职业教育材料成型与控制技术专业
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《铝合金铸件铸造技术》课程教案
—压铸工艺参数（压力）
制作人：刘洋
陕西工业职业技术学院
压力铸造—压铸工艺参数（压力）
压射力是指压射冲头作用于金属液上的力，来源于高压泵，压铸时它推动金属液充填到模具型腔中。在压铸过程中，作用在金属液上的压力并不是一个常数，而是随着不同阶段而变化。
压射力的大小由压射缸的截面积和工作液的压力所决定：
式中 FY—压射力(N)；
Pg—压射缸内的工作压力(Pa)，当无增压机构或增压机构未工作时，即为管道中工作液的压力；
D—压射缸直径(m)。
增压机构工作时，压射力为：
式中 Pg2—增压时压射缸内的工作压力(Pa)。
比压是压室内金属液单位面积上所受的力，即压铸机的压射力与压射冲头截面积之比。充填时的比压称压射比压，用于克服金属液在浇注系统及型腔中的流动阻力，特别是内浇口处阻力，使金属液在内浇口处达到需要的速度。有增压机构时，增压后的比压称增压比压，它决定了压铸件最终所受压力和这时所形成的胀模力的大小。压射比压可按下式计算:
式中 Pb一压射比压(Pa)；
d—压射冲头(或压室)直径(m)。
比压与压铸机的压射力成正比，与压射冲头直径的平万成反比。所以，比压可以通过改变压射力和压射冲头直径来调整。
在制订压铸工艺时，正确选择比压的大小对铸件的力学性能、表面质量和模具的使用寿命都有很大影响。首先，选择合适的比压可以改善压铸件的力学性能。随着比压的增大，压铸件的强度亦增加。这是由于金属液在较高比压下凝固，其内部微小孔隙或气泡被压缩，孔隙率减小，致密度提高。随着比压增大，压铸件的塑性降低。比压增加有一定限度，过高时不但使延伸率减小，而且强度也会下降，使压铸件的力学性能恶化。此外，提高压射比压还可以提高金属液的充型能力，获得轮廓清晰的压铸件。选择比压时，一般遵守以下原则：
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1.压铸件结构特征：
（1）薄壁压铸件，压射比压可选高些；厚壁压铸件，增压比压可选高些。
（2）形状复杂，压射比压可选高些。
微型振动马达（3）工艺性良好，压射比压可选低些。
2.压铸合金特性：
（1）结晶温度范围宽，增压比压可选高些。
（2）流动性差，压射比压可选高些。
（3）密度大，压射比压、增压比压可选高些。
3.浇注系统：
（1）流程长、转折多、浇口薄、阻力大，压射比压可选高些。
（2）浇道扁平，散热快，压射比压可选高些。
4.合金及压铸模具温度：
（1）合金浇注温度较低、压铸模具温度较低，压射比压可选高些。
（2）合金液与压铸模具温度差异较大时，压射比压可高些。
5.压铸件质量：
（1）压铸件内部质量要求高，增压比压可选高些。
（2）压铸件表面质量要求高，压射比压可选高些。
各种压铸合金的常用压射比压见表1。在压铸过程中，压铸机性能、浇注系统尺寸等因素对比压都有一定影响。所以，金属液在压室中所受到的压力并不能百分之百传向型腔中，压力损失可达20%～30%。
压力损失折算系数K值可参见表2。
表1 常用压铸合金的常用压射比压
比压 铸件结构 （MPa） 合金种类 | 铸件壁厚＜3mm | 铸件壁厚＞3mm |
结构简单 | 结构复杂 | 结构简单 | 结构复杂 |
锌合金 | 20～30 | 30～40 | 40～50 | 50～60 |
铝合金 | 25～35 | 35～45 | 40～60 | 60～70 |
铝镁合金 | 30～40 | 45～55 | 50～60 | 65～75 |
镁合金 | 30～40 | 40～50 | 50～60 | 60～80 |
铜合金 | 40～50汽车投影 | 导电碳油50～60 | 60～70 | 70～90 |
| | 水冷机柜 | | |
注：上述数字适用于冷压室压铸机。在热压室压铸机上，常用压铸压力为5～15MPa，最低可为1.5 MPa，最高不大于25MPa。
表 2 压力损失折算系数K值
条 件 | K值 |
直浇道导入口截面积A1与内浇口截面积A2之比(A1/A2) | ＞1 | =1 | 食品可追溯系统＜1 |
立式冷室压铸机 | 0.66～0.70 | 0.72～0.74 | 0.76～0.78 |
卧式冷室压铸机 | 0.88 |
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