压铸工艺及模具设计第3章压铸工艺及压铸新技术

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1、压铸工艺及模具设计3　压铸工艺及压铸新技术3.1压铸合金3.2压铸件的结构设计3.3压铸工艺参数的选择3.4压铸涂料.3.5压铸合金的熔炼与压铸件的后处理3.6压铸新技术3　压铸工艺及压铸新技术3.1压铸合金要生产优质的压铸件，除了要有合理的铸件结构、设计和制造完善的压铸模以及工艺性能优越的压铸机外，还需要有性能良好的压铸材料。除了制造电动机转子是用纯铝环绕叠片进行压铸外，其它压铸件都是用合金制成的。与纯金属（单金属）相比，合金的强度要高一些。压铸工艺及模具设计3.1.1对压铸合金的要求为了满足压铸件的使用要求，保证压铸件的质量，压铸合金应符合如下要求：(1)密度小，导电和

2、导热性好。(2)强度和硬度高，塑性好。(3)性能稳定，耐磨和抗腐蚀性好。(4)熔点低，不易吸气和氧化。(5)收缩率小，产生热裂、冷裂和变形的倾向小。(6)流动性好，结晶温度范围小，产生气孔、缩松倾向小。一种合金是否适合于压铸，取决于它的熔点和流动性。对任何合金系列而言，都是以共晶合金或者结晶温度范围小的合金具有最好的流动性，而结晶温度范围大的合金压铸性能差。熔点高的合金都难于压铸。压铸工艺及模具设计3.1.2常用压铸合金及其主要特性压铸用合金的分类见表3-1。表3-1压铸用合金分类压铸用合金种类说明压铸铁合金铸铁1.铸铁类主要有灰铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等2.铸钢类主要有碳

3、钢、不锈钢和各种合金钢等3.由于合金熔点高、易氧化和开裂，且模具寿命低，故铁合金铸件的压铸生产虽已试验成功，但在国内还不普遍，仅有很少量应用铸钢压铸非铁合金低熔点合金1.低熔点合金主要有铅合金、锡合金和锌合金等2.高熔点合金主要有铝合金、镁合金和铜合金等3.低熔点合金适于压铸复杂而精密的小铸件。由于铅和锡的强度很低，锡的价格昂贵且不易取得，所以在机器制造中用得很少4.结晶温度范围宽的非铁合金虽已成功地进行了压铸试验，但国内用于压铸生产的尚少高熔点合金压铸复合材料复合材料的压铸是近年来研究的热点，目前还在试验中，要实现工业化的生产，还有待进一步的研究和开发压铸工艺及模具设计目

4、前最常用的压铸合金有铝合金、锌合金、镁合金、铜合金。其主要特性见表3-2。我国常用压铸合金的化学成分、力学性能及应用范围见表3-3～表3-10。表3-2常用压铸合金的主要特性合金类别主要特性铝合金1.铝合金有良好的压铸、导电和导热性能，其密度较小，比强度和比刚度高，高温和低温的力学性能好，2.铝合金熔铸工艺简单，成型及切削性能良好，有较高的力学性能及抗蚀性，是代替钢铁铸件的最具潜力的合金3.铝的表面易形成一层与基体结合牢固的致密的氧化膜，故大部分铝合金在淡水、海水、浓硝酸、硝酸盐、汽油及各种有机物中均有良好的耐蚀性。氧化铝膜的化学稳定性及熔点都很高，故在高温工作时，仍有良好

5、的抗腐蚀和抗氧化性能4.铝有较大的比热和凝固潜热，大部分的铸铝合金均有较小的结晶温度范围，组织中亦常含有相当数量的共晶体，其线收缩较小，故具有良好的充填性能、较小的热裂倾向。但铸铝合金仍有相当大的体收缩，易在最后凝固处生成大的集中缩孔5.铝合金和铁有很强的亲和力，易粘模，应在冷室压铸机上压铸压铸工艺及模具设计表3-2常用压铸合金的主要特性（续1）合金类别主要特性锌合金1.锌合金的压铸性能很好，具有结晶温度范围小、不易产生疏松；充填成型容易；浇注温度较低，模具的使用寿命较长；不易粘附模具型壁；铸件精度较高；电磁屏蔽性能优越等特点。同时，力学性能也较高，特别是抗压和耐磨性能很好

6、2.锌合金铸件能够很好地接受各种表面处理，尤其是电镀，故在压铸发展史中，锌合金压铸占有相当重要的地位。压铸锌合金虽经多年的发展并取得了显著成效，但仍倍受人们的关注，显示出巨大的应用和发展潜力，在电子、五金、玩具等行业具有广泛的应用市场。在一些无高温强度要求的情况下，锌合金压铸件是铜合金压铸件的有力竞争者。对锌合金压铸件通过氧化处理获得古铜色外观，是锌合金艺术品铸件的一大突破，它们可以和铜艺术铸件媲美3.锌合金最严重的缺点是老化现象，它是锌合金的应用范围受到限制的主要原因。同时，锌合金的工作温度范围较窄，温度低于-10℃时，其冲击韧性急剧下降；温度升高时，力学性能下降，且易发

7、生蠕变。因此，零件的工作温度一般不能超过100℃。严格控制锌合金原材料的纯度和熔炼工艺过程，在合金中添加少量的Mg和适量的Cu，可以减轻或消除老化现象及改善切削加工性能压铸工艺及模具设计表3-2常用压铸合金的主要特性（续2）合金类别主要特性镁合金1.在各种压铸用的合金中，镁合金的最大优势是密度最小，镁合金的强度接近铝合金，其比强度明显高于铝合金和钢，比刚度则与铝合金和钢相当。与工程塑料相比，虽然工程塑料尤其是纤维增强塑料的比强度最高，但其弹性模量很小，比刚度远小于镁合金，且工程塑料难以回用。因此，承受弯曲载荷的结构