壓力鑄造是指將熔融或半熔融的金屬以高速壓射入金屬鑄型內，並在壓力下結晶的鑄造方法，簡稱壓鑄。常用壓射壓力為30～70MPa，充填速度約為0.5～50 m/s，充填時間為0.01～0.2 s。
基本介紹
- 中文名：壓力鑄造
- 外文名：die casting
- 簡稱：壓鑄
- 原理：金屬液的壓射成形原理
- 套用：製造業等
- 學科：鑄造學術語
簡述,特點,工藝流程,套用,
簡述
壓力鑄造是一種將液態或半固態金屬或合金，或含有增強物相的液態金屬或合金，在高壓下以較高的速度填充入壓鑄型的型腔內，並使金屬或合金在壓力下凝固形成鑄件的鑄造方法。壓鑄時常用的壓力為4～500MPa，金屬充填速度為0.5—120m/s。因此，高壓、高速是壓鑄法與其他鑄造方法的根本區別，也是重要特點。1838年美國人首次用壓力鑄造法生產印報的鉛字，次年出現壓力鑄造專利。19世紀60年代以後，壓力鑄造法得到很大的發展，不僅能生產錫鉛合金壓鑄件、鋅合金壓鑄件，也能生產鋁合金、銅合金和鎂合金壓鑄件。20世紀30年代後又進行了鋼鐵壓力鑄造法的試驗。
壓力鑄造的原理主要是金屬液的壓射成形原理。通常設定鑄造條件是通過壓鑄機上速度、壓力，以及速度的切換位置來調整的，其他的在壓鑄型行進行選擇。
特點
1、壓力鑄造的優點
1)生產率高，易於實現機械化和自動化，可以生產形狀複雜的薄壁鑄件。壓鑄鋅合金最小壁厚僅為0.3mm，壓鑄鋁合金最小壁厚約為0.5mm，最小鑄出孔徑為0.7mm。
2)鑄件尺寸精度高，表面粗糙度值小。壓鑄件尺寸公差等級可達CT3～CT6，表面粗糙度一般為Ra0.8～3.2μm。
3)壓鑄件中可嵌鑄零件，既節省貴重材料和機加工工時，也替代了部件的裝配過程，可以省去裝配工序，簡化製造工藝。
2、壓力鑄造的缺點
1)壓鑄時液體金屬充填速度高，型腔內氣體難以完全排除，鑄件易出現氣孔和裂紋及氧化災雜物等缺陷，壓鑄件通常不能進行熱處理。
2)壓鑄模的結構複雜、製造周期長，成本較高，不適合小批量鑄件生產。
3)壓鑄機造價高、投資大，受到壓鑄機鎖模力及裝模尺寸的限制，不適宜生產大型壓鑄件。
4)合金種類受限制，鋅、鎂、銅等有色合金。
工藝流程
在壓鑄生產中，壓鑄機、壓鑄合金和壓鑄型是三大要素。壓鑄工藝則是將三大要素作有權的組合併加以運用的過程。使各種工藝參數滿足壓鑄生產的需要。壓射比壓的選擇，應根據不同合金和鑄件結構特性確定。對充填速度的選擇，一般對於厚壁或內部質量要求較高的鑄件，應選擇較低的充填速度和高的增壓壓力；對於薄壁或表面質量要求高的鑄件以及複雜的鑄件，應選擇較高的比歷和高的充填速度。
澆注溫度
澆注溫度過高，收縮大，使鑄件容易產生裂紋、晶粒粒大、還能造成粘型；澆注溫度過低，易產生冷隔、表面花紋和澆不足等缺陷。因此澆注溫度應與壓力、壓鑄型溫度及充填速度同時考慮。
壓鑄型的溫度
充填持壓
充填、持壓和開型時間
1）充填時間
自液態金屬開始進入型腔起到充滿型腔止，所需的時間稱為充填時間。充填時間長短取決於鑄件的體積的大小和複雜程度。對大而簡單的鑄件，充填時間要相對長 些，對複雜和薄壁鑄件充填時間要短些。充填時間與內澆口的截面積大小或內澆口的寬度和厚度有密切關係，必須正確確定。
2）持壓和開型時間
從液態金屬充填型腔到內澆口完全凝固時，繼續在壓射沖頭作用下的持續時間，稱為持壓時間。持壓時間的長短取決於鑄件的材質和壁厚。
持壓後應開型取出鑄件。從壓射終了到壓鑄打開的時間，稱為開型時間，開型時間應控制準確。開型時間過短，由於合金強度尚低，可能在鑄件頂出和自壓鑄型落下 時引起變形；但開型時間太長，則鑄件溫度過低，收縮大，對抽芯和頂出鑄件的阻力亦大。一般開型時間按鑄件壁厚1毫米需3秒鐘計算，然後經試任調整。
壓鑄塗料
1） 在高溫時，具有良好的潤滑性；
2） 揮發點低，在100～150℃時，稀釋劑能很快揮發；
3） 對壓鑄型及壓鑄件沒有腐蝕作用；
4） 性能穩定在空氣中稀釋劑不應揮發過度而變稠；
5） 在高溫時不會析出有害氣體；
6） 不會在壓鑄型腔表面產生積垢。
鑄件清理
2）表面清理及拋光
表面清理多採用普通多角滾筒和震動埋入式清理裝置。對批量不大的簡單小件，可用多角清理滾筒，對表面要求高的裝飾品，可用布制或皮革的拋光輪拋光。對大量生產的鑄件可採用螺殼式震動清理機。
清理後的鑄件按照使用要求，還可進行表面處理和浸漬，以增加光澤，防止腐蝕，提高氣密性。
套用
由於壓鑄的優點，使它獲得廣泛的套用，主要套用於大批量生產的非鐵合金鑄件。在壓鑄件產量中，占最大比重的是鋁合金壓鑄件，為30%～50%；其次為鋅合金壓鑄件；銅合金壓鑄件占1%～2%。套用壓鑄件最多的是汽車、拖拉機製造業，其次為儀表製造和電子儀器工業，再次為農業機械、國防工業、計算機、醫療器械等製造業。用壓鑄法生產的零件有發動機汽缸體、汽缸蓋、變速箱箱體、發動機罩、儀表和照相機的殼體與支架、管接頭、齒輪等。
