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压力铸造(简称压铸)的实质是在高压作用下,使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型型腔 ,并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法 。
特点
高压和高速充填压铸型是压铸的两大特点。它常用的压射比压是从几千至几万kPa,甚至高达2×105kPa。充填速度约在10~50m/s,有些时候甚至可达100m/s以上 。充填时间很短 ,一般在0.01~0.2s范围内。与其它铸造方法相比,压铸有以下三方面优点:
优点:
1. 产品质量好
铸件尺寸精度高,一般相当于6~7级 ,甚至可达4级;表面光洁度好,一般相当于5~8级;强度和硬度较高,强度一般比砂型铸造提高25~30% ,但延伸率降低约70%;尺寸稳定,互换性好;可压铸薄壁复杂的铸件。例如,当前锌合金压铸件最小壁厚可达0.3mm;铝合金铸件可达0.5mm;最小铸出孔径为0.7mm;最小螺距为0.75mm 。
2.生产效率高
机器生产率高,例如国产JⅢ3型卧式冷空压铸机平均八小时可压铸600~700次 ,小型热室压铸机平均每八小时可压铸3000~7000次;压铸型寿命长,一付压铸型,压铸钟合金 ,寿命可达几十万次,甚至上百万次;易实现机械化和自动化。
3.经济效果优良
由于压铸件尺寸精确,表泛光洁等优点。一般不再进行机械加工而直接使用 ,或加工量很小,所以既提高了金属利用率,又减少了大量的加工设备和工时;铸件价格便易;可以采用组合压铸以其他金属或非金属材料 。既节省装配工时又节省金属。
压铸虽然有许多优点 ,但也有一些缺点,尚待解决。
缺点
如:
1). 压铸时由于液态金属充填型腔速度高,流态不稳定 ,故采用一般压铸法,铸件易产生气孔,不能进行热处理;
2). 对内凹复杂的铸件,压铸较为困难;
3). 高熔点合金(如铜 ,黑色金属),压铸型寿命较低;
4). 不宜小批量生产,其主要原因是压铸型制造成本高 ,压铸机生产效率高,小批量生产不经济 。
压铸应用范围及发展趋势
压铸是最先进的金属成型方法之一,是实现少切屑 ,无切屑的有效途径,应用很广,发展很快。铸件的尺寸和重量 ,取决于压铸机的功率。由于压铸机的功率不断增大,铸件形尺寸可以从几毫米到1~2m;重量可以从几克到数十公斤。国外可压铸直径为2m,重量为50kg的铝铸件 。
压铸件也不再局限于汽车工业和仪表工业 ,逐步扩大到其它各个工业部门,如农业机械、机床工业、电子工业 、国防工业、计算机、医疗器械 、钟表、照相机和日用五金等几十个行业,具体有:汽车零配件,家具配件,浴室配件(卫浴),灯饰零件,玩具,须刨,领带夹,电气一电子零件,皮带扣,表壳,金属饰扣,锁具,拉链.等。在压铸技术方面又出现了真空压铸、加氧压铸 、精速密压铸以及可溶型芯的应用等新工艺。
将会对我国压铸行业有一个很好的促进作用 。
目前生产中,多数采用常规的热室压铸机。市场供应的以锁模力小于4000kN的机器为主导 ,更多的则是锁模力在1600kN以下,而锁模力大于4000kN的很少。其特点如下:
(1)通常以低熔点合金的压铸为主,而以锌合金最为典型;
(2)以小型压铸件的生产为宜 ,中、大型压铸件不宜采用热室压铸;
(3)填充进入模具型腔的金属液始终在密闭的通道内流动,氧化夹杂物不易卷入,对压铸件的质量较为有利;
(4)压铸过程的自动化容易实现;
(5)由于不需要浇料程序 ,在正常运行的状态下,生产效率较高;
(6)压射比压稍低,并且压射过程没有增压阶段 ,但对小型、薄壁件影响较小;
(7)压射冲头 、浇壶、喷嘴等热作件的寿命难以掌握和控制,失效后更换较为费时;
(8)更换或修理熔炉时,要拆装热作件 ,增加了辅助时间;
(9)对于高熔点合金的热室压铸,目前仍以镁合金较为适宜,而用于镁合金的热室压铸机,同样存在上述的特点 。
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