特种铸造教学配套课件作者陈维平《特种铸造》第6章-挤压铸造（5-6学时）-程远胜.ppt

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1、第6章挤压铸造特种铸造6-1挤压铸造（SqueezeCasting）,亦称液态模锻（liquidDieForging）。是一种将一定量金属熔液，直接注入开式的金属模膛内，随之封闭模膛，对其施以静压力，以实现流变充填，高压凝固和少量塑性变形，最终获得优质制件的金属加工过程。图6-12014年4月3日通用汽车镁合金立式挤压铸造实验成功运行6.1挤压铸造工艺特点及适用范围6.2挤压铸造基本理论简介6.3挤压铸造模具、工艺及设备6.4挤压铸造件组织性能与质量控制6.5挤压铸造生产实例第6章挤压铸造6-26.1挤压铸造工艺特点及实用范围一、工

2、艺方法分类二、工艺特点三、工艺实用范围6-36-4一、工艺方法分类依据外载荷施加方式，可以分为直接加压和间接加压两种。1）直接加压直接加压方式与热模锻极为相似，即压力直接加在制件上，挤压铸造的显著优势，亦直接表现在：压力传递路程短，液态金属承受的等静压大，高压凝固效应显著。按其加压冲头端面不同，直接加工又可以细分平冲头加压，凸式冲头加压，凹式冲头加压和复式冲头加压。6-5（1）平冲头直接加压图6-2为平冲头直接加压示意图，制件成形是在金属浇入凹模型腔中实现。冲头施压时，金属液不产生明显流动，仅使液态金属在压力下凝固和补缩。它适用于制

3、造供压力加工用的锭料，或形状简单的厚壁件成形。图6-2平冲头直接加压（教材图6-1）(a)实心制件(b)空心制件（a）（b）6-6（2）凸式冲头直接加压图6-3为凸式冲头直接加压示意图，制件成形是在合模施压后实现的。在成形过程中，金属液要沿着下型腔壁和上模端面作向上、径向流动来充填型腔。施压时，冲头直接加压于制件上端面和内表面上，加压效果较好，适用于壁薄(>2mm)，形状较复合制件成形。图6-3凸式冲头直接加压（教材图6-2）(a)杯形件（固定下模）(b)筒形件（可动底板）(c)杯形件（可动下模）(a)(b)(c)6-7（3）凹式冲

4、头直接加压图6-4为凹式冲头直接加压示意图。合模时，冲头插入液态金属中，使部分金属液向上流动，以填充由凹模壁和冲头组成的型腔，获得制件的最终形状。冲头的压力是通过冲头端面或内型面直接施加在制上的，加压效果好。适用于壁较薄，形状较复杂的制件成形。图6-4凹式冲头直接加压（教材图6-3）(a)加压前(b)加压时(a)(b)6-8（4）复合式冲头直接加压图6-5为复合式冲头直接加压示意图。合模时，冲头凸起部位插入金属液，使其反向流动，填充冲头的凹部，并在冲头端面和内凹面的作用下成形，从而获得制件。适用于复杂制件成形。图6-5复合式冲头直接

5、加压（教材图6-4）(a)法兰盘成形件（b)通孔法兰盘成形件(活动底盘)(a)(b)6-92）间接加压挤压铸造间接加压，与液态压铸相近，如图6-6所示。制件形状由合模后形成的型腔来保证。冲头的作用将液态金属挤入型腔。充填结束后，维持一段保压时间，此时压力通过余料端和内浇口金属，把压力传递至制件上。显然传递压力有限，适用于批量大，形状较复杂或小尺寸零件的生产。图6-6间接加压（教材图6-5）(a)加压前(b)加压时(a)(b)6-10二、工艺特点1）挤压铸造的工艺特点（1）在成形过程中，液态金属自始至终承受等静压，并在压力作用下完成结

6、晶凝固的成形过程；（2）已凝固的金属壳层，在压力作用下产生塑性变形，使制件外壳紧贴型腔壁，同时发生强制补缩，从而液态金属恢复或获得等静压；（3）由于己凝固层产生塑性变形，要消耗一部分能量，因此金属液承受等静压不是定值，随着凝固层增厚而下降。根据工艺分类及其特点，可以与压力铸造和热模锻作一比较。6-112）与压力铸造比较若采用直接加压，液态金属直接注入型腔，避免了压铸金属液在短时间内，沿着浇道充填时卷入气体的危险，成形时，压力是直接施加在金属液或凝固壳层上，避免了压铸时大的压力损失；由于挤压铸造获得的制件组织比之压铸更细密，挤压铸造可

7、以成形壁厚较大的制件，而压铸仅限于均匀薄壁件，但制件形状复杂性，压铸比之挤压铸造具有较大的优势。若采用间接加压，与压铸比，挤压铸造工艺较简单，包括模具和设备，其工艺成本较低。6-123）与热模锻比较与热模锻比较，挤压铸造是在单一型腔内利用金属液流动性好，在较小能量消耗下填充型腔，避免了采用多个型腔和充填时的那种镦挤的强制塑性流动方式，使其成形能耗大大低于热模锻；由于成形主要是压力下结晶凝固，缺少大的塑性流动，因此挤压铸造获得的制件组织，尽管有细化，但还是典型的结晶组织，性能改善有限。6-12三、工艺适应范围1）对加工材料的适应挤压铸

8、造加工材料没有限制，如铝合金、锌合金、铜合金、镁合金、钛合金及碳钢，合金钢，模具钢等，均能实现成形。但为了更显得其压力下凝固及小量塑性变形的优势，最好加工流动性能较差的、具有大的结晶温度区间的合金，如锻造铝、镁合金、铜合金等。2）对制