壓力鑄造簡稱壓鑄,在壓力作用下使熔體填充型腔,鑄件組織致密、力學、尺寸、加工余量小等。根據(jù)壓力高低可大體分為低壓鑄造與高壓鑄造兩類,后者的模具費用較高,特別適合于汽車鑄造品的大批量生產(chǎn),,總的費用相當?shù)?。目前幾乎全部轎車變速器殼、離合器殼、水泵殼、化油器殼、轉向機殼等都為鋁合金壓鑄件。
壓鑄工藝的主要參數(shù)是壓射力、比壓、熔體填充速度、填充時間、保壓時間、熔體溫度和模具溫度。由于熔體在高溫、高速、高壓下填充型腔,不可避免地會卷人氣體,所以出了一批新的工藝,如真空壓鑄法、充氧壓鑄法、低速充填壓鑄法“精速密”壓鑄法(又稱Acurad法即acurate,rapid,dense)、低速中壓填充(NDC)鑄造法等,它們都是無孔隙壓鑄新工藝。因此,應根據(jù)壓鑄件特點地控制工藝參數(shù),合理地設計和制造鑄型(包括澆注系統(tǒng)、溢流排氣系統(tǒng)、鑄型冷卻系統(tǒng)、模具加熱及平衡控制系統(tǒng)),選用合適的涂料及噴涂技術。壓鑄時鋁熔體溫度比合金熔點高40℃~100℃;模具溫度和熱平衡是實現(xiàn)鑄造至關重要的條件,對于一般壓鑄件,以取出鑄件鑄型型腔表面溫度為合金熔點的40%左右。
真空壓鑄法抽氣管的真空度為22kN/㎡一27kN/㎡,在0.15s內(nèi)達到4kN/㎡的負壓。真空壓鑄件品質(zhì)取決于真空度高低,通常壓鑄件經(jīng)T6處理后含氣量在0.1mL/(100gAl)以下。充氧法生產(chǎn)的壓鑄件的含氣量約0.05mL/(100gAl),僅為普通壓鑄法的1/10,而其氧化鋁含量約為普通壓鑄件的3倍,但是以微細的(1μm)氧化鋁粒存在,產(chǎn)品少量的微孔隙,耐壓性能。
低速充填壓鑄法鋁熔體的澆注速度為1m/s左右,為常規(guī)壓鑄速度的1/20、1/60。壓鑄件的壁厚大于6mm,形狀也不宜復雜。Acarad法的基本原理可歸結為:控制壓型冷卻,大截面澆口,慢填充速度,雙沖頭壓射活塞。NDC法采用螺旋澆注法,鋁熔體沿壓射壁的螺旋澆道注人,空氣不易混人熔體中,填充速度低,時間是傳統(tǒng)壓鑄法的20倍;由于在加壓下凝固,組織致密,輔以適當熱處理,可以提高鑄件的力學性能;可以生產(chǎn)需要砂芯成型的工件,鑄件耐壓,氣密性好,日本廣泛采用此法生產(chǎn)轎車空壓機機體、摩托車氣缸蓋、車輪、排氣21的發(fā)動機缸體。