高压下快速凝固的金属铸造方法——压力铸造

在高压作用下将金属液以较高的速度压入高精度的型腔内，力求在压力下快速凝固，以获得优质铸件的高效率铸造方法称为压力铸造。它的基本特点是高压（5～150 MPa）和高速（5～100m/s）。

压铸机是压力铸造的基本设备。压铸机可分为热室压铸机和冷室压铸机两大类，冷室压铸机又可分为立式和卧式等类型，但它们的工作原理基本相似。图2－19为应用较广泛的卧式冷室压铸机，它采用高压油驱动，合型力大，充型速度快，生产率高。

图2－19　卧式冷室压铸机

压铸型是压力铸造生产铸件的模具，主要由固定半型和活动半型两大部分组成。固定半型固定在压铸机的定型座板上，由浇道将压铸机压射室与型腔连通。活动半型随压铸机的动型座板移动，完成开合型动作。完整的压铸型组成包括型体部分、导向装置、抽芯机构、顶出铸件机构、浇注系统、排气和冷却系统等部分。图2－20为压铸工艺过程示意图。

图2－20　压铸工艺过程示意图

1.压铸件的结构工艺性

压铸件的结构工艺性如下。

（1）为保证压铸件从压型中顺利取出，压铸件上应消除内侧凹。

（2）压力铸造可铸出细小的螺纹、孔、齿和文字等，但有一定的限制。

（3）应尽可能采用薄壁并保证壁厚均匀。由于压铸工艺的特点，金属浇注和冷却速度都很快，因而厚壁处不易得到补缩而形成缩孔、缩松。压铸件应具有适宜的壁厚，如锌合金的壁厚为1～4mm，铝合金的壁厚为1.5～5mm，铜合金的壁厚为2～5mm。(www.xing528.com)

（4）可采用嵌铸法生产复杂而无法取芯的铸件或局部有特殊性能（如耐磨、导电、导磁和绝缘等）要求的铸件。首先把镶嵌件放在压型内，然后和压铸件铸合在一起。

2.压力铸造的特点和应用

1）压力铸造的特点

压力铸造的优点如下。

（1）压力铸造可以压铸壁薄、形状复杂以及具有微小孔和螺纹的铸件，如锌合金的压铸件最小壁厚可达0.8 mm，最小铸出孔径可达0.8 mm，最小可铸螺距达0.75 mm，还能压铸镶嵌件。

（2）压铸件尺寸精度高，表面质量好，尺寸公差等级为IT13～IT12，表面粗糙度为Ra 6.3～1.6μm，可不经机械加工直接使用，且互换性好。

（3）压铸件的强度和表面硬度较高。由于是在压力下结晶，加上冷却速度快，压铸件表层晶粒细密，其抗拉强度比砂型铸件高25%～40%。

（4）生产率高，可实现半自动化及自动化生产。

压力铸造的缺点是金属液凝固快，厚壁处来不及补缩，易产生缩孔和缩松；气体难以排出，易产生皮下气孔，不能进行热处理，也不宜在高温下工作；设备投资大，铸型制造周期长，造价高，不宜进行小批量生产。

2）压力铸造的应用

压力铸造可用来生产锌合金、铝合金、镁合金和铜合金等铸件，广泛用于汽车、拖拉机制造业，仪表和电子仪器工业，农业机械，国防工业，计算机，医疗器械等行业。