压力铸造工艺介绍 PPT

式、立式两种形式。
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热压室压铸机 立式压铸机
冷压室压铸机
热压室压铸机与冷压室压 铸机的合模机构是一样的 ，其区别在于压射、浇注 机构不同。热压室压铸机 的压室与熔炉紧密地连成 一个整体，而冷压室压铸 机的压室与熔炉是分开的 。
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热室压铸机的特点：
目前生产中多数的热室压铸机，市场供应的以锁模力小于4000 kN的机 器为主导，更多的则是锁模力在1600 kN以下，而锁模力大于4000 kN的很 少。其特点如下： （1）通常以低熔点合金的压铸为主，而以锌合金最为典型； （2）以小型压铸件的生产为宜，中、大型压铸件不宜采用热室压铸； （3）填充进入模具型腔的金属液始终在密闭的通道内流动，氧化夹杂物不 易卷入，对压铸件的质量较为有利； （4）压铸过程的自动化容易实现； （5）由于不需要浇料程序，在正常运行的状态下，生产效率较高； （6）压射比压稍低，并且压射过程没有增压阶段，但对小型、薄壁件影响 较小； （7）压射冲头、浇壶、喷嘴等热作件的寿命难以掌握和控制，失效后更换 较为费时； （8）更换或修理熔炉时，要拆装热作件，增加了辅助时间； （9）对于高熔点合金的热室压铸，目前仍以镁合金较为适宜，而用于镁合 金的热室压铸机，同样存在上述的特点。
模温系统 ：
保证模具的工作温度。（保证模具的温度符合工艺的要求，提 高模具的寿命；包括冷却水道、软管铜管、接头、模温机等。铝合 金压铸模 预热温度：150～200℃ 工作温度：180～225℃ ）

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压力铸造
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离心铸造
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分模造型
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第二篇 毛 坯 生 产
引言：
1、毛坯生产
毛坯 ：根据机器零件所要求的工艺尺寸、形状而制成的坯料， 供进一步加工使用，以获得成品零件。 常用的毛坯除型材外，主要有铸件、锻件、冲压件和焊接件。 获得毛坯的生产过程就是毛坯生产。
2、毛坯生产方法：
铸造、锻造、冲压、焊接等。
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第11章 铸造
引言：
将液态金属注入用金属制成的铸型中，以获得铸件的方法。
1、工艺特点：
一型多铸，铸件精度高，力学性能好，但成本高，主要用于大批 大量生产铜、铝、镁等非铁合金铸件。
2、工艺过程：
金属型铸造
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第2节 特种铸造
二、熔模铸造
将蜡料制成模样，在上面涂以若干层耐火涂料制成型壳，然后 加热型壳，使模样熔化、流出，并焙烧成有一定强度的型壳，再经 浇注，去壳而得到铸件的一种铸造方法。 1、工艺特点： 以熔化模样为起模方式。铸件精度高，是少无切削加工的方法之 一。其设备简单，生产批量不受限制，主要用于大批、大量生产。 其缺点是工艺过程复杂，生产周期长。 2、工艺过程： 熔模铸造
第十一章 铸造
1、铸造的百度文库念
将经过熔化的液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型 中，冷却凝固后获得毛坯或零件的一种工艺方法。(铸造)

模具温度
模具温度对压铸件的成型和质量也有重要影响。模具温度 过高可能导致压铸件粘模、轮廓不清等问题；模具温度过 低则可能使压铸件冷隔、裂纹等缺陷。
冷却时间
冷却时间指压铸件在模具内的冷却时间。合理的冷却时间 能够保证压铸件充分凝固且易于脱模，同时减少变形和裂 纹等缺陷的产生。
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操作规范与安全注意事项
件内部气孔、缩松等缺陷；速度过慢则可能使压铸件轮廓不清、表面粗
糙。
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压射时间
压射时间指从压射开始到压射结束的时间，它与压射速度和压射行程有
关。合理的压射时间能够保证压铸件充分成型且质量稳定。
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浇注温度、模具温度及冷却时间
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浇注温度
浇注温度是指金属液浇入压铸型前的温度。浇注温度过高 会导致压铸件粘模、拉伤等问题；浇注温度过低则可能使 压铸件冷隔、裂纹等缺陷。
采用先进的检测手段和工艺控制方法，对压铸过程中的关键参数进行 实时监控和调整，确保压铸件质量稳定可靠。
加强人员培训和管理
提高压铸操作人员的技能水平和质量意识，加强生产现场的管理和调 度，确保生产过程的顺利进行和产品质量的有效控制。
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压铸工艺发展趋势与展望
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新型压铸技术及应用前景
根据压铸件的结构和合金特性，合理设置 浇注温度、压射速度、压射压力等工艺参 数，以减少欠铸、裂纹等缺陷的产生。

铸件。
缺点
生产效率相对较低，设 备投资较大。
真空吸铸和挤压铸造
真空吸铸
在真空环境下进行金属液的充型和凝固的铸 造方法。
优点
铸件内部质量好，力学性能高，可铸造高精 度、高质量的复杂铸件。
挤压铸造
将熔融金属在高压下挤入模具型腔中并凝固 成型的铸造方法。
缺点
设备投资大，工艺参数控制严格，生产效率 相对较低。
直浇道设计
根据铸件大小和浇注系统总截面积，设计合理的 直浇道形状和尺寸，以保证金属液顺利流入型腔。
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横浇道设计
根据内浇道和直浇道的位置和截面积，设计合理 的横浇道形状和尺寸，以起到缓冲和分配金属液 的作用。
冒口、冷铁等辅助措施应用
冒口设计
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根据铸件结构和凝固特性，设计合理的冒口形状和尺寸，以补
偿铸件凝固过程中的体积收缩，防止缩孔和缩松缺陷。
材料性能
铸造材料的性能包括力学性能（如强度、硬度、韧性等）、物理性能（如密度、导热性、导电性等）和化学性能 （如耐腐蚀性、抗氧化性等）。这些性能直接影响铸件的质量和使用寿命。因此，在选择铸造材料时，需要根据 铸件的使用环境和性能要求进行综合考虑。
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铸造设备与工艺装备
铸造设备简介
铸造设备定义
用于金属熔炼、造型、浇注、冷却、 清理等铸造工艺过程中的各类机械设 备。
其他特种铸造技术

分型面选择应考虑以下原则：
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分型面的选择原则：
①分型面应选择最大截面处 ②分型面的选择应尽量简化工序 ③分型面应尽量平直 ④基准面放在同一个砂箱中 ⑤尽量减少分型面 ⑥使型腔和主要芯位于下箱
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①分型面应选择最大截面处
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②分型面的选择应尽量简化工序
冷却凝固制作铸件的铸造方法。 2.6连续铸造
将熔融的金属，不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中， 凝固（结壳）了的铸件，连续不断地从结晶器的另一端拉出， 它可获得任意长或特定的长度的铸件，如铸管等。 2.7金属模铸造法
利用熔点较原料高的金属制作铸模，然后将低熔点的熔融 物质浇入冷却凝固后形成所需形状和尺寸物体的铸造方法。其 中细分为重力铸造法、低压铸造法和高压铸造法。
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铸造分类
按产品材质分类
1、常用铸造黑色金属
1.1.灰铸铁
1.2.球墨铸铁
1.3.可锻铸铁
1.4.铸钢
2、常用铸造有色金属
2.1.黄铜（铜+锌）
2.2.锡青铜
2.3.无锡青铜
2.4.铝合金
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2.5.锌合金、镁合金等 马踏飞燕又名马超龙雀、铜奔马、马袭乌鸦、 鹰（鹞）掠马、马踏飞隼、凌云奔马等，为东

复杂度高
较低
Q1
压力铸造的工艺特点：
生产率高，便于实现自动化与半自动化。每小时100-150次 铸件精度高，表面光洁。CT4-8,Ra.6-6.3μm 晶粒细小，表层紧实，铸件的强度高、硬度高。这是由于结晶快，且在压力下结
晶造成的。
便于采用嵌铸。可消除铸件局部热节，防止锁孔，改善和提高局部性能
Q2
浇注位置选择原理： 从内浇道来选择：
顶注式：
中间式：
➢ 容易充满，不容易出现浇不到和冷隔； ➢ 利于顺序凝固和补缩等; ➢ 易出现冲砂缺陷； ➢ 易激溅和氧化，充型不平稳。
➢ 兼有顶注和底注 的特点；
➢ 在分型面上开设， 应用方便。
底注式：
阶梯式：
➢ 充型平稳； ➢ 易避免激溅和氧化； ➢ 利于阻渣； ➢ 容易浇不到和冷隔。
压铸工艺无切削或少切削→适合小型、 薄壁、形状复杂的的零件的大批生产。
铝合金在压铸中占最大比例，锌合金铸件多数为 压铸加工，铜合金和镁合金的发展速度也很快。 黑色金属还存在铸型寿命低等缺点。
Q1
熔模铸造的工艺特点：
加工精度高，表面光洁。CT4-7,Ra12.5-0.8μm 便于铸造形状复杂的薄壁铸件。可直接铸出凹槽、小孔等 铸造合金种类不受限。钢铁及有色合金均可 生产批量不受限制。单件小批、大批生产均可使用
离心铸造：分为立式离心铸造和卧式离心铸造，通过铸型的 旋转获得金属液离心分布并凝固获得铸件的方法。

3.2.1 压铸机的分类
压铸机 热压室压铸机
冷压室压铸机
卧式压铸机 立式压铸机 （按压室结构及布置方式） 全立式压铸机
（1）热压室压铸机 优点：生产工序简单，效率高；金属消耗少，工艺稳定。 缺点：压室、压射冲头长期浸泡在液体金属中，影响使用寿 命，并易增加合金的含铁量。 应用：低熔点合金，如锌合金
热压室压铸机：
第三章
压力铸造
3.1
概述
压力铸造(定义）：简称压铸，它是将液态金属 或半固态金属在高压下快速充填到金属模的型 腔，并在压力下快速凝固而获得铸件的一种成 形方法。
在压力铸造中，一般作用于金属上的压力在20～ 200MPa范围，充型的初始速度为15～70m/s，充型 时间仅为0.01～0.2s。因此，高压和高速是压铸成形 的重要特征，也是与其他铸造成形法的根本区别。压 力铸造是所有铸造成形方法中生产速度最快的，在汽 车、摩托车、电器仪表、电信器材、医疗器械、日用 五金以及航天航空工业等方面都有广泛的应用。
（3）经济效果优良 由于铸件精度高，尺寸稳定，加工余量少， 表面光洁。压铸件的加工余量一般在0.2～ 0.5mm范围，表面粗糙度在Ra3.2μm以下。 只要对零件进行少量加工便可进行装配，有 的零件甚至不用机械加工就能直接装配使用。 减少后续加工费用。同时金属利用率高。
其他： 采用镶铸法可省去装配工序并简化制造工艺。镶铸的材料一 般为钢、铸铁、铜、绝缘材料等，镶铸体的形状有圆形、管 形、薄片等。利用镶铸法可制备出有特殊要求的铸件。 铸件表面可进行涂覆处理、压铸出螺纹、线条、文字、图案 等

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2.压力铸造
2.1 定义
压力铸造：熔融金属在高压下高速充型源自文库并在压力下凝固的铸造方法
2.2 特点
金属液是在压力下填充型腔并结晶凝固 金属液以高速（10~100 m/s）填充型腔，金属液充型时间极短（0.1~0.2 s）
2.3 优缺点
优点
生产效率高，适合大批量生产 铸件尺寸精度高，表面光洁 铸件强度高，比普通铸件强度提高25%~30% 金属利用率高，后续加工量小
1. 密度低，比强度高 2. 流动性好 3. 减震性、磁屏蔽性能好
1.熔点低，流动性好，收缩小 2.可塑性好 3.铸件表面光滑，易做各种表面处理 因熔点高，模具寿命低，应减少使用
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3.压铸工艺三大要素
3.2 压铸机
压铸机一般分为冷压室压铸机和热压室压铸机两大类。 冷压室压铸机按其压室结构和布置方式分为卧式压铸机和立式压铸机两种。
3.1 压铸合金
压铸合金应具备的特性： 易于压铸：流动性、收缩性、出模性等尽可能满足压铸的要求。 机械性能：强度、延伸性、脆性等满足产品的设计要求。 机械加工性：易于加工及加工表面的质量能达到产品设计的要求。 表面处理性：抛光、电镀、喷漆、氧化等要求能达到产品设计的要求。 抗腐蚀性：产品在最终的使用环境下具有一定的抗腐蚀性。
铸件结构对各参数选择的影响如下表所示：
铸件结构
速度
压力

压铸件的壁厚一般为2-5毫米，一般认为7毫米以上的壁厚是不好的，因为其强 度随壁厚的增加而下降。另外壁厚的设计应遵循尽量等壁厚的原则，主要防止局部
热节和不同厚度产生的收缩应力有大的差异而引起内部气孔和变形、裂纹等缺陷。
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三、压铸件的截面设计
压铸件设计
下图为压铸件典型的截面形状
下图为的截面形状左三个是厚壁的截面形状，右面三个是壁减薄了的形状，但 需要侧抽芯才能成型，增加了模具成本，同时还可能产生变形，所以不是理想的截 面形状
①金属液浇注温度低或模具 温度低. ②合金成分不符合标准，流 动性差. ③金属液分股填充，融合不 良. ④浇口不合理，流程太长. ⑤填充速度低或排气不良. ⑥比压偏低.
①调整内浇口截面积或位置。 ②调整模具温度，增大溢流槽。 ③适当调整填充速度以改变金属液填充型腔的 流态。 ④涂料适用薄而喷匀。
①适当提高浇注温度和模具温度。 ②改变合金成分，提高流动性。 ③改进浇注系统，改善填充条件。 ④改善排溢条件，加大溢流量。 ⑤提高压射速度，改善排气条件。 ⑥提高比压。
形状较为 和产生旋涡。
注。
规则，表 ②浇道形状设计不良。 ④在满足成型良好条件下，增大内浇口厚度以降低填充速
面较为光 ③压室充满度不够。
度。
气 孔
滑的空洞。 ④内浇口速度太高，产 生湍流. ⑤排气不畅。
⑤在型腔最后填充部位处开设溢流槽和排气道，并应避免 溢流槽和排气道被金属液封闭。 ⑥深腔处开设排气塞，采用镶拼形式增加排气

（见教材）
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<压铸模、锻模及其他模具>
6.螺纹
压铸外螺纹，采用对开结构的螺纹型环时，需考虑留有 0.2~0.3mm加工余量。
铸造内螺纹需要螺纹型心旋出机构，模具结构复杂。一般 先铸出底孔，再加工成螺纹孔。并且螺纹长度不宜过长，因为 收缩时会在长度方向累积较大误差。
（见教材）
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<压铸模、锻模及其他模具>
<压铸模、锻模及其他模具>
4.全立式冷压室压铸机的压铸过程
(1)冲头上压式
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1—压射冲头 2—熔融合金 3—压室 4—动模 5—定模 6—型腔 7—余料
a）熔融合金浇入压室
b）合模→压射→熔融合金充填型腔
c）开模→冲头上升推出余料 d）推出压铸件→冲头复位
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<压铸模、锻模及其他模具>
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<压铸模、锻模及其他模具>
五.压铸件的结构工艺性分析示例
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<压铸模、锻模及其他模具>
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<压铸模、锻模及其他模具>
再见 谢谢大家
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重庆三峡学院机械工程学院
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<压铸模、锻模及其他模具>
第三节 压铸合金

常见问题与解决方案
金属液流动不畅或填充不满
可能是由于金属温度过低、压力不足或模具设计不合理等原因导致。
产品表面质量差
可能是由于模具表面粗糙、金属液温度过高或冷却不充分等原因导致。
常见问题与解决方案
• 产品尺寸精度低：可能是由于模具磨损、温度变 化或注射压力不稳定等原因导致。
常见问题与解决方案
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压力铸造设备维护与保养方法
日常维护内容及周期安排
清洁设备
每日清理设备表面灰尘、油污 ，保持设备清洁。
检查润滑系统
每日检查润滑系统油位、油温 及油质，确保润滑良好。
检查紧固件
每周检查设备紧固件是否松动 ，及时紧固。
检查安全防护装置
每周检查安全防护装置是否完 好，确保操作安全。
故障诊断与排除技巧
电气控制系统
控制设备的运行，实现自动化 生产。
工作原理及流程
工作原理
压力铸造设备利用液压系统提供的动力，驱动压射机构将金属液快速压入模具 型腔中，并在高压下冷却凝固成型。
工作流程
合模 → 锁模 → 压射 → 增压 → 保压 → 开模 → 顶出铸件。
关键技术与特点
高压快速压射技术
实现金属液在极短时间内充满模具型腔，减少卷气、氧化等 缺陷。
汽车制造领域
3C电子领域
3C电子产品对零部件的精度和外观要 求较高，压力铸造技术能够满足这些 要求，因此在3C电子领域具有较大的 应用潜力。