压铸工艺培训

1、20044 年9 月压铸工工艺培训训讲义一. 概概述压力铸造造是近代代金属加加工工艺艺中发展展较快的的一种少少无切削削的特种种铸造方方法。它它是将熔熔融金属属在高压压高速下下充填铸铸型，并并在高压压下结晶晶凝固形形成铸件件的过程程。高压压高速是是压力铸铸造的主主要特征征。常用用的压力力为数十十兆帕，填填充速度度（内浇浇口速度度）约为为1680米/秒，金金属液填填充模具具型腔的的时间极极短，约约为0.010.22秒。由由于用这这种方法法生产产产品具有有生产效效率高，工工序简单单，铸件件公差等等级较高高，表面面粗糙度度好，机机械强度度大，可可以省去去大量的的机械加加工工序序和设备备，节约约原材料料

2、等优点点，所以以现已成成为我国国铸造业业中的一一个重要要组成部部分。二. 压压铸过程程中的主主要参数数在压力铸铸造的整整个过程程中，压压力起到到了主导导作用。熔融金金属不仅仅在压力力作用下下充满压压室进入入浇注系系统，而而填充又又在压力力作用下下凝固成成型。在在压射过过程中各各个阶段段，随着着冲头位位置的移移动，压压力也出出现不同同的变化化，这个个变化规规律都会会对铸件件质量产产生重大大影响。因此我我们应对对压铸过过程中压压力的作作用与变变化要有有一个感感性认识识，这也也是压铸铸技术的的理论基基础。现以常用用的卧式式冷室压压铸机为为例，来来逐步描描绘出压压射过程程中，随随着冲头头位置的的移动和

3、和压力之之间的变变化规律律。首先要说说明的是是在以下下各阶段段图形中中，左图图表示压压射的过过程，右右上图表表示每一一个位移移阶段相相应的压压力变化化值，右右下图为为相应的的压射冲冲头位移移曲线。第1 页页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义现将图中中各阶段段的具体体内容说说明如下下：图（a），起起始阶段段，金属属液开始始浇入压压室，准准备压射射。图（b），第第阶段，压压射冲头头慢速移移动越过过浇料口口，金属属液受到到冲头的的推动，由由于速度度较慢，压压室中不不产生浪浪涌，故故金属液液不致从从浇口中中溅出，这这种状况况也是在在起始压压射阶段段所要求求的。这这时推动动金属液液的压

4、力力为P0。其作作用有二二，即克克服压射射油缸中中活塞在在移动时时的摩擦擦力和冲冲头与压压室之间间的摩擦擦力。冲冲头越过过浇料口口的这段段距离为为S1，称为为慢速封封口阶段段。图（c），第第阶段，压压射冲头头以高于于第阶段的的速度向向前运动动，此时时金属液液充满整整个压室室前端，聚聚集到内内浇口前前沿之处处，与这这一阶段段速度响响应的压压力上升升值达到到P1，冲头头在这一一阶段所所运动的的距离为为S2，称为为金属液液堆积阶阶段。在在这一阶阶段金属属液到达达内浇口口前沿的的一瞬间间，由于于内浇口口为整个个浇注系系统中的的截面最最小，对对金属液液的阻力力最大，压压射压力力因而升升高。其其升高值值以

5、能够够足以突突破内浇浇口处的的阻力为为止。图（d），第第阶段，从从这一阶阶段开始始，其压压射压力力由于受受到内浇浇口处阻阻力的影影响升高高至P2，而此此时的冲冲头速度度将要求求达到调调定的运运动速度度，以高高速推动动金属液液通过内内浇口进进入型腔腔，这种种冲头速速度通称称为压射射速度，而而这一阶阶段冲头头的运动动距离为为S3，称为为填充阶阶段。图（e），第第阶段，这这一阶段段是按照照压射缸缸所调定定的压力力，使铸铸件在凝凝固阶段段进一步步致密的的最终加加压。其其最终压压力的大大小，取取决于压压铸机压压射系统统的性能能。有两两种情况况可以解解释，当当压射系系统无增增压机构构时，其其最终压压力的上

6、上升为PP3，但当当压射系系统中带带有增压压机构时时，其最最终的增增压压力力可以从从P3上升至至P4，这一一阶段压压射冲头头只前移移一段极极短的距距离S4，从上上图中可可清楚地地看到。这一阶阶段称为为增压压压实阶段段。以上所述述，如果果按照压压射各个个阶段来来划分的的话，可可以称作作为四级级压射系系统，对对于现代代化的压压铸机而而言，多多数按以以上要求求进行设设计。各各阶段速速度的变变化，可可以根据据铸件的的种类和和要求进进行调节节，并可可在监视视设备上上进行显显示、储储存和记记录各阶阶段最合合理的变变化，以以达到稳稳定生产产的目的的。至于于通常所所称的三三级压射射系统，则则是将四四级压射射系

7、统中中的第阶段和和第阶段合合并为一一个阶段段而加以以命名的的。三. 压压铸工艺艺压铸工艺艺是将压压铸机、压铸模模和合金金三大要要素有机机地组合合而加以以综合运运用的过过程。而而压铸时时金属按按填充型型腔的过过程，是是将压力力、速度度、温度度以及时时间等工工艺因素素得到统统一的过过程。同同时，这这些工艺艺因素又又相互影影响，相相互制约约，并且且相辅相相成 第1 页页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义只有正确确选择和和调整这这些因素素，使之之协调一一致，才才能获得得预期的的结果。因此，在在压铸过过程中不不仅要重重视铸件件结构的的工艺性性，压铸铸模的先先进性，压压铸机性性能和结结构

8、优良良性，压压铸合金金选用的的适应性性和熔炼炼工艺的的规范性性；更应应重视压压力、温温度和时时间等工工艺参数数对铸件件质量的的重要作作用。在在压铸过过程中应应重视对对这些参参数进行行有效的的控制。（一）压压力压力的存存在是压压铸工艺艺区别其其他铸造造方法的的主要特特点。1. 压压射力压射力是是压铸机机压射机机构中推推动压射射活塞运运动的力力。它是是反映压压铸机功功能的一一个主要要参数。压射力的的大小，由由压射缸缸的截面面积和工工作液的的压力所所决定。压射力力的计算算公式如如下：P压射力力P压射油油缸D2/4 式中：PP压射力力压射射力（NN牛）P压射油油缸压压射油缸缸内工作作液的压压力（PPa

9、帕帕）D压射射缸的直直径（mm米）3.14116 2. 比比压压室内熔熔融金属属在单位位面积上上所受的的压力称称为比压压。比压压也是压压射力与与压室截截面积的的比值关关系换算算的结果果。其计计算公式式如下：P比压P压射力力/F压室室截面积积式中：PP比压比比压（PPa帕帕）P压射力力压射射力（NN牛）F压室截截面积压室截截面积（m2米2）即F压室室截面积积D2/4 式中D（m米）为为压室直直径3.14116 3. 压压力的作作用（1）比比压对铸铸件机械械性能的的影响比压增大大，结晶晶细，细细晶层增增厚，由由于填充充特性改改善，表表面质量量提高，气气孔影响响减轻，从从而抗拉拉强度提提高，但但延伸

10、率率有所降降低。（2）对对填充条条件的影影响合金熔液液在高比比压作用用下填充充型腔，合合金温度度升高，流流动性改改善，有有利于铸铸件质量量的提高高。第3 页页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义4. 比比压的选选择（1）根根据铸件件的强度度要求考考虑将铸件分分为有强强度要求求的和一一般要求求的两类类，对于于有强度度要求的的，应该该具有良良好的致致密度。这是应应该采用用高的增增压比压压。（2）根根据铸件件壁厚考考虑在一般情情况下，压压铸薄壁壁铸件时时，型腔腔中的流流动阻力力较大，内内浇口也也采用较较薄的厚厚度，因因此具有有大的阻阻力，故故要有较较大的填填充比压压，才能能保证达达到

11、需要要的内浇浇口速度度。对于厚壁壁铸件，一一方面选选定的内内浇口速速度较低低，并且且金属的的凝固时时间较长长，可以以采用较较小的填填充比压压；另一一方面，为为了使铸铸件具有有一定的的致密度度，还需需要有足足够的增增压比压压才能满满足要求求。对于形状状复杂的的铸件，填填充比压压应选用用高一些些。此外外，如合合金的类类别，内内浇口速速度的大大小，压压铸机合合模能力力的功率率及模具具的强度度等，都都应作适适当考虑虑。填充充比压的的大小，主主要根据据选定的的内浇口口速度计计算得到到。至于于增压比比压的大大小，根根据合金金类别，可可参考下下表数值值选用。当型腔腔中排气气条件良良好，内内浇口厚厚度与铸铸件

12、壁厚厚的比值值适当的的情况下下，可选选用低的的增压比比压。而而排气条条件愈差差，内浇浇口厚度度与铸件件壁厚比比值愈小小时，则则增压比比压应愈愈高。推荐选用用增压比比压范围围表零件类型型铝合金锌合金黄铜承受轻负负荷的零零件30440MPPa 13220MPPa 30440MPPa 承受较大大负荷的的零件40880MPPa 20330MPPa 40660MPPa 气密性面面大壁薄薄零件801120MMPa25440MPPa 801100MMPa 锌合金以以热室压压铸机为为主5. 胀胀型力和和锁模力力（一） 压铸铸过程中中，填充充结束并并转为增增压阶段段时，作作用于正正在凝固固的金属属上的比比压（增

13、增压比压压），通通过金属属（铸件件浇注系系统、排排溢系统统）传递递型腔壁壁面，此此压力称称为胀型型力（又又称反压压力）。当胀型力力作用在在分型面面上时，便便为分型型面胀型型力，而而作用在在型腔各各个侧壁壁方向时时，则称称为侧面面胀型力力。胀型型力可用用下式表表示：P胀型力力P比压A投影面面积式中：PP胀型力力胀型型力（NN牛）P比压增压比比压（PPa帕帕）A投影面面积承承受胀型型力的投投影面积积（m2-米2）第4 页页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义通常情况况下必须须使锁模模力大于于计算得得到的胀胀型力。否则，在在金属液液压射时时，模具具分型面面会胀开开，从而而产生金金属飞

14、溅溅，并使使型腔中中的压力力无法建建立，造造成铸件件尺寸公公差难以以保证，甚甚至难以以成型。锁模力（即即合模力力）是选选用压铸铸机时首首先要确确定的重重要参数数。一般般应满足足下面公公式的要要求：P锁模力力KP胀型力力式中：PP锁模力力压铸铸机的锁锁模力（N牛）K安全全系数（一一般取KK1.33）P胀型力力胀型型力（NN牛）(二)压压射速度度压射过程程中，压压射速度度受压力力的直接接影响，又又与压力力共同对对铸件内内部质量量、表面面质量和和轮廓清清晰程度度起着重重要的作作用。生产中，速速度的表表示通常常为冲头头速度（压压射速度度）和内内浇口速速度两种种。1. 压压射速度度压室内的的压射冲冲头推

15、动动金属移移动时的的速度称称为压射射速度（又又称为冲冲头速度度）。而而压射速速度分为为两级，级压射速度亦称为慢压射速度，这级速度是指冲头起始动作直至冲头将室内的金属送入内浇口之前的运动速度，在这一阶段中要求将压室中的金属液充满压室，在既不过多地降低合金液温度又有利于排除压室中的气体的原则下，该阶段速度应尽量低，一般为0.3米/秒。级压射速度又称快压射速度。这个速度由压铸机的特性所决定。压铸机所给定的最高压射速度一般在45米/秒范围内，旧式的压铸机压射速度较低，而近代的压铸机则较高，甚至达到9米/秒。（1）快快压射速速度的作作用和影影响提高压射射速度，动动能转化化为热能能，提高高了合金金熔液的的

16、流动性性，有利利于消除除流痕、冷隔等等缺陷，提提高了机机械性能能和表面面质量；但速度度过快时时，合金金熔液雾雾状与气气体混合合，产生生严重涡涡流包气气，机械械性能下下降。（2）快快压射速速度的选选择考虑虑因素压铸合合金的特特性：熔熔化潜热热、合金金的比热热、导热热性和凝凝固温度度范围。模具温温度高时时，压射射速度可可适当减减低，在在考虑到到模具热热传导状状况，模模具设计计结构和和制造质质量，以以及提高高模具寿寿命，亦亦可适当当限制压压射速度度。铸件质质量要求求：表面面质量要要求高和和薄壁复复杂件，采采用较高高的压射射速度。2. 内内浇口速速度熔融金属属在冲头头移动作作用下，经经过横浇浇道到达达

17、内浇口口，然后后填充型型腔，当当机器的的压射系系统性能能优良时时，熔融融金属通通过内浇浇口的速速度可以以认为不不变（或或变化很很小），第5 页页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义这个不变变的速度度，即熔熔融金属属通过内内浇口导导入型腔腔的线速速度，便便称为内内浇口速速度，通通常采用用的内浇浇口速度度范围为为1570米/秒。熔融金属属在通过过内浇口口后，进进入型腔腔各部分分流动（填填充）时时，由于于型腔的的形状和和厚度（铸铸件的壁壁厚），模模具热状状态（温温度场分分布）等等各种因因素的影影响，流流动的速速度随时时在发生生变化，这这种变化化的速度度称为填填充速度度。通常在工工艺参

18、数数上只选选定不变变的速度度来衡量量，所以以内浇口口速度就就是重要要的工艺艺参数之之一。内浇口速速度的高高低与铸铸件机械械性能的的影响极极大，内内浇口速速度太低低，铸件件强度下下降；速速度提高高，强度度上升；速度过过高强度度又下降降。3. 冲冲头速度度（压射射速度）与与内浇口口速度（填填充速度度）的关关系根据连续续性原理理，内浇浇口速度度和压射射速度的的关系可可由下式式表示：V内浇口口F压射室室V压射/FF内浇口口式中：VV内浇口口内浇浇口速度度（m/s米米/秒）F压射室室压射射室截面面积（ccm2厘米米2）V压射压射速速度（mm/s米/秒）F内浇口口内浇浇口截面面积（ccm2厘米米2）因此，

19、冲冲头压射射速度越越高，则则金属流流经内浇浇口速度度越高。4. 速速度的选选择在压铸生生产中，速速度与压压力共同同对铸件件内在质质量，表表面要求求和轮廓廓清晰度度起着重重要作用用。综上所述述，如果果对压铸铸件的机机械性能能，如抗抗拉强度度和致密密性提出出了高的的要求，则则不应选选用过大大的内浇浇口速度度，这样样能降低低由于紊紊流动所所造成的的涡流，这这个涡流流含有空空气和由由涂料挥挥发的气气体。随随着卷入入涡流内内的空气气和蒸汽汽的增多多，压铸铸件组织织内部呈呈多孔性性，机械械性能明明显变坏坏。如果压铸铸件结构构是复杂杂的薄壁壁零件，并并对其表表面质量量提出了了较高的的要求，应应选用较较高的压

20、压射速度度和内浇浇口速度度，完全全是必要要的。根据铸件件的不同同情况，可可按下表表的推荐荐值选用用，核算算出压射射速度，进进行试压压修正。浇注系统统各个部部位填充充速度推推荐值表表部位直浇道横浇道内浇口填充速度度(m/s) 15225 20335 30660 第6 页页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义推荐的铸铸件平均均壁厚与与内浇口口速度的的关系表表铸件平均均壁厚(mm) 内浇口速速度(mm/s)铸件平均均壁厚(mm)内浇口速速度(mm/s) 1 46555 5 32440 1.5 44553 6 30337 2 42550 7 28334 2.5 40448 8 2633

21、2 3 38446 9 24229 3.5 36444 10 24227 4 34442 内浇口速速度与压压射速度度、压室室直径和和内浇口口截面积积有关，可可通过以以下方面面调整：（1）调调整压射射冲头速速度（2）更更换压射射室直径径（3）改改变内浇浇口截面面积（三）压压射行程程根据压铸铸填充过过程各个个阶段的的冲头位位移压压力曲线线图可知知，压射射冲头移移动总共共分为五五个阶段段。其中中第阶段（慢慢速封口口阶段）加加上第阶段（金金属液堆堆积阶段段）的压压射冲头头的位移移量通常常称为慢慢压射行行程。第第阶段（填填充阶段段）的压压射冲头头的位移移量通常常称为快快压射行行程。第第阶段（增增压压实实

22、阶段）的的压射冲冲头位移移量通常常称为增增压压实实行程。特别要提提及的是是，铸件件气孔中中的气体体来源于于合金液液、模具具型腔、压射室室及涂料料。但在在正常规规范的生生产中铸铸件气孔孔中的气气体主要要来源于于模具型型腔和压压射室，模模具型腔腔主要靠靠合理的的浇注系系统和溢溢流排气气系统来来最大程程度地减减少气体体进入铸铸件并使使之排出出模外，而而压射室室中的气气体是靠靠调整压压射行程程来控制制压射冲冲头快速速填充位位移的起起点，也也就是慢慢压射行行程的终终点，使使合金液液以慢速速充满压压室前端端堆积于于内浇口口前沿，从从而最大大程度地地减少气气体被合合金液卷卷入而带带入模具具型腔，达达到最大大

23、程度地地减少铸铸件中的的气孔，提提高铸件件的内部部质量。而在正正常生产产中铸件件气孔中中的气体体主要来来源于压压射室。所以，在在压铸过过程中对对压射行行程的控控制是非非常必要要的。第7 页页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义压射行程程的计算算：L快GG/F压室室式中：LL快快压压射行程程（cmm厘米米）G进入入内浇口口所有合合金的重重量（铸铸件重量量溢渣渣包重量量）（gg克）合金金的液态态密度（g/cm3克/厘米3）铝合金的的液态密密度2.44g/ccm3 F压室压射室室截面积积（cmm2厘米米2）压铸机快快压行程程的调整整位置的的计算：L快压起起点L冲头伸伸出L料饼厚厚L快

24、式中：LL快压起起点快压行行程开关关距冲头头跟随终终点行程程开关的的距离（cm厘米）L冲头伸伸出冲冲头跟随随伸出模模具分型型面的距距离（ccm厘厘米）L料饼厚厚铸件件浇注系系统中余余料饼的的厚度（cm厘米）L快快快压射行行程（ccm厘厘米）（四）温温度压铸过程程中，温温度对填填充过程程的热状状态，以以及操作作的效率率等方面面起着重重要的作作用。压压铸中所所指的温温度是指指浇注温温度和模模具温度度。温度度控制是是获得优优良铸件件的重要要因素。1. 浇浇注温度度熔融金属属的浇注注温度是是指它自自压室进进入型腔腔时的平平均温度度。由于于对压室室内的金金属液的的温度测测量不方方便，一一般以保保温炉的的

25、温度表表示。（1）浇浇注温度度的作用用和影响响气体在在合金中中溶解度度，随温温度的升升高而增增大，其其熔解金金属中的的气体，在在压铸过过程中难难以析出出，对塑塑性是有有影响的的。含铁量量随合金金温度升升高而增增加，使使流动性性降低，结结晶粗大大，性能能恶化。铝合金金随温度度升高氧氧化加剧剧，氧化化夹杂物物增多，使使合金性性能恶化化。因此此合金过过热，易易产生缩缩孔、裂裂纹、气气孔、氧氧化夹杂杂物，故故机械性性能降低低。合金金温度过过低，也也会产生生成分不不均匀，流流动性差差，影响响填充条条件，产产生缺陷陷。合金温温度对填填充流态态有直接接影响。浇注温温度过高高，又高高速的作作用下，易易产生紊紊

26、流、涡涡流包气气。（2）合合金浇注注温度选选择通常在保保证“成型”和所要要求表面面质量的的前提下下，尽可可能采用用低的温温度。浇浇注温度度一般高高于压铸铸合金的的液相线线温度22030。推荐荐压铸合合金的浇浇注温度度如下表表。第8 页页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义压铸合金金浇注温温度推荐荐值表合金类别别锌合金铝合金镁合金铜合金浇注温度度4104500 61070006407000 9009800 2. 模模具温度度在压铸过过程中，模模具需要要一定的的温度，模模具的温温度是压压铸工艺艺中又一一重要的的因素，它它对提高高生产效效率和获获得优质质铸件有有着重要要的作用用。（1

27、）模模具温度度的作用用和影响响在填充充过程中中，模温温对液流流温度、粘度、流动性性、填充充时间和和填充流流态等均均有较大大影响。模温过过低时，表表层冷凝凝后又被被高速液液流破碎碎，产生生表层缺缺陷，甚甚至不能能“成型”，模温温过高时时，虽有有利于获获得光洁洁的铸件件表面，但但易出现现收缩凹凹陷。模温对对合金液液冷却速速度、结结晶状态态、收缩缩应力均均有明显显影响。模温过过低时，收收缩应力力增大，铸铸件易产产生裂纹纹。模温对对模具寿寿命影响响甚大，激激烈的温温度变化化，形成成复杂的的应力状状态，频频繁的应应力交变变导致模模具龟裂裂。模温对对铸件尺尺寸公差差的影响响，模温温稳定，则则铸件尺尺寸收缩

28、缩率也相相应稳定定，尺寸寸公差等等级也得得以提高高。（2）影影响模具具温度的的主要因因素合金浇浇注温度度、浇注注量、热热容量和和导热性性。浇注系系统和溢溢流槽的的设计，用用以调整整热平衡衡状态。压射比比压和压压射速度度。模具设设计，模模具体积积大，热热容量大大，模温温波动较较小。模模具材料料导热性性愈好，温温度分布布较均匀匀有利于于改善热热平衡。模具合合理预热热，提高高初温，有有利于改改善热平平衡，提提高模具具寿命。生产频频率越快快，模温温升高，在在一定范范围内对对铸件和和模具寿寿命都是是有利的的。模具润润滑起到到隔热和和散热作作用。（3）模模具温度度对机械械性能的的影响模具温度度提高，改改善

29、了填填充条件件，使机机械性能能得到提提高。模模温过高高，合金金冷却温温度降低低，细晶晶层厚减减薄，晶晶粒较粗粗大，故故强度有有所下降降。为此，要要获得质质量稳定定的优质质铸件，必必须将模模具温度度严格控控制在最最佳的工工艺范围围内。这这就必须须应用模模具冷却却加热装装置，以以保证模模具在恒恒定温度度范围内内工作。第9 页页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义（4）模模具温度度的选择择与控制制模具温温度的选选择模具温度度的选择择，应根根据铸件件的形状状大小和和结构特特点，合合金的性性质与浇浇注条件件等各个个方面的的因素综综合考虑虑。推荐荐的模具具的预热热温度及及工作温温度如下下表

30、所示示。推荐的模模具工作作温度表表合金类别别模具预热热温度（）模具工作作温度（）锌合金1201600 1602000 镁合金1501800 1802500 铝合金1501800 1802600 铜合金2002500 2503000 模具温温度的控控制为了保证证压铸生生产过程程的正常常连续进进行，模模具工作作温度应应保持在在一定的的范围内内，就必必须使模模具处于于热平衡衡的状态态下。模模具热平平衡指的的是，在在每一个个压铸循循环中，熔熔融金属属传给模模具的热热量，应应等于模模具传走走的热量量和冷却却及加热热装置所所传走的的热量。模具温度度控制可可采用专专制的，采采用不燃燃油作介介质的模模具加热热

31、冷却装装置系统统。但大大多数目目前还是是采用在在模具上上开设水水冷却和和电加热热装置来来进行模模具的温温度控制制。（五）时时间压铸工艺艺上的“时间”是填充充时间，增增压建压压时间，持持压时间间及留模模时间。这些“时间”都是压压力、速速度、温温度这三三个因素素，再加加上熔融融金属的的物理特特性，铸铸件结构构（特别别是壁厚厚），模模具结构构（尤其其是浇注注系统和和溢流系系统）等等各方面面的综合合结果。时间是是一个多多元复合合的因素素，但它它与上述述各因素素有着密密切的关关系。因因此，“时间”在压铸铸工艺上上是至关关重要的的。1. 填填充时间间熔融金属属在压力力作用下下开始进进入型腔腔直到充充满的过

32、过程所需需的时间间称为填填充时间间。填充时间间是压力力、速度度、温度度、模具具的浇注注与溢流流系统的的特点，合合金的性性质，以以及铸件件结构（壁壁厚）等等多种因因素结合合以后所所产生的的结果。因而，也也是填充充过程中中各种因因素相互互协调程程度的综综合反映映。填充时间间以熔融融金属尚尚未凝固固而填充充完成为为原则，填填充时间间的选择择按下表表：第10 页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义铸件的平平均壁厚厚与填充充时间的的推荐值值表铸件平均均壁厚（mm）填充时间间（s）铸件平均均壁厚（mm）填充时间间（s）1 0.01100.0014 5 0.04480.0072 1.5 0.

33、01140.0020 6 0.05560.0084 2 0.01180.0026 7 0.06660.1100 2.5 0.02220.0032 8 0.07760.1116 3 0.02280.0040 9 0.08880.1138 3.5 0.03340.0050 10 0.10000.1160 4 0.04400.0060 按表选用用时还应应考虑下下列情况况：合金浇浇注温度度高时，填填充时间间可选长长些。模具温温度高时时，填充充时间可可选长些些。铸件厚厚壁部分分离内浇浇口远时时，填充充时间可可选长些些。熔化潜潜热和比比热高的的合金，填填充时间间可选长长些。2. 增增压建压压时间增压建压压

34、时间是是指熔融融金属在在充型过过程中的的增压阶阶段，从从充满型型腔的瞬瞬时开始始，直至至增压压压力达到到预定值值所需建建立起来来的时间间。也就就是压射射比压上上升到增增压比压压建立起起来所需需的时间间。3. 持持压时间间熔融金属属充满型型腔后，使使熔融金金属在增增压比压压作用下下凝固的的这段时时间，称称为持压压时间。持压作用用是使压压射冲头头将压力力通过还还未凝固固的余料料、浇口口部分的的金属传传递到型型腔，使使正在凝凝固的金金属在高高压下结结晶，从从而获得得致密的的铸件。持压时间间的选择择，按下下列因素素考虑：压铸合合金的特特性：压压铸合金金结晶范范围大，持持压时间间应选得得长些。铸件壁壁厚

35、：铸铸件平均均壁厚厚厚度大，持持压时间间可选得得长些。浇注系系统：内内浇口厚厚，持压压时间可可选得长长些。第11 页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义推荐常用用的比压压时间表表（s）合金铸件壁厚厚（mmm）2.55 2.56 锌合金12 34 铝合金12 35 镁合金12 35 铜合金23 57 4. 留留模时间间留模时间间是压铸铸过程中中，从持持压终了了至开模模顶出铸铸件的这这段时间间。足够够的留模模时间，是是使铸件件在模具具内得到到充分凝凝固和适适度的冷冷却使之之具有一一定的强强度，在在开模和和顶出时时，铸件件不致产产生变形形或拉裂裂。留模时间间的选择择，通常常以顶出出铸

36、件不不变形、不开裂裂的最短短时间为为宜。然然而，过过长的留留模时间间不仅降降低了生生产效率率，而且且会带来来不良的的后果。例如：不易脱脱模，因因合金的的热脆性性而引起起裂纹，改改变了预预定的收收缩量。推荐常用用的留模模时间表表（s）合金壁厚66mm 锌合金5100 7122 20225 铝合金7122 10115 25330 镁合金7122 10115 25330 铜合金8155 15220 25330 综上所述述，压铸铸生产中中的工艺艺参数压压力、速速度、温温度、时时间选择择可按下下列原则则：铸件壁壁越厚，结结构越复复杂，压压射力越越大。铸件壁壁越薄，结结构越复复杂，压压铸速度度越快。铸件壁

37、壁越厚，持持压留模模时间需需越长。铸件壁壁越薄，结结构越复复杂，模模温浇温温需越高高。（六）压压室的充充满度通过对各各种工艺艺因素的的分析，并并根据机机器提供供的规格格，初步步选定了了压室直直径后，还还应考虑虑压室的的容量，而而浇入压压室的金金属液量量占压室室总容量量的程度度称为压压室的充充满度，通通常以百百分率计计。第12 页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义充满度对对于卧式式冷室压压铸机有有着特殊殊的意义义。因为为，卧式式冷室压压铸机的的压室在在浇入金金属液后后，并不不是完全全充满而而只在金金属液上上方留有有一定的的空间。这个空空间占有有的体积积越大，存存有空气气越多，这

38、这对于填填充型腔腔时的气气体量有有很大的的影响。其次，充充满度小小，合金金液在压压室内激激冷度过过大，对对填充也也不利。另外，压压室充满满度也不不应过小小，以免免上部空空间过大大。故一一般充满满度应控控制在88040范范围内，而而以755左右右为最适适宜。（七）压压铸涂料料压铸过程程中，在在机器的的压室和和冲头的的配合面面、模具具型腔表表面、浇浇道表面面、活动动部分的的配合部部位（如如抽芯机机构、顶顶出机构构、导柱柱及导套套等）都都必须根根据工艺艺要求喷喷上或涂涂上不同同的材料料，统称称压铸涂涂料。1. 涂涂料的作作用高温条条件下具具有良好好的润滑滑性。减少填填充过程程瞬间的的热扩散散，保持持

39、熔融金金属的流流动性，从从而改善善合金的的成型性性。避免熔熔融金属属对型腔腔的冲刷刷及粘附附（对铝铝合金而而言），改改善模具具工作条条件，提提高铸件件表面质质量。减少铸铸件与模模具成型型表面（尤尤其是型型芯）之之间的摩摩擦，从从而减少少型芯和和型腔的的磨损，延延长模具具的寿命命。2. 涂涂料的使使用压铸涂料料可分为为模具涂涂料和冲冲头涂料料两大类类。模具具涂料（又又称脱模模剂）用用在模具具型腔及及浇注系系统表面面，冲头头涂料则则用在压压室与冲冲头配合合部分的的表面及及端面。压铸涂料料在使用用时应重重视操作作和注意意用量。不论是是涂刷还还是喷涂涂，都要要薄而均均匀，避避免涂层层太厚或或遗漏涂涂喷

40、。喷喷涂或涂涂刷后，应应待涂料料稀释剂剂挥发后后，才能能合模浇料压射。否则，将将使型腔腔或压室室增加大大量的挥挥发性气气体，使使铸件产产生气孔孔缺陷，甚甚至由于于这些气气体而形形成高的的反压力力，使铸铸件成型型困难。目前，市市场上涂涂料种类类很多，外外购应根根据压铸铸合金、模具结结构、铸铸件形状状、型腔腔表面质质量、操操作工艺艺以及来来源等因因素而定定。应遵遵照其说说明书的的要求来来使用。第13 页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义四. 铝铝合金（一）日日本ADDC122牌号合合金化学成分分Cu Si Mg Zn Fe MnNi Sn Pb Ti Al 1.53.55 9.6

41、12.0 0.331.001.330.550.550.22 0.33 0.22 余量机械性能能（压铸铸件切取取试样）抗拉强度度（MPPa）延伸率（）硬度（HHB）228 1.4 74.11 （二）压压铸铝合合金中各各元素的的作用和和影响1. 硅硅（Sii）硅是大多多数压铸铸铝合金金的主要要元素。它能改改善合金金的铸造造性能。硅与铝铝能组成成固溶体体。在5577时，硅硅在铝中中的溶解解度为11.655，室室温时为为0.22、含含硅量至至11.7时时，硅与与铝形成成共晶体体。提高高合金的的高温造造型性，减减少收缩缩率，无无热裂倾倾向。二二元铝基基合金有有高的耐耐蚀性。当合金金中含硅硅量超过过共晶成

42、成分，而而铜、铁铁等杂质质又多时时，即出出现游离离硅的硬硬质点，使使切削加加工困难难，高硅硅铝合金金对铸件件坩埚的的熔蚀作作用严重重。2. 铜铜（Cuu）铜和铝组组成固溶溶体，当当温度在在5488时，铜铜在铝中中的溶解解度应为为5.665，室室温时降降至0.1左左右，增增加含铜铜量，能能提高合合金的流流动性，抗抗拉强度度和硬度度，但降降低了耐耐蚀性和和塑性，热热裂倾向向增大。3. 镁镁（Mgg）在高硅铝铝合金中中加入少少量（约约0.220.33）的的镁，可可提高强强度和屈屈服极限限，提高高了合金金的切削削加工性性。含镁8的铝合合金具有有优良的的耐蚀性性，但其其铸造性性能差，在在高温下下的强度度

43、和塑性性都低，冷冷却时收收缩大，故故易产生生热裂和和形成疏疏松。4. 锌锌（Znn）锌在铝合合金中能能提高流流动性，增增加热脆脆性，降降低耐蚀蚀性，故故应控制制锌的含含量在规规定范围围中。至至于含锌锌量很高高的ZLL4011铝合金金却具有有较好的的铸造性性能和机机械性能能，切削削加工也也比较好好。5. 铁铁（Fee）在所有铝铝合金中中都含有有害杂质质。因铝铝合金中中含铁量量太高时时，铁以以FeAAl3、Fe2Al7 第14 页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义和AlSiFe的片片状或针针状组织织存在于于合金中中，降低低机械性性能，这这种组织织还会使使合金的的流动性性减低，热热

44、裂性增增大，但但由于铝铝合金对对模具的的粘附作作用十分分强烈，当当铁含量量在0.6以以下时尤尤为强烈烈。当超超过0.6后后，粘模模现象便便大为减减轻，故故含铁量量一般应应控制在在0.661范围围内对压压铸是有有好处的的，但最最高不能能超过11.5。6. 锰锰（Mnn）锰在铝合合金中能能减少铁铁的有害害影响，能能使铝合合金中由由铁形成成的片状状或针状状组织变变为细密密的晶体体组织，故故一般铝铝合金允允许有00.5以下的的锰存在在。含锰锰量过高高时，会会引起偏偏析。7. 镍镍（Nii）镍在铝合合金中能能提高合合金的强强度和硬硬度，降降低耐蚀蚀性。镍镍与铁的的作用一一样，能能减少合合金对模模具的熔熔

45、蚀，同同时又能能中和铁铁的有害害影响，提提高合金金的焊接接性能。当镍含含量在111.55时，铸铸件经抛抛光能获获得光洁洁的表面面。由于于镍的来来源缺乏乏，应尽尽量少采采用含镍镍的铝合合金。8. 钛钛（Tii）铝合金中中加入微微量的钛钛，能显显著细化化铝合金金的晶粒粒组织，提提高合金金的机械械性能，降降低合金金的热裂裂倾向。五. 压压铸机应应具有的的操作程程序1.合模模（浇浇料）压射开模顶出（复复位）（取件件、清模模、喷涂涂）【适适用于无无抽芯器器压铸模模】2.动模模抽芯器器插芯合模（浇料料）压压射开开模动动模抽芯芯器抽芯芯顶出出（复位位）（取取件、清清模、喷喷涂）【适适用于有有动模抽抽芯器压压

46、铸模】3.合模模静模模抽芯器器插芯（浇料料）压压射静静模抽芯芯器抽芯芯开模模顶出出（复位位）（取取件、清清模、喷喷涂）【适适用于有有静模抽抽芯器压压铸模】4.动模模抽芯器器插芯合模静模抽抽芯器插插芯（浇浇料）压射静模抽抽芯器抽抽芯开开模动动模抽芯芯器抽芯芯顶出出（复位位）（取取件、清清模、喷喷涂）【适适用于有有动、静静模抽芯芯器压铸铸模】六. 压压铸件的的缺陷及及分析1. 流流痕其他名称称：条纹纹特征：铸铸件表面面上呈现现与金属属液流动动方向相相一致的的，用手手感觉得得出的局局部下陷陷光滑纹纹路。此此缺陷无无发展倾倾向，用用抛光法法能去除除。第15 页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺

47、培训训讲义产生原因因排除措施施两股金金属流不不同步充充满型腔腔而留下下的痕迹迹。模具温温度低，如如锌合金金模温低低于1550，铝合合金模温温低于1180，都易易产生这这类缺陷陷。填充速速度太高高。涂料用用量过多多。调整内内浇口截截面积或或位置。调整模模具温度度，增大大溢流槽槽。适当调调整填充充速度以以改变金金属液填填充型腔腔的流态态。涂料适适用薄而而喷匀。2. 冷冷隔其他名称称：冷接接特征：温温度较低低的金属属流互相相对接但但未熔合合而出现现的缝隙隙。呈现现不规则则的线形形，有穿穿透的和和不穿透透的两种种，在外外力作用用下有发发展趋势势。产生原因因排除措施施金属液液浇注温温度低或或模具温温度低

48、。合金成成分不符符合标准准，流动动性差。金属液液分股填填充，融融合不良良。浇口不不合理，流流程太长长。填充速速度低或或排气不不良。比压偏偏低。适当提提高浇注注温度和和模具温温度。改变合合金成分分，提高高流动性性。改进浇浇注系统统，改善善填充条条件。改善排排溢条件件，加大大溢流量量。提高压压射速度度，改善善排气条条件。提高比比压。3. 擦擦伤其他名称称：拉伤伤、拉痕痕、粘模模伤痕特征：顺顺着脱模模方向，由由于金属属粘附，模模具制造造斜度太太小而造造成铸件件表面的的拉伤痕痕迹，严严重时称称为拉伤伤面。产生原因因排除措施施型芯、型壁的的铸造斜斜度大小小或出现现倒斜度度。型芯、型壁有有压伤痕痕。合金粘

49、粘附模具具。铸件顶顶出偏斜斜或型芯芯轴线偏偏斜。型壁表表面粗糙糙。涂料常常喷涂不不到。铝合金金中含铁铁量低于于0.66。修正模模具，保保证制造造斜度。打光压压痕。合理设设计浇注注系统避避免金属属流对冲冲型芯型型壁，适适当降低低填充速速度。修正模模具结构构。打光表表面。涂料用用量薄而而均匀，不不能漏喷喷涂料。适当增增加含铁铁量至适适当增加加含铁量量至0.60.88。4. 凹凹陷其他名称称：缩凹凹、缩陷陷、憋气气、塌边边特征：铸铸件平滑滑表面上上出现凹凹瘪的部部分，其其表面呈呈自然冷冷却状态态。产生原因因排除措施施铸件结结构设计计不合理理，有局局部厚实实部位，产产生热节节。合金收收缩率大大。内浇口

50、口截面积积太小。比压低低。模具温温度太高高改善铸铸件结构构，使壁壁厚稍为为均匀，厚厚薄相差差较大的的连接处处应逐步步缓和过过渡，消消除热节节。选择收收缩率小小的合金金。正确设设置浇注注系统，适适当加大大内浇口口的截面面积。增大压压射力。适当调调整模具具热平衡衡条件，采采用温控控装置以以及冷却却等。第16 页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义5. 气气泡其他名称称：鼓泡泡特征：铸铸件表皮皮下，聚聚集气体体鼓胀所所形成的的泡。产生原因因排除措施施模具温温度太高高。填充速速度太高高，金属属液流卷卷入气体体过多。涂料发发气量大大，用量量过多，浇浇注前未未燃尽，使使挥发气气体被包包在铸

51、件件表层。排气不不畅。开模过过早。合金熔熔炼温度度过高。冷却模模具至工工作温度度。降低压压射速度度，避免免涡流包包气。选用发发气量小小的涂料料，用量量薄而均均匀，燃燃尽后合合模。清理和和增设溢溢流槽和和排气道道。调整留留模时间间。修整熔熔炼工艺艺。6. 气气孔其他名称称：空气气孔特征：卷卷入压铸铸件内部部的气体体所形成成的形状状较为规规则，表表面较为为光滑的的空洞。产生原因因排除措施施主要是包包卷气体体引起：浇口位位置选择择和导流流形状不不当，导导致金属属液进入入型腔产产生正面面撞击和和产生旋旋涡。浇道形形状设计计不良。压室充充满度不不够。内浇口口速度太太高，产产生湍流流。排气不不畅。模具型型

52、腔位置置太深。涂料过过多，填填充前未未燃尽。炉料不不干净，精精炼不良良。机械加加工余量量太大。选择有有利型腔腔内气体体排除的的浇口位位置和导导流形状状，避免免金属液液先封闭闭分型面面上的排排溢系统统。直浇道道的喷嘴嘴截面积积应尽可可能比内内浇口截截面积大大。提高压压室充满满度，尽尽可能选选用较小小的压室室并采用用定量浇浇注。在满足足成型良良好条件件下，增增大内浇浇口厚度度以降低低填充速速度。在型腔腔最后填填充部位位处开设设溢流槽槽和排气气道，并并应避免免溢流槽槽和排气气道被金金属液封封闭。深腔处处开设排排气塞，采采用镶拼拼形式增增加排气气。涂料用用量薄而而均匀，燃燃尽后填填充，采采用发气气量小

53、的的涂料。炉料必必须处理理干净、干燥，严严格遵守守熔炼工工艺。减少机机械加工工余量。调整压压射速度度和快压压射速度度的转换换点。降降低浇注注温度，增增加比压压。第17 页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义7. 缩缩孔其他名称称：缩空空、缩眼眼特征：压压铸件在在冷凝过过程中，由由于内部部补偿不不足所造造成的形形状不规规则，表表面较粗粗糙的孔孔洞。产生原因因排除措施施合金浇浇注温度度过高。铸件结结构壁厚厚不均匀匀，产生生热节。比压太太低。遵守合合金熔炼炼规范，避避免合金金液过热热太长，降降低浇注注温度。改进铸铸件结构构，消除除金属积积聚部位位，壁厚厚均匀，缓缓慢过渡渡。适当提提高

54、比压压。第18 页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义溢流槽槽容量不不够，溢溢口太薄薄。压室充充满度太太小，余余料太薄薄，最终终补缩起起不到作作用。内浇口口较小。模具的的局部温温度偏高高。加大溢溢流槽容容量，增增厚溢流流口。提高压压室充满满度，采采用定量量浇注。适当改改善浇注注系统，以以利压力力很好地地传递。冷却模模具局部部温度偏偏高处。8. 花花纹特征：铸铸件表面面上呈现现的光滑滑条纹，肉肉眼可见见，但用用手感觉觉不出，颜颜色不同同于基体体金属的的纹路，用用0砂布布稍擦几几下即可可去除。产生原因因排除措施施填充速速度太快快。涂料用用量太多多。模具温温度偏低低。尽可能能降低压压

55、射速度度。涂料用用量薄而而均匀。提高模模具温度度。9. 裂裂纹特征：铸铸件上合合金基体体被破坏坏或断开开形成细细丝状的的缝隙，有有穿透的的和不穿穿透的两两种，有有发展趋趋势。裂纹可以以分为冷冷裂纹和和热裂纹纹两种，他他们的主主要区别别是冷裂裂纹铸件件开裂处处金属未未被氧化化，热裂裂纹铸件件开裂处处金属被被氧化。产生原因因排除措施施铸件结结构不合合理，收收缩收到到阻碍，铸铸造圆角角太小。抽芯及及顶出装装置在工工作中发发生偏斜斜，受力力不均匀匀。模具温温度低。开模及及抽芯时时间太迟迟。选用合合金不当当或有害害杂质过过高，使使合金塑塑性下降降。改进铸铸件结构构，减少少壁厚差差，增大大铸造圆圆角。修正

56、模模具结构构。提高模模具工作作温度。缩短开开模及抽抽芯时间间。严格控控制有害害杂质，调调整合金金成分。10. 欠铸其他名称称：浇不不足、轮轮廓不清清、边角角残缺特征：金金属液未未充满型型腔，铸铸件上出出现填充充不完整整的部位位。第19 页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义产生原因因排除措施施（1）合合金液流流动不良良引起：合金液液含气量量高，氧氧化严重重，以致致流动性性下降。合金浇浇注温度度及模具具温度过过低。内浇口口速度过过低。蓄能器器内氮气气压力不不足。压室充充满度小小。铸件壁壁太薄或或厚薄悬悬殊等设设计不当当。（2）浇浇注系统统不良引引起：浇口位位置，导导流方式式，内浇

57、浇口股数数选择不不当。内浇口口截面积积太小。（3）排排气条件件不良引引起：排气不不畅。涂料过过多，未未被烘干干燃尽。模具温温度过高高，型腔腔内气体体压力较较高，不不易排出出。（1）改改善合金金的流动动性：采用正正确的熔熔炼工艺艺，排除除气体及及非金属属夹杂物物。适当提提高合金金浇注温温度和模模具温度度。提高压压射速度度。补充氮氮气，提提高有效效压力。采用定定量浇注注。改进铸铸件结构构，适当当调整壁壁厚。（2）改改进浇注注系统：正确选选择浇口口位置和和导流方方式，对对不良形形状铸件件及大铸铸件采用用多股内内浇口为为有利。增大内内浇口截截面积或或提高压压射速度度。（3）改改善排气气条件：增设溢溢流

58、槽和和排气道道，深凹凹型腔处处可开设设通气塞塞。涂料使使用薄而而均匀，吹吹干燃尽尽后合模模。降低模模具温度度至工作作温度。11. 印痕其他名称称：推杆杆印痕、镶块或或活动块块拼接印印痕。特征：铸铸件表面面由于模模具型腔腔磕碰及及推杆、镶块、活动块块等零件件拼接所所留下的的凸出和和凹下的的痕迹。产生原因因排除措施施推杆调调整不齐齐或端部部磨损。模具型型腔、滑滑块拼接接部分和和其活动动部分配配合欠佳佳。推杆面面积太小小。调整推推杆至正正确位置置。紧固镶镶块或其其他活动动部分，消消除不应应有的凹凹凸部分分。加大推推杆面积积或增加加个数。第20 页共25 页20004 年年9 月压铸工工艺培训训讲义1

59、2. 网状毛毛刺其他名称称：网状状痕迹、网状花花纹、龟龟裂毛刺刺特征：由由于模具具型腔表表面产生生热疲劳劳而形成成的铸件件表面上上的网状状凸起痕痕迹和金金属刺。产生原因因排除措施施模具型型腔表面面龟裂造造成的痕痕迹，内内浇口区区域附件件的热传传导最集集中，摩摩擦阻力力最大，经经受熔融融金属的的冲蚀最最强，冷冷热交变变最剧，最最易产生生热裂，形形成龟裂裂。模具材材料不当当，或热热处理工工艺不正正确。模具冷冷热温度度变化大大。合金液液浇注温温度过高高，模具具预热不不够。模具型型腔表面面粗糙度度Ra太大大。金属流流速高及及正面冲冲刷型壁壁。正确选选用模具具材料及及合理的的热处理理工艺。模具在在压铸前

60、前必须预预热到工工作温度度范围。尽可能能降低合合金浇注注温度。降低合合金液浇浇注温度度，模具具预热到到合适温温度。提高模模具型腔腔表面质质量，降降低Raa数值，镶镶块定期期退火，消消除应力力。正确设设计浇注注系统，在在满足成成型良好好的条件件下，尽尽可能用用较小的的压射速速度。13. 有色斑斑点其他名称称：油斑斑、黑色色斑点特征：铸铸件表面面上呈现现的不同同于基体体金属的的斑点，一一般由涂涂料碳化化物形成成。产生原因因排除措施施涂料不不纯或用用量过多多。涂料中中含石墨墨过多。涂料使使用应薄薄而均匀匀，不能能堆积，要要用压缩缩空气吹吹散。减少涂涂料中的的石墨含含量或选选用无石石墨水基基涂料。14