前2篇，我們已經(jīng)從幾方面介紹了壓鑄工藝，這一篇我們將繼續(xù)介紹和分析壓力鑄造 ，這個金屬常用的量產(chǎn)工藝。

各種材料對應(yīng)的最小截面積以及最小拔模角如以下表格所列，最厚截面應(yīng)該低于13 毫米。

用于壓鑄的金屬主要包括鋅、銅、鋁、鎂、鉛、錫以及鉛錫合金，雖然壓鑄鐵很罕見，不過也是可行的。比較特殊的壓鑄金屬包括ZAMAK、鋁鋅合金以及美國鋁業(yè)協(xié)會的標(biāo)準(zhǔn)： AA380、 AA384 、AA386 、 AA390 以及 AZ91D 鎂。各種金屬的壓鑄時的特點如下：

·          鋅：最容易壓鑄的金屬，制造小型部件時很經(jīng)濟(jì)，容易鍍膜，抗壓強度、塑性高，鑄造壽命長。

·          鋁：質(zhì)量輕、制造復(fù)雜和薄壁鑄件時尺寸穩(wěn)定性高，耐腐蝕性強，機械性能好，高導(dǎo)熱以及導(dǎo)電性，高溫下強度依然很高。

·          鎂：易于進(jìn)行機械加工，強度重量比高，常用壓鑄金屬中最輕。

·          銅：硬度高，耐腐蝕性強，常用壓鑄金屬中機械性能最好，抗磨損，強度接近鋼鐵。

·          鉛和錫：密度高，尺寸精度極高，可用作特殊防腐蝕部件。出于公共衛(wèi)生方面的考慮，這種合金不能用作食品加工、儲存設(shè)備。鉛錫銻的合金（有時也含一點銅）可以用來制造凸版印刷中的手工鉛字以及燙金。

使用鋁、銅、鎂和鋅進(jìn)行壓鑄的質(zhì)量上限分別為70 英磅（ 32 千克）、 10英磅（ 4.5 千克）、44 英磅（ 20千克）以及 75 英磅（34 千克）。

壓鑄的優(yōu)點包括，鑄件擁有優(yōu)秀的尺寸精度。通常這取決于鑄造材料，典型的數(shù)值為最初2.5 厘米尺寸時誤差 0.1 毫米，每增加 1厘米誤差增加 0.002 毫米。相比其它鑄造工藝，它的鑄件表面光滑，圓角半徑大約為1-2.5 微米。相對于沙箱或者永久模鑄造法來說可以制造壁厚大約 0.75毫米的鑄件。它可以直接鑄造內(nèi)部結(jié)構(gòu)，比如絲套、加熱元件、高強度承載面。其它一些優(yōu)點包括它能夠減少或避免二次機械加工，生產(chǎn)速度快、鑄件抗拉強度可達(dá) 415兆帕、可以鑄造高流動性的金屬。

壓鑄最大的缺點為成本很高。鑄造設(shè)備以及模具、模具相關(guān)組件相對其它鑄造方法來說都很貴。因此制造壓鑄件時生產(chǎn)大量產(chǎn)品才比較經(jīng)濟(jì)。其它缺點包括：這個工藝只適用于流動性較高的金屬，而且鑄造質(zhì)量必須介于 30 克與 10 千克之間。在通常的壓鑄中，最后鑄造的一批鑄件總會有孔隙。因而不能進(jìn)行任何熱處理或者焊接，因為縫隙內(nèi)的氣體會在熱量作用下膨脹，從而導(dǎo)致內(nèi)部的微型缺陷和表面的剝離。

改進(jìn)

精速密壓鑄

精速密壓鑄（Acurad ）是一種由通用動力在20 世紀(jì) 50 、 60 年代中開發(fā)出來的壓鑄技術(shù)。這個工藝的英文Acurad 是一個合成詞，它是由精確（ accurate）、可靠（ reliable ）與密度（dense ）三個英文單詞合成而來。相比于傳統(tǒng)的壓鑄工藝，這種工藝在提高加工速度的同時還結(jié)合了穩(wěn)定填充以及定向凝固技術(shù)。它開創(chuàng)四項壓鑄技術(shù)方面的前沿領(lǐng)域：熱力學(xué)分析、流量與填充建模、可熱加工性以及高完整度壓鑄、間接擠壓鑄造。

對于任何壓鑄工藝來說，熱力學(xué)分析都是首要的步驟。這是通過對熱力學(xué)系統(tǒng)建立電氣模擬來完成，先在電記錄紙上繪制模具的截面圖，然后再將熱負(fù)載和冷卻系統(tǒng)分布繪制在紙上。不同磁場的大小表示液相線，電阻率的倒數(shù)代表導(dǎo)熱系數(shù)。

精速密壓鑄使用底部填充系統(tǒng)，這需要一個穩(wěn)定的流動前沿。因為還難以對精速密壓鑄進(jìn)行計算機仿真，所以目前通常用邏輯思維以及試錯法，不過這些方法將會成為計算機模擬流量與填充建模的基礎(chǔ)。

精速密壓鑄是第一種能夠成功鑄造含有少量鐵的鋁合金的壓鑄工藝，這些鋁合金包括A356 、 A357 等。在傳統(tǒng)壓鑄工藝中，這些合金會焊接在模具上。類似的，精速密壓鑄可以加工美國軍用特種合金 MIL-A-21180。

精速密壓鑄使用兩個沖頭，因此它有時也被稱作套筒雙沖頭壓鑄。第二個沖頭位于第一重頭內(nèi)部，當(dāng)模腔或套筒內(nèi)第一沖頭附近的鑄件發(fā)生局部凝固時，利用第二沖頭可以繼續(xù)施加壓力。雖然這個系統(tǒng)效率并不高，可是根據(jù)精速密壓鑄機制造商的研究，它的效率相當(dāng)于第一沖頭在某個合適的時間施加足夠的壓力，這是一種間接擠壓鑄造。第二個沖頭的再次施壓可以減少鑄件內(nèi)的氣孔和縮孔。精速密壓鑄填充熔融金屬的速度只有傳統(tǒng)壓鑄的十分之一，這可以減輕渦流現(xiàn)象減少縮孔的出現(xiàn)。同時，為了發(fā)揮第二個沖頭的作用它的澆口比較大，還可人為控制冷卻的順序。

無孔壓鑄

如果鑄件中不允許出現(xiàn)縮孔，則需要使用無孔壓鑄技術(shù)或者說充氧壓鑄技術(shù)。總體來說它很接近標(biāo)注的壓鑄工藝，只是在每次壓鑄前需要往模腔內(nèi)注射氧氣，這是為了排出模腔內(nèi)的空氣。當(dāng)熔融金屬填充模腔后，這些氧氣會產(chǎn)生微量的氧化物從而避免了氣孔。另外，這種工藝的另一個好處是帶來更高的強度。不同于標(biāo)準(zhǔn)的壓鑄工藝，這些鑄件可以進(jìn)行熱處理和焊接?？梢栽阡X、鋅以及鉛合金中使用這種工藝。

熱歧管直接注射

熱歧管直接注射壓鑄或稱無流道壓鑄，是一種用于壓鑄鋅的工藝。在這種工藝中，熔融的金屬鋅在壓力作用下通過加熱的歧管，然后經(jīng)過加熱的噴嘴進(jìn)入模腔。這種工藝的優(yōu)點是成本較低并且節(jié)約能源，這是因為加工過程取消了造?？凇部诤土鞯?，因而廢棄物較少。由于冷卻過程比較慢，鑄件的表面質(zhì)量也會有所提升。

半流動壓鑄

半流動壓鑄工藝中使用的金屬介于液態(tài)和固態(tài)之間，這種工藝可以制造更復(fù)雜的零件和更薄的壁板（以鎂為例，最小壁厚可達(dá)0.5毫米）。它生產(chǎn)出來的鑄件縮松少、壽命長，同時尺寸精度和表面性能都較好。

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