由壓力鑄造的實質(zhì)及優(yōu)缺點可知，壓鑄過程是利用高壓力、高速度，迫使液體金屬以很高的速度、在極短的時間內(nèi)充滿壓鑄型。在這樣的充填條件下，雖然金屬壓鑄型的導(dǎo)熱性很高，蓄熱能力很強，液體金屬與壓鑄型的熱交換強度很大，但仍能夠獲得輪廓清晰、尺寸精度和表面光潔程度很高的鑄件。
(一)壓力的作用
壓鑄壓力是壓鑄過程主要的工藝參數(shù)之一。壓鑄壓力可以用壓射力和壓射比壓來表示。壓射力是根據(jù)壓鑄機的規(guī)格而定，它是壓鑄機壓射機構(gòu)中推動壓射活塞的力，可用下式計算
FY=PG*πD2/4 （6-1）
式中，F(xiàn)Y——壓射力（N）；PG——壓射缸內(nèi)的工作壓力。當無增壓機構(gòu)未工作時，即為管道中工作液的壓力（Pa）；D——壓射缸的直徑（m）。
當增壓機構(gòu)工作時，壓射力為
FY=PGZ*πD2/4 （6-2）
式中PGZ——增壓時壓射缸內(nèi)的工作壓力（Pa）。
壓射比壓室內(nèi)液體金屬單位面積上所受的壓力，其值可用下式計算
Pb=FY/S=4FY/πd2 （6-3）
式中 Pb——壓射比壓（Pa）；S——壓射沖頭（或壓室）截面積（M2）；d——壓射沖頭（或壓室）直徑（m）。
由式(6—3)可知，壓射比壓與壓射力成正比，而與壓射沖頭截面積(或直徑的平方)成反比。因此改變壓射比壓可通過調(diào)整壓射力或壓射沖頭的直徑(壓室內(nèi)徑)來實現(xiàn)。
在壓鑄過程中，作用在液體金屬上的壓力以兩種不同的形式出現(xiàn)，其作用也不同：一種是液體金屬流動過程中的流體動壓力，其作用主要是完成充填及成形過程；另一種是在充填結(jié)束后，以流體靜壓形式出現(xiàn)的最終壓力(其值明顯地大于動壓力)，它的作用是對凝固過程中的金屬進行“壓實”。最終壓力的有效
性，除與合金的性質(zhì)及鑄件的結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還取決于內(nèi)澆道的形狀、大小及位置。
壓鑄過程中作用在液體金屬上的壓力不是一個常數(shù)，它隨著壓鑄過程的不同階段而變化。液體金屬在壓室及壓鑄型中的運動情況可分為四個階段。圖6—1所示為壓鑄件不同階段液體金屬所受壓力的變化情況。
圖6-1
第一階段I：慢速封孔階段：壓射沖頭以慢速向前移動，液體金屬在較低壓力p。作用下推向內(nèi)澆道。低的壓射速度是為了防止液體金屬在越過壓室澆注孔時濺出和有利于壓室中氣體的排出，減少液體金屬卷入氣體。此時壓力p。只用于克服壓射缸內(nèi)活塞移動和壓射沖頭與壓室之間的摩擦阻力，液體金屬被推至內(nèi)澆道附近。
第二階段Ⅱ：充填階段：二級壓射時，壓射活塞開始加速，并由于內(nèi)澆道處的阻力而出現(xiàn)小的峰壓，液體金屬在壓力p。的作用下，以極高速度在很短時間內(nèi)充填型腔。
第三階段Ⅲ：增壓階段：充型結(jié)束時，液體金屬停止流動，由動能轉(zhuǎn)變?yōu)闆_壓力。壓力急劇上升，并由于增壓器開始工作，使壓力上升至最高值。這段時間極短，一般為0．02一O．04s，稱為增壓建壓時間。
第四階段Ⅳ：保壓階段，亦稱壓實階段。金屬在最終靜壓力p，作用下進行凝固，以得到組織致密的鑄件。由于壓鑄時鑄件的凝固時間很短，因此，為實現(xiàn)上述的目的，要求壓射機構(gòu)在充型結(jié)束時，能在極短的時間內(nèi)建立最終壓力，使得在鑄件凝固之前，壓力能順利地傳遞到型腔中去。所需最終靜壓力p，的大小取決于鑄件的壁厚及復(fù)雜程度、合金的性能及對鑄件的要求，一般為50~500MPa。
以上為具有增壓器三級壓射機構(gòu)壓鑄時壓力的變化曲線，實際上，由于壓鑄機壓射機構(gòu)的工作特性各不相同，以及隨著鑄件結(jié)構(gòu)形狀不同，液體金屬充填狀態(tài)和工藝操作條件的不同，壓鑄過程中壓力的變化曲線也會不同。
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