压铸工艺（特种铸造方法）

压铸工艺

特种铸造方法

压铸工艺就是利用机器、模具和合金等三大要素，将压力、速度及时间统一的过程。用于金属热加工，压力的存在是压铸工艺区别其他铸造方法的主要特点。压铸工艺是近代金属加工工艺中发展较快的一种少无切削的特种铸造方法。它是将熔融金属在高压高速下充填铸型，并在高压下结晶凝固形成铸件的过程。高压高速是压力铸造的主要特征。常用的压力为数十兆帕，填充速度（内浇口速度）约为16～80米/秒，金属液填充模具型腔的时间极短，约为0.01～0.2秒。

定义

由于用这种方法生产产品具有生产效率高，工序简单，铸件公差等级较高，表面粗糙度好，机械强度大，可以省去大量的机械加工工序和设备，节约原材料等优点，所以现已成为我国铸造业中的一个重要组成部分。

压铸工艺是将压铸机、压铸模和合金三大要素有机地组合而加以综合运用的过程。而压铸时金属按填充型腔的过程，是将压力、速度、温度以及时间等工艺因素得到统一的过程。同时，这些工艺因素又相互影响，相互制约，并且相辅相成。只有正确选择和调整这些因素，使之协调一致，才能获得预期的结果。

因此，在压铸过程中不仅要重视铸件结构的工艺性，压铸模的先进性，压铸机性能和结构优良性，压铸合金选用的适应性和熔炼工艺的规范性；更应重视压力、温度和时间等工艺参数对铸件质量的重要作用。在压铸过程中应重视对这些参数进行有效的控制。

特点

压铸工艺是一种高效率的少、无切削金属的成型工艺，从19世纪初期用铅锡合金压铸印刷机的铅字至今已有150多年的历史。由于压铸工艺在现代工业中用于生产各种金属零件具有独特的技术特点和显着的经济效益，因此长期以来人们围绕压铸工艺、压铸模具及压铸机进行了广泛的研究，取得了可喜的成果。

中国压铸业不断追求技术进步，不断追求高品质生产。压铸总体水平与国外先进水平相比虽有差距，但从某些经常用来评价压铸技术水平的指标来看，这种差距正在缩小。

发展

1838年格•勃鲁斯首先用压铸法生产铅字。

1839年一种活塞式压铸机获得了第一个压力铸造专利。

1849年英国人斯都奇斯取得热压室压铸机专利。

1885年奥•默根瑟勒在前人的基础上发明了一种铅字压铸机。

1907年瓦格纳首先制成了气动活塞压铸机。

1920年英国开发了冷压室压铸机，使压铸机有可能生产铝合金和镁合金等压铸件。

1927年捷克人约瑟夫•波拉克设计了立式冷压室压铸机。

1952年前苏联制造出了第一台立式冷压室压铸机。我国在60年代也制造出了此种压铸机。

1958年真空压铸机在美国获得专利。

1966年美国人GeneralMotors公司提出精、速、密压铸法。

1969年美国人爱列克斯提出充氧压铸的无气孔压铸法。

今后压铸生产的发展趋势是：压铸工艺要采用新技术，提高压铸件质量，扩大应用范围；压铸机要实现系列化、大型化及自动化；压铸模要提高使用寿命。总之，为压铸生产开辟更广阔的前景。

工艺原理

压铸工艺原理是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。冷、热室压铸是压铸工艺的两种基本方式，其原理如图1-1所示。冷室压铸中金属液由手工或自动浇注装置浇入压室内，然后压射冲头前进，将金属液压入型腔。在热室压铸工艺中，压室垂直于坩埚内，金属液通过压室上的进料口自动流入压室。压射冲头向下运动，推动金属液通过鹅颈管进入型腔。金属液凝固后，压铸模具打开，取出铸件，完成一个压铸循环。

优点

（1）可以制造形状复杂、轮廓清晰、薄壁深腔的金属零件。因为熔融金属在高压高速下保持高的流动性，因而能够获得其他工艺方法难以加工的金属零件。

（2）压铸件的尺寸精度较高，可达IT11—13级，有时可达IT9级，表面粗糙度达Ra0.8—3.2um，互换性好。

（3）材料利用率高。由于压铸件的精度较高，只需经过少量机械加工即可装配使用，有的压铸件可直接装配使用。其材料利用率约60%--80%，毛坯利用率达90%。

（4）生产效率高。由于高速充型，充型时间短，金属业凝固迅速，压铸作业循环速度快。在各种铸造工艺中，压铸方法生产率最高，适合大批量生产。

（5）方便使用镶嵌件。易于在压铸模具上设置定位机构，方便嵌铸镶嵌件，满足压铸件局部特殊性能要求。

缺点

（1）由于高速填充，快速冷却，型腔中气体来不及排出，致使压铸件常有气孔及氧化夹杂物存在，从而降低了压铸件质量。因高温时气孔内的气体膨胀会使压铸件表面鼓泡，因此，有气孔的压铸件不能进行热处理。

（2）压铸机和压铸模费用昂贵，不适合小批量生产。

（3）压铸件尺寸受到限制。因受到压铸机锁模力及装模尺寸的限制而不能压铸大型压铸件。

（4）压铸合金种类受到限制。由于压铸模具受到使用温度的限制，目前主要用来压铸锌合金、铝合金、镁合金及铜合金。

参考资料

1.压铸工艺简介·誉格压铸