压力铸造的基本概念和过程
压力铸造工艺流程
压力铸造工艺流程
压力铸造是一种常见的金属件生产工艺,通过在高压下将熔融金属注入模具中,使其在模具中凝固成型。这种工艺可以生产复杂形状的零件,并且具有较高的生产效率和良好的表面质量。下面将详细介绍压力铸造的工艺流程。
1. 模具设计与制造
首先,需要进行零件的模具设计与制造。模具设计需要根据零件的形状和尺寸来确定模具的结构和尺寸,同时考虑到金属的液态流动特性和凝固收缩规律。模具制造一般采用铝合金或钢材料,需要具有一定的强度和耐磨性。
2. 熔炼金属
在进行压力铸造之前,需要先将金属材料进行熔炼。常见的压力铸造金属包括铝合金、锌合金、镁合金等。熔炼金属需要控制好熔炼温度和熔炼时间,以保证金属的纯净度和流动性。
3. 模具预热
在进行压力铸造之前,需要对模具进行预热。模具预热的目的是为了提高金属的流动性和凝固速度,同时减少金属与模具之间的热应力,防止模具变形或损坏。
4. 注射
当模具预热完成后,将熔融金属通过注射系统注入模具中。注射系统一般由注射机、注射活塞和喷嘴组成,通过控制注射压力和速度来实现金属的注入。
5. 压力保持
在金属注入模具后,需要保持一定的压力以确保金属充填模具内部的每一个角落。这一步需要根据金属的凝固特性和模具的结构来确定压力的大小和保持时间。
6. 凝固与冷却
当金属充填模具后,开始凝固和冷却过程。凝固和冷却的速度需要根据金属的类型和零件的厚度来确定,以保证零件的内部组织和表面质量。
7. 模具开启
当零件凝固和冷却完成后,模具打开,取出成型的零件。在取出零件之前,需要等待一定的时间以确保零件完全凝固。
压力铸造
式合型机构。如图
动作过程原理如下:当
液压油进入合型缸1时,推
动合型活塞2带动连杆,使
三角形铰链4绕支点a摆动, 通过力臂6将力传给动型, 产生合型动作
图4-7 曲肘合型机构示意图 l-液压合型缸 2-合型活塞 3-连杆 4-三角形铰链
5一螺帽 6一力壁 7一齿轮
为适应不同厚度的压型,用齿轮齿条7使动型座板与动型
9.压铸生产费用高,但综合费用不高。
压铸生产费用高,压铸模制造工期长,维护费用高。它适 合于大批量生产。对大批生产分摊在每个压铸件的综合费用仍 很低。
( 王家—附模具加工周期为2个月,加工成本几十万。)
三、压力铸造的应用范围:
(1)合金: 低熔点金属。 锌:90%是用压铸法生产的 铝: 30-50% 为压铸件。批量尺寸合适就用压铸 (近年受低压铸造竞争) 铜: 1-2% 镁: 工艺复杂易热裂,但不粘型,性能好,正在发展中。 铁: 极少 (温度太高,压铸机寿命太短。) (以前国外有研究,到八十年代就看不到此文章了, )
(大部分在上海—民用件,大连锁厂)
例:用压铸法生产的零件有 (1)发动机汽缸件 (2)汽缸盖变速箱体 (3)发动机罩 (4)仪表, 壳体,支架 (5)管接头 (6)齿轮等
第二节 压铸机
压铸机是压铸生产的最基本设备,压铸过程是通 过它来实现的。所以要了解压铸,必须首先了解压 铸机的主要机构,工作原理及各类型压铸机的特点。
压铸工艺及模具设计:第一章 绪论
☞在压铸过程中,作用在液态金属上的压射比压并不是一 个常数,而是随压射阶段的变化面改变。
☞液态金属在压室与压铸模中的运动可分为四个阶段:
• 第一阶段Ⅰ 慢速封孔阶段。 • 第二阶段Ⅱ 充填阶段。 • 第三阶段Ⅲ 增压阶段。 • 第四阶段Ⅳ 持压阶段。
故:在压铸过程中作用在熔融合金上的压力以两种不同的 形式和作用出现:
属零件;
第一章 绪论
☺一、优点: ②压铸件的尺寸精度高,表面粗糙度值低,互换
性好; 尺寸精度可达IT11~IT13级,最高可达IT9级;表 面粗糙度达Ra0.8~3.2μm。 ③材料利用率高; 压铸件一般不再进行机械加工(或加工量很小, 只需经过少量的机械加工)即可装配使用。其材 料利用率约为60%-80%,毛坯利用率达90%。
备的大发展阶段。数控压铸机、计算机控制压铸柔性单元及系统 (压铸FMC及FMS)和压铸工艺与设备计算机辅助设计(CAD)的出现, 标志着压铸生产开始从经验操作转变到科学控制新阶段,从而使压 铸件的质量、自动化程度及劳动生产率都得到极大的提高。 • 我国的压铸起步于20世纪40年代,目前,国产压铸机从一般小型到 大型的压铸机均有生产。
四、 压铸的发展概况
• 1838年:压铸法生产铅字 • 1905年: 用于工业生产的压铸机 • 1907年: 鹅颈式气压压铸机(生产铝合金铸件) • 1902年: 冷室压铸机 • 1927年: 立式冷室压铸机 • 1958年: 真空压铸 • 1966年: 提出精、速、密压铸法,出现双冲头压铸 • 1969年: 提出充氧压铸 • 70年代到现在,则是电子技术和计算机技术加速用于压铸工艺与设
压铸工艺
压铸工艺
一、一、压铸机的基本构成与成型原理。
●l压铸的基本概念
●l压铸的定义
在高压下,将熔融金属压入精密的金属模具内,在短时间内获得高精度且良好铸造表面的铸件,这其中包含了下述的几个要素。
1、1、制成精密的金属压铸几个要素。
2、2、配成可以开闭模具和可以压入金属熔液的装置。
3、3、将铝液以高压方式压入封闭的模具内。
4、4、冷却后将模具打开。
5、5、可将铸件从模具型腔内自动顶出的装置。
6、6、仅上进行上述过程动作且大批量生产。
●l压铸工艺过程
压铸工艺流程可用下图来简略地表示。
●l压铸的特点
1、1、与其它铸造方法相比,压力铸造有以下几方面优点:
(1)(1)铸件的尺寸精密高,尺寸偏差小后续加工可。
(2)(2)表现光滑,可获得良好的光结度。
(3)(3)可以压铸形状复杂的薄壁铸件。
(4)(4)在压铸中可嵌铸其它材料,如:电热管的零件。
(5)(5)设计自由度大,可降低后续加工费用。
(6)(6)且有高的生产率生产过程易于自动化。
2、2、压铸的主要缺点
(1)(1)压铸时由于液体金属在腔内的流动速度极高。液流会包
住大量空气最后气孔形式留在铸件中,所以用一般压铸方法得到的铸件,不能进行较多余量的机械加工,但铸孔并不足不可以改善,通过改进模具设计,成型工艺,可大幅度减少铸孔的产生。
(2)(2)对内凹复杂的铸件,压铸最为困难。
(3)(3)高熔点合金,压铸时压铸模具寿命低。
(4)(4)不宜小批量生产,因压铸模具制造成本高,压铸机生产
效率高,小批量生产经济上不合理。
l压铸机的基本构造
1、1、压铸机的种类
压铸机一般分为热压室压铸机和冷压室压铸机两大类,冷压室压铸机按其压室结构和布置方式,分为卧室压铸机和方式压铸机两种,卧式压铸机液体金属进入型腔流程压力损失小,用利于传递最终压力,便于提高比压,故铝加工厂现在有61台压铸机从90T、100T、125T、150T、250T、320T、330T、350T、
第六章压力铸造
压铸原理
压铸原理
压铸原理
2. 冷压室压铸机工作的基本原理 冷压室压铸机的压室与保温坩埚是分开的,压铸时由人工用 料勺从保温坩埚内舀取金属液浇入压室后再进行压铸。根据 压铸模与压室的相对位置不同,冷压室压铸机又可分为立式、 卧式、全立式三种。 (1) 立式冷压室压铸机的基本原理。压室与压射机构处于垂 直位置,压铸过程如图1.3所示。浇入压室中的金属液被反 直位置,压铸过程如图1.3所示。浇入压室中的金属液被反 料冲头托住,以防止金属液流入型腔。当压射冲头下压快要 接触金属液面时,反料冲头突然下降让出喷嘴入口,金属液 在压射冲头的作用下充填型腔并使压铸件在压力下冷却凝固。 压射冲头在完成金属液充填型腔并保压后返回。反料冲头上 升切断余料并将其推至压室的上沿,以便去除余料。最后反 料冲头返回,动定模分开,取出压铸件,完成一个压铸循环。
铸造工艺与压力铸造
20世纪60年代至70年代是压铸工艺与设备逐步完善的时 20世纪60年代至70年代是压铸工艺与设备逐步完善的时 期。而70年代到现在,则是电子技术和计算机技术加速用 期。而70年代到现在,则是电子技术和计算机技术加速用 于压铸工艺与设备的大发展阶段。数控压铸机、计算机控 制压铸柔性单元及系统(压铸FMC及FMS)和压铸工艺与设 制压铸柔性单元及系统(压铸FMC及FMS)和压铸工艺与设 备计算机辅助设计(CAD)的出现,标志着压铸生产开始从 备计算机辅助设计(CAD)的出现,标志着压铸生产开始从 经验操作转变到科学控制新阶段,从而使压铸件的质量、 自动化程度及劳动生产率都得到极大的提高。 各种常用铸造方法适用范围及技术经济指标见表1.1。 各种常用铸造方法适用范围及技术经济指标见表1.1。
压力铸造的概念
压力铸造的概念
压力铸造是一种高效的金属加工技术,通过在金属熔融状态下施加高压力,迫使熔融金属进入铸型腔,形成所需的零件或产品。相对于传统的重力铸造,压力铸造具有许多优势,例如制造精度高、尺寸稳定性好、表面光洁度高等。
压力铸造的工艺过程主要包括模具设计、模具制造、材料预处理、注射及冷却等几个关键环节。首先,需要根据产品的形状、尺寸和要求来设计模具。模具的设计要考虑到产品的形状复杂性、冷却系统和脱模方式等因素。然后,根据模具设计来制造模具。模具通常由两个或多个零部件组成,其中包括模具壳体、注射系统和冷却系统等。
在开始压力铸造之前,需要对金属材料进行预处理。预处理包括熔炼金属、净化金属、合金化调整以及调节金属温度等步骤。这些预处理步骤可以保证金属在注射过程中具有较好的流动性和冷却性能。
在金属预处理完成后,可以开始注射过程。注射过程通过在高温下将金属注入到模具腔中来实现。注射过程分为两个阶段:注射和填充。在注射阶段,将金属材料加热至液态,并通过柱塞或活塞等装置将金属材料注入模具腔中。填充阶段是指金属材料在模具腔中充满过程,在该阶段需要克服金属表面张力和黏度的阻力,确保金属材料填充整个模具腔。
注射完成后,金属材料会在模具中冷却和凝固。冷却速度对于金属的组织和性能
具有重要影响。因此,通常会在模具中设置冷却系统以控制冷却速度。一般来说,冷却时间越短,金属晶粒越细,力学性能越好。
最后,完成冷却的金属零件可以脱模并进行后续的处理。脱模是指将冷却凝固的金属零件与模具分离的过程。脱模可以通过机械力、气体压力或抽真空等方式来实现。脱模之后,还可以进行除毛刺、清洁和表面处理等工艺,以达到最终产品的质量要求。
压力铸造的原理特点及应用
压力铸造的原理特点及应用
1. 压力铸造的原理
压力铸造是一种通过施加压力将熔化金属填充到模具中并形成零件的铸造方法。其主要原理包括:
1.1 熔化和注射
压力铸造过程中,首先需要将金属材料熔化,通常使用电感加热炉或者电炉进
行加热。熔融金属被注射器推入到注射系统中。
1.2 注射系统
注射系统通过一个活塞将熔融金属从炉中推入到模具中。为了确保金属能够填
充整个模具,通常需要将熔化金属进一步加压。
1.3 压力控制
压力控制是压力铸造中的关键步骤之一。在注射完成后,需要施加更高的压力
来确保金属充分填充模具的细节和形状。
1.4 冷却和凝固
当金属填充完成后,需要冷却和凝固。通常采用水冷却系统来加速冷却过程,
以便更快地取出零件。
1.5 压力释放和模具打开
在冷却完成后,需要释放压力,然后打开模具并取出成型的零件。
2. 压力铸造的特点
压力铸造具有许多独特的特点,使其成为一种广泛应用的铸造方法:
2.1 高精度和复杂形状
压力铸造能够生产出高精度和复杂形状的零件,因为金属在注射过程中能够完
全填充模具,并保持细节的清晰度和一致性。
2.2 高生产效率
压力铸造具有较高的生产效率,通常可以在较短的时间内生产出大批量的零件。注射和冷却过程可以同时进行,节省了生产时间。
2.3 节约材料
由于压力铸造可以准确地控制金属的注射和填充过程,可以减少材料的浪费。相比于其他铸造方法,压力铸造可以更大程度地利用原材料。
2.4 优异的物理性能
压力铸造的零件通常具有较高的密度和较好的物理性能。由于金属在注射过程中形成了均匀的晶粒结构,因此零件的强度和韧性较好。
压铸基本概念
各元素對鋅合金性質的影響
有益 鋁 (Al) 鋇 (Ba) 鈷 (Co) 銅 (Cu) 鎂 (Mg) 鎳 (Ni) 鍶 (Sr) 無益且無害 鉻 (Cr) 錳 (Mn) 鉬 (Mo) 鉀 (K) 銀 (Ag) 有害 銻 (Sb) 砷 (As) 鈹 (Be) 鎘 (Cd) 鈣 (Ca) 鉛 (Pb) 鋰 (Li) 矽 (Si) 鈉 (Na) 錫 (Sn) 鈦 (Ti) 釩 (V) 鋯 (Zr)
Macherchen
19
五.压铸合金及其性能
热室压铸锌合金中的合金元素
---杂质元素-锡
锡在锌合金锭中的含量绝对不能>0.001%, 在太铸件中的含量不能>0.002%
造成合金晶间腐蚀 压 铸 模 设 计
2019/1/18
降低合金的抗冲击性能 降低合金的抗拉伸强度 引起尺寸不稳定
Macherchen
2019/1/18
Macherchen
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五.压铸合金及其性能
热室压铸锌合金中的合金元素 ---合金元素-铝 铝的加入可`
降低合金对铁的反应能力,因此降低了合金对锌锅,鹅 颈 及模具的侵蚀
压 铸 模 设 计
2019/1/18
降低合金的熔点 增加合金的流动性能 改善合金的机械性能 ? 产生Fe2 Al5浮渣,造成其含量的下降
Macherchen
7
四.成型工艺
压力铸造工艺流程
压力铸造工艺流程
压力铸造是一种利用金属液层压力将金属液注入模具中,通过高速充填、固化和冷却工艺,快速制造完成金属零件的技术方法。压力铸造工艺流程主要包括准备工作、注液及充填、固化和冷却、脱模以及后处理等几个步骤。
首先,进行准备工作。准备工作主要包括选择合适的金属合金、预热模具和准备模具涂料。金属合金的选择需要根据零件的要求来确定,常见的有铝合金、镁合金等。预热模具是为了提高模具的表面质量和延长模具的使用寿命,通常会将模具加热到一定温度。模具涂料的目的是为了减少金属液与模具表面的反应,提高零件表面质量。
其次,进行注液及充填步骤。首先需要将准备好的金属液熔炼至一定温度,然后通过浇口注入模具中。在注液过程中,需要保持金属液的稳定流动,并控制注液的速度和压力,以保证金属液充填到模具中的空腔。
然后,进行固化和冷却步骤。在注液后,金属液会快速凝固,形成零件的基本形态。在这个过程中,需要控制固化时间和温度,以确保零件的质量。同时,通过冷却系统将模具中的余热快速散失,加快零件的冷却速度。
接着,进行脱模步骤。在零件固化和冷却后,模具可以被打开,将零件从模具中取出。通常采用分离机构或冷却夹具来辅助脱模。脱模过程需要注意避免金属零件的损坏或变形。
最后,进行后处理步骤。后处理是为了进一步提高零件的机械性能和表面质量,常见的后处理方法有机械加工、热处理、表面处理等。通过这些后处理方法,可以获得满足要求的金属零件。
总之,压力铸造是一种快速制造金属零件的工艺方法,工艺流程包括准备工作、注液及充填、固化和冷却、脱模以及后处理等几个步骤。通过合理控制每个步骤的参数,可以获得高质量的金属零件。
压铸基本概念
13
五.压铸合金及其性能
商業習用編號 No.3 No.5
種類 鋅合金錠1種 鋅合金壓鑄件1種 鋅合金錠1種 鋅合金壓鑄件1種
2020/5/1
JIS H5301
ZDC2 ZDC1
鋅合金各國編號近似對照表
FS QQ-Z363B
ASTM B86
SAE J468b
NF A55-010
BS 1004
AC40A AG40A 903
A πd 2 d ﹕压室直径 (m) A﹕冲头截面积( m 2 )
压射比压与压射压力成正比﹐与压射冲头的截面积成反比。
锌合金的 压射比压
壁厚 =<3mm 30MPa 简单 40MPa 复杂
壁厚 >3mm 50MPa 简单 60MPa 复杂
实际比压应等于计算比压乘以压力损减系数K(约0.88). 比压大小可通过调节压铸机的压射力和更换不同直径的 压室来实现。
2020/5/1
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六.压铸工艺
(二)充填速度及其选择
充填速度是指熔融金属地压射冲头压力的作用下﹐通过内浇口时的线速度。
影响充填速度的因素有压射速度﹐压射比压和内浇口截面积等。
根据等流量连续方程
A1 V1 = A2 V2
V2= V1A1 A2
πD 2 V1 4A2
V1 压射速度( m/s)
V2 充填速度( m/s)
压铸工艺学课件(PPT 57页)
24
<压铸模、锻模及其他模具>
6.螺纹
压铸外螺纹,采用对开结构的螺纹型环时,需考虑留有 0.2~0.3mm加工余量。
铸造内螺纹需要螺纹型心旋出机构,模具结构复杂。一般 先铸出底孔,再加工成螺纹孔。并且螺纹长度不宜过长,因为 收缩时会在长度方向累积较大误差。
(见教材)
25
<压铸模、锻模及其他模具>
<压铸模、锻模及其他模具>
4.全立式冷压室压铸机的压铸过程
(1)冲头上压式
4
2
3
5
7
6
1
1—压射冲头 2—熔融合金 3—压室 4—动模 5—定模 6—型腔 7—余料
a)熔融合金浇入压室
b)合模→压射→熔融合金充填型腔
c)开模→冲头上升推出余料 d)推出压铸件→冲头复位
8
<压铸模、锻模及其他模具>
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<压铸模、锻模及其他模具>
五.压铸件的结构工艺性分析示例
29
<压铸模、锻模及其他模具>
30
<压铸模、锻模及其他模具>
再见 谢谢大家
31
32
32
33
33
重庆三峡学院机械工程学院
34
<压铸模、锻模及其他模具>
第三节 压铸合金
压铸模具设计第1
教材:压铸工艺与模具设计 杨裕国
参考书:压铸工艺及模具
赖华清
wk.baidu.com
广东工业大学 材料与能源学院 刘可如
铸造工艺
• 砂型铸造 • 金属型铸造
• 特种铸造
压力铸造 重力铸造 低压铸造 熔模铸造 陶瓷型铸造 连续铸造 离心铸造 真空铸造
第一章 绪论
一、压铸的实质及工艺过程 ❖ 压力铸造概念:
备的大发展阶段。数控压铸机、计算机控制压铸柔性单元及系统 (压铸FMC及FMS)和压铸工艺与设备计算机辅助设计(CAD)的出现, 标志着压铸生产开始从经验操作转变到科学控制新阶段,从而使压 铸件的质量、自动化程度及劳动生产率都得到极大的提高。 • 我国的压铸起步于20世纪40年代,目前,国产压铸机从一般小型到 大型的压铸机均有生产。
压射比压可以通过调整压射力和压室内径来实现。
☞在压铸过程中,作用在液态金属上的压射比压并不是一 个常数,而是随压射阶段的变化面改变。
☞液态金属在压室与压铸模中的运动可分为四个阶段:
• 第一阶段Ⅰ 慢速封孔阶段。 • 第二阶段Ⅱ 充填阶段。 • 第三阶段Ⅲ 增压阶段。 • 第四阶段Ⅳ 持压阶段。
故:在压铸过程中作用在熔融合金上的压力以两种不同的 形式和作用出现:
第二章 压铸过程原理及常用压铸合金
§1. 压铸压力和压铸速度 • 高压、高速充填是压铸的特点,因此需要对压
压铸的论文
一,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
压铸工基础知识
一、基本知识
1、压铸的定义:
压力铸造简称压铸,是在高压作用下,将液态或半液态金属以及高的速度充填入金属铸型(模具)型腔,并在压力作用下凝固而获得铸件的方法。
1、可用于压铸的合金:铝合金、锌合金、铜合金、镁合金等。
2、压铸的特点:高速、高压、高效率、铸件复杂、轮廓清晰、铸件表层组织致密、
铸件具有较高的硬度和强度。
3、压铸循环过程:(1)合模(2)缩紧模具(3) 浇铸熔化的合金液(4)把熔化金属
射入模中(压射)(5)凝固、冷却(6)开模(7)取件(8)清理、冷却模具并喷涂脱模剂。
4、我公司所采用的压铸机名称及型号:180吨卧式冷室压铸机、280吨卧式冷室压铸
机、420吨卧式冷室压铸机、88吨卧式热室压铸机。
5、压铸机型号中所指的180吨或420吨是指其锁模力。
6、压铸生产工艺的三大要素:合金材料、压铸机、压铸模具。
7、压铸的工艺过程:
二、压铸工艺
1、压铸工艺的定义:压铸工艺是将压铸机、压铸模和合金三大要素有机地组合而加以综合运用的过程。
2、压铸参数:影响压铸生产的主要压铸(工艺)参数有压射力、铸造压力、合(锁)模力、压射速度、压射行程、浇铸温度、模具温度、填充时间、增压建压时间、保压时间、留模时间、压室充满度、脱模剂配比、脱模剂喷涂时间等。
3、压射力:
压射力是压铸机压射机构中推动压射活塞运动的力。它是反映压铸机功能的一个主要参数。压射力的
大小,由压射缸的截面积和系统液压油的压力所决定。
压室内熔融金属在单位面积上所受的压力称为比压。比压也是压射力与压室截面积的比值。
合金熔液在大压射力(比压)作用下填充型腔,合金温度升高,流动性改善,晶粒细化有利于铸件成型质量的提高。
压力铸造
二、压铸定义及特点
1. 压铸定义及特点 压力铸造(简称压铸)是在压铸机的压室内,浇入 液态或半液态的金属或合金,使它在高压和高速下 充填型腔,并且在高压下成型和结晶而获得铸件的 一种铸造方法。 由于金属液受到很高比压的作用,因而流速很高, 充型时间极短。高压力和高速度是压铸时液体金属 充填成型过程的两大特点,也是压铸与其他铸造方 法最根本区别之所在。 比如压射比压在几兆帕至几十兆帕范围内,甚至高 达500MPa;充填速度为0.5—120m/s,充型时间很 短,一般为0.01-0.2s,最短只有干分之几秒。
2. 压铸的优缺点 优点: 1) 产品质量好。由于压铸型导热快,金属冷却 迅速,同时在压力下结晶,铸件具有细的晶粒 组织,表面坚实,提高了铸件的强度和硬度, 此外铸件尺寸稳定,互换性好,可生产出薄壁 复杂零件; 2) 生产率高,压铸模使用次数多; 3) 经济效益良好。压铸件的加工余量小,一般 只需精加工和铰孔便可使用,从而节省了大量 的原材料、加工设备及工时。
四、压铸件设计
压铸件设计是压铸生产技术中十分重要的工作环节, 压铸件设计的合理程度和工艺适应性直接影响到:分 型面的选择,浇口的开设;顶出的布置;收缩规律; 精度的保证;缺陷的部位以及生产效率等。压铸件结 构工艺特定要求如下: ①消除内部侧凹,便于抽芯。 ②改进壁厚,消除缩孔、气孔; ③改善结构,消除不易压出的侧凹; ④利用筋,防止变形; ⑤改善结构,消除尖角或棱角; ⑥改善结构,便于抽芯、简化压铸模制造; ⑦消除深陷,使铸件易脱模; ⑧改进结构,避免型芯交叉等特定要求。
压力铸造知识
8.铸造 条件和管理点
补足说明 一般的设定范围(备注)
0.2~0.3 m/s程度
低速射出(柱塞) 速度
向料套内浇注铝水后,为避免在柱塞内把料套中的残留空气,发生的气体卷入铝 水之中,采用到汤口附近为止,接近层流的状态下射出
高速射出(柱塞) 速度
在规定的时间内把铝水充填到型腔内,充填时间(0.03~0.15秒左右)
4 .压力铸造专业用语集
No 专业用语 使用单位
65. 熔剂
内容说明
熔解下所产生的酸化物的还原,有害气体的消除,溶液表面 的酸化防止,而使用的熔液处理剂。 处于熔解炉之内的,与液态金属相接触的气体的整体温度。
66. 周边温度 67. 烧付(粘 模)、粘 连
68. 汤温 69. 汤流 70. 汤回不良 /汤皱 71. 汤口料套
43. 凝固时间 44. 型腔
45. 快速溶解 炉(JM 炉) 46. 凝固收
是指铝溶液的状态发生变化,凝固后体积收缩
缩
47.
进水口
因为喷射飞溅到远处,一般是要筛选的.铸塑成形时的喷嘴
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4 .压力铸造专业用语集
No 专业用语 使用单位 48. 试铸 49. 充填 内容说明 使用新模具来试作.(产品的尺寸、结果的确认) 向模具内填加铝等原料溶液的过程.
L
(产品重量+渣包重量) ÷2.5×1000(cc算出) 冲头断面积(cm² )
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压力铸造的基本概念和过程
压铸的过程
压力铸造是将熔融金属在高的压力下,以高的速度填充入模具型腔内,并使金属在这一压力下凝固而形成铸件的过程。通常所采用的压力为200-2000公斤/c㎡,填充时的初始速度(称为内浇口速度)为15-70米/秒,填充过程在0.01-0.2秒的时间内即告完成。
压铸的填充过程受许多因素的影响,如:压力、速度、温度、熔融金属的性质以及填充特性等等。在压铸全过程的始终,熔融金属总是被压力所推动,而填充结束时,熔融金属仍然是在压力的作用下凝固的。压力的存在,是这种铸造过程区别于其他铸造方法的主要特征。也正因为压力的缘故,便产生了对速度、温度、型腔中气体以及一系列的填充特性的影响。所以,在压铸填充过程中,对压力的变化应有一个总体的概念。
压铸填充过程中,压射冲头移动的情况和压力的变化如图1-1所示,以卧式冷压室压铸为例。图中每一阶段的左图表示压射的过程,右下图为对应的压射冲头位移曲线,右上图为每一位移阶段时相应的压力增升值。
图1-1(a)为起始阶段,熔融金属浇入压室内,准备压射。
图1-1 (b)为阶段1,压射冲头以慢的速度移过浇料口,熔融金属受到推动,但冲头的移动慢而冲力不大,.故金属不会从浇料口处溅出。这时推动金属的压力为Po,其作用为克服压射缸内活塞移动时的总摩擦力、冲头与压室之间的摩擦力。冲头越过浇料
口的这段距离为S1即为慢速封口阶段。
图1-1压铸填充过程各个阶段
P-压射压力;
S-压射冲头移动距离
t-时间
图1-1(C)为阶段2,压射冲头以一定的速度(比阶段1的速度度略快)移动,与这一速度相应的压力增升值达到Pl,熔融金属充满压室的前端和浇道并堆聚于内浇口前沿,但因速度不大,故金属在流动时,浇道中包卷气体只在一个较小的限度以内。冲头在这一阶段所移动的距离为S2,是为金属堆聚阶段。在这一阶段的最后瞬间,亦即金属到达内浇口时,由于内浇口的截面在浇口系统(包括压室)各部分的截面中总是最小的,故该处阻力最大,压射压力便因此而增升,其增升值即为达到足以突破内浇口处的阻力为
止。
图1- 1(d)为阶段3,这一阶段的开始,压射压力便因内浇口处的阻力而增升至P2,而冲头的速度亦按调定的最大速度移动,推动熔融金属突破内浇口而以高的速度(内浇口速度)填充入模具型腔,这一阶段冲头移动的距离为S3,此即为填充阶段。在短促的填充瞬间,金属虽然已充满型腔,但还存在“疏”、“空”的组织。图1-1 (e)为阶段IV,压射冲头按调定的压力作用在型腔中的正在凝固的金属上,“疏”,、“空,”,的组织便成为“密”,、“实”的组织。这个作用在金属上的压力,通常便称为最终压力。其大小与压铸机的压射系统的性能有关。当压射系统没有增压机构时,最终压力能达到的增升值为P3,当压射系统带有增压机构时,最终压力又从P3。增升至P4。这一阶段冲头移动的距离为S4,其实际的距离是很小的。
从压铸工艺上的特性来看,上述的过程便称为四阶段压射过程。近年来,先进的压铸机的压
射机构即根据这一工艺要求,从而备有四阶段压射的压射机构。在五十年代末期至六十年代末期的期间,一般是阶段II和阶段III合成为一个阶段,便是通常的三阶段压射过程,机器的压射机构也是三阶段压射机构,在目前的生产现场中,仍然有大量的机器是三阶段压射机构的。在压铸机一章中的图例,也都是这种三阶段(又称三级)压射机构。至于较早期的压射过程,则是从压射的开始至填充即将结束,机器提供的冲头移动速度是不变的(如有变化也只是因填充过程引起的)。这样,熔融金属在压室和浇道内流动时便先卷入大量的空气,使铸件内形成大量的气孔,影响了质量。所以,从速度不变的压射过程,至三阶段、四阶段的压射过程,都是随着工艺水平日益提高,填充理论逐步被掌握,从而促使机器压射机构不断的改进,以满足工艺要求的变化过程。近年来出现的抛物线型压射系统、伺服系统的压射机构,都是根据这些要求发展起来的。
前面叙述了压射填充过程的情况。在填充过程完成以后,铸件便已形成,然后由机器进行开模,取出铸件和浇口。开模过程如图1-2所示。
图1-2开模过程—取出铸件和浇口的示意图
1一动摸;2一定摸;3一铸件;4一浇口; 5一余料;6-顶出机构。
图1-2 (a)为压射填充后形成铸件3的状态;
图1-2 (b)为机器开模后的状态,这时铸件留在(包紧在)动模1上,并随动模移动而与定模2脱离,余料5则由冲头推送使能随同铸件脱出定模。图1-2 (c)为铸件从动模上顶出而脱离动模。至此,便可从动模和定模分开的空档间取下铸件、浇口4和余料5。顶出机构6顶出铸件时,通常是由机器的开模动作或液压顶出器作为顶出动力。铸件的取出一般多为人工,也有用机械方法的。
在上述过程中,还包括合金的熔炼工艺和保温规范、舀料、清理冲头和模具、对冲头和模具喷涂涂料等操作在内,而成为一个压铸周期或一次操作循环。至此,压铸的过程便告结束