压力铸造工艺及应用领域

压力铸造（简称压铸）是将熔融的金属在高压下，快速压入金属型，并在压力下凝固，以获得铸件的方法。所用比压为5～150MPa，充填速度约为0.5～50m/s，充型时间0.01～0.2s。

1.压铸设备

压铸设备为压铸机，其根据压室工作条件不同，分为冷压室压铸机和热压室压铸机两类。热压室压铸机的压室与坩埚连成一体，而冷压室压铸机的压室是与坩埚分开的。冷压室压铸机又可分为立式和卧式两种，目前以卧式冷压室压铸机应用较多。

压铸所用的铸型称为压型，由定型、动型构成。将定量金属液浇入压室，柱塞向前推进，金属液经浇道压入压铸型型腔中，经冷凝后开型，由推杆将铸件推出。冷压室压铸机，可用于压铸熔点较高的非铁金属，如铜、铝和镁合金等。

2.压铸工艺过程

卧式冷压室压铸机的工作过程如图2-52所示。图2-52a所示为预热金属铸型，喷涂料、合型、注入金属液；图2-52b所示为压射冲头在高压下推动金属液充满型腔并凝固；图2-52c所示为打开铸型，用顶杆顶出铸件。

图2-52 卧室冷压室压铸机的压铸过程示意图

a）预热金属铸型 b）充型 c）打开铸型 1—浇道 2—型腔 3—动型 4—定型 5—液态金属 6—压室 7—压射冲头 8—余料

3.压铸件的结构工艺性

1）压铸件上应消除内侧凹，以保证压铸件从压型中顺利取出。

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。(www.xing528.com)

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，厚壁处不易得到补缩而形成缩孔、缩松。压铸件适宜的壁厚：锌合金为1～4mm，铝合金为1.5～5mm，铜合金为2～5mm。

4）对于复杂而无法取型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，可采用嵌铸法，把镶嵌件先放在压型内，然后和压铸件铸合在一起。

4.压力铸造的特点和应用

1）压铸件尺寸精度高，表面质量好，强度高，在压力下结晶，结晶致密，抗拉强度比砂型铸造提高25%～30%，尺寸公差等级为CT4～CT8，表面粗糙度值Ra为1.6～6.3μm，可不经机械加工直接使用，而且互换性好。

2）可以压铸壁薄、形状复杂以及具有很小孔和螺纹的铸件，如锌合金的压铸件最小壁厚可达0.8mm，最小铸出孔径可达0.8mm，最小可铸螺距可达0.75mm。还能压铸镶嵌件，广泛用于汽车发动机上的铝镁铸件，如图2-53所示。

3）生产率高，（一般冷压室压铸机平均每小时压铸600～700次）可实现半自动化及自动化生产。

4）气体难以排出，压铸件易产生皮下气孔，压铸件不能进行热处理，也不宜在高温下工作；由于压铸速度极高，金属液凝固快，型腔内的气体很难排出厚壁处来不及补缩，致使铸件内部易产生气孔和缩松，因此压铸件不能进行较多余量的切削加工；压铸合金的种类受限制，压铸高熔点合金（铸铁、铸钢）时，压型寿命低；设备投资大，铸型制造周期长、造价高，不宜小批量生产。

图2-53 嵌铸件

1—嵌件 2—压铸合金

压力铸造主要用于生产锌合金、铝合金、镁合金和铜合金等铸件；广泛用于汽车、拖拉机、仪表和电子仪器工业、农业机械、国防工业、计算机、医疗器械等制造业。