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压力铸造的基础知识

来源: sadmin  作者: 宁波东方压铸机床有限公司  发布日期: 2012-05-15

压力铸造的基础知识

一、铸造原理和工艺循环
压力铸造是在高压的作用下,以很高的速度把液态或半液态金属压入压铸模型腔,并在压力下快速凝固而获得铸件的铸造方法。
二、压铸机分类与比较
压铸机按其工作原理结构形式分为冷压式压铸机(有卧式、立式、全立式三种)和热压式(有普通热室、卧式热室两种)压铸机。
冷室压铸机的压室和熔炉是分开的,压铸时要从保温炉中舀取金属液倒入压室内,再进行压铸。热室压铸机的压室与合金熔化炉联成一体,压室浸在保温坩埚的液体金属中,压射机构装在坩埚上面,用机械机构或压缩空气所产生的压力进行压铸。
三、铸造特点
压力铸造的基本特点是高压高速,压力从几MPa到几十MPa,甚至高达500MPa,高速(从10~120m/s),以极短的时间(0.01~0.2s)填充铸型。压力铸造的特点如下:
1、生产率高,可实现机械化或自动化,铸件产量在3000件以上时可考虑采用(见图2-32);
2、生产适用性好,能生产出从简单到相当复杂的铸件,并可生产中间镶嵌其他金属的铸件,能直接铸出齿形和螺纹,压铸件的重量从几克到数十千克;
3、产品质量好,具有较高的尺寸精度(最高达CT4)和表面质量(最高达Ra3.2),力学性能好,尺寸稳定性好,互换性好,轮廓清晰,适用于大量生产有色合金的小型、薄壁、复杂铸件;
4、普通压铸法生产的铸件易产生气孔,不能进行热处理,压铸某些内凹件、高熔点合金铸件还比较困难;
5、压力铸造设备投资大,压铸模制造复杂,周期长,费用大,一般不宜于小批生产。
压力铸造是所有的铸造方法中生产速度最快的一种方法,应用很广,发展很快。广泛用于汽车、仪表、航空、航天、电器及日用品铸件;以铝、锌、镁材料为主。
四、压铸模
压铸模是进行压铸生产的主要工艺装备。压铸模主要由动模和定模两大部分组成。定模固定在定模板上。动模固定在开模机构上,在开模机构的驱动下实现压铸模的开合。合模后,浇道将压铸机的压室与型腔连通,金属液从压室内被压入金属型腔并保持一定的压力,凝固形成符合要求的铸件。然后,动模在开合型机构的驱动下打开,铸件由动模从定模中带出,并附在动模上,最后由顶杆将铸件从动模上顶出并被取走。
五、压力铸造的发展
由于压力铸造是在极短的时间内完成充型过程的,很容易造成气体的卷入而影响压铸件的质量。为此发展了加氧压铸机和真空压铸机,中压压铸机也获得了较快的发展,有些压铸机的合型机构采用倾斜形式。压铸过程自动化和压铸计算机控制及压铸柔性加工单元(FMC)也逐步得到发展。
1、加氧压力铸造是在铝金属液充填型腔之前,用氧气充填压室和型腔,以取代其中的空气和其他气体。其特点是:消除或减少了气孔,提高铸件的质量;结构简单,操作方便,投资少。
2、真空压力铸造是先将压铸型腔内空气抽除,然后再压入液体金属。其特点是:可消除或减少压铸件内部的气孔,提高铸件的力学性能和表面质量;压铸时大大减少了型腔的反压力,可使用较低的比压和铸造性能较差的合金。缺点是:密封结构复杂,制造和安装较困难。
六、压力铸造计算机控制和柔性制造单元
压铸生产中对压铸过程的压射速度、压射力、增压时间及对自动化装置(喷涂、浇注、取件装置等)采用计算机控制,以满足多品种小批量生产的要求,提高生产率和稳定铸件质量。在此基础上又发展了压铸柔性加工单元(FMC),即在其规定的范围内,按照预先确定的工艺方案,生产各种零件的控制过程,其核心技术是快速更换模具和与之相关的其他零部件。