壓力鑄造(簡稱壓鑄)的實(shí)質(zhì)是在高壓作用下,使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填壓鑄型型腔,并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。
1、壓鑄特點(diǎn)
高壓和高速充填壓鑄型是壓鑄的兩大特點(diǎn)。它常用的壓射比壓是從幾千至幾萬kPa,甚至高達(dá)2×。充填速度約在10~/s,有些時(shí)候甚至可達(dá)/s以上。充填時(shí)間很短,一般在0.01~0.2s范圍內(nèi)。與其它鑄造方法相比,壓鑄有以下三方面優(yōu)點(diǎn):
1.產(chǎn)品質(zhì)量好
鑄件尺寸精度高,一般相當(dāng)于6~7級(jí),甚至可達(dá)4級(jí);表面光潔度好,一般相當(dāng)于5~8級(jí);強(qiáng)度和硬度較高,其強(qiáng)度一般比砂型鑄造提高25~30%,但延伸率降低約70%;尺寸穩(wěn)定,互換性好;可壓鑄薄壁復(fù)雜的鑄件。例如,當(dāng)前鋅合金壓鑄件極小壁厚可達(dá)0.3mm;鋁合金鑄件可達(dá)0.5mm;極小鑄出孔徑為0.7mm;極小螺距為0.。
2.生產(chǎn)效率高
機(jī)器生產(chǎn)率高,例如國產(chǎn)Ⅲ型臥式冷空壓鑄機(jī)平均八小時(shí)可壓鑄~次,小型熱室壓鑄機(jī)平均每八小時(shí)可壓鑄~次;壓鑄型壽命長,一付壓鑄型,壓鑄鐘合金,壽命可達(dá)幾十萬次,甚至上百萬次;易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。
3.經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)良
由于壓鑄件尺寸精確,表泛光潔等優(yōu)點(diǎn)。一般不再進(jìn)行機(jī)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(shè)備和工時(shí);鑄件價(jià)格便易;可以采用組合壓鑄以其他金屬或非金屬材料。既節(jié)省裝配工時(shí)又節(jié)省金屬。
壓鑄雖然有許多優(yōu)點(diǎn),但也有一些缺點(diǎn),尚待解決。如:
1).壓鑄時(shí)由于液態(tài)金屬充填型腔速度高,流態(tài)不穩(wěn)定,故采用一般壓鑄法,鑄件易產(chǎn)生氣孔,不能進(jìn)行熱處理;
2).對(duì)內(nèi)凹復(fù)雜的鑄件,壓鑄較為困難;
3).高熔點(diǎn)合金(如銅,黑色金屬),壓鑄型壽命較低;
4).不宜小批量生產(chǎn),其主要原因是壓鑄型制造成本高,壓鑄機(jī)生產(chǎn)效率高,小批量生產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)。
2、壓鑄應(yīng)用范圍及發(fā)展趨勢(shì)
壓鑄是先進(jìn)的金屬成型方法之一,是實(shí)現(xiàn)少切屑,無切屑的有效途徑,應(yīng)用很廣,發(fā)展很快。目前壓鑄合金不再局限于有色金屬的鋅、鋁、鎂和銅,而且也逐漸擴(kuò)大用來壓鑄鑄鐵和鑄鋼件。
壓鑄件的尺寸和重量,取決于壓鑄機(jī)的功率。由于壓鑄機(jī)的功率不斷增大,鑄件形尺寸可以從幾毫米到1~2m;重量可以從幾克到數(shù)十公斤。國外可壓鑄直徑為2m,重量為的鋁鑄件。壓鑄件也不再局限于汽車工業(yè)和儀表工業(yè),逐步擴(kuò)大到其它各個(gè)工業(yè)部門,如農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)床工業(yè)、電子工業(yè)、國家工業(yè)、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療器械、鐘表、照相機(jī)和日用五金等幾十個(gè)行業(yè)。在壓鑄技術(shù)方面又出現(xiàn)了真空壓鑄、加氧壓鑄、精速密壓鑄以及可溶型芯的應(yīng)用等新工藝。