压铸模具课件-绪论

1、压铸成形工艺与模具设计 1 简 介 考勤及考试课程内容内 容第一篇 压铸原理及常用压铸合金第二篇 压铸机的选用第三篇 压铸件结构设计及压铸工艺第四篇 压铸模设计2一、压铸的基本原理1.压铸的实质及工艺过程 压铸 基本概念 压铸是压力铸造的简称，属于特种铸造，是在压铸机压射机构高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸模型腔，并在压力作用下成形和凝固获得铸件的方法。 分类 按压铸材料分：单金属压铸、合金压铸（铁合金压铸、非铁合金压铸、 复合材料压铸） 按压铸机分：热室压铸（压室浸在保温坩埚内）、冷室压铸（压室与保 温炉分开） 按合金状态分：全液态压铸、半固态压铸 特点 高压：一般2020

2、0MPa，最高500MPa 高速：0.5120m/s 第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Introduction3第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Introduction 压铸工艺的优点：压铸件的尺寸精度高、表面质量好材料利用率高可以生产出形状复杂、轮廓清晰、深腔薄壁的压铸件 压铸件组织致密，具有较高的强度和硬度 生产效率高，易实现机械化和自动化生产 经济效益好：在压铸件上可直接嵌铸其他材料的零件，可接生贵重材料 压铸生产的缺点：压铸件易出现气孔、缩松 、氧化夹杂物不适合小批量生产压铸件尺寸受到限制压铸合金种类受到限制 模具的寿命低 4 应用范围 汽车、摩托车、仪表、电器、机械、航空航天。 压铸

3、件形状可分为六类： 圆盖类：表盖、机盖、底盘 圆盘类：器皿 圆环类：方向盘、轴承保持器 筒体类：照相机壳 多孔缸体：气缸 特殊形状类：装饰件 第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Introduction5压铸适应零件Filter housingMultilinkTransmission housingEngine blockCross memberAl wheel rim6压铸适应零件7压铸适应零件8压铸适应零件9第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Introduction压铸过程循环图 压铸工艺过程10第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Introduction 压铸生产相关的条件 11第一篇：压铸原理

4、及常用压铸合金 压铸三要素 压铸合金 压铸机 压铸模Introduction12第一篇：压铸原理及常用压铸合金 2 压铸原理 Introduction 按压室浇注方式分：冷室、热室压铸机 压铸机分类 按压室结构和布置方式分：卧式、立式 小型压铸机（热室630KN，冷室4000KN，冷室6300KN）13第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Introduction 热室压铸机压铸的基本原理与工艺过程 压铸过程中，压射冲头上升使进料口露出时，金属液由熔化坩埚进入压室；压射冲头下压时，金属液沿着通道经喷嘴进入压铸模的浇注系统充填模具的型腔；待冷却凝固成形后，即可开模并且由推出机构推出压铸件。模具喷刷涂料

5、合模后，在进行下一个循环的压铸操作。 特点： a.操作程序简单，不需要单独供料，压铸工作能自动进行； b.金属液由压室直接进入型腔，浇注系统消耗的金属液少，金属液的温度波动范围小； c.金属液从液面下进入压室，杂质不易带入； d.压铸比压较低，压室和压射冲头长期浸入金属液中，易受浸蚀，缩短使用寿命，并且可能会增加合金中的含铁量； e.常用于铅、锡、锌等低熔点合金压铸，因坩埚可密封，便于通入保护气体保护合金液面，对防止镁合金氧化、燃烧有利。14第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Introduction热室压铸机压室金属液坩埚进料口压射冲头通道15第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Introducti

6、on 冷室压铸机压铸的基本原理与工艺过程 立式冷室压铸机压铸基本原理与工艺过程 立式冷室压铸机的模具开合模呈水平方向，其压室的中心线与开合模方向垂直，压铸过程如下图。压铸开始时，反料冲头8上升堵住喷嘴6的进料孔，金属液注入压室2，如图a；接着压射冲头1下压至金属液面时，反料冲头开始下降，直到落入锥形孔内，这时喷嘴进料孔打开，金属液通过浇注系统被压入模具型腔，保压冷却凝固后，压射冲头回升，同时反料冲头上升，切断余料并将其顶出压室。如图b所示；最后推出机构开始工作，推杆将压铸件推出模外，同时，反料冲头回到原始位置，完成一个压铸周期，如图c所示。为了让反料冲头在工作过程中按一定的时间程序上与下降到一

7、定高度，反料冲头通常由液压控制阀控制。16第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Introduction立式压铸机压射过程示意图a)合模b)压铸c)开模1压射冲头2压室3金属液4定模5动模6喷嘴7型腔8反料冲头9余料17第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Introduction特点： a.金属液注入直立的压室中，有利于防止杂质进入型腔； b.适宜于需要设置中心浇道的铸件； c.压射机构直立，占地面积小； d.金属液进入型腔时经过转折，消耗部分压射压力； e.余料未切断前不能开模，影响压铸机的生产率； f.增加一套切断余料机构，使压铸机结构复杂化，维修不便。18第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Intro

8、duction 卧式冷室压铸机压铸基本原理与工艺过程 卧式冷室压铸机的模具开合模方向和压室的中心线都呈水平方向，压铸过程如下图。压铸开始时，金属液通过浇注孔注入压室中；接着压射冲头向前推进，将金属液通过浇注系统压入模具的型腔；保压冷却凝固后开模，压铸件包紧型芯留于动模上，同时压射冲头将浇注系统冷凝料推出定模，最后推出机构开始工作，推杆将压铸件推出模外，与此同时，压射冲头复位，完成一个压铸周期。 特点： a.金属液进入型腔转折少，压力损耗少，有利于发挥增压机构的作用。 b.卧式压铸机一般设置有偏心和中心两个浇注位置，或在偏心与中心间可任意调节，供设计模具时选用； c.便于操作、维修方便，容易实现

9、自动化； d.金属液在压室内与空气接触面积大，压射速度选择不当，容易卷入空气和氧化物夹渣； e.设置中心浇道时模具结构复杂。19第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Introduction卧式压铸机压铸过程示意图a)合模b)压铸c)开模1压射冲头2压室3金属液4定模5动模6型腔7浇道8余料20第一篇：压铸原理及常用压铸合金 全立式冷室压铸机压铸基本原理与工艺过程 全立式冷室压铸机的模具开合模方向和压室中心线均垂直于水平方向。 冲头上压式：压铸开始时，模具先分型开模，金属液注入下模的浇口套中，接着，压铸机上工作台向下移动使模具合模，压射冲头向上推进，金属液通过浇注系统充填模具型腔；保压冷却凝固后，上

10、模向上移动揩模，压铸件包紧在上模的分流锥上，压射冲头同时向上移动，使余料从浇口套中脱出与压铸件一起留在上模，最后推出机构开始工作，推杆将压铸件推出模外，同时压射冲头复位，完成一个压铸周期。 冲头下压式：压铸开始时，模具先合模，反料冲头上移堵住浇注系统通道，金属液铸入固定于上模浇口套中；接着压射冲头向下推进，反料冲头被迫下移，金属液通过浇注系统进入模具的型腔；保压冷却凝固后，上模向上移动开模，此时压射冲头暂不移动以保证余料从浇口套中脱出留在下模，最后推出机构开始工作，推杆和反料冲头分别将压铸件和浇注系统余料推出模外，同时压射冲头复位，完成一个压铸周期。 特点：a.模具水平放置，放置嵌件方便 b.

11、带入型腔的空气较少，生产的铸件气孔少； c.金属液的热量集中在靠近浇道的压室内，热量损失少； d.金属液进入型腔时转折少，流程短，减少压力损耗。21第一篇：压铸原理及常用压铸合金 全立式压铸机压射过程示意图a)合模b)压铸c)开模1压射冲头2金属液3压室4定模5动模6型腔7余料22第一篇：压铸原理及常用压铸合金 23第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Introduction 压铸压力和压铸速度 压铸压力 压力是获得组织致密、轮廓清晰压铸件的重要因素，压力的大小取决于压铸机的结构和功率。压力的表示形式有压射力和压射比压两种。 a.压射力 压射力是压铸机压射机构推动压射活塞（压射冲头）运动的力，即压

12、射冲头作用于压室中金属液面上的力。 压射力是由压射缸的截面积和工作液 的压力决定的。 Fy=pgAD 在压铸过程中，压射力是在变化的。 压射力变化规律分为四个阶段： 第阶段：排气阶段； 第阶段：熔融合金堆积阶段； 第阶段：充填阶段； 第阶段：增压阶段。 24第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Introduction 影响压射力的因素： 液压系统的密封性； 管道压力的损失； 蓄压器中气体与工作液的比例变化； 工作液因温度变化引起的粘度的不同对压射力的影响； 冲头与压室之间的配合状态和摩擦程度。 b.压射比压 压铸过程中压室内金属液在单位面积上所受到的压力称为压射比压。即压射力与压室截面积之比。 p

13、=Fy/A 压射比压的作用和影响 对压铸件力学性能的影响：压射比压大，合金结晶细，细晶层增厚。由于填充特性改善，压射比压大，压铸件表面质量提高，气孔缺陷减轻，从而抗拉强度提高，但伸长率降低。 对填充条件的影响：金属液在高的压射比压作用下填充型腔，填充动能增大，流动性改善，有利于克服浇注系统和充填薄壁压铸件型腔的阻力，提高质量。25第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Introduction 压铸速度 压铸速度：压射速度和充填速度。 a.压射速度 压室内压射冲头推动金属液的移动速度称为压射速度。一般有二级和三级两种。压射速度由压铸机的特性所决定。一般在0.1-7m/s。 作用：使压室内空气有充分的时

14、间溢出，并防止金属液从浇口中溅出（第一阶段）； 在较短的时间里充填满模具型腔（第二阶段）；压实金属，使疏松组织致密。 影响因素： 压力的变化； 冲头与压室的配合状态； 活塞与压射缸的配合状态； 蓄压器内气体与液体的体积比的变化。 b.充填速度 充填速度是指金属液在压射冲头的作用下通过内浇口进入型腔时的线速度。 26第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Introduction 金属液体流动的理论基础（1）弗洛梅尔（Frommer）金属流动理论27第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Introduction28第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Introduction（2）布兰特（Brandt）理论 29第

15、一篇：压铸原理及常用压铸合金 Introduction（3）巴顿的理论 30第一篇：压铸原理及常用压铸合金 压铸缺陷 缺陷类型 几何缺陷：压铸件形状、尺寸与技术要求有偏离，尺寸超差、挠曲、变形等。 表面缺陷： 压铸件外观不良，出现花纹、流痕冷隔、斑点、缺肉、毛刺、飞边、缩痕、拉伤。 内部缺陷： 气孔、缩孔、缩松、裂纹、夹杂等、内部组织、机械性能不符合要求。 影响因素 压铸机引起：压铸机性能，所提供的能量能否满足所需要的压射条件（压射力、压射速度、锁模力）。压铸工艺参数选择及调控是否合适，包括压力、速度、时间、冲头行程等。 压铸模引起：模具设计（模具结构、浇注系统尺寸及位置、顶杆及布局、冷却系统

16、）；模具加工（模具型腔表面粗糙度、加工精度、硬度）；模具使用（温度控制、表面清理、保养）； 压铸件设计引起：压铸件壁厚、弯角位、拔模斜度、热节位置、深凹位）； 压铸操作引起：合金浇注温度、熔炼温度、涂料喷涂量及操作、生产周期等； 合金料引起：原料及回炉料的成分、干净程度、配比、熔炼工艺等。31第一篇：压铸原理及常用压铸合金 缺陷产生原因及防止方法 a. 拉伤 特征：沿开模方向铸件表面呈现条状的拉伤痕迹，有一定深度，严重时为一面状伤痕。另一种是金属液与模具产生焊合、沾附而拉伤，以致铸件表面多肉或缺肉。 产生原因：型腔表面有损伤；出模方向斜度太小或倒斜；顶出时偏斜；浇注温度过高或过低，模温过高导致

17、合金液产生粘附；脱模剂使用效果不好；铝合金成分含铁量低于0.6%；冷却时间过长或过短。 防止方法： 修理模具表面损伤处，修正斜度，600细油石顺磨提高光洁度；调整或更换顶杆，使顶出力平衡；更换离型剂；调整合金含铁量；控制合适的浇注温度、控制模具温度；修改内浇口，避免直冲型信壁或对型芯表面进行特殊处理。 b.气泡 特征：铸件表面有米粒大小的隆起表皮下形成的空洞。 产生原因：合金液在压室充满度过低，易产生卷气，压射速度过高；模具排气不良；溶液未除气，熔炼温度过高；模温过高，金属凝固时间不够，强度不够，而过早开模顶出铸件，受压气体膨胀起来；脱模剂太多；内浇口开设不良，充填方向不顺。 防止方法：提高金

18、属液充满度；降低第一阶段压射速度，改变低速与高速压射切换点；降低模温；增设排气槽、溢流槽、充分排气；调整熔炼工艺、进行除气处理；流模时间延长；减少脱模剂用量。32第一篇：压铸原理及常用压铸合金 c. 裂纹 特征：铸件表面有呈直线状或波浪形的纹路，狭小而长，在外力作用下有发展趋势；冷裂：在开裂处金属没有被氧化；热裂：开裂处金属已经被氧化 产生原因：合金中含铁量过高或硅含量过低；合金中有害杂质的含量过高，降低了合金的可塑性；铝硅合金：铝硅铜合金含锌或含筒量过高，铝镁合金中含镁量过多；模具：温度特别是型芯温度太低；铸件壁存有剧烈变之处，收缩受阻，尖角位形成应力；留模时间过长，应力大；顶出时受力不均匀

19、。 防止方法： 正确控制合金成分，在某种情况下可在合金中加纯铝锭以降低合金中含铁量；或在合金中加铝硅中间合金以提高硅含量；改变铸件结构，加大圆角，加大出模斜度，减少壁厚差；变更或增加顶出位置，使顶出受力均匀；缩短开模及抽信时间；提高模瘟，保持模温稳定。 b.变形 特征：铸件几何形状与图纸不符；整体变形或局部变形。 产生原因：铸件结构设计不良，引起收缩不均匀；开模过早，铸件刚性不够；顶杆设置不当，顶出时受力不均匀；切除浇口方法不当；由于模具表面粗糙度造成推出阻力大而引起顶出时变形。 防止方法：改变铸件结构；调整开模时间；合理设置顶杆位置及数量；选择合适的切除浇口方法；加强模具型腔表面抛光，减少脱

20、模阻力。33第一篇：压铸原理及常用压铸合金 d. 流痕、花纹 特征：铸件表面上有与金属液流动方向一致的条纹，有明显可见的与金属体颜色不一样的无方向性的纹路，无发展趋势 产生原因：首先进入型腔的金属液形成一个极薄的而又不完全的金属层后，被后来的金属液所弥补而留下的痕迹；模温过低、不均匀；内浇道截面积过小及位置不当产生喷溅；作用于金属液的压力不足；花纹：涂料用量过多。 防止方法： 提高金属液温度；提高模温；调整内浇道截面积或位置；调整充模速度及压力；选用合适的涂料及调整用量。 e.冷隔 特征：铸件表面有明显的、不规则的、下陷线性纹路（有穿透与不穿透两种）形状细小而狭长，有的交接边缘光滑，在外力作用

21、下有发展的可能。 产生原因：两股金属流相互对接，但未完全融合而又无夹杂存在其间，两股金属流结合力薄弱；浇注温度或模温偏低；选择合金不当，流动性差；浇道位置不对或流路过长；充填速度低；压射比压低。 防止方法：适当提高浇注温度和模具温度；提高压射比压，缩短充填时间；提高压射速度，同时加大内浇口截面积；改善排气、充填条件；正确选用合金、提高合金流动性。34第一篇：压铸原理及常用压铸合金 f. 变色、斑点 特征：铸件表面呈现出不同的颜色及斑点。 产生原因：不合适的脱模剂；脱模剂用量过多，局部堆积；含有石墨的润滑剂中的石墨落入铸件表层；模温过低，金属液温度过低导致不规则的凝固引起。 防止方法：更换优质脱

22、模剂；严格喷涂量及喷涂操作；控制模温；控制金属液温度。 g.网状毛刺 特征：压铸件表面上有网状发丝一样凸起或凹陷的痕迹，随压铸件次数增加而不断扩大和延伸。 产生原因：压铸模型腔表面龟裂；压铸模材质不当或热处理工艺不正确；压铸模冷热温差变化大；浇注温度过高；压铸模预热不足；型腔表面粗糙。 防止方法：正确选择压铸模材料及热处理工艺；浇注温度不宜过高，尤其是高熔点合金；模具预热要充分；压铸模要定期或压铸一定次数后退火，消除内应力；打磨成型部分表面，减少表面粗糙度；合理选择模具冷却方法。35第一篇：压铸原理及常用压铸合金 h. 凹陷 特征：铸件表面上出现凹陷部位。 产生原因：铸件壁厚相差太大，凹陷多产

23、生在厚壁处；模具局部过热，过热部分凝固慢；压射比压低；型腔排气不畅，被压缩在型腔表面与金属液界面之间。 防止方法：铸件壁厚设计尽量一致；模具局部冷却调整；提高压射比压；改善型腔排气条件。 i.缺料 特征：铸件表面有浇不足部位。 产生原因：流动性差原因（合金液吸气、氧化夹杂物、含铁量高，使其质量差而降低流动性；浇注温度低或模温低）；充填条件不良（比压过低；卷入气体过多，型腔的背压变高，充型受阻）；操作不良，涂料过多，涂料堆积；排气不畅。 防止方法：提高合金液质量；提高浇注温度或模具温度；提高比压、充填速度；改善浇注系统金属液的导流方式，在欠铸部位加开溢流槽、排气槽；检查压铸机能力是否足够。 j.

24、毛刺飞边 特征：压铸件在分型面边缘上出现金属薄片。 产生原因：锁模力不够；压射速度过高，形成压力冲击峰过高；分型面上杂物未清理干净；模具强度不够造成变形；镶块、滑块磨损与分型面不平齐。防止方法：检查合模力和增压情况，调整工艺参数；清洁型腔及分型面；修理模具36第一篇：压铸原理及常用压铸合金 k. 气孔 特征：解剖后外观检查或探伤检查，气孔具有光滑的表面、形状为圆形。 产生原因：合金液导入方向不合理或金属液流动速度太高，产生喷射，过早堵住排气道或正面冲击壁而形成旋涡包住空气，这种气孔多产生排气不良或深腔处；由于炉料不干净或熔炼温度过高，使金属液中较多的气体没除净，在凝固时析出没能充分排出；涂料发

25、气量大或使用过多，在浇注前未浇净，使气体卷入铸件，这种气孔多呈暗灰色表面，高速切换点不对。 防止方法：采用干净炉料，控制熔炼温度，进行排气处理；选择合理工艺参数、压射速度、高速切换点；引导金属液平衡，有许充填型腔，有利于排出；排气槽、溢流槽要有足够的排气能力；选择发气两小的涂料及控制排气量。 l.缩孔、缩松 特征：解剖或探伤检查，空洞形状不规则、不光滑、表面呈暗色；大而集中为缩孔，小而分散为缩松。 产生原因：铸件在凝固过程中，因产生收缩而得不到金属液补偿而造成孔穴；浇注温度过高，模温剃度分布不合理；压射比压低，增压压力过低；内浇口较薄，面积过小，过早凝固，不利于压力传递和金属液补缩；铸件结构上

26、有热节部位或截面积变化剧烈；金属液浇注量偏小，余料太薄，起不到补缩作用。37第一篇：压铸原理及常用压铸合金 防止方法：降低浇注温度，减少收缩量；提高压射比压及增压压力，提高致密性；修改内浇口，使压力更好传递，有利于液态金属补锁作用；改变铸件结构，消除铸件积聚部位，壁厚尽可能均匀；加快厚大部位冷却；增加补缩效果。 m.夹杂 特征：混入压铸件内的金属或非金属杂质，加工后可看到形状不规则、大小、颜色、亮度不同的点或空洞。 产生原因：炉料不洁净，回炉料太多；合金液未精练；用勺取液浇注时带入熔渣；石墨坩埚或涂料中含有石墨脱落混入金属液中；保温温度高，持续时间长。 防止方法：使用清洁的合金料，特别是回炉料

27、上脏物必须清理干净；合金溶液须精练除气，将熔渣清干净；用勺取液浇注时，仔细拨开液面避免混入熔渣和氧化皮；清理型腔、压室；控制保温温度和减少保温时间。 n.脆性 特征：铸件基体金属晶粒过于粗大或极小，使铸件易断裂或碰脆。 产生原因：铝合金中杂质锌、铁超过规定范围；合金液过热或保温时间过长，导致晶粒粗大；激烈过冷，使晶粒过细。 防止方法：严格控制金属中杂质成分；控制熔炼工艺；降低浇注温度；提高模具温度。38第一篇：压铸原理及常用压铸合金 o.渗漏 特征：压铸件经过耐压实验，产生漏气、渗水。 产生原因：压力不足，基体组织致密度差；内部缺陷引起，如气孔、缩孔、渣孔、裂纹、缩松、冷隔、花纹；浇注和排气系

28、统设计不良；压铸冲头磨损，压射不稳定。 防止方法：提高比压；针对内部缺陷采取相应措施；改进浇注系统和排气系统；进行浸渗处理，弥补缺陷；更换压室、冲头。 p.硬点 特征：机械加工过程或加工后外观检查或金相检查：铸件上有硬度高于金属基体的细小质点或块状物使刀具磨损严重，加工后常常显示出不同的亮度。 产生原因：非金属硬点（混入了合金液表面的氧化物、铝合金与炉衬的反应物、金属料混入异物、夹杂物）；金属硬点（混入了未熔解的硅元素；初晶硅；铝溶液温度较低，停放时间较长，铁、锰元素偏析，产生金属键化合物。 防止方法：熔炼铝硅合金时，不要使用硅元素粉末；调整合金成分时，不要直接加入硅元素，必须采用中间合金；提

29、高融化温度、浇注温度；控制合金成形，特别是铁杂质量；避免铁、锰等元素偏析；合金中含量不宜接近或超过共晶成分。对原材料控制基体金相组织中的初晶数量。39第一篇：压铸原理及常用压铸合金 二、压铸合金1.对压铸的基本要求 高温下有足够的强度和可塑性，热脆性小； 尽可能小的线收缩率和裂纹倾向，以免压铸件产生裂纹，使压铸件有较高的尺寸精度； 结晶温度范围小，防止压铸件产生过多的缩孔和缩松； 在过热温度不高时有足够的流动性，便于填充复杂型腔，以获得表面质量好的压铸件； 与型壁产生的物理化学作用的倾向小，以减少粘模和相互合金化； 熔炼工艺简单，熔点低，不易氧化，吸气小，低的压铸温度； 密度小，导电和导热性好

30、； 具有良好的技术经济性。2 . 常用压铸合金及主要特性 压铸合金有：铝合金、镁合金、锌合金、铜合金、铅合金、锡合金、铁合金。40第一篇：压铸原理及常用压铸合金 压铸铝合金 主要特性 压铸性能好，导电、导热性好，密度小，比强度和比刚度高，高温和低温力学性能好； 熔铸工艺简单，成型及切削性能良好，有较高的力学性能及抗腐蚀性 表面形成的氧化膜具有一定的耐蚀性及良好的化学稳定性及较高的熔点，故铝合金压铸件可在淡水、海水、汽油和有机物中使用，在高温下也具有一定的抗氧化性和耐蚀性； 具有较大的比热容和凝固潜热，结晶温度范围小，冲填性能好，线收缩小，热裂倾向小； 铝合金和铁具有很强的亲和力，易粘模，故应在

31、冷室压铸机上使用。 主要牌号 铝硅系（铝硅系YL102、铝硅镁系（YL104、YL108）、铝硅铜系（YL112、YL113、YL117） 铝镁系（YL303） 41第一篇：压铸原理及常用压铸合金 Al-Si合金特点： 优点：结晶温度范围小，合金中硅相有很大凝固潜热和较大的比热容、线收缩率小，铸造性能好；充型能力较好；热裂、缩松倾向较小；有良好的塑性。Al-Si合金是目前应用最为广泛的压铸铝合金。 缺点：强度较低；切削性能差；螺纹孔加工困难；阳极氧化处理不理想。近年来我国正在向国际上高强度的Al-Si-Cu合金标准靠拢 Al-Mg合金特点： 室温力学性能好；抗蚀性强；铸造性能比较差；力学性能的

32、波动和壁厚效应较大；长期使用，使合金塑性下降，甚至压铸件出现开裂；压铸件产生应力腐蚀裂纹倾向较大。 合金元素的作用 Si：提高流动性，11.7%Si是共晶点，抑制高温脆性，降低收缩率和热裂倾向，但硅含量高，对坩埚腐蚀作用加大，压铸件延伸率下降； Cu: 提高流动性、抗拉强度、提高硬度、改善切削加工性、减少粘模现象但耐蚀性下降，随Cu的含量提高，热裂倾向性提高，降低合金伸长率；通常压铸不采用Al_Cu合金,而用Al-Si-Cu合金； Mn: 提高耐蚀性和强度，但过多会产生硬化与脆性； Mg: 改善流动性，提高强度极限、弹性极限、疲劳极限及硬度，提高耐蚀性，减42第一篇：压铸原理及常用压铸合金 少

33、粘模。但增大收缩率，对于Al-Si-Cu合金，会产生低温脆性，含镁量高的铝合金易产生热裂和疏松； Zn:提高流动性；对含铜和硅的铝合金，添加质量分数少于3%的锌，有助于改善力学性能；含锌量高的Al-Zn合金具有有较好的铸造性能和力学性能，切削性能较好；在高硅铝合金中，锌使合金的热裂倾向增加，耐蚀性能降低。 其它杂质元素: 使耐蚀性下降。 力学性能 抗拉强度220MPa240;延伸率2%;硬度较低 应用范围 YL102：各种薄壁铸件 YL104：大中型铸件 YL108：各种铸件 YL112、YL113、YL117：大中型铸件 YL303：薄壁铸件及在高强度下工作的铸件43第一篇：压铸原理及常用压

34、铸合金 压铸锌合金 主要特性 相对比重大； 结晶温度范围小、不易产生疏松，压铸性能好；可压铸形状复杂、薄壁的精密件，铸件表面光滑； 可进行表面处理（电镀、喷涂、喷漆、抛光、研磨等）； 熔炼与压铸时不吸铁，不腐蚀压型，不粘模； 有很好的常温机械性能和耐磨性； 熔点低，在385 熔化，容易压铸成型； 使用注意问题 抗蚀性差。当合金成分 中杂质元素铅、镉、锡超过标准时，导致铸件老化而发生变形，表现为体积胀大，机械性能特别是塑性显著下降，时间长了甚至破裂。铅、锡、镉在锌合金中溶解度很小，因而集中于晶粒边界而成为阴极，富铝的固容体成为阳极，在水蒸气（电解质）存在的条件下，促成晶间电化学腐蚀。压铸件因晶间

35、腐蚀而老化。 易老化。体积涨大，强度降低，变形断裂。原因是铅锡镉在锌中溶解度低，在晶界析出造成晶间电化学腐蚀。44第一篇：压铸原理及常用压铸合金 时效作用。锌合金的组织主要由含Al和Cu的富锌固溶体和含Zn的富Al固溶体所组成，它们的溶解度随温度的下降而降低。但由于压铸件的凝固速度极快，因此到室温时，固溶体的溶解度是大大地饱和了。经过一定时间之后，这种过饱和现象会逐渐解除，而使铸件地形状和尺寸略起变化。 锌合金压铸件不宜在高温和低温（0以下）的工作环境下使用。锌合金在常温下有较好的机械性能。但在高温下抗拉强度和低温下冲击性能都显著下降。 主要牌号 YX040、YX041、YX043 合金元素的

36、作用 有效合金元素：铝、铜、镁； 有害杂质元素：铅、镉、锡、铁。 Al： 改善合金的铸造性能，增加合金的流动性，细化晶粒， 引起固容强化，提高机械性能；降低锌对铁的反应能力，减少对铁质材料，如鹅颈、45第一篇：压铸原理及常用压铸合金 模具、坩埚的侵蚀；铝含量控制在3.8 4.3%。主要考虑到所要求的强度及流动性，流动性好是获得一个完整、尺寸精确、表面光滑的铸件必需的条件；流动性在铝含量5 %时达到最大值；在3 %时降到最小值。铝对冲击强度的影响见图3中虚线。冲击强度在含铝量3.5 %达到最大值；6 %时降到最小值。含铝量超过4.3 %，合金变脆。含铝量低于规定范围，导致薄壁件充型困难，有铸后冷

37、却破裂的可能。铝在锌合金中不利的影响是产生Fe2Al3浮渣，造成其含量下降。 Cu: 作用：增加合金的硬度和强度；改善合金的抗磨损性能；减少晶间腐蚀。 不利：含铜量超过1.25%时，使压铸件尺寸和机械强度因时效而发生变化；降低合金的可延伸性。 Mg: 作用：减少晶间腐蚀；细化合金组织，从而增加合金的强度；改善合金的抗磨损性能 。不利：含镁量 0.08%时，产生热脆、韧性下降、流动性下降；易在合金熔融状态下氧化损耗。 46第一篇：压铸原理及常用压铸合金 杂质元素： 铅、镉、锡 ：锌合金的晶间腐蚀变成十分敏感，在温、湿环境中加速了本身的晶间腐蚀，降低机械性能，并引起铸件尺寸变化。 当锌合金中杂质元

38、素铅、镉含量过高，工件刚压铸成型时，表面质量一切正常，但在室温下存放一段时间后（八周几个月），表面出现鼓泡。 铁 :铁与铝发生反应形成Al5Fe2金属间化合物，造成铝元素的损耗并形成浮渣。在压铸件中形成硬质点，影响后加工和抛光。增加合金的脆性。 铁元素在锌液中的溶解度是随温度增加而增加，每一次炉内锌液温度变化都将导致铁元素过饱和（当温度下降时），或不饱和（当温度上升时）。当铁元素过饱和时，处于过饱和的铁将与合金中铝发生反应，结果是造成浮渣量增加。当铁元素不饱和时，合金对锌锅和鹅颈材料的腐蚀将会增强，以回到饱和状态。两种温度变化的一个共同结果是最终造成对铝元素的消耗，形成更多的浮渣。 生产中注意

39、的问题 控制合金成分从采购合金锭开始，合金锭必须是以特高纯度锌为基础，加上特高纯度铝、镁、铜配制成的合金锭，供应厂有严格的成分标准。优质的锌合金料是生产优锌合金轴承质铸件的保证。 47第一篇：压铸原理及常用压铸合金 采购回来合金锭要保证有清洁、干燥的堆放区，以避免长时间暴露在潮湿中而出现白锈，或被工厂脏物污染而增加渣的产生，也增加金属损耗。清洁的工厂环境对合金成分的有效控制是很有作用的。 新料与水口等回炉料配比，回炉料不要超过50%，一般新料：旧料 = 70：30。连续的重熔合金中铝和镁逐渐减少。 水口料重熔时，一定要严格控制重熔温度不要超过420，以避免铝和镁的损耗。 有条件的压铸厂最好采用集中熔炉熔化锌合金，使合金锭与回炉料均匀配比，熔剂可更有效使用，使合金成分及温度保持均匀稳定。电镀废品、细屑应单独熔炉。 力学性能 抗拉强度：250-320MPa；伸长率2%；硬度较低；冲击吸收功较低。 应用范围 YX040:尺寸稳定性好，用于高精度压铸件； YX041:中强度合金，用于各种压铸