压铸的论文分析.docx

引言1.1压力铸造的概念压力铸造（简称压铸）是在高压作用下将液态或半液态金属快速压入铸型中，并在压力下凝固而获得铸件的方法。压铸所用的压力一般为30~70MPa，充型速度可达5~100m/s，充型时间为0.05~0.2s。金属的压力铸造广泛用于汽车、冶金、机电、建材等行业。目前90%的镁铸件和60%的铝铸件都采用压力铸造成型。压力铸造作为一种终形和近终形的成形方法,具有生产效率高、经济指标优良、压铸件尺寸精度高和互换性好等特点,在制造业,尤其是规模化产业获得了广泛的应用和迅速的发展。1.2压力铸造的发展目前压铸生产中应用最多的是铝合金与镁合金，但这两种合金都存在比较明显的不足， 这些不足限制了压铸业的发展和压铸件的应用，同时也为今后压铸业及压铸合金的发展指明了方向，镁合金是近年来广受世界关注的新兴材料，应用 于压力铸造的优点有高的生产率、高精度好的表面质量、精细的铸件晶粒、可压铸薄壁和复杂结构的产品。镁合金压铸和铝合金压铸相比，生产率高50 %，可使用钢模延长服务寿命，更低的潜热节省50%能量、好的机加工性、模具成本节省、熔体具有更高的流动性。镁合金压力铸造也有一些不利的方面，例如：由于极高的液体填充速度和凝固速度易产生卷入性气孔，铸件不能太厚 壁厚只能局限于一定的尺寸，便宜的压铸合金 有限的力学性能 ，有限的可使用压铸合金种类。目前绝大部分铝合金应用于压铸生产，主要因为铝合金易于成型有较多合金牌号可以满足不同环境的要求，铝合金密度小、铸件质量轻、比强度较高、高的生产率高精度。铝合金也有一些缺点比如铝合金容易粘模，在一定程度上影响了铸件的表面质量。铝合金结晶潜热比较高，对压铸模具的热冲击比较大，缩短了模具的使用寿命。与镁合金相比生产效率较低另外成本较高。1.3压力铸造在中国的发展现状中国压铸工业现拥有压铸厂点及相关企业共约3000家,其中专业压铸厂800家,非专业压铸生产点1600家,合计2400家,压铸企业占企业总数的82.5%;另外压铸机及辅助设备企业165家,模具企业100家,原辅材料企业135家,合计400家,占13.7%;有关科研单位、大专院校、协会组织、技术咨询服务机构及杂志社等合计112家,占3.8%。拥有压铸机共8000余台,压铸职工逾5万名,年产压铸件30余万吨,产值近100亿元。50年代,压铸从航空、仪表、机电等行业首先推广应用并得到发展,随着家用电器和五金行业的飞跃发展,特别是乡镇企业的兴起,以及汽车工业,特别是轿车和摩托车工业的飞速发展,迅速将压铸技术和规模推向前所未有的高度。90年代以来, 由于外资的涌入,合资、独资的压铸企业如雨后春笋,这些新兴的企业以精良的设备和先进的技术,成为压铸工业发展中的一支新生力量。压铸合金作为压铸技术的重要组成部分, 压铸合金包括铝合金、镁合金、锌和锌铝合金、铜合金、黑色金属和金属基复合材料。铜合金压铸件具有很高力学性能和耐蚀性。与其它有色金属相比, 铜合金压铸所需的压力高和温度高( 982~1066℃) , 明显缩短压铸型的寿命, 从而导致黄铜合金压铸型成本较高。当零件需要较高的强/ 硬度、耐蚀性或耐磨性时,选择铜合金压铸成形比起其它工艺方法还是比较经济的。由于铸型材料的原因,黑色金属的压铸成形目前应用尚不广泛。现今广泛应用的是铝合金、镁合金和锌合金，下文将以这三种为主进行介绍。2.1铝合金铝合金是以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝合金中元素种类及含量不同，对铝合金的性能影响很大，不同成分的铝合金有不同的应用领域铝合金密度低，但强度比较高，接近或者超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶铝合金及化学工业中已大量应用。根据铝合金合金成分不同，将铝合金分为如下几个系，主要成分及应用如表一（本文中，各成分含量如无特别说明，皆指质量百分含量，取自JIS H5301(1979)）：表一铝合金种类简称性能及应用Al-Si系ADCL86%~89Al,11%~14%Si,合金液流动性哈，裂纹倾向性小，耐腐蚀性能高。Al-Si-Cu系ADC10，ADC12铸造性能良好，有良好的力学性能。Al-Si-Mg系ADC3具有良好的力学性能，奶腐蚀性和铸造性能良好。Al- Mg系ADC5，ADC6具有良好的抗腐蚀性，但易过烧，铸造性能差。Al-7Si-0.3Mg系AcAc用了生产低速充填、气孔少的铸件，经过处理后偶一定强度的铸件。Al-4Cu-18Si过共晶铝硅合金具有良好的耐磨性能。2.2锌合金锌合金是以锌为基加入其他元素组成的合金。常加的合金元素有铝、铜、镁、镉、铅、钛等低温锌合金。锌合金熔点低，流动性好，易熔焊，钎焊和塑性加工，在大气中耐腐蚀，残废料便于回