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壓鑄:分高壓和低壓1.高壓鑄造(簡稱壓鑄)的實質是在高壓作用下,使液態或半液態金屬以較高的速度充填壓鑄型(壓鑄模具)型腔,並在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。 壓力鑄造,有高壓和高速充填壓鑄型的兩大特點。它常用的壓射比壓是從幾千至幾萬kPa,甚至高達2×105kPa。充填速度約在10~50m/s,有些時候甚至 可達100m/s以上。充填時間很短,一般在0.01~0.2s範圍內。 與其它鑄造方法相比,壓鑄有以下三方面優點: 產品質量好 鑄件尺寸精度高;表面光潔度好,一般相當於5~8級;強度和硬度較高,強度一般比砂型鑄造提高25~30%,但延伸率 降低約70%;尺寸穩定,互換性好;可壓鑄薄壁複雜的鑄件。 生產效率高 機器生產率高,例如中國產JⅢ3型臥式冷空壓鑄機平均八小時可壓鑄600~700次,小型熱室壓鑄機平均每八小時可壓鑄3000~7000次;壓鑄型壽命長,一付壓鑄型,壓鑄鐘合金,壽命可達幾十萬次,甚至上百萬次;易實現機械化和自動化。 經濟效果優良 由於壓鑄件尺寸精確,表泛光潔等優點。一般不再進行機械加工而直接使用,或加工量很小,所以既提高了金屬利用率,又減少了大量的加工裝置和工時;鑄件價格便易;可以採用組合壓鑄以其他金屬或非金屬材料。既節省裝配工時又節省金屬。 壓鑄缺點 壓鑄雖然有許多優點,但也有一些缺點,尚待解決。如: 1). 壓鑄時由於液態金屬充填型腔速度高,流態不穩定,故採用一般壓鑄法,鑄件內部易產生氣孔,延伸率不好,不能進行熱處理; 2). 對內凹複雜的鑄件,壓鑄較為困難;3).高熔點合金(如銅,黑色金屬),壓鑄型壽命較低; 4).不宜小批次生產,其主要原因是壓鑄型製造成本高,壓鑄機生產效率高,小批次生產不經濟; 5).裝置及模具成本高。 2.低壓鑄造 特點 (1)澆注時的壓力和速度可以調節,故可適用於各種不同鑄型(如金屬型、砂型等),鑄造各種合金及各種大小的鑄件。 (2)採用底注式充型,金屬液充型平穩,無飛濺現象,可避免捲入氣體及對型壁和型芯的沖刷,提高了鑄件的合格率。 (3)鑄件在壓力下結晶,鑄件組織緻密、輪廓清晰、表面光潔,力學效能較高,對於大薄壁件的鑄造尤為有利。 (4)省去補縮冒口,金屬利用率提高到90~98%。5)勞動強度低,勞動條件好,裝置簡易,易實現機械化和自動化。[1] 優點和缺點(相對重力金型鑄造而言) 優缺點 優點: 1)鑄造利用率非常高。(85~95%) 由於沒有冒口和澆道,澆口較小,因此可以大幅度降低材料費和加工工時。 2)獲得完美的鑄件。 容易形成方向性凝固,內部缺陷少。 3)氣體、雜物的捲入少。 可以改變加壓速度,熔湯靠層流進行充填。 4)可以使用砂制型芯。 5)容易實現自動化,可以多臺作業、多工序作業。 6)不受操作者熟練程度的影響。 7)材料的使用範圍廣。 8).可進行熱處理增強效能。缺點: 1)澆口方案的自由度小,因而限制了產品。 (澆口位置、數量的限制,產品內部壁厚變化等) 2)鑄造週期長,生產性差。 為了維持方向性凝固和熔湯流動性,模溫較高,凝固速度慢。 3)靠近澆口的組織較粗,下型面的機械效能不高。 4)需要全面的嚴密的管理(溫度、壓力等)。
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什麼是低壓壓鑄? 使用低壓壓鑄機, 熔化金屬裝在絕熱的、加壓密封的坩堝或熔爐中. 管道垂直向下透過熔爐, 它的底端浸入熔化金屬中且頂端法蘭用熔爐蓋密封, 模裝在熔爐上方的壓鑄機上, 並密封管道的開口端, 當給熔爐施加氣壓時, 熔爐排出熔化金屬並使熔化金屬沿著管道向上執行並進入模腔. 冷卻過程從模的未端依次進行, 最後到達給料頭, 給料頭是管道的嘴. 一旦鑄件開始冷卻, 那麼通過鬆弛空氣壓力的方法就把不需要的金屬返回到了熔爐之中。 開模, 取出鑄件並開始下一輪迴圈. 低壓壓鑄的優點 低壓壓鑄超過高壓壓鑄的最大優點是孔隙率降低. 特別是壁厚部分。 因為沒有流道, 冒口或澆口, 所以鑄造的效率是90~95%. 很少有殘渣碎屑需要再熔化, 這樣就節約了熔化金屬所需燃料的成本. 模具壽命比金屬型鑄造的模壽命長, 且模具成本比高壓壓鑄的成本低. 低壓壓鑄比高壓壓鑄有更多的合金選擇餘地. 由於使用的是熱處理合金, 且減小了空氣的夾帶量, 因此可以改善機械特徵. 低壓壓鑄過程中可以任意使用型芯, 但對於高壓壓鑄過程卻很難生產, 鎂合金鑄造也可採納這種過程. 低壓壓鑄的缺點 這種過程比高壓鑄過程生產率低, 且一般不適宜鑄造更小的零件, 表面處理和尺寸範圍不佳, 最低壁厚較大, 模具壽命比用高壓壓鑄壽命要短, 工模成本也高於金屬型鑄造. 高壓壓鑄 高壓壓鑄即壓鑄是指在壓鑄中熔化金屬高速壓入鋼模中, 從而保證了熔化金屬完全注入到兩個半模之間的模腔空間內. 強行射料冷卻收縮. 在熔化金屬進入模中的同時, 熱量流動離開金屬並進入模中, 金屬冷卻, 在完全冷卻之時, 開模並取出冷卻的鑄件. 把熔化金屬射入模中有兩種型別的機理. “冷室”機理是金屬在高溫條件下熔化, 而且熔化金屬如鋁、黃銅和鎂與鐵有親合力. 在冷室過程中有水平射料和垂直射料兩種射料系統. “熱室”機理常用鋅和鉛金屬, 金屬是在低溫條件下熔化且降低了與鐵的親合力. 高壓壓鑄是在壓力條件下把熔化金屬強行壓入一個已安全鎖定的模腔內的過程. 模腔內保持強大的壓力一直到模腔內的金屬冷卻下來, 金屬冷卻下來之後, 開模、頂出鑄件並取出, 鑄件取出之後, 潤滑模具, 合模並鎖定, 準備下一次迴圈這樣一個過程。 高壓壓鑄的優點 高壓壓鑄的生產率比金屬型鑄造或低壓壓鑄都要高得多. 生產的鑄件具有緊密的尺寸公差, 大大減少了機加工操作. 壓鑄件具有良好的表面處理, 也是電鍍的基本要求. 壓鑄件的壁厚可以作的更薄一些, 大大減輕了鑄件的總體重量, 更長的壓鑄工模壽命降低了單件的成本 . 在壓鑄操作中, 可以生產出更復雜的零件, 因此大大減小了裝配中部件的數量, 在高壓壓鑄中有些位置還可以鑲入外掛鑄造. 高壓壓鑄的缺點 高額的模具成本使數量很少的短期生產顯得不那麼經濟合算. 適合於壓鑄生產的合金數目有限以及鑄件的內部孔隙都限制了完整鑄件的熱處理或接合. 鐵或鋼合金一般不可壓鑄, 鑄件在鑄造大小和鑄件壁厚方面都會有限制, 這樣有些零件的壓鑄就沒有可能. 壓鑄機和維修成本都比其他的鑄造過程更高.