在国产压铸机型号中，普遍采用的主要有J213B、J1113C、J113A、J16D、J163等型号。 （2）压铸机的主要技术参数。压铸机的主要技术参数已经标准化，在产品说明书上均可查到。主要参数有锁模力、压射力、压室直径、压射比压、压射位置、压室内合金的最大容量、开模行程及模具安装用螺孔位置尺寸等。 4．压铸机的选用 实际生产中应根据产品的要求和具体情况选择压铸机。一般从以下两个方面进行考虑。 （1）按生产规模及压铸件品种选择压铸机。在组织多品种、小批量生产时，一般选用液压系统简单、适应性强和能快速调整的压铸机；在组织少品种、大批量生产时，则应选用配备各种机械化和自动化控制机构的高效率压铸机；对单一品种大量生产时，可选用专用压铸机。 （2）按压铸件的结构和工艺参数选择压铸机。压铸件的外形尺寸、质量、壁厚以及工艺参数对压铸机的选用有重大影响。一般应遵循以下原则。 ① 压铸机的锁模力应大于胀型力在合模方向上的合力。 ② 每次浇入压室中熔融合金的质量不应超过压铸机压室的额定容量。 ③ 压铸机的开、合模距离应能保证铸件在合模方向上能获得所需尺寸，并在开模后能顺利地从压铸模上取出铸件和浇注系统凝料。 ④ 压铸机的模板尺寸应能满足压铸模的正确安装。 二、压铸的工艺 1．压铸件的结构工艺性 （1）结构形状。压铸件的结构形状应力求简单，以简化模具结构，其中尤其要注意消除无法或难以进行侧向抽芯的内部侧凹，避免侧向型芯和固定型芯相互交叉，尽量减少需要侧向抽芯的部位。 （2）壁厚。压铸件壁厚过薄会在压铸成形时造成熔接不良、填充不良、表面缺陷增多等不足，而过厚又会产生内部气孔、缩孔和冷金属堆聚等缺陷。 表2-17为一般工艺条件下压铸件最小壁厚的推荐值。 表2-17 压铸件最小壁厚推荐值 （3）起模斜度。适宜的起模斜度不仅便于压铸件起模，而且有利于延长模具寿命，防止压铸件表面拉伤。压铸件有配合要求的外表面的最小起模斜度可按合金材料选取：锌合金为10'，铝合金和镁合金为15'，铜合金为30'；内表面的最小起模斜度应比外表面增加一倍。压铸件结构允许时或非配合表面的起模斜度应适当增加。
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（4）圆角。压铸件上除分型面部位之外的转角都应设计成圆角，以便合金液流动成形，减少涡流，同时又能避免压铸件在尖角处产生应力集中而开裂。锌合金、铝合金、镁合金压铸件的最小圆角半径取R = 1 mm，铜合金取R = 2 mm。结构允许时，压铸件圆角半径可按下式计算： 11R?~(t1?t2)43 （5）孔。压铸件上的孔径不宜过小，并且孔深与孔径的比例不能太大，这是因为细而长的型芯在合金液充填时的冲击或冷却时的包紧力作用下会弯曲或折断。最小孔径、孔深与孔径的最大比值参见表2-18。 压铸件的长方形孔和槽也应控制其最小宽度和最大深度。 （6）图案及文字标志。压铸件上的图案、文字应凸出压铸件表面0.3～0.5 mm，线条宽度应大于凸出高度的1.5倍，线条间最小距离为0.3 mm，起模斜度为10°～15°。文字一般不应小于5号字体。 （7）螺纹和齿轮。压铸件上的内螺纹一般仅铸出底孔，压铸后用机械加工方法加工出螺纹，有时对于锌合金件上大于或等于10 mm的内螺纹，铝合金、镁合金件上大于或等于16 mm的内螺纹也可以直接铸出。压铸外螺纹时最好留有0.2～0.3 mm的机械加工余量，外螺纹直径一般不宜小于6 mm，采用螺纹型环成形时不宜小于12 mm。螺纹的最小螺距：锌合金件为0.75 mm；镁合金、铝合金件为1 mm；铜合金件为1.5 mm。 （8）嵌件。压铸件上也可以镶嵌入嵌件，但应注意：嵌件上被合金包紧部分不允许有尖角；应采用滚花、割槽、压扁等方式使其嵌在压铸件上可靠固定；嵌件结构应有利于其在模具中的固定；嵌件周围应有足够壁厚的合金。 2．尺寸精度 压铸件上的自由公差按IT14取值，要求较高的尺寸可取IT13～IT11，在较高的工艺技术条件下，铝合金、镁合金压铸件的尺寸精度可达IT10，锌合金压铸件为IT9～IT8。 3．机械加工余量 压铸件的表层材料质地致密，内部组织比较疏松，因而在压铸后应尽量避免再作机械加工。部分表面达不到要求而需机械加工时，应尽可能取较小的加工余量。一般表面的机械加工余量应控制在0.3～0.5 mm，最大为0.8～1.2 mm。铰孔的余量常取0.15～0.25 mm。 4．压铸工艺 压铸工艺主要参数是压力、速度、温度和时间等。 （1）压力。 ① 压射力。压铸机压射缸内的工作液作用于压射冲头使其推动熔融合金充填模
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具型腔的力，称为压射力，它反映压铸机的功率大小。压射力的计算式为： ② 压射比压。压射比压是指压射冲头作用于熔融合金单位面积上的压力。其计算式为： P'πd2F?4p? 通常把填充阶段的比压称填充比压，充型结束时的比压称压射比压。选择比压时，应根据压铸件的强度、致密性和壁厚等确定。一般压铸件要求强度越高，致密性越好，比压就越大；对薄壁压铸件因充型困难，填充比压就要大些；对厚壁压铸件因凝固时间长，故填充比压可小些，但压射比压要大。 ③ 胀型力。由于压射比压的作用，使正在凝固的熔融合金将压射比压传递给型腔壁面的压力称为胀型力。其计算式为： F4F?2AπdFZ?pA （2）速度。 ① 压射速度。压射速度指压室内压射冲头推动金属液的移动速度，分为高速和低速两个阶段。通过压铸机压射速度调节阀可实现无级调速。压射速度一般为0.3～5 m/s。 ② 充填速度。充填速度指熔融合金在压射冲头作用下通过内浇口进入型腔时的线速度，也称内浇口速度。 （3）温度。 ① 浇注温度。浇注温度指熔融合金自压室进入型腔时的平均温度，通常用保温炉内的熔融合金温度表示。浇注温度过高，合金收缩大，铸件易产生变形和裂纹，且易粘模；浇注温度过低，充型困难，铸件易产生冷隔、表面流纹和浇不足等缺陷。 ② 模具温度。模具温度指模具的工作温度，压铸模在压铸前要预热到一定的温度。预热的作用如下。 i避免熔融合金因激冷而充型困难或产生冷隔或因线收缩加大而使铸件开裂。 ii避免模具因激热而胀裂。 iii调整模具滑动配合间隙，以防合金液穿入。 iv降低型腔中的气体密度，有利于排气。
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模具工作温度按下列经验公式计算： 1tm?tj?253 式中：tm —压铸模工作温度（℃）； tj —合金浇注温度（℃）。 （4）时间。 ① 充填时间。充填时间指熔融合金自开始进入模具型腔到充满型腔所需的时间。充填时间的长短取决于铸件体积和复杂程度。 ② 保压时间。保压时间指熔融合金从充满型腔到内浇口完全凝固之前，冲头压力所持续的时间。保压时间的作用一方面是加强补缩，另一方面可使组织更致密。 ③ 留模时间。留模时间指保压时间终了到开模推出铸件的时间。留模时间以推出铸件不变形、不开裂的最短时间为宜。一般为5～15 s；反之应长些，一般为20～30 s。 ① 涂料的作用。 i 改善模具工作条件。涂料可避免熔融合金直接冲刷型腔和型芯表面。 ii改善成形条件，降低模具热导率，保持合金的流动性。 iii提高铸件质量和延长模具寿命，减少铸件与模具成形部分的摩擦，并防止粘模（对铝合金而言）。 注意：涂料使用不当会导致铸件产生气孔和夹渣等缺陷。 ② 涂料的种类。压铸用涂料的种类很多，常用的涂料和配方有：胶体石墨（油剂）、天然蜂蜡、氟化钠（3～5%）和水（97～90%）、石墨（5～10%）和全损耗系统用油（95～90%）、锭子油（30#、50#）、聚乙烯（3～5%）和煤油（97～95%）、黄血盐等。 ③ 涂料的使用要求。 i用量要适当，避免厚薄不均或过厚。 ii合模浇注前，必须挥发掉涂料中的稀释剂。 iii避免涂料堵塞排气槽。 iv在型腔转折、凹角部位不应有涂料沉积。
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第五节 粉末冶金成形设备及工艺简介 粉末冶金既是制取金属材料的一种冶金方法，又是制造机械零件的一种加工方法。作为特殊的冶金工艺，可以制取用普通熔炼方法难以制取的特殊材料；作为少无切削工艺之一，可以制造各种精密的机械零件。 粉末冶金从制取金属粉末开始，将金属粉末与金属或非金属粉末（或纤维）混合，经过成形、烧结、制成粉末冶金制品—材料或零件。根据需要，对粉末冶金制品还可进行各种后续处理，如熔浸、二次压制、二次烧结和热处理、表面处理等工序。此外，当制造复杂形状零件时，可以采用金属注射成形（MIM）、温压工艺；当制造大型和特殊制品时，可以采用挤压成形、等静压制、热压制、电火花烧结；对于带材，还可以采用粉末轧制。 一、粉末冶金材料特点 粉末冶金工艺之所以能够在机械制造、汽车、电器、航空等工业中获得广泛的应用，主要是基于这种工艺的如下特点。 （1）可制取合金与假合金，发挥每种组元各自的特性，使材料具有良好的综合性能。 常见的多组元材料有如下几类。 ① 铁基、铜基结构零件材料。当选用较高的密度时，其力学性能与碳钢相当。 ② 摩擦材料。以金属组元作基体（如铁、铜），加入提高摩擦系数的非金属组元（如氧化铝、二氧化硅、铸石粉）以及抗咬合、提高耐磨性能的润滑组元（如铅、锡、石墨），制成有良好综合性能的摩擦材料，用作动力机械的离合器片和制动片。 ③ 电工触头材料。将高熔点的组元作为耐电弧的基体（如钨、石墨），加入电导率高的组元（如铜、银），做成有良好综合性能的触头材料，用于电器开关中的触头。 ④ 烧结铜铅减磨材料。用预合金铜铅粉或混合粉，经松装烧结到钢背上并轧制，或经压制成形并加压烧结扩散焊接到钢件上，制成双金属轴瓦、侧板和柱塞泵缸体，可显著减少材料中铅的偏析，提高材料的减磨性能。 ⑤ 金刚石—金属工具。用金属粉末（如钴、镍、铜、铁、钨或碳化钨等）作为胎体，孕镶金刚石颗粒或粉末，做成各种金刚石工具。 ⑥ 纤维增强复合材料。用金属纤维、碳纤维、单晶须等与金属粉末混合后，经成形（压制或轧制）、烧结制成复合材料，使材料的强度及耐磨性显著提高。 （2）可制取多孔材料。熔炼材料通常是致密的，有时存在不可控制的气孔、缩孔，它们是材料的缺陷，无法利用。而粉末冶金工艺制造的零件材料，基体粉末 35