壓鑄工藝第一頁，共六十四頁。前言壓鑄工藝是將壓鑄機、壓鑄模、和壓鑄合金三大要素有機的組合而加

以綜合運用的過程。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動態平衡的過程。這些工藝因素既相互制約，且相輔相成，只有正確選擇和調整這些因素，使之協調一致，才能獲得預期的結果。壓鑄過程中，不僅重視鑄件結構的工藝性，鑄型的先進性，壓鑄機性能和結構優良性，壓鑄合金選用的適應性和熔煉工藝的規范性。更應重視壓力、速度、和時間等工藝參數對鑄件質量的重要作用。第二頁，共六十四頁。壓力速度溫度時間充滿度涂料壓鑄工藝壓鑄機壓鑄模壓鑄合金第三頁，共六十四頁。第一節壓力壓力的存在是壓鑄工藝區別于其他鑄造方法的主要特點。壓力是使鑄件獲得組織致密和輪廓清晰的因素。壓力的表示形式有壓射力和比壓兩種。第四頁，共六十四頁。壓射力的產生壓射力是壓鑄機壓射機構中推動壓射活塞運動的力。壓射力是反映壓鑄機功能的一個主要參數。壓射力的大小是由壓射缸的截面積和工作液的壓力所決定。壓射力的公式如下：F壓=P液XA缸第五頁，共六十四頁。比壓的產生壓室內熔融金屬在單位面積上所受的壓力稱為比壓。比壓是壓射力與壓室截面積的比值其計算公式如下：P比=P射/A室比壓是熔融金屬在填充過程中各階段實際得到的作用力的大小的表示方法，反映了熔融金屬在填充的各個階段以及金屬流經各個不同截面積時的力的概念。

第六頁，共六十四頁。比壓的分類將填充時的比壓稱為填充比壓又稱壓射比壓。

增壓階段的比壓稱為增壓比壓這兩個比壓的大小同樣都是根據壓射力來確定的。第七頁，共六十四頁。比壓的作用填充比壓是克服澆注系統和型腔中的流動阻力，特別是內澆口處的阻力，使金屬液流保證達到需要的內澆口速度。

增壓比壓則是決定了正在凝固的金屬所受到的壓力以及這時所形成的脹型力的大小。第八頁，共六十四頁。比壓的影響比壓對鑄件機械性能的影響：比壓增大，結晶細，細晶層增厚，由于填充特性改善，表面質量提高，氣孔影響減輕，從而抗拉強度提高。對填充條件的影響：合金熔液在高比壓下填充型腔，合金溫度升高，流動性改善，有利于鑄件質量的提高。第九頁，共六十四頁。影響壓力的因素壓鑄合金特性，如流動性等，流動性好，有效比壓越大合金澆注溫度和模具溫度，溫度過低，壓力損耗增大鑄件結構和澆注系統設計，填充阻力越大，壓力有效率越低第十頁，共六十四頁。比壓的選擇根據鑄件的強度要求：將鑄件分為有強度要求和一般要求兩類，對于有強度要求的零件，應該具有良好的致密度。應采用高的增壓比壓。在其它條件相同的條件下，比壓提高鑄件密度提高，強度大大提高根據鑄件的壁厚要求

在一般的情況下，壓鑄薄壁鑄件時，型腔中的流動阻力較大，內澆口也采用較薄的厚度，因此具有大的阻力，故要有較大的填充比壓，才能保證達到需要的內澆口速度對于厚壁鑄件，一方面選定的內澆口速度較低，并且金屬的凝固時間較長，可以采用較小的填充比壓；另一方面，為了使鑄件具有一定的致密度，還需要有足夠的增壓比壓才能滿足要求。

第十一頁，共六十四頁。增壓比壓的選擇當型腔中的排氣條件良好，內澆口厚度與鑄件壁厚比值恰當的情況下，可選用低的增壓比壓。而排氣條件愈差，內澆口厚度與鑄件壁厚比值小時，則增壓比壓應高。第十二頁，共六十四頁。第十三頁，共六十四頁。二快壓力的調節第十四頁，共六十四頁。第十五頁，共六十四頁。第十六頁，共六十四頁。增壓壓力的調節第十七頁，共六十四頁。第二節壓射速度壓鑄過程中，壓射速度受壓力的直接影響，又與壓力共同對鑄件內部質量，表面要求和輪廓清晰程度起著重要的作用。壓力是速度的基礎第十八頁，共六十四頁。壓射速度的分類速度的表示形式分為沖頭速度和內澆口速度兩種。

第十九頁，共六十四頁。一、壓射速度壓室內的壓射沖頭推動熔融金屬移動時的速度稱為壓射速度（又稱沖頭速度）。

第二十頁，共六十四頁。壓射速度的分類壓射速度又分為兩級，一級壓射速度亦稱慢壓射速度，這級速度是指沖頭起始動作直至沖頭將室內的金屬液送入內澆口之前的運動速度，在這一階段中要求將壓室中的金屬液充滿壓室，在既不過多地降低合金液溫度又有利于排除壓室中的氣體的原則下。二級壓射速度又稱快壓射速度，這個速度由壓鑄機的特性所決定，壓鑄機所給定的最高壓射速度一般在4-5米/秒范圍內。

第二十一頁，共六十四頁。快壓射速度的作用和影響

快壓射對機械性能的影響

提高壓射速度，動能轉化為熱能，提高了合金熔液的流動性，有利于消除流痕，冷隔等缺陷，提高了機械性能和表面質量，但速度過快時，合金熔液呈霧狀和氣體混合，產生嚴重裹包氣，機械性能下降。第二十二頁，共六十四頁。壓射速度對填充特性的影響

壓射速度的提高，使合金熔液在填充型腔時的溫度上升。流程增長，有利于改善填充條件，可壓鑄出質量優良的復雜的薄壁鑄件。但壓射速度過高時，填充條件惡化，在厚壁鑄件中尤為顯著。第二十三頁，共六十四頁。1、

快壓射速度的選擇和考慮的因素

壓鑄合金的特性：熔化潛熱和合金的比熱和導熱性，凝固溫度范圍。模具溫度高時，壓射速度可適當降低，在考慮到模具熱傳導狀況，模具設計結構和制造質量，以及提高模具壽命，亦可適當限制壓射速度。鑄件質量要求：表面質量要求高和薄壁復雜件，采用較高的壓射速度。

第二十四頁，共六十四頁。一快、二快位置的調的調節第二十五頁，共六十四頁。快速壓射起點位置選擇第二十六頁，共六十四頁。二快壓射起點太遲低速壓射影響充填第二十七頁，共六十四頁。二快壓射正確，慢壓射將壓室內空氣排凈，使合金液至內澆口處第二十八頁，共六十四頁。壓射速度變換位置的調節第二十九頁，共六十四頁。第三十頁，共六十四頁。第三十一頁，共六十四頁。第三十二頁，共六十四頁。內澆口速度

熔融金屬進入內澆口導入型腔時的線速度，稱為內澆口速度通常采用的內澆口速度范圍為15-70米/秒。

第三十三頁，共六十四頁。內澆口速度對鑄件的影響內澆口速度高低與鑄件機械性能的影響極大，內澆口速度太低，鑄件強度下降；速度提高，強度上升；速度過高，強度又下降

第三十四頁，共六十四頁。沖頭速度與內澆口速度的關系根據連續性原理，在同一時間內金屬流以速度V1流過壓室截面積為F1的合金液體積，應等于以速度V2流過內澆口截面積為F2的合金液體積。F1室V1射=F2內V2內因此，壓射錘頭的壓射速度越高，則金屬流經內澆口的速度越高。第三十五頁，共六十四頁。速度的選擇抗拉強度和致密性提出了高的要求，則不應選用過大的內澆口速度（V內）這樣由于紊流所造成的渦流，這個渦流將空氣和由涂料揮發的氣體，隨著渦流卷入，壓鑄件組織內部呈多孔性，機械性能明顯變壞。壓鑄件結構是復雜的薄壁零件，并對其表面質量提出了較高的要求，應選用較高的壓射速度（V射）和內澆口速度（V內），完全是必要的。

第三十六頁，共六十四頁。二快壓射速度的調節第三十七頁，共六十四頁。增壓速度的調節第三十八頁，共六十四頁。慢壓射及回錘速度的調節第三十九頁，共六十四頁。增壓起點對壓鑄件質量的影響在型腔尚未填充或填充中途，增壓缸提前動作，待型腔填充完畢，增壓缸活塞動作也終止，故無法形成增壓后的高比壓，鑄件在較低壓力下結晶成形，嚴重影響質量。增壓轉換過遲、鑄件已凝固，增壓壓力雖建立，但不能起到作用。

第四十頁，共六十四頁。

正確的增壓轉換點，應選取擇在型腔基本填充滿前，立即進行增壓，方能獲得預期效果。第四十一頁，共六十四頁。第三節溫度壓鑄過程中，溫度對填充過程的熱狀態，以及操作的效率等方面起著重要的作用。壓鑄中所指的溫度是指澆注溫度和模具溫度，溫度控制是獲得優良鑄件的重要工業因素。

第四十二頁，共六十四頁。澆注溫度熔融金屬的澆注溫度是指它自壓室進入型腔時的平均溫度。由于對填充室內的金屬液的溫度測量不方便，一般以保溫爐的溫度表示。

第四十三頁，共六十四頁。澆注溫度的作用和影響

合金溫度對鑄件機械性能的影響。隨著合金溫度的提高。機械性能有所改善，但超過一定限度后，性能惡化，主要原因是：氣體在合金中的溶解度，隨溫度的升高而增大，雖然溶解在合金中的氣體，但在壓鑄過程中難以析出，影響機械性能含鐵量隨合金溫度升高而增加，使流動性降低，結晶粗大，性能惡化鋁合金、鎂合金隨溫度升高氧化加劇，氧化夾雜物，使合金性能惡化。第四十四頁，共六十四頁。影響澆注溫度的重要因素

合金的性質：熔點、熱容量、凝固范圍等，對鎂合金熱容量小，澆注溫度可偏高一點，以有利于填充成形；凝固范圍寬的合金，可采用低溫低速高壓和較厚的內澆口，對厚壁鑄件質量可取得良好的效果。零件結構的復雜程度。模具溫度較高時，可適當降低澆注溫度。比壓和壓射速度，均對合金溫度有直接影響，動能轉化為熱能，使合金溫度升高。

第四十五頁，共六十四頁。

合金澆注溫度的選擇

通常在保證“成形”和所要求表面質量的前提下，盡可能采用低的溫度，澆注溫度一般應高于壓鑄合金的液相線溫度20-30℃。推薦壓鑄合金的澆注溫度

鋅合金410-430、鋁合金610-680第四十六頁，共六十四頁。模具溫度

在壓鑄過程中，模具需要一定的溫度。模具的溫度是壓鑄工藝中又一重要的因素，它對提高生產效率和獲得優質鑄件有著重要的作用。

第四十七頁，共六十四頁。

模具溫度的作用和影響

在填充過程中，模溫對金屬液流溫度、粘度、流動性，填充時間，直充流態等均有較大影響，模溫過低時，表層冷凝后又為高速液流破碎，產生表層缺陷，甚至于不能“成型”，模溫過高時，雖有利獲得光潔的鑄件表面，但易出現收縮凹陷模溫對合金熔液冷卻速度、結晶狀態、收縮應力均有明顯影響。模溫過低，收縮應力增大，鑄件易產生裂紋。模溫對模具壽命影響甚大，激烈的溫度變化，形成復雜的應力狀態，頻繁的應力交變導致早期龜裂。模溫對鑄件尺寸公差等級的影響，模溫穩定，則鑄件尺寸收縮也相應穩定，尺寸公差等級也得以提高。第四十八頁，共六十四頁。影響模溫的因素

合金澆注溫度、澆注量、熱容量和導熱性。

澆注系統和溢流槽的設計，用以調整平衡狀態。

壓鑄比壓和壓射速度。

模具設計，模具體積大，熱容量大，模溫波動較小。模具材料導熱性愈好。溫度分布較均勻有利于改善平衡。

模具合理預熱，提高初溫，有利于改善熱平衡，提高模具壽命。生產頻率越快，模溫升高，在一定范圍內對鑄件和模具壽命都是有利的。模具潤滑起到隔熱和散熱作用。

第四十九頁，共六十四頁。要獲得質量穩定的優質鑄件，必須將模具溫度嚴格控制在最佳的工藝范圍內，這就必順應用模具冷卻加熱裝置，以保證模具在恒定溫度范圍內工作。鋅合金模溫控制在170-200℃、鋁合金模200-220℃第五十頁，共六十四頁。第四節時間壓鑄工藝上的“時間”是填充時間，增壓建壓時間，持壓時間及留模時間，這些“時間”都是壓力、速度、溫度這三個因素，再加上熔融金屬的物理特性，鑄件結構（特別是壁厚），模具結構（尤其是澆注系統和溢流系統）等各方面的綜合結果第五十一頁，共六十四頁。

填充時間

熔融金屬在壓力下開始進入型腔直到充滿的過程所需的時間稱為填充時間。鍍鋅件填充時間為0.02S、噴油件填充時間為0.04S。第五十二頁，共六十四頁。填充時間的選擇

合金澆注溫度高時，填充時間可選長些

模具溫度高時，填充時間可長些

鑄件厚壁部分離內澆口遠時，填充時間可選長些

熔化潛熱和比熱高的合金，填充時間可選長些第五十三頁，共六十四頁。增壓建壓時間增壓建壓時間是指熔融金屬在充型過程中的增壓階段，從充滿型腔的瞬時開始，直至增壓壓力達到預定值所建立起來的時間，也即從壓射比壓上升到增壓比壓建立起來所需的時間第五十四頁，共六十四頁。增壓建壓時間的選擇原則增壓建壓時間的長短,取決型腔中合金液的凝固時間,凝固時間稍長的合金,則增壓建壓時間也可稍長,但應稍短于型腔及內澆口中合金的凝固時間才是合理的.因此,機器壓射系統和增壓裝置中,增壓建壓的時間的可調性是十分重要的,若增壓壓力的建壓稍遲,即時間較長,合金已經凝固,壓力無法傳遞,失去增壓壓實的作用.第五十五頁，共六十四頁。持壓時間熔融金屬充滿型腔后，使熔融金屬在增壓比壓作用下凝固的這段時間，稱為持壓時間。第五十六頁，共六十四頁。持壓時間的作用持壓時間的作用是使壓射沖頭將壓力通過還未凝固的余料、及澆口部分未凝固的金屬傳遞至型腔，使正在凝固的金屬在壓力下結晶，從而獲得致密的鑄件。第五十七頁，共六十四頁。持壓時間的選擇壓鑄合金的特性：壓鑄合金結晶范圍大，持壓時間應選得長些。鑄件壁厚：平均厚度大，持壓時間可選長些。澆注系統：內澆口厚，持壓時間可選長些。第五十八頁，共六十四頁。第五十九頁，共六十四頁。第五節充滿度澆入壓室的金屬量占壓室總容量的程度稱為壓室的充滿度，通常以百分率計。第六十頁，共六十四頁。充滿度的選擇充滿度對冷室壓鑄機有著特殊的意義。因為，臥式冷室壓鑄機的壓室在澆入金屬液后，并不是完全充滿，而是在金屬液面的上方留有一定的空間。這個空間占有的體積越大，存有空氣越多，這對于填充型腔時的氣體量有很大影響。其次，充滿度小，合金液在壓室內激冷度過多，對填充出不利。因此，壓室充滿度不應過小，以免上部空間過大；一般充滿度應控制在40%-80%范圍內，而以75%為最宜。第六十一頁，共六十四頁。第六