什麼是壓力鑄造
在高壓作用下使液態或半液態金屬高速度充填鑄型,並在壓力下凝固成鑄件的鑄造方法。所採用的壓力為 4~500兆帕,金屬充填速度為0.5~120米/秒。1838年美國人G.布魯斯首次用壓力鑄造法生產印報的鉛字,次年出現壓力鑄造專利。19世紀60年代以後,壓力鑄造法得到很大的發展,不僅能生產錫鉛合金壓鑄件、鋅合金壓鑄件,也能生產鋁合金、銅合金和鎂合金壓鑄件。20世紀30年代後又進行了鋼鐵壓力鑄造法的試驗。
壓力鑄造用的壓鑄機分熱壓室壓鑄機和冷壓室壓鑄機兩種(見圖)。熱壓室壓鑄機上的壓室浸在液態金屬中。壓射活塞處於最高位置時金屬流入壓室,活塞下壓,將壓室內的金屬經鵝頸道壓入合緊的壓鑄型型腔中,並迅速凝固成形。冷壓室壓鑄機的壓室與保温爐是分開的。壓鑄時先將定量液態金屬澆入壓室,再經壓射活塞壓入鑄型型腔,並凝固成形。熱壓室壓鑄機適用於壓鑄熔點低的鉛合金和鋅合金鑄件,也可用來壓鑄鎂合金鑄件。冷壓室壓鑄機適於壓鑄鋁合金、銅合金或鎂合金鑄件。
壓鑄型由定型和動型組成。動型上裝有頂出鑄件機構,有的還裝設金屬型芯機構以獲得鑄件的內腔,壓鑄型合型後型芯處於工作位置,開型時利用開型的動力將型芯自鑄件中取出,並將鑄件頂出型腔。常用壓鑄機的合型力為幾十至幾百噸,大型壓鑄機的合型力達5000噸左右。此外,壓鑄型中還有排氣系統、定位機構、温度控制裝置等。
普通壓鑄件內氣孔較多,不易熱處理和焊接,影響使用性能。因此生產中大多采用幾種特殊壓力鑄造法,常用的有真空壓鑄、充氣壓鑄和精、速、密壓鑄。
(1)真空壓鑄:壓鑄時把鑄型型腔內空氣預先抽走;
(2)充氣壓鑄:壓鑄時先在鑄型型腔內充滿氧氣,使液態金屬與氧氣形成固態氧化物,彌散地分佈於鑄件內部;
(3)精、速、密壓鑄:液態金屬低速充填鑄型型腔,金屬充滿型腔後,用小活塞補充加壓。
用壓力鑄造可製造形狀複雜的鑄件,壓鑄件的表面粗糙度為Ra5~0.32微米,尺寸精度可達 4~7級,鋅合金壓鑄件的最小壁厚為0.4毫米,能有效地節省材料、能源和加工工時。壓鑄件的重量小至數克,大到幾十千克。壓力鑄造法適用於大批量生產的鑄件,生產效率高,生產過程容易實現機械化和自動化,在汽車、儀表、農機、電器、醫療器械等製造行業中得到廣泛應用。
參考書目北京無線電工具設備廠:《壓鑄技術基礎》,國防工業出版社,北京,1978。
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