压铸过程原理及压铸工艺参数确定.pptx

在第III阶段结束后，压射冲头运动突然停止及压力快速切换，造 成了压力瞬间升高，并伴有压力振荡现象。
压力峰值虽是瞬态行为，但对压铸工艺非常不利。压力峰值可以 引起胀形，造成泄压，影响压铸件成形质量，使压铸产生飞边、 毛刺等。
现代压铸机都把消除压力峰值作为一项重要内容。目前许多压铸 机增加了反压措施，使压射冲头在充型结束前瞬间减速，从而大 大减轻了水锤现象，缩小了压力峰值。
二、压射过程曲线—压射过程分析的重要线图
1、压射阶段
理论上，压射压力与压射速度的平方成正比，一定的速度对应一 定的压力，或者说使用一定压力才能达到一定的速度
压射曲线中的上升斜线，表示压力和速度处于上升之中，起始点 为速度或压力的切换点
压射曲线中的平台，表明该阶段的速度和压力没有变化，一个稳 定的平台可以理解为一个阶段（冷室压铸出现三个压射阶段I、II、 III）
III 起始位置：从金属液充满内浇口处至型腔完成充满 参数：压射速度v3，压射压力p3（动态） 特征：压射压力再次升高，压射速度略有下降，充型速度最快 说明：金属液流经内浇口充填型腔。由于内浇口处截面积大幅缩小，流动阻力剧增，压 射速度略有下降，但此时充型速度最快。要保持足够的充型速度，需更高的压射压 力，用于克服浇注系统主要是内浇口处的流动阻力。
摩擦阻力，只有小部分用于推动金属液
II 起始位置：从压射冲头越过浇料口位置至金属液充满至内浇口处 参数：压射速度v2，压射压力p2（动态） 特征：压力增大，压射冲头速度加快 说明：压射冲头通过浇料口，压射压力提高，压射冲头速度加快，金属液充满压室至浇 注系统。该阶段应注意防止卷气，并尽量避免金属液提前进入型腔
在IV阶段（增压阶段），压力迅速上升出现高压平台，但速度值 迅速降为零，这是增压阶段的特征，表明充型结束，增压形成。
二、压射过程曲线
2、压力和速度值
正常情况下，压力值和速度值相对应
如果曲线异常，出现压力过高而速度偏低，表明压射系统可能出 现问题，如压射冲头阻滞、浇道堵塞，或液压管路问题等
如果压力曲线偏低，速度无法上升，表明压力没有建立，应检查 压力设置是否合适或是存在泄压之处
一、压射过程
压铸机的压射过程从压射冲头开始移动至型腔充满保压 （热室压铸机），或者至增压结束（冷室压铸机）为止。
压射过程中，随着压射冲头的位移，速度和压力都是按设 定的模式变化。
阶段 I
进程描述
起始位置：从压射冲头起始位置至越过浇料口位置 参数：压射速度v1（冲头），压射压力p1（动态） 特征：低压低速，运行平稳 说明：低速推进，防止金属液从浇料口溢出，有利于气体排出。压力主要用于克服系统
二、压射过程曲线
3、压力和速度切换状况
各阶段的切换起始点至结束点，或者说切换处曲线斜率，反映了 从低速切换至高速，或从低压切换至高压的响应速度。
切换时速度和压力应该同步响应为佳，以反应迅速为响应速度，建压时间是反映压铸机性能 的重要指标。
一、压铸压力（两种表现形式）
1、压射力：来源于高压泵，通过压射冲头对金属液施加压力，施加 压力的大小用比压表示。
2、压射比压：指压射过程中，压室内单位面积上金属液所受到的静 压力
式中
P——压射比压（MPa）； F——压射力（N）； A——压射冲头截面积（近似等于压室截面积）（mm2）； D——压室直径（mm）。
一、压铸压力
3、压射比压的取值范围 冷室压铸机的动态压射比压一般在30～90MPa之间，增压压射比压
一般在50～300MPa之间 热室压铸机提供的压射比压可达到20～50MPa 使用压铸机提供的最小压射冲头才能得到最大压射比压
增压压力必须在金属凝固之前建立，否则将大大影响增压效果。 理论上讲，建压时间越短越好，可以在金属液凝固之前对其进行
高压压实，有效减少内部缺陷，增加压铸件的致命性。 目前先进压铸机的建压时间已达10ms以下。
二、压射过程曲线
5、压力峰值
压力峰值指的是快压射结束时（充型结束），迅速增压形成的压 力冲击或水锤现象。
2.2 压铸工艺参数及其确定方法
一、压铸压力
压铸压力是压铸工艺的基本特征，金属液的充型和压实都是在压力 作用下完成的，分为动态压射力和增压压射力。
压铸过程中的压力是由压铸机的压射机构产生的
压射机构通过工作液体将压力传递给压射活塞
然后由压射活塞经压射冲头施加于压室内的金属液上
2.2 压铸工艺参数及其确定方法
发展历程：不变化-二阶段-三阶段（或四阶段）
最新进展：突破了传统的三阶段压射，可以根据工艺需要，多点 设置速度和压力，可以非常灵活地设定压射过程；某些压铸机还 具备压射冲头运动优化程序，根据压室参数、金属液充满度等参 数，计算最佳压射模式，减少卷气现象。
压射模式应根据压铸件及压铸工艺的具体状况设定，并非采用哪 一种固定模式。
压力和速度是压射过程的两个重要参数。记录压射过程中压力和速度 动态特性的曲线，称为压射过程曲线。
冷室压铸
（1）小型压铸机 三级压射，即为两级速度，一级增压。
（2）中大型压铸机 双回路控制的四级压射系统，即慢压射、一级快压射（也较慢）、二级快压
射、增压。
热室压铸，主要以两个阶段压射为主（一速升液和二速填充）。
IV 起始位置：充型结束 参数：压射速度迅速减至零，增压压力p4建立 特征：压射冲头停止运动，压力剧增，达到全过程的最高值 说明：金属液完成充满型腔。增压压力对凝固中的金属液进行压实，压射冲头可能稍有 前移。金属液凝固后，增压压力撤除，压射过程结束。通过增压使压铸件密度增加 ，获得清晰压铸件
说明：压射阶段的划分来源于长期的压铸实践，但并非必须完全 遵循，根据压铸件及压铸工艺的具体状况设定。
第2讲 压铸过程原理 及压铸工艺
引言
压铸机、压铸模具及压铸合金是压铸生产的三大要素。
但要生产出合格压铸件，没有正确的压铸工艺是不可 能的。压铸工艺规定三大要素的工作方式。
换言之，如果压铸机、压铸模具及压铸合金是压铸生 产的硬件，那么压铸工艺就是压铸生产的软件。
2.1 压射过程与压射过程曲线