篇一：压铸的论文
一， 引言
1.1压力铸造的概念
压力铸造（简称压铸）是在高压作用下将液态或半液态金属快速压入铸型中，并在压力下凝固而获得铸件的方法。
压铸所用的压力一般为30~70MPa，充型速度可达5~100m/s，充型时间为0.05~0.2s。金属的压力铸造广泛用于汽车、冶金、机电、建材等行业。目前90%的镁铸件和60%的铝铸件都采用压力铸造成型。
压力铸造作为一种终形和近终形的成形方法,具有生产效率高、经济指标优良、压铸件尺寸精度高和互换性好等特点,在制造业,尤其是规模化产业获得了广泛的应用和迅速的发展。
1.2压力铸造的发展
目前压铸生产中应用最多的是铝合金与镁合金，但这两种合金都存在比较明显的不足， 这些不足限制了压铸业的发展和压铸件的应用，同时也为今后压铸业及压铸合金的发展指明了方向，镁合金是近年来广受世界关注的新兴材料，应用 于压力铸造的优点有高的生产率、高精度好的表面质量、精细的铸件晶粒、可压铸薄壁和复杂结构的产品。镁合金压铸和铝合金压铸相比，生产率高50 %，可使用钢模延长服务寿命，更低的潜热节省50%能量、好的机加工性、模具成本节省、熔体具有更高的流动性。镁合金压力铸造也有一些不利的方面，例如：由于极高的液体填充速度和凝固速度易产生卷入性气孔，铸件不能太厚 壁厚只能局限于一定的尺寸，便宜的压铸合金 有限的力学性能 ，有限的可使用压铸合金种类。
目前绝大部分铝合金应用于压铸生产，主要因为铝合金易于成型有较多合金牌号可以满足不同环境的要求，铝合金密度小、铸件质量轻、比强度较高、高的生产率高精度。铝合金也有一些缺点比如铝合金容易粘模，在一定程度上影响了铸件的表面质量。铝合金结晶潜热比较高，对压铸模具的热冲击比较大，缩短了模具的使用寿命。与镁合金相比生产效率较低另外成本较高。
1.3压力铸造在中国的发展现状
中国压铸工业现拥有压铸厂点及相关企业共约3000家,其中专业压铸厂800家,非专业压铸生产点1600家,合计2400家,压铸企业占企业总数的82.5%;另外压铸机及辅助设备企业165家,模具企业100家,原辅材料企业135家,合计400家,占13.7%;有关科研单位、大专院校、协会组织、技术咨询服务机构及杂志社
等合计112家,占3.8%。拥有压铸机共8000余台,压铸职工逾5万名,年产压铸件30余万吨,产值近100亿元。
50年代,压铸从航空、仪表、机电等行业首先推广应用并得到发展,随着家用电器和五金行业的飞跃发展,特别是乡镇企业的兴起,以及汽车工业,特别是轿车和摩托车工业的飞速发展,迅速将压铸技术和规模推向前所未有的高度。90年代以来, 由于外资的涌入,合资、独资的压铸企业如雨后春笋,这些新兴的企业以精良的设备和先进的技术,成为压铸工业发展中的一支新生力量。
二， 压铸合金
作为压铸技术的重要组成部分, 压铸合金包括铝合金、镁合金、锌和锌铝合金、铜合金、黑色金属和金属基复合材料。铜合金压铸件具有很高力学性能和耐蚀性。与其它有色金属相比, 铜合金压铸所需的压力高和温度高
( 982~1066℃) , 明显缩短压铸型的寿命, 从而导致黄铜合金压铸型成本较高。当零件需要较高的强/ 硬度、耐蚀性或耐磨性时,选择铜合金压铸成形比起其它工艺方法还是比较经济的。由于铸型材料的原因,黑色金属的压铸成形目前应用尚不广泛。现今广泛应用的是铝合金、镁合金和锌合金，下文将以这三种为主进行介绍。
2.1铝合金
铝合金是以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝合金中元素种类及含量不同，对铝合金的性能影响很大，不同成分的铝合金有不同的应用领域铝合金密度低，但强度比较高，接近或者超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶铝合金及化学工业中已大量应用。
根据铝合金合金成分不同，将铝合金分为如下几个系，主要成分及应用如表一（本文中，各成分含量如无特别说明，皆指质量百分含量，取自JIS H5301(1979)）：
表一
铝合金种类
Al-Si系
Al-Si-Cu系
Al-Si-Mg系
Al- Mg系
Al-7Si-0.3Mg
系
Al-4Cu-18Si
简称 ADCL 性能及应用 86%~89Al,11%~14%Si,合金液流动性哈，裂纹倾向性小，耐腐蚀性能高。 ADC10，ADC12 铸造性能良好，有良好的力学性能。 ADC3 具有良好的力学性能，奶腐蚀性和铸造性能良好。 ADC5，ADC6 具有良好的抗腐蚀性，但易过烧，铸造性能差。 AcAc 用了生产低速充填、气孔少的铸件，经过处理后偶一定强度的铸件。 过共晶铝硅合金 具有良好的耐磨性能。
2.2锌合金
锌合金是以锌为基加入其他元素组成的合金。常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等低温锌合金。锌合金熔点低，流动性好，易熔焊，钎焊和塑性加工，在大气中耐腐蚀，残废料便于回收和重熔；但蠕变强度低，易发生自然时效引起尺寸变化。熔融法制备，压铸或压力加工成材。生产率高，铸肌美观，形状尺寸精度高，有良好的力学性能，适合生产较薄的精密铸件，耐腐蚀性仅次于铝合金。但是锌合金高温使用时，强度会降低，低温使用时冲击值明显降低，锌合金由于混入微量杂质，易引起晶间腐蚀。
锌合金压力铸造材料化学成分如表二：
表二
2.3镁合金
镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小
（1.8g/cm3镁合金左右），比强度高，弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。在实用金属中是最轻的金属，镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。它是实用金属中的最轻的金属，高强度、高刚性。其加工过程及腐蚀和力学性能有许多特
点：散热快、质量轻、刚性好、具有一定的耐蚀性和尺寸稳定性、抗冲击、耐磨、衰减性能好及易于回收；另外还有高的导热和导电性能、无磁性、屏蔽性好和无毒的特点。
压力铸造中，镁合金是最轻的，有优越的切削性能，力学性能仅次于铝合金，比强度高。镁合金压力铸造材料化学成分如表三。
表三
合金
MDC1A
MDC1B Cu ＜0.10＜0.35 Zn 0.35~1.0
0.35~1.0 Al 8.3~8.7 8.3~8.7 Mn ＞0.15 ＞0.15 Si ＜0.50＜0.50 Ni ＜0.03＜0.03 Mg 余量
余量
三， 压铸机
压铸技术发展至今有150余年的历史, 与传统的、古老的铸造技术相比, 只能说是一种年轻的工艺技术。然而, 由于压铸技术所具有的许多特点, 使压铸件的应用领域日益扩大, 遍及各个工业门类, 因而发展速度十分惊人, 受到了普遍的关注。压铸机是压铸生产中重要的基础技术装备, 与压铸工艺的互存、互动关系非常突出, 压铸工艺的改进或采用新的技术, 都要有与之相应的或新型的压铸机作为技术支撑。所以, 在压铸技术的发展进程中, 压铸机始终担负着重要的角色, 起着积极的、直接的推动作用。
3.1压铸机的分类
压铸机的分类方法有很多，根据使用范围可分为通用压铸机和专用压铸机；通常也按锁模力的大小进行分类。按机器结构，压铸机又可分为热室压铸机和冷室压铸机两类，其中热室压铸机分为常规热室压铸机和卧室压铸机；冷室压铸机分为立式、卧式和全立式三种，根据应用不同选择不用的类型。
3.2压铸机的组成
（1）合模机构：指压铸机上驱动压铸机进行合拢和开启动作的机构。当模具合拢之后，能提供足够的动力使模具锁紧，确保在压射填充的过程中模具的分型面不会张开。锁紧模具的力叫做锁模力，单位以千牛记，是表征压铸机大小的首要参数。
（2）压射机构：按规定的速度推送压室内的金属液, 并有足够的能量使之流经模具内的浇道和内浇口, 进而填充入模具型腔, 随后保持一定的压力传递给正在凝固的金属液, 直至形成压铸件为止。在压射动作全部完成后, 压射冲头返回复位。
（3）液压系统：为压铸机的运行提供足够的动力和能量。
（4）电气控制系统：控制压铸机各机构的执行动:作按预定程序运行。
（5）零部件及机座：所有零部件经过组合和装配, 构成压铸机整体, 并固定在机座上。
（6）其他装置：先进的压铸机还带有参数检测、故障报警、压铸过程监控、计算机辅助的生产信息的存储、调用、打印及其管理系统等。
（7）辅助装置：根据自动化程度配备浇料、喷涂、取件等装置。
3.3压铸机工作原理简述
3.3.1热室压铸机
图一，1.压铸件2.内浇口3.分流器4.直浇道5.喷嘴6.鹅颈通道7.金属液8.
压射冲头9.浇壶10.熔炉
热室压铸机简单工作原理如图一。热室压铸机的熔炉（10）放置在机器内，机器工作前，先将金属液浇入熔炉内，带有压室及鹅颈通道的浇壶（9）和压射冲头（8）都浸泡在金属液（7）中。模具开合呈水平移动，开模后压铸件留在动模上。工作步骤参考如下：
（1）
（2）
（3） 机器头板及模具浇口套与喷嘴贴紧(有的机器没有这个程序)； 合拢模具; 在压射冲头处于图中的位置时, 金属液从侧面的孔口进入浇壶内的各个空间, 流入后, 鹅颈通道6内的液面与熔炉内的液面平齐;
（4）
（5） 压射冲头以较慢的压射速度向下移动, 至封住侧孔; 压射冲头高速压射推送金属液, 经过鹅颈通道6、喷嘴5、模具的直浇道4、分流器3, 从内浇口2填充进入模具型腔, 随后便凝固成为压铸件1;
（6） 压射冲头提升, 喷嘴及鹅颈通道内的金属液回流至浇壶内
;
篇二：压铸成型工艺论文
压铸成型工艺
摘要
压力铸造简称压铸，是一种将熔融合金液倒入压室内，以高速充填钢制模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。压力铸造是目前成型有色金属铸件的重要成型工艺方法。压铸的工艺特点是铸件的强度和硬度较高，形状较为复杂且铸件壁较薄，而且生产率极高。压铸模具是压力铸造生产的关键，压铸模具的质量决定着压铸件的质量和精度，而模具设计直接影响着压铸模具的质量和寿命。因此，模具设计是模具技术进步的关键，也是模具发展的重要因素。
关键词：压力铸造；压铸模具
（一）压力铸造的特点
高压力和高速度是压铸中熔融合金充填成型过程的两大特点。压铸中常用的压射比压在几兆帕至几十兆帕范围内，有时甚至高达500MPa。其充填速度一般在0.5～120m/s范围内，它的充填时间很短，一般为0.01～0.2s，最短的仅为千分之几秒。因此，利用这种方法生产的产品有着其独特的优点。可以得到薄壁、形状复杂但轮廓清晰的铸件。其压铸出的最小壁厚：锌合金为0.3mm；铝合金为0.5mm。铸出孔最小直径为0.7mm。铸出螺纹最小螺距0.75mm。对于形状复杂，难以或不能用切削加工制造的零件，即使产量小，通常也采用压铸生产，尤其当采用其他铸造方法或其他金属成型工艺难以制造时，采用压铸生产最为适宜。铸件的尺寸精度和表面粗糙度要求很高。铸件的尺寸精度为IT12～IT11面粗糙度一般为3.2～0.8μm，最低可达0.4μm。因此，个别压铸件可以不经过机械加工或仅是个别部位加工即可使用[1]。压铸的主要优点是：
(1)铸件的强度和表面硬度较高。由于压铸模的激冷作用，又在压力下结晶，因此，压铸件表面层晶粒极细，组织致密，所以表面层的硬度和强度都比较高。压铸件的抗拉强度一般比砂型铸件高25%～30%，但收缩率较低。
(2)生产率较高。压力铸造的生产周期短,一次操作的循环时间约5 s～3min 这种方法适于大批量生产。虽然压铸生产的优势十分突出，但是，它也有一些明显的缺点：
(1)压铸件表层常存在气孔。这是由于液态合金的充型速度极快，型腔中的气体很难完全排除，常以气孔形式存留在铸件中。因此，一般压铸件不能进行热处理，也不宜在高温条件下工作。这是由于加热温度高时，气孔内的气体膨胀，导致压铸件表面鼓包，影响质量与外观。同样，也不希望进行机械加工，以免铸件表面显露气孔。
(2)压铸的合金类别和牌号有所限制。目前只适用于锌、铝、镁、铜等合金的压铸。而对于钢铁材料，由于其熔点高，压铸模具使用寿命短，故钢铁材料的压铸很难适用于实际生产。至于某一种合金类别，由于压铸时的激冷产生剧烈收缩，因此也仅限于几种牌号的压铸。
(3)压铸的生产准备费用较高。由于压铸机成本高，压铸模加工周期长、成本高，因此压铸工艺只适用于大批量生产[2]。
压铸模具设计的意义
模具是压铸件生产的主要工具，因此在设计模具时应尽量注意使模具总体结构及模具零件结构合理，安全可靠，便于制造生产，压铸模浇排系统需合理设计。模具的加工、装配要到位，配合需适当，压铸模具的优化也是一个重要方面。压铸模具的优良程度很大程度上取决浇注系统以及排溢系统的设计。压铸生产
中，因为模具浇道形状、浇口与排溢口位置及压铸力等控制参数选择不合理导致压铸件缩孔、冷隔或者气孔等缺陷的情况常有出现。而对浇道和排溢口的形状、大小、位置以及压铸机压射工艺参数经过优化后可以大大减少这些缺陷[3]。综上所述，压铸模具的合理设计对于生产出高质量的铸件具有重要意义。
1.2压铸发展历史、现状及趋势
1.2.1压铸的发展历史
压铸始于19世纪，其最初被用于压铸铅字。早在1822年，威廉姆·乔奇（Willam Church）博士曾制造一台日产1.2～2万铅字的铸造机，已显示出这种工艺方法的生产潜力。1849年斯图吉斯（J. J. Sturgiss）设计并制造成第一台手动活塞式热室压铸机，并在美国获得了专利权。1885年默根瑟（Mersen-thaler）研究了以前的专利，发明了印字压铸机，开始只用于生产低熔点的铅、锡合金铸字，到19世纪60年代用于锌合金压铸零件生产。压铸广泛应用于工业生产还只是上世纪初，用于现金出纳机、留声机和自行车的产品生产。1904年英国的法兰克林（H. H. Franklin）公司开始用压铸方法生产汽车的连杆轴承，开创了压铸零件在汽车工业中应用的先例。1905年多勒（H. H. Doehler）研制成功用于工业生产的压铸机、压铸锌、锡、铜合金铸件。随后瓦格纳（Wagner）设计了鹅颈式气压压铸机，用于生产铝合金铸件。这种压铸机是利用压缩空气推送铝合金经过一个鹅颈式通道压入模具内，但由于密封、鹅颈通道的粘咬等问题, 这种机器没有得到推广应用。但这种设计是生产铝合金铸件的第一次尝试。20世纪20年代美国的Kipp公司制造出机械化的热室压铸机，但铝合金液有浸蚀压铸机上钢铁零部件的倾向，铝合金在热室压铸机上生产受到限制。1927年捷克工程师约瑟夫·波拉克（Jesef Pfolak）设计了冷压室压铸机，由于贮存熔融合
金的坩锅与压射室分离，可显著地提高压射力，使之更适合工业生产的要求，克服了气压热压室压铸机的不足之处，从而使压铸技术向前迈出重要一步[3]。20世纪50年代大型压铸机诞生，为压铸业开拓了许多新的领域。随着压铸机、压铸工艺、压铸型及润滑剂的发展，压铸合金也从铅合金发展到锌、铝、镁和铜合金，最后发展到铁合金，随着压铸合金熔点的不断增高而使压铸件应用范围也不断扩大[4]。
（二）我国压铸产业的发展
我国压铸工业在近半个世纪的发展中有了长足的进步。作为一个新兴产业，其每年都以8%～12%的良好势头快速发展。目前，我国拥有压铸厂点及相关企业2600余家，压铸机近万台，年产压铸件50余万吨。其中铝压铸件占67.0%、锌压铸件31.2%、铜压铸件1.0%、镁压铸件0.8%。我国的压铸厂点及相关企业中，压铸厂点2000余家，占企业总数的80%以上，压铸机及辅助设备企业、模具企业、原辅材料企业近398家，占13.7%，科研、大专院校、学会等其他单位合计112个，占总数的3.8%[5]。压铸机生产方面，我国约有压铸机生产企业20多个，年生产能力超过1000台，压铸机的供应能力很强。其中的中小型压铸机的质量较好，大型压铸机、实时控制的高性能的压铸机仍需进口，2000吨以上的压铸机正在研制中[5]。种种情况表明，中国的压铸产业已经相当庞大。 但是，与压铸强国相比，中国的压铸业还有着较大的差距。中国压铸企业的规模较小，企业素质不高，技术水平落后，生产效率较低。虽然与美国、日本等压铸先进国家相比，我国压铸件的生产占有一定的数量优势，但我国压铸企业以小型工厂为主，因此在管理水平和工作效率上，较之有很大的差距。另外，虽然我国生产的中小型压铸机质量较好，但大型压铸机、实时控制的高性能的
压铸机仍需进口，每年进口压铸机100台以上[6]。由此可见，我国不能算作压铸强国，只能是压铸大国。
近年来，由于中国工业的迅速发展，压铸产业已经逐渐向很多市场迈进。以中国的轿车工业压铸市场为支柱，中国的压铸业已经向摩托车行业、农用车行业、基础设施建设市场、玩具市场、家电产业等多个方向快速拓展，其势头方兴未艾[7]。
（三）压铸产业的发展趋势
由于整个压铸过程都是在压铸机上完成，因此，随着对压铸件的质量、产量和扩大应用的需求，开始对压铸设备提出新的更高的要求，传统压铸机已经不能满足这些要求，因此，新型压铸机以及新工艺、新技术应运而生。例如，为了消除压铸件内部的气孔、缩孔、缩松，改善铸件的质量，出现了双冲头（或称精、速、密）压铸；为了压铸带有镶嵌件的铸件及实现真空压铸，出现了水平分型的全立式压铸机；为了提高压射速度和实现瞬时增加压射力以便对熔融合金进行有效地增压，以提高铸件的致密度，而发展了三级压射系统的压铸机。又如，在压铸生产过程中，除装备自动浇注、自动取件及自动润滑机构外，还安装成套测试仪器，对压铸过程中各工艺参数进行检测和控制。它们是压射力、压射速度的显示监控装置和合型力自动控制装置以及电子计算机的应用等[8]。以下介绍的便是压铸行业中出现的新工艺技术。
(1)真空压铸
真空压铸是利用辅助设备将压铸型腔内的空气抽除且形成真空状态，并在真空状态下将金属液压铸成形的方法。其真空度通常在380～600毫米汞柱的范围内，可以通过机械泵获得。而对于薄壁与复杂的铸件，真空度应该更高。由于
篇三：压铸模具论文
目 录
一、摘要……………………………………………………………………………1
二、支架压铸件的结构分析…………………………………………….3
2.1压铸件结构…………………………………………………….......3
2.2尺寸精度 …………………………………………………………..3
2.3材料………………………………………………………………………3
三、支架压铸件的成型工艺参数……………………………………..3
3.1压力参数……………………………………………………………...3
3.2速度参数……………………………………………………………...5
3.3时间参数…………………………………………………………..….6
3.4温度参数……………………………………………………………...6
四、支架压铸件的模具概述………………………………………..…..7
4.1分型面的确定………………………………………………….……7
4.2浇注系统的设计……………………………………………….…..8
4.3顶出系统设计………………………………………………….….…8
4.4成型零件尺寸计算…………………………………………….…11
4.5压铸件装配图…………………………………………………….….12
五、总结………………………………………………………….…………….….13
1
二、支架压铸件的结构分析
2.1压铸件结构
该压铸件结构比较简单，但在三个方向均有侧面凹孔，因此压铸时要采用侧向抽芯机构抽芯。压铸件的表面大部分为曲面，用一般的机械加工法加工模具型腔比较困难，因此型腔部分宜用电脉冲机床加工。铸件壁厚基本均匀，但B-B刨面处壁略厚，容易出现热节。
2.2尺寸精度
该零件全部尺寸均未注公差。按图中要求，其公差IT12级，用压铸方法生产该零件完全能达到尺寸要求。
2.3材料
压铸件材料为YZAISi12，为压铸铝合金，可以用作压铸该零件的材料。查表得，其平均收缩率取0.7%。
2
三、支架压铸件的成型工艺参
《压铸成型设备3000字论文》
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