壓鑄產(chǎn)品基本工藝流程
壓鑄產(chǎn)品基本工藝流程
壓鑄工藝是將壓鑄機、壓鑄模和合金三大要素有機地組合而加以綜合運用的過程。而壓鑄時金屬按填充型腔的過程，是將壓力、速度、溫度以及時間等工藝因素得到統(tǒng)一的過程。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、熱處理工藝、模具制造及模具裝配對鋁合金壓鑄模壽命的影響。
壓鑄工藝原理
壓鑄工藝原理是利用高壓將金屬液高速壓入一精密金屬模具型腔內(nèi)，金屬液在壓力作用下冷卻凝固而形成鑄件。冷、熱室壓鑄是壓鑄工藝的兩種基本方式，其原理如圖1-1所示。冷室壓鑄中金屬液由手工或自動澆注裝置澆入壓室內(nèi)，然后壓射沖頭前進(jìn)，將金屬液壓入型腔。在熱室壓鑄工藝中，壓室垂直于坩堝內(nèi)，金屬液通過壓室上的進(jìn)料口自動流入壓室。壓射沖頭向下運動，推動金屬液通過鵝頸管進(jìn)入型腔。金屬液凝固后，壓鑄模具打開，取出鑄件，完成一個壓鑄循環(huán)。
壓鑄工藝的特點
優(yōu)點
（1） 可以制造形狀復(fù)雜、輪廓清晰、薄壁深腔的金屬零件。。壓鑄件的尺寸精度較高，表面粗糙度達(dá)—，互換性好。
（2） 材料利用率高。由于壓鑄件的精度較高，只需經(jīng)過少量機械加工即可裝配使用，有的壓鑄件可直接裝配使用。生產(chǎn)效率高。由于高速充型，充型時間短，金屬業(yè)凝固迅速，壓鑄作業(yè)循環(huán)速度快。方便使用鑲嵌件。
（3） 缺點
（1） 由于高速填充，快速冷卻，型腔中氣體來不及排出，致使壓鑄件常有氣孔及氧化夾雜物存在，從而降低了壓鑄件質(zhì)量。不能進(jìn)行熱處理。
（2） 壓鑄機和壓鑄模費用昂貴，不適合小批量生產(chǎn)。
（3） 壓鑄件尺寸受到限制。壓鑄合金種類受到限制。主要用來壓鑄鋅合金、鋁合金、鎂合金及銅合金。
1.13 壓鑄工藝的應(yīng)用范圍
壓鑄生產(chǎn)效率高，能壓鑄形狀復(fù)雜、尺寸精確、輪廓清晰、表面質(zhì)量及強度、硬度都較高的壓鑄件，故應(yīng)用較廣，發(fā)展較快。目前，鋁合金壓鑄件產(chǎn)量較多，其次為鋅合金壓鑄件。
第二章 壓鑄合金
壓鑄合金
壓鑄合金是壓鑄生產(chǎn)的要素之一，要生產(chǎn)優(yōu)良的壓鑄件，除了要有合理的零件構(gòu)造、設(shè)計完善的壓鑄模和工藝性能優(yōu)越的壓鑄機外，還需要有性能良好的合金。壓鑄件的斷面厚度取決于它承受的應(yīng)力和合金材料本身的強度，具有較高強度是壓鑄合金的優(yōu)點之一。選用壓鑄合金時，應(yīng)充分考慮其使用性能、工藝性能、使用場合、生產(chǎn)條件和經(jīng)濟性等多種因素。
各類壓鑄鋁合金
Al-Si 合金
由于Al-Si合金具有結(jié)晶溫度間隔小、合金中硅相有很大的凝固潛熱和較大的比熱容、線收縮系數(shù)也比較小等特點，因此其鑄造性能一般要比其他鋁合金為好，其充型能力也較好，熱裂、縮松傾向也都比較小。Al-Si合金是目前應(yīng)用最為廣泛的壓鑄鋁合金。
Al-Mg 合金
Al-Mg合金的性能特點是：室溫力學(xué)性能好；抗腐蝕性強；鑄造性能比較差，力學(xué)性能的波動和壁厚效應(yīng)都較大；長期使用時，有因時效作用而使合金的塑性下降，甚至壓鑄件出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象；Al-Zn 合金
Al-Zn合金壓鑄件經(jīng)自然時效后，可獲得較高的力學(xué)性能，當(dāng)鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于10%時，強度顯著提高。
第三章 壓鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
功能結(jié)構(gòu)設(shè)計
壓鑄件功能結(jié)構(gòu)設(shè)計是壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心，它確定了能實現(xiàn)壓鑄件使用功能所需的尺寸、壁厚和形狀，并校核壓鑄件在靜載荷或動載荷的使用過程中的形變、疲勞、磨損等的變化狀態(tài)，以滿足其使用的安全性。
設(shè)計壓鑄件的功能結(jié)構(gòu)，不但要具有機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和機械加工等方面的素質(zhì)和技術(shù)能力，也還需要有壓鑄合金、壓鑄成型工藝以及壓鑄模設(shè)計等諸多方面的綜合基礎(chǔ)知識，以使得所設(shè)計的功能結(jié)構(gòu)，能夠滿足壓鑄件所規(guī)定的各項技術(shù)要求以及在使用期限內(nèi)的功能及性能，并且是可靠、安全和經(jīng)濟的。
第四章 壓鑄工藝
4.1 壓力
壓力是壓鑄工藝的基本特征，金屬液的充型流動和壓實都是在壓力的作用下完成的。壓力分為動態(tài)壓射力和增壓壓射力。動態(tài)壓射力的作用是克服各種阻力，保證充型時金屬液達(dá)到一定速度。增壓壓射力的作用是在充型結(jié)束后對壓鑄件進(jìn)行壓實，提高壓鑄件的致密度，使壓鑄件輪廓清晰。壓射力通過壓射沖頭對金屬液施加壓力。
4.11 脹模力
壓鑄過程中，在比壓的作用下，金屬液填充型腔時，給型腔壁和分型面一定的壓力，稱為脹模力。在壓鑄過程中的最后階段即增壓比壓通過金屬液傳給壓鑄模時，脹型力最大，是為壓鑄件初選壓鑄機型號及支承板進(jìn)行強度和剛度校核的重要參數(shù)。
4.2 速度壓鑄過程中，速度受壓力的直接影響，又與壓力共同對內(nèi)部質(zhì)量、表面輪廓清晰度等起著重要作用。速度有壓射速度和內(nèi)澆口速度兩種形式。
4.21 壓射速度壓射速度又稱沖頭速度，它是壓室內(nèi)的壓射沖頭推動金屬液的移動速度，也就是壓射沖頭的速度。壓射過程中壓射速度是變化的，它可分成低速和高速兩個階段，通過壓鑄機的速度調(diào)節(jié)閥可進(jìn)行無級調(diào)速。內(nèi)澆口速度
內(nèi)澆口速度是金屬液通過內(nèi)澆口進(jìn)入型腔的線速度。較高的內(nèi)澆口速度，即使采用較低的比壓也能將金屬液在凝固之前迅速填充型腔，獲得輪廓清晰、表面光潔的壓鑄件，并提高金屬液的動壓力。內(nèi)澆口速度過高時也會帶來一系列問題，主要是容易包卷氣體形成氣泡；金屬液呈霧狀進(jìn)入型腔，粘附于型腔壁與后來的金屬液不能熔合而形成表面缺陷和氧化夾雜，加速壓鑄模的磨損等。
東莞市樂發(fā)精密五金制品有限公司
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