压铸模具设计第二章

压铸模具设计第二章压铸过程原理及常用压铸合金1第2章压铸过程原理及常用压铸合金2.1压铸压力和压铸速度2.2液态金属充填铸型的特点2.3常用压铸合金22.1压铸压力和压铸速度1、压铸压力由压铸机的压射机构通过工作液体将压力传递给压射活塞，然后由压射活塞经压射冲头施加于压室内的金属液上。表示形式：压射力和压射比压。32.1压铸压力和压铸速度1、压铸压力压射力：压铸机压射机构中推动压射活塞的力。当无增压机构时，当有增压机构时，42.1压铸压力和压铸速度1、压铸压力压射比压：压室内金属液在单位面积上所受到的压力。压射比压与压射力成正比，而与压射冲头的截面积成反比。压铸压力通常是指压射比压。52.1压铸压力和压铸速度2、压射比压变化曲线I、慢速封孔阶段II、充填阶段III、增压阶段IV、持压阶段62.1压铸压力和压铸速度2、压射比压变化曲线一是熔融合金在流动中的流体动压力，完成充填和成型过程；二是在充填结束后，以流体静压力形式出现的最终压力，对凝固过程中的合金进行“压实”。72.1压铸压力和压铸速度3、压铸速度概念：压射速度和充填速度。压射速度：压铸机压射缸内的液压推动压射冲头前进的速度。充填速度：液体金属在压力作用下，通过内浇道进入型腔的线速度。82.1压铸压力和压铸速度3、压铸速度充填速度需根据合金的特性和铸件的结构特点来确定，并且受压射速度、压射比压和内流道截面积三个因素影响。压铸速度通常是指充填速度。92.1压铸压力和压铸速度3、压铸速度压射比压与充填速度的关系考虑摩擦引起动能损失102.2液液态态金金属属充充填填铸铸型型的的特特点点1、、喷喷射射充充填填理理论论1932年年弗弗洛洛梅梅尔尔（（Frommer））根根据据锌锌合合金金压压铸铸的的实实际际经经验验提提出出液液体体金金属属的的充充填填过过程程是是遵遵循循流流体体力力学学定定律律，，并并且且有有摩摩擦擦和和涡涡流流现现象象。。112.2液液态态金金属属充充填填铸铸型型的的特特点点2、、全全壁壁厚厚充充填填理理论论勃兰兰特特（（Brandt））1937年年用用铝铝合合金金压压入入一一矩矩形形截截面面铸铸型型中中得得出出：：液液体体金金属属压压入入型型腔腔后后，，随随即即扩扩展展至至型型壁壁，，然然后后沿沿整整个个型型腔腔截截面面向向前前充充填填，，直直到到整整个个型型腔腔充充满满金金属属液液为为止止。。122.2液液态态金金属属充充填填铸铸型型的的特特点点3、、三三阶阶段段充充填填理理论论巴顿顿（（Barton））于于1944年年提提出出液液体体金金属属充充填填铸铸型型的的过过程程是是一一个个包包含含着着流流体体力力学学和和热热力力学学的的复复杂杂过过程程，，充充填填过过程程可可分分为为三三个个阶阶段段。。(a)形形成成薄薄壳壳层层(b)继继续续充充填填(c)即即将将充充满满(d)充充满满型型腔腔后后形形成成封封闭闭水水力力学学系系统统132.3常常用用压压铸铸合合金金1、、对对压压铸铸合合金金的的要要求求高温温下下强强度度和和硬硬度度高高，，塑塑性性好好。。收缩缩率率小小，，产产生生裂裂纹纹和和变变形形的的倾倾向向小小。。结晶晶温温度度范范围围小小，，产产生生缩缩孔孔、、疏疏松松倾倾向向小小。。过热热温温度度不不高高时时流流动动性性好好，，便便于于填填充充复复杂杂型型腔腔。。与型型壁壁产产生生物物化化作作用用的的倾倾向向小小，，减减小小粘粘模模和和相相互互合合金金化化。。142.3常常用用压压铸铸合合金金2、、锌锌合合金金压铸铸性性能能很很好好，，易易填填充充结晶晶温温度度范范围围小小、、不不易易产产生生疏疏松松浇注注温温度度较较低低、、模模具具寿寿命命较较长长不粘粘附附模模具具型型壁壁，，不不腐腐蚀蚀模模具具力学学性性能能较较高高，，抗抗压压和和耐耐磨磨性性好好能够够接接受受各各种种表表面面处处理理优点152.3常常用用压压铸铸合合金金2、、锌锌合合金金老化化现现象象：：温温度度低低于于0℃℃时时，，其其冲冲击击韧韧度度急急剧剧降降低低；；温温度度升升高高时时，，力力学学性性能能下下降降，，且且易易发发生生蠕蠕变变。。尺寸寸变变化化：：由由于于锌锌合合金金压压铸铸后后内内部部组组织织的的变变化化、、湿湿空空气气和和高高温温引引起起的的腐腐蚀蚀作作用用，，使使得得压压铸铸后后的的铸铸件件发发生生尺尺寸寸收收缩缩。。缺点162.3常常用用压压铸铸合合金金2、、锌锌合合金金172.3常常用用压压铸铸合合金金3、、铝铝合合金金密度度较较锌锌合合金金小小，，比比强强度度大大，，高高温温、、低低温温力力学学性性能能均均很很好好具有有良良好好的的耐耐蚀蚀性性导电电性性和和导导热热性性均均很很好好，，切切削削性性能能也也好好具有有较较大大的的比比热热容容和和凝凝固固潜潜热热线收收缩缩率率较较小小，，具具有有良良好好的的填填充充性性能能、、较较小小的的热热裂裂倾倾向向优点182.3常常用用压压铸铸合合金金3、、铝铝合合金金较大大的的体体收收缩缩率率，，易易在在最最后后凝凝固固处处发发生生集集中中缩缩孔孔；；铝硅硅系系合合金金、、纯纯铝铝易易发发生生粘粘模模；；纯铝铝铸铸造造性性差差，，易易氧氧化化，，只只能能用用来来压压铸铸电电动动机机转转子子。。缺点192.3常常用用压压铸铸合合金金3、、铝铝合合金金汽车车上上应应用用摩托托车车上上应应用用电动动工工具具上上应应用用202.3常常用用压压铸铸合合金金4、、镁镁合合金金最轻轻的的金金属属结结构构材材料料，，纯纯镁镁密密度度为为1.74g/cm3，镁镁合合金金密密度度为为1.75～～1.90g/cm3，仅仅次次于于铸铸钛钛合合金金和和高高强强度度结结构构钢钢。。镁合合金金具具有有明明显显的的性性能能优优势势，，被被誉誉为为““21世世纪纪的的绿绿色色工工程程材材料料”。。212.3常常用用压压铸铸合合金金4、、镁镁合合金金质轻轻，，密密度度是是铝铝的的2/3、、钢钢的的1/4，，比比强强度度和和比比刚刚度度高高阻尼尼减减振振性性能能好好，，疲疲劳劳强强度度比比铝铝合合金金高高受冲冲击击载载荷荷所所吸吸收收的的能能量量比比铝铝合合金金大大一一半半以以上上熔点点低低、、凝凝固固快快、、收收缩缩小小、、不不腐腐蚀蚀钢钢质质模模具具易于于回回收收和和切切削削加加工工良好好的的电电磁磁屏屏蔽蔽性性能能、、导导热热导导电电性性能能脱模模性性能能好好，，较较小小的的出出模模斜斜度度也也不不会会出出现现粘粘模模现现象象优点222.3常常用用压压铸铸合合金金4、、镁镁合合金金镁与与氧氧的的化化学学亲亲和和力力很很大大，，氧氧化化剧剧烈烈很很易易燃燃烧烧，，在在熔熔炼炼和和铸铸造造时时均均需需采采用用专专门门的的防防护护措措施施。。结晶晶温温度度间间隔隔较较大大，，体体收收缩缩和和线线收收缩缩均均较较大大，，压压铸铸时时易易产产生生缩缩松松和和热热裂裂。。镁的标准准电极电电位较低低，抗蚀蚀性较低低，需进进行表面面氧化处处理和涂涂漆保护护。缺点232.3常用用压铸合金金4、镁合金金

镁合金轮毂奔驰坐椅框架发动机笔记本外壳壳手机外壳照相机外壳壳242.3常用用压铸合金金5、铜合金金力学性能高高，绝对值值超过锌、、铝和镁等等合金在大气中及及海水中都都有良好的的抗蚀性能能具有小的摩摩擦因数，，耐磨性也也很好疲劳极限和和导热性都都很高线膨胀系数数较小导电性能好好，具有抗抗磁性能优点252.3常用用压铸合金金5、铜合金金铜合金管件件水龙头内燃机轴瓦瓦装饰器件262.3常用用压铸合金金6、压铸合合金的选用用能满足压铸铸件的力学学性能、精精度、使用用温度等要要求；熔点低，结结晶温度范范围小，熔熔点以上温温度时有良良好的流动动性，凝固固后收缩量量小；在高温下有有足够的强强度和可塑塑性，热脆脆性小；有良好的物物理化学性性能，如耐耐磨性、导导电性、抗抗蚀