸件上。

(5)压铸件组织致密，具有较高的强度和硬度。

(6)可以实现自动化生产。

缺点

(1)由于高速充填，快速冷却，型腔中气体来不及排出，致使压铸件常有气孔及氧化夹杂物存在，从而降低了压铸件质量。

(2)压铸机和压铸模费用昂贵，不适合小批量生产。

(3)压铸件尺寸受到限制，因受到压铸机锁模力及装模尺寸的限制而不能压铸大型铸件。

(4)压铸合金种类受到限制。

2、压铸工艺主要应用于哪些场合？

压铸工艺主要用于汽车、拖拉机、电气仪表、电信器材、航天航空、医疗器械及轻工日用五金行业。生产的主要零件有发动机汽缸体、汽缸盖、变速箱体、发动机罩、仪表及照相机的壳体及支架，管接头、齿轮等。

笔记本外壳、手机外壳、方向盘骨架

？3、研究金属填充理论对指导压铸生产有何意义？有几种填充理论？

（1）喷射填充理论（2）全壁厚填充理论（3）三阶段填充理论

4、压铸过程的三级压射指哪三个过程？

一级压射时压射冲头慢速前进（慢速压射），排出压室的气体、直至金属液充满压室。二级压射按压铸件的结构、壁厚选泽适当的压射速度，在金属液不凝固的情况下，型腔基本充满（快速压射）。三级压射是充满型腔的瞬间，压射冲头以高速、高压施加于金属液上，使压铸件在静压力作用下凝固，以获得表面光洁、轮廓清晰、内部组织致密的压铸件（增压压射）。

5、影响压铸件气孔率的因素有哪些？

填充过程中涡流包卷气体是压铸件产生气孔的主要原因，且难以避免。型腔的空气、模具涂料和冲头润滑剂燃烧或挥发产生的气体是其主要来源。至于金属液本身，由于在熔炼、保温过程中进行了除气，影响甚少。

第二章

6、铝合金的分类？

（1）铝硅类合金（2）铝铜类合金（3）铝镁类合金（4）铝锌类合金

7、硅对铝硅合金的性能有何影响？

1) 硅对铸造性能的影响(1) 流动性：随着硅量的增加，流动性提高。(2) 线收缩和体收缩：硅量增加，线收缩和体收缩均减小。(3) 抗热裂倾向：硅量增加，热裂倾向也相应减少。(4) 气密性：硅量增加，气密性增加。

2) 硅对力学性能的影响随着硅量的增加，组织中的硅相增多，强度提高,延伸率降低；变质后强度提高。当硅超过共晶硅量后，强度和延伸率降低。

8、如何提高硅铝合金的性能？

1) 细化处理目的：细化初晶α固溶体。2)变质处理目的――改变共晶硅和初晶硅的形态，由粗片状变为细粒状，细化β相。3)合金化加入Mg、Cu、Zn等合金元素。

9、常用压铸合金有哪些？

Y102：特点是流动性好，适于制作壳体。

ZL101：铸造性能与ZL102相近，但气密性不如ZL102；机械性能优于ZL102；热稳定性较差。

Y104：锰的作用――增加耐蚀性；提高强度；减少粘模倾向（所有的压铸铝合金几乎都含状Fe-Al化合物转变为细密的Fe-Al-Mn.

10、硅铝合金细化处理和变质处理的目的和机理？

1) 细化处理

目的：细化初晶α固溶体。

机理：

包晶理论――在665℃有包晶反应产生Ti＋3Al＝TiAl3，L+TiAl3 ---αAl ，TiAl3和αAl 在铝的（001）和（110）晶面上存在着良好的晶格对应关系。铝原子可以在TiAl3 的几个晶面上同时外延生长。

核心理论：加入细化剂后形成AlB2、(AlTi)B2、TiC等高温质点，其晶格点阵常数与铝的点阵常数相近，有良好的晶格对应关系。

2)变质处理：

目的：改变共晶硅和初晶硅的形态，由粗片状变为细粒状，细化β相。

机理：

共晶硅变质机理：对于共晶硅变质来讲，钠作为表面活性元素，吸附于结晶表面，改变了共晶相析出的次序和长大速度。一般讲，Al-Si共晶时，硅为先析出相，以片状形态领先生长。加入钠后，钠吸附于α晶粒和β晶粒上，形成薄膜，阻碍了晶粒的长大。但是，钠在β晶粒上吸附量比α晶粒多，以及钠原子对Si原子的扩散阻碍作用比Al原子大。所以，加入钠后，α晶核得到优先结晶和生长，α晶粒的快速生长很快包围了尚未长大的Si晶体，限制了Si 晶体的长大。因而，细化了共晶硅晶粒。

过共晶硅变质机理：对于过共晶硅的细化，用P变质。加入P后，形成AlP化合物质点，它和硅的晶格类型相同，均为金刚石型点阵，晶格常数也相近。作为外来核心，细化初晶硅。

11、铝合金种的夹杂物有哪些？有何危害？

氧化物类，碳化物类，硼化物类，其他物类

危害：

降低合金的力学性能；降低合金液的流动性；切削性能变坏；耐蚀性能降低；皮膜状氧化物使得铸件易产生气孔和裂纹等缺陷；

12、铝合金的精炼方法有哪些？原理是什么？

（1）通氮气或氩气精炼法（2）脱水氯化锌精炼法（3）无毒精炼剂精炼法

13、AZ91D的含义？合金元素Al、Zn、Mn的作用？

AZ91D属于铸造镁合金类，A代表金属铝Al，Z代表金属锌Zn，9代表铝的含量为9%，1代表锌的含量为1%，最后的D为辨识代码。

1)铝的作用：固溶强化，随着铝含量增加，提高强度，但延伸率下降；改进镁合金耐蚀性，改善铸造性能，提高流动性。

2)锌的作用：固溶强化作用，同时Zn增加铝在镁合金中的溶解度，提高铝的强化作用。Zn 量增加，流动性提高; 但影响热裂倾向，如图所示。当Zn<1%时，处于可铸造区。当Zn 大于1％进入热裂区，再进一步增加，依次进入可铸区和脆性区。耐蚀性增加；