1. 高壓鑄造(簡稱壓鑄)的實質是在高壓作用下,使液態或半液態金屬以較高的速度充填壓鑄型(壓鑄模具)型腔,並在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。 壓力鑄造,有高壓和高速充填壓鑄型的兩大特點。它常用的壓射比壓是從幾千至幾萬kPa,甚至高達2×105kPa。充填速度約在10~50m/s,有些時候甚至 可達100m/s以上。充填時間很短,壹般在0.01~0.2s範圍內。 與其它鑄造方法相比,壓鑄有以下三方面優點: 產品質量好
鑄件尺寸精度高,;表面光潔度好,壹般相當於5~8級;強度和硬度較高,強度壹般比砂型鑄造提高25~30%,但延伸率 降低約70%;尺寸穩定,互換性好;可壓鑄薄壁復雜的鑄件。 生產效率高 機器生產率高,例如國產JⅢ3型臥式冷空壓鑄機平均八小時可壓鑄600~700次,小型熱室壓鑄機平均每八小時可壓鑄3000~7000次;壓鑄型壽命長,壹付壓鑄型,壓鑄鐘合金,壽命可達幾十萬次,甚至上百萬次;易實現機械化和自動化。 經濟效果優良
由於壓鑄件尺寸精確,表泛光潔等優點。壹般不再進行機械加工而直接使用,或加工量很小,所以既提高了金屬利用率,又減少了大量的加工設備和工時;鑄件價格便易;可以采用組合壓鑄以其他金屬或非金屬材料。既節省裝配工時又節省金屬。 壓鑄缺點
壓鑄雖然有許多優點,但也有壹些缺點,尚待解決。如:
1). 壓鑄時由於液態金屬充填型腔速度高,流態不穩定,故采用壹般壓鑄法,鑄件內部易產生氣孔,延伸率不好,不能進行熱處理; 2). 對內凹復雜的鑄件,壓鑄較為困難; 3).高熔點合金(如銅,黑色金屬),壓鑄型壽命較低;
4).不宜小批量生產,其主要原因是壓鑄型制造成本高,壓鑄機生產效率高,小批量生產不經濟;
5).設備及模具成本高。
低壓鑄造 特點
(1)澆註時的壓力和速度可以調節,故可適用於各種不同鑄型(如金屬型、砂型等),鑄造各種合金及各種大小的鑄件。
(2)采用底註式充型,金屬液充型平穩,無飛濺現象,可避免卷入氣體及對型壁和型芯的沖刷,提高了鑄件的合格率。
(3)鑄件在壓力下結晶,鑄件組織致密、輪廓清晰、表面光潔,力學性能較高,對於大薄壁件的鑄造尤為有利。
(4)省去補縮冒口,金屬利用率提高到90~98%。
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(5)勞動強度低,勞動條件好,設備簡易,易實現機械化和自動化。[1] 優點和缺點(相對重力金型鑄造而言) 優缺點 優點:
1)鑄造利用率非常高。(85~95%)
由於沒有冒口和澆道,澆口較小,因此可以大幅度降低材料費和加工工時。 2)獲得完美的鑄件。
容易形成方向性凝固,內部缺陷少。 3)氣體、雜物的卷入少。
可以改變加壓速度,熔湯靠層流進行充填。 4)可以使用砂制型芯。
5)容易實現自動化,可以多臺作業、多工序作業。 6)不受操作者熟練程度的影響。 7)材料的使用範圍廣。 8).可進行熱處理增強性能。 表5.1 各鑄造方法材料利用率 工藝方法 重力金型鑄造 高壓鑄造 低壓鑄造 材料利用率(%)
45~55
50~60
85~95
缺點:
1)澆口方案的自由度小,因而限制了產品。
(澆口位置、數量的限制,產品內部壁厚變化等) 2)鑄造周期長,生產性差。
為了維持方向性凝固和熔湯流動性,模溫較高,凝固速度慢。 3)靠近澆口的組織較粗,下型面的機械性能不高。 4)需要全面的嚴密的管理(溫度、壓力等)