压铸工艺技术

压铸工艺参数

1．什么是压射比压，如何调节压射比压？

答：压射比压是压室内金属液在单位面积的压力，在保证产品质量的前提下，尽量使用较低的比压。灯饰压铸的比压一般小于50MPA，产品壁厚越大，比压要求越高。产品结构越复杂比压要求越高。

2．什么是压射速度，如何调节压射速度？

答：压射速度是指压铸时，压射头运动的速度，分慢压射速度和快压射速度，一般所说的压射速度是指快压射速度。慢压射速度的大小是以压射头经过浇料口时，不起金属液飞溅为好，一般为0.1～0.5M/S，快压射速度铝合金一般为：0.1～1.1M/S。铝合金压铸件壁厚越薄要求压射速度越快，铝合金压铸件形状越复杂要求压射速度越快，铝合金压铸件投影面越大要求压射速度越快，铝合金压铸件镇充路径越长要求压射速度越快。

3．什么是浇注温度，如何选择浇注温度？

答：浇注温度一般指金属液浇入压射室，充填型腔时平均温度。通常在保证成型和所要求表面质量的前提下，采用尽可能低的温度。铝合金的浇注温度为650℃～720℃，铸造合金流动性好，浇注温度可选低些；薄壁，形状复杂的铝合金压铸件浇注温度可选高些；压铸模具大，散热快，浇注温度可选高些。

4．什么是压铸模具温度，铝合金压铸模具正常生产时模具温度是多少？

答：模具温度是在生产过程中压铸模具的温度，铝合金压铸模具在正常生产时的温度为：200℃～280℃。一般铝合金压铸件越薄，结构越复杂，压铸模具温度要求越高。

5．什么叫充填时间？如何选择充填时间？

答：金属液开始射入型腔至充满所需时间称为充填时间。铝合金压铸充填时间为：0.01S～0.1S。填充时间的选择原则是：(1)合金浇注温度高，则充填时间应长些；(2)压铸模具温度高，则充填时间长些；(3)厚壁部位若离内浇口远，则填充时间应长些；(4)熔化热高的合金，充填时间应长些；(5)排气效果较差时，充填时间应长些。

6.什么是持压时间?持压的作用是什么?如何选择持压时间?

答：持压时间也叫保压时间，是金属液充满型腔后，在增压比压作用下凝固所需时间称为持压时间。持压的作用是使正在凝固的金属在压力下结晶，从而获得内部组织密的铝合金压铸件。压铸铝持压时间在铸件壁厚小于2.5MM时为1～2秒，铸件壁厚为2.5～6MM时为3～8秒。其选择原则是：(1)压铸合金结晶温度范围较高，持压时间延长些；(2)铸件壁厚大，持压时间可长些；(3)若为顶浇口，持压时间可长些，内浇口厚持压时间应长些。

7.什么是留型时间？如何选择留型时间？

答：留型时间也叫冷模时间，是铸件在压铸模具中停留时间。即从持压开始至开模顶出铸件前所需的时间。足够的留型时间保证铸件在模型中充分凝固，冷却并有一定的强度。通常使铸件顶出不变形、不开裂的最短时间为宜。铝合金压铸铸件的留型时为5S~30S，它与铸件的壁厚有着直接的关系，铸件壁厚越厚，留型时间越长。

压铸涂料

1．什么是压铸涂料？

答：压铸过程中对型腔壁面，型芯表面，压铸模具和压铸机的摩檫部分（如滑块、顶出元件、冲头及压射室）等以喷涂的润滑材料和稀释剂的混合物通称为压铸涂料。

2．压铸涂料的作用是什么？

答：（1）高温时保持良好的润滑性能；

（2）避免高温熔融合金对型腔表面的冲刷作用和预防粘模现象，改善模型的工作条件；

（3）减少模型的导热率，保持熔融合金流性，从而改善合金的成型性；

（4）减少铸件与模型成型部分之间的摩擦、从而减小型芯和型腔被磨损，延长压铸模具的使用寿命和提高铸件表面质量。

3．对压铸涂料的要求是什么？

答：（1）挥发点低，在100～150℃时稀释能所很快地挥发；

（2）涂覆性好；

（3）对模型及铸件没有腐蚀作用；

（4）润滑性好；

（5）性能稳定；

（6）无特殊味道，在高温时不析出或不分解出有害气体；

（7）配制工艺简单；

（8）来源丰富，价格低廉。

4．常用的铝合金压铸涂料有哪些？

答：（1）石墨+机油，用于成型部分，射冲头，压射室较多；

（2）石油+沥青，配比85：15，把沥青加热至80℃熔化后加入石油搅拌均匀即可，可预防粘模；

（3）胶体石墨，用于压室和压射冲头（市场有售）；

（4）水基涂料，稀释喷雾化剂，型腔表面防粘模。

压铸件的缺陷特征、产生原因及防止方法

一、压铸件的流痕及花纹的特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：主要铸件表面上有与金属液流动方向一致的条纹，明显可见，后来居上金属和基体不一样，无方向的纹路，无发展趋势。

（2）产生原因：

1、首先进入型腔的金属液形成一个极薄而又不完全的金属层后，被随后而来的金属液所弥补而产生的接痕；

2、压铸模具模温过低；

3、内浇道截面积过小及位置不当而产生喷溅；

4、作用于金属液上的压力不足；

5、涂料用量过多。

（3）防止方法：

1、提高压铸模具模温；

2、调整内浇道截面积及位置；

3、调整内浇道金属液的速度及压力；

4、适当地选用涂料及调整用量。

二、压铸件的网状毛刺、龟裂纹特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：压铸件表面上有网状发丝一样凸起的痕迹，随压铸次数增加而不断扩大和延伸。

（2）产生原因：

1、压铸模具型腔表面产生龟裂 ；

2、压铸模具材料不当或热处理工艺不正确；

3、压铸模具温度冷热变化太大；

4、浇注温度过高；

5、压铸模具预热不足；

6、型腔表面粗糙；

7、压铸模具镶块强度低或有尖角。

（3）防止方法：

1、正确选用压铸模具材料及热处理工艺；

2、浇注温度不宜过高，尤其是高熔点合金；

3、压铸模具预热要充分；

4、压铸模具要定期或生产一定次数后回火处理，打磨成形部位的表面。

三、压铸件的冷隔特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：压铸件表面有明显的、不规则的，下陷的线性形纹路（有穿透与不穿透两种）形状细小而狭长，有的交接边缘光滑，有断开的可能。

（2）产生原因：

1、两股金属流相互对接，但未完全熔合而又无夹杂存在其间，两股金属的结合力很薄弱；

2、浇注温度或模具温度偏低；

3、选择合金不当，流动性差；

4、浇道位置不对或流路过长；

5、填充速度低；

6、压射比压低。

（3）防止方法：

1、适当提高浇注温度；

2、提高压射比压，缩短填充时间；

3、提高压射速度的同时加大内浇道截面积；

4、改善排气条件；

5、正确选用合金，提高合金的流动性。

四、压铸件的缩陷（凹陷）特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：在铸件厚大部分的表面上有平滑的凹陷（状如盘碟）。

（2）产生原因：

1、由收缩引起：A、压铸件结构设计不当，壁厚差太大；B、合金收缩大； C、浇道位置不当；D、压射比压低；E、模具局部温度过高。

2、由憋气引起： 填充型腔时，局部气体未排出，被压缩在型腔表面与金属液界面之间。

（3）防止方法：

1、壁厚应均匀；

2、厚薄过度要缓和；

3、选用收缩性小的合金；

4、正确选择合金液导入位置及增加内浇道截面积；

5、增加压射压力，增加填充时间；

6、适当降低浇注温度及模具的温度；

7、对局部高温处要进行冷却；

8、改善排溢条件；

五、压铸件的印痕特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：

1、铸件表面与模具型腔表面接触所留下的痕迹；

2、铸件表面上出现阶梯痕迹。

（2）产生原因：

1、由顶出元件引起

①顶杆端面被磨损；

②顶杆调整不齐；

③模具型腔拼接部分和其他活动部分配合不好。

2、由拼接活动部分引起

①镶拼活动部分引起；

②活动部分松动或磨损；

③铸件的侧壁表面，由动、定模互相穿插的镶件所形成。

（3）防止方法：

1、工作前要检查，修好压铸模具；

2、顶杆长短要调整到适当位置；

3、紧固镶块和其他活动部分；

4、设计时要消除穿插的镶嵌形式，改进模具结构。

六、压铸件的铁豆（冷豆）特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：铸件表面嵌有冷豆，未与铸件完全融合的金属颗粒（通常在欠铸处）。

（2）产生原因：

1、浇注系统设置不当；

2、填充速度快；

3、金属液过早地流入型腔。

（3）防止方法：

1、改进浇道系统避免金属液直冲型芯、型壁；

2、增大内浇道截面积；

3、改进操作，调整机器。

七、压铸件上的粘附物痕迹特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：小片状的金属或非金属物与金属的基体部分熔接，在外力的作用下小片状物剥落后，铸件表面有的发亮，有的为暗灰。

（2）产生原因：

1、在压铸模具型腔表面上有金属或非金属残留物；

2、浇注时带进杂质附着在型腔表面上。

（3）防止方法：

1、在压铸前要对型腔、压室及浇注系统清理干净，去除型腔表面粘附物；

2、对浇注的合金液要清理干净；

3、选择合适的涂料，喷涂要均匀。

八、压铸件的分层（夹皮及剥落）特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：铸件局部有明显的金属分层。

（2）产生原因：

1、压铸模具刚性不够，在金属液填充过程中，模板产生抖动；

2、压射冲头与压室配合不好，在压射中冲头前进时速度不平稳；

3、浇道系统设计不当。

（3）防止方法：

1、加强压铸模具刚性，紧固压铸模具部件，使之稳定；

2、调压射冲头与压室的配合同隙；

3合理设计浇道系统。

九、压铸件的机械拉伤特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：铸件表面顺着出模方向留有擦伤的痕迹。

（2）产生原因：

1、压铸模具设计和制造不正确，如型芯的成型部分无斜度或负斜度；

2、型芯或型壁上压伤影响出模；

3、铸件顶出时有偏斜。

（3）防止方法：

1、拉伤部位固定时检查压铸模具，修正斜度、打光压痕；

2、拉伤面无固定位置时，要注意增加涂料；

3、检查合金成分,如铝合金中铁的含量不小于0.6 ％  ；

4、调整顶杆，使顶出力平衡。

十、压铸件的粘模拉伤特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：压铸合金与型壁粘连而产生拉伤痕迹，在严重的情况下会被撕破。

（2）产生原因：

1、合金液浇注温度过高；

2、压铸模具温度太高；

3、涂料使用不足或不正确；

4、压铸模具成型表面粗糙；

5、浇道系统不正确使金属液直接冲击型芯或型壁；

6、压铸模具材料使用不当或热处理工艺不正确，硬度不足；

7、铝合金含铁量太少，小于0.6％ ；

8、填充速度太快。

（3）防止方法：

1、降低浇注温度 ；

2、压铸模具温度控制在工艺范围内；

3、消除型腔粗糙的表面；

4、检查涂料的品种或用量是否适合；

5、调整内浇道防止金属液直冲；。

6、校对合金成分，使铝合金的含铁量符合要求；

7、压铸模具材料、热处理工艺及硬度是否合理；

8、适当降低填充速度。

十一、压铸件的碰伤特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：铸件表面有擦伤、碰伤。

（2）产生原因：

1、使用和搬运不当；

2、运转和装卸不当。

（3）防止方法：

1、注意成品使用、搬运和包装；

2、从压铸机上取件时要小心。

十二、压铸件的气孔特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：解剖后外观检查或探伤检查：气孔具有光滑的表面，形状呈圆形或椭圆形，这种气孔多呈暗灰色表面。

（2）产生原因：

1、合金液导入方向不合理或金属液流动速度太快，产生喷射，过早堵住排气道或正面冲击型壁而形成漩涡包住空气，这种气孔多产生于排气不良或深腔处；

2、金属液温度过高，含气量大，而在凝固时析出；

3、涂料发气量大在浇注前未烧净，使气体卷入铸件。

（3）防止方法：

1、使用干燥而洁净的炉料；

2、不使金属液过热并且很好除气；

3、改善浇道的导流方向；

4、降低压射速度；

5、尽可能保证合理的内浇口截面积；

6、排气槽的设置要合理并有足够的排气能力。

十三、压铸件的气泡的特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：接近铸件表面有较多气体集聚，铸件表面鼓泡。

（2）产生原因：

1、由卷入的气体引起：

（1）型腔中的气体未排出；

（2）涂料产生的气体卷入铸件。   

2、金属液内有较多的气体，凝固时析出留在铸件内。

3、铸件冷却时间不够。

4、压铸模具局部温度过高。

（2）防止方法：

1、改善溢流糟和排气道的位置和大小；

2、改善填充时间；

3、提高压射压力；

4、在气孔处设置型芯；

5、尽量少用涂料；

6、清除合金液中的气体和氧化物；

7、炉料要管理好，避免被尘土和油类污染；

8、模温高的局部冷却。

十四、压铸件的缩孔、缩松的特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：解剖后外观检查或探伤检查：缩孔表面呈暗色，不光滑，形状不规则的孔洞，大而集中的为缩孔，小而分散的为缩松。

（2）产生原因：缩孔是铸件在冷却过程中内部补偿不足而造成的孔穴。

1、浇注温度过高；

2、压射比压低；

3、铸件在结构上壁厚变化大；

4、内浇口厚度过小。

5、金属液填充时间太短。

（3）防止方法：

1、改善铸件结构，使铸件壁厚均匀；

2、在可能的条件下降低浇注温度；

3、提高压射比压；

4、适当改善浇注系统，使压力更好地传递。

5、调节合理的填充时间。

十五、压铸件的裂纹的特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：将铸件放在碱性溶液中，裂纹处呈暗灰色。金属基体的破坏与裂开呈直线或波浪形，纹路狭小而长，在外力作用时有发展趋势。

（2）产生原因：在铸件上由于应力或外力而产生的裂纹。

1、铝合金中铁含量过高或硅含量过高或过低；

2、合金中有害杂质的含量过高，降低了合金的可朔性；

3、模具，特别是型芯温度太低；

4、铸件壁厚变化剧烈；

5、压射比压过低，产品强度不够；

6、留模时间过长；

7、顶出时受力不均匀。

8、开模、抽芯或顶出产品出模有阻碍拉裂。

（3）防止方法：

1、正确控制合金成分，在某些情况下，可在合金中加纯铝锭以降低合金中含铁量和含硅量，或在合金中加铝硅中间合金以提高硅的含量；

2、提高模具温度；

3、改善铸件结构；

3、调整模具使顶杆受力均匀；

4、改善结构，使产品脱模顺畅。

十六、压铸件的轮廓不清晰的特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：金属液未充满型腔，铸件表面有不规则的孔洞，凹陷和棱角不齐，表面形状呈自然液流或与液面相似。

（2）产生原因：

1、内浇口宽度不够或模具排气条件不良；

2、合金流动性差；

3、浇注温度低或模具温度低，压射速度低；

4、压射比压不足；

5、产品边角结构、尺寸不合理，不易填充；

（3）防止方法：

1、改进内浇道，改善排气条件；

2、适当提高压铸模具温度和合金液的浇注温度；

3、提高压射比压和压射速度；

4、改良产品结构和尺寸；

十七、压铸件变形的特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：铸件（弯、扭）曲、超出图样尺寸公差要求。

（2）产生原因

1、铸件结构不合理，各部分收缩不均匀；

2、留模时间太短；

3、顶出过程铸件偏斜，顶针分布不合理；

4、铸件刚度不够；

5、铸件放置不合理或去除浇道方法不当。

（3）防止方法：

1、改进铸件结构，使壁厚均匀；

2、铸件不要堆叠存放，特别是大而壁薄的铸件；

3、时效或退火时不要堆叠入炉；

4、必要时可进行整形。

十八、压铸件的飞边的特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：铸件分型面处或活动部分突出过多的金属薄片。

（2）产生原因：

1、压射前机器的调整不当，模具没有锁死；

2、压铸模具的滑块损坏或锁紧零件失效；

3、镶块与滑块磨损或配合间隙不当；

4、压铸模具刚度不够造成变形。

5、分型面未清理干净；

6、胀型力大于锁模力。

防止方法：

1、检查合模力及增压情况；

2、调整增压机构使压射增压峰值降低；

3、检查压铸模具的变形程度和锁紧零件；

4、检查压铸模具是否损坏；

5、将分模面清理干净；

6、换合模力较大的机器生产。

十九、压铸件的多肉或带肉、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：铸件上存在形状不规则的凸出部分（重复出现）。

（2）产生原因：

1、压铸模具热处理不当造成模具崩缺或被压塌；

2、压铸模具产生龟裂而掉块；

3、有滑块的压铸模具在分型面处因清理不干净而合模时压坏；

4、成形表面机械损伤。

（3）防止方法：

1、按工艺规程进行热处理；

2、严格按照操作规程操作；

3、参看“龟裂”防止措施。

二十、压铸件的错型或错模特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：压铸件的分模线不对齐，出现台阶。

（2）产生原因：

1、压铸模具镶件移位；

2、压铸模具导向零件移位或磨损；

3、压铸模具型腔制造误差。

（3）防止方法：

1、调整镶件的位置；

2、更换导向零件；

3、修整消除误差。

二十一、压铸件的化学成分不符合要求特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：铸件合金元素不符合要求或杂质过多、材料性能（如强度、硬度、韧性，流动性，收缩量等）与要求不符。

（2）产生原因：

1、配料不准确；

2、原材料及回炉料未加分析即投入使用。

3、熔炼时间过长，部分元素烧损过多。

4、熔炼过程中混入过多杂质。

（3）防止方法：

1、炉料经化验分析后才能配用；

2、炉料要严格管理，新旧料要按一定比例使用；

3、严格控制熔炼工艺；

4、熔炼工具要喷刷涂料。

二十二、压铸件的夹渣特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：铸件上有不规则的明或暗的孔，孔内常被熔渣充塞，在金相检查时，在低倍显微镜下呈暗黑色或高倍下亮而无色。

（2）产生原因：金属中有夹渣或型腔中有非金属残留物，在压射前未被清除而产生。

1、金属液表面上的熔渣未清除，将熔渣和金属液同时浇注到压室内。

2、用石墨埚时边缘有脱落混入金属液中；

3、使用焦炭炉时，有焦炭或炉灰混入金属液中；

4、涂料中石墨太多，形成堆积。  

（3）防止方法：

1、仔细去除金属表面的熔渣；

2、遵守金属液的舀取工艺 ；

3、在石墨坩埚的边缘装上铁环；

4、在加焦炭和排灰时操作小心或把坩埚盖起来；

5、使用涂料要均匀、用量要适当。

二十三、压铸件的脆性的特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：合金晶粒粗大，使铸件易断裂或碰碎，断口晶粒粗大而发亮。

（2）产生原因：

1、合金过热太大或保温时间过长；

2、铝合金含有锌铁等杂质太多；

3、压铸模具冷却时间太长，模温太高；

4、铝合金中含铜超出规定范围。

（3）防止方法：

1、合金不宜过热，尽量缩短熔炼和保温时间；

2、改善压铸模具冷却条件，缩短冷模时间；

3、严格控制合金成分在允许的范围内。

二十四、压铸件的渗漏的特征、产生原因及其防止方法是什么？

答：（1）特征：试压（气密性）试验：漏水或渗水。

（2）产生原因：

1、铸件有裂纹，主要由收缩应力造成；

2、铸件结构不合理，壁厚不均，造成组织疏松；

3、压射力和压射比压不足；

4、浇注系统设计不合理；

5、合金选择不当；

6、排气不良。

（3）防止方法：

1、改良产品结构，尽量采用圆角过，克服壁厚不均；

2、提高压射比压；

3、尽量避免后加工；

4、改进浇注系统和排气系统；

5、选用良好的合金；

6、对要求高的产品进行浸渗处理。