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1、金属压铸工艺及模具设计重点知识归纳1.金属压铸：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。2.压铸工艺的重要特征：高压、高速 。也是压铸与其他铸造方法最根本的区别所在。铝合金压铸件产量最多，其次为锌合金 压铸件。3.金属填充理论有：喷射 填充理论、 全壁厚 填充理论、 三阶段 填充理论。喷射填充理论费罗梅尔认为该填充理论分为两个阶段：喷射阶段和涡流阶段，缺点：涡流中容易卷入空气及涂料燃烧产生的气体； 全壁厚填充理论勃兰特认为：金属液经内浇口进入型腔后，即
2、扩展至型壁，后沿整个型壁截面向前填充，直到充满为止。优点：填充速度低，不产生涡流，利于气体排出，减少了气孔与疏松；三阶段填充理论巴顿认为：填充过程分为三个阶段，巴顿还认为，充填过程的三个阶段对铸件质量所起的作用是不同的。第一阶段是影响铸件表面质量；第二阶段是影响铸件的硬度；第三阶段是影响铸件的强度。4.全自动压铸循环过程：清理模具喷刷涂料合模浇料压铸凝固开模推出取出铸件。5.压铸件产生气孔的原因：涡流包卷气体 。6.对压铸合金要求：过热温度不高具有较好的流动性；线收缩率和裂纹倾向性小；结晶温度范围小； 具有一定的高温强度； 在常温下有较高的强度； 与型壁间产生物理化学作用的倾向性小；具有良好的
3、加工性能和一定的抗蚀性。7.压铸合金选用压铸机的原则 ：铝合金：对铁有很高的化学活性，浇注温度较高，采用冷室压铸机， 最好选用卧式冷室压铸机。锌合金： 冷室和热室均可，但热室压铸机能缩短循环时间，提高设备生产率，易实现自动化，减少金属消耗。镁合金：热室和冷室压铸机均可。铜合金：熔化温度高，通常采用冷室压铸机。8.常用的压铸合金有锌合金、铝合金、镁合金和铜合金。铅、锡合金仅用于少数场合。9.压铸合金、压铸模、压铸机是压铸生产的三要素。10.注意以下几个合金的牌号： ZL103 、ZL301 、Y401 、80-3-3 表示铝镁合金、铝硅合金、压铸合金、硅黄铜合金。11.压铸件的尺寸精度的影响因素
4、有：长度尺寸壁厚、肋厚、法兰或凸缘厚度等尺寸圆角半径尺寸角度和锥度尺寸孔中心距尺寸。12.压铸件结构设计因满足：压铸件的尺寸精度、表面形状和位置、表面粗糙度、加工余量13.压铸件结构设计的工艺性：简化模具结构、延长模具寿命有利于脱模与抽芯防止压铸件变形（压铸件形状结构设计不当，收缩时会产生变形或出现裂纹。解决的方法除设加强肋外也可采用改变铸件结构的方法。图3.15(a) 中压铸件断面厚薄不匀，容易产生翘曲变形。改成均匀壁厚可避免，如图3.15(b) 所示。图 3.16(a) 中板状零件收缩时容易产生翘曲变形，如图3.16(b) 所示改为有凹腔，避免或减少翘曲变形。箱形薄壁件收缩变形如图 3.1
5、7(a) 所示，采用加肋的方法来避免变形，如图3.17(b) 所示。）14.压铸生产三要素：压铸合金、压铸机和压铸模具。15.压铸压力是由泵产生的。压力是使压铸件获得致密组织和清晰轮廓的重要因素，压铸压力有 压射力 和压射比压 两种形式。16. 压射过程和压射过程中各阶段压力变化和作用：第一阶段： 压射冲头低速前进，封住浇料口， 推动金属液， 压力平稳上升， 压室内空气排出。压力作用：克服压室与压射冲头和液压缸与活塞之间摩擦力。第二阶段：压射冲头较快速度前进，金属液被推至压室前端，充满压室堆积在浇口前沿。压力作用：内浇口处阻力最大，压力升高，此阶段后期，产生第一个压力峰。第三阶段：压射冲头按要
6、求的最大速度前进，金属液充满型腔。压力作用：金属液突破内浇口阻力，填充型腔，此阶段结束前，由于水锤作用，压力升高，产生第二个压力峰。第四阶段：压射冲头运动基本停止，但稍有前进。压力作用：此阶段为增压阶段。压实正在凝固的金属液，消除或减少缩松，提高铸件密度。17.胀型力 是初选压铸机型号及支承板进行强度和刚度校核的重要参数。18.压射速度是 压室内压射冲头 推动金属液的移动速度，即压铸机压射冲头的速度。压射速度分 低速和高速 两个阶段。低速压射速度根据 浇注到压室内的金属量多少 而定。19.压射力大，内浇口速度 高；合金密度大，内浇口截面积大，内浇口速度 低 。压射过程中，通过调整 压射速度 、
7、改变压射冲头直径 、改变比压 及内浇口截面积 等都可直接或间接调整内浇口速度。（根据这公式而定）20.压铸工艺中的时间是指充填时间、增压建压时间、持压时间和留模时间。填充时间 是金属液自开始进入型腔到填满所需的时间（填充时间取决于铸件体积和复杂程度，体积大形状简单，填充时间长，反之，填充时间短） ；增压建压时间 是金属液在充模的增压阶段， 从充满型腔的瞬时开始， 至达到预定增压压力所需的时间， 即压射比压上升到增压比压所需的时间。 增压建压时间愈短愈好 （增压建压时间取决于金属液的凝固时间。 ）；持压时间 是金属液充满型腔到凝固之前，增压比压持续的时间（持压时间长短取决于铸件材料和壁厚。熔点高
8、、结晶温度范围大的厚壁铸件，持压时间长些，反之，持压时间可短些。）；留模时间 是持压时间终了到开模推出压铸件的时间（以推出压铸件不变形、不开裂的最短时间为宜。）21.选择比压原则：在保证压铸件成型和使用要求前提下，选用较低的比压。22.金属压铸温度主要指合金浇注温度和模具温度。两者关系： 压铸模温度tm 和合金浇注温度 tj 关系 tm（ 1/3）tj ± 25对薄壁复杂件取上限，厚壁简单件取下限。23.压铸前须对模具预热。 原因 ：每压射一次，模具温度进行一次升降循环，为避免金属液对压铸模 “热冲击 ” 和金属液激冷失去流动性，增大线收缩，引起裂纹影响铸件质量，24.压力、速度、温度及时间的选择应遵循原则 ：结构复杂的厚壁压铸件压射力大；结构复杂薄壁铸件压射速度要快， 浇注温度和模具温度要高； 形状一般的厚壁压铸件持压时间和留模时间要长。25.压铸涂料是压铸过程中对模具型腔、型芯表面、滑块、推出元件、压铸机的冲头和压室等所喷涂的 润滑材料 和稀释剂 的混合物。目前国内外普遍采用水基涂料。26. 模具热平衡的关系式为Q Q1+Q2+Q3中小型模具，吸收热量大于传走热量，一般设置冷却系统。大型模具，散热快且压铸周期长，升温慢可不设冷却系统。