压铸机的基本构造与成型原理

6.清除射料管上累積的鋁屑時，應先停止湯臂運作；
7.處理湯臂故障應先切斷電源，并用鋁盆將溶鋁爐蓋上；
8.壓鑄作業員負有避免机台周圍人員(如檢修人員、品檢人員)受燙傷之責任；
9.不准扔料頭至鋁液中，不准用鐵夾或鐵勺敲湯勺，以防鋁液濺出燙傷人；
10.非机台人員不得上机台，否則后果自負；
11.有參觀者注意防止其進入危險區域；
壓鑄机的基本构造与成型原理
壓鑄工業源于十九世紀三十年代的美國，至二十世紀初鋁合金鑄造已成為商業所應用，壓鑄工業目前已發展成為多种合金進行壓鑄的行業，包括鋁合金、鋅合金、鎂合金和銅合金的鑄件。在一些地方，也在試驗黑色金屬壓鑄。壓鑄件產品中占最大比重的是鋁合金鑄件，占30%--50%；其次為鋅合金鑄件；銅合金鑄件只占壓鑄件總產量的1%--2%。應用最多的是汽車、拖拉机制造工業；其次是儀表制造和電子儀器工業；此外還有農業机械、國防工業、計算机、醫療机械制造業中，壓力鑄造也用得較多。用壓鑄方法生產最大鋁合金鑄件重量可達50KG，鑄件最大直徑2米，最輕的壓鑄件只有几克。用壓鑄生產的零件有發動机气缸体、气缸蓋、變速箱、發動机罩、儀表和照相机的殼体和支架、管接頭、齒輪等。
12.机台上通道順暢，沒有油污，以免滑倒；
13.机台上方粘附鋁屑有無掉下傷人的危險；
14.電風扇接線是否牢固，以免缺相造成電机燒損。
第四章壓鑄生產常用物料及管制
壓鑄生產常用物料种類繁多，從主要生產原材料，鋁錠、電熱管；到輔助物料，柱塞油、潤滑劑、擴散劑、离型劑等等；作為壓鑄生產的操作員，必須對這些物料有基本了解，有利于生產的正常進行。
3.將湯杓放到鋁液中預熱。
在确認開机的各項准備工作做好以后，將机台和湯臂切換至“自動”位置，開机生產。
二、壓鑄正常生產操作規程
為保証机台的正常生產，減少不必要机台故障，机台同仁在生產中必須遵守如下操作規程：
1.每天白班接班后，均應重新緊固模具并更換湯杓；
2.接班后必須檢查潤滑油路(不僅油泵)柱塞油路潤滑是否正常，若有异常，報告帶班干部處理后才開机，并在生產中每隔一小時檢查机台各部位的潤滑是否順暢；
一、鋁錠
我們公司常用的鋁錠牌號為鋁合金ADC10和ADC3兩种，且來源分別來自台灣和大陸，還有回收得到的高爐鋁錠。
1.鋁錠的特性
鋁合金中的合金元素有硅(Si)、銅(Cu)、鎂(Mg)、鐵(Fe)等元素。
(1)硅(Si)：是可以顯著改善鋁液的流動性，同時凝固潛熱大，可抑止凝固時的收縮，減少凹陷的產生，對我們煎烤器來說不易破裂。
(4)控制系統簡單
曲肘合模机构缺點是對曲肘系統的轉軸和軸套材料，加工精度和潤滑要求高。
(二)壓射机构
壓射机构是實現壓鑄工藝的關鍵部分，它的結构性能決定了壓鑄過程中的壓射速度、增壓時間等主要參數。
(三)動力系統和控制系統
由于涉及電气和液壓的知識較多，這里不詳細介紹。
三、壓鑄過程原理
(一)壓鑄的特點是高壓和高速充填，下面就壓力和速度在壓鑄過程中的變化和作用加以說明
(2)銅(Cu)：增加高溫脆性与凝固收縮性，故不宜多用，但在Al-Si合金中添加銅，則有抑止從鑄鐵鍋上鐵份溶解于鋁液中而自然增加不純物之效果。
(3)鎂(Mg)：在我們公司新用Al-Si合金中鎂為不純物，應盡量降低含量。
(4)鐵(Fe)：鐵几乎不熔于鋁，行程FeAl3之金屬化合物，降低鋁液流動性，易導致產生硬點缺陷還會在坩堝內形成鐵質，若沉積過多會影響爐溫升高。
為保証安全生產，請做好如下几點：
1.按要求穿戴好勞保用品“安全帽，勞保鞋”；
2.生產中模具合攏后，任何人嚴禁站在模具合模線平面左右2米范圍內；
3.机台作業員或干部在處理卡模或模具故障時，嚴禁在“自動”狀態下進行，而應先關机，切斷電源，最后才進行有關作業；
4.嚴禁任何人在生產中處于湯臂運行范圍內；
5.鋁錠加入坩堝內應先烘干，否則含有水汽，會引起鋁液爆炸；
4.在壓鑄中可嵌鑄其它材料(如電熱管)的零件；
5.設計自由度大，可降低后續加工費用；
6.具有高的生產率，過程易于自動化，一般冷壓室壓鑄机平均每班可壓鑄600~700模次，我們公司201PH机种最高記錄為1692模此/班2人。
(二)壓鑄的主要特點：
1.壓鑄時由于液体金屬在腔內的流動速度极高，液流會包住大量空气，最后以气孔形式留在鑄件中，所以用一般壓鑄方法得到的鑄件不能進行較多余量的机械加工。但鑄孔并不是不可以改善，通過改進模具設計、成型工藝，可大幅度減少鑄孔的產生。
11.机台故障檢修后重新開机前，必須手動确認机器各程序無誤后，再換入“自動”狀態進行正常生產；
12.生產中，必須隨時檢查有無异常，有無漏液壓油，机台松緊，螺絲有無松動，有無振動，并向帶班干部報告。
三、壓鑄生產基本安全常識
壓鑄生產是高溫生產，存在有不安全因素和潛在的不安全因素比較多，這就要求机台同仁首先從思想上重視生產安全性，并落實于行動，才能做到高高興興上班，平平安安回家。
(二)模具
1.檢查模具表面是否正常，滑塊有無完好；
2.鎖緊模具；
3.檢查冷卻水管安裝是否正常，有無漏水現象。
(三)湯臂
1.檢查湯臂固定螺絲有無松動并立即鎖緊；
2.開啟湯臂電源，將“手動”、“自動”切換開關切換到“手動”位置，手動确認湯臂“前進”、“后退”、“注湯”、“取湯”功能是否完好，湯臂走動是否平穩；
F衝V衝=F內V充
式中：V衝：壓射衝頭速度(m/s)
F衝：壓射衝頭面積(m2)
D：壓室內徑(m)
V充：充填速度(m/s)
F內：內澆口截面積((m2)
F衝V衝
V充=V衝-------- = ---------(m/s)
F內4F內
由此可見，鋁液充填型腔的線速度与壓室直徑的平方，壓射衝頭的壓射速度成正比与內澆口的截面積成反比關系，可以通過改變上述三個因素來調整充填速度。
合模机构的傳動形式包括動力式(即全液壓式)和机械式兩种。而机械式又分為曲肘式、斜模式和混合式三种，我們公司壓鑄机采用得是曲肘式。此机构由三塊座板組成，并且用四根導柱將其串聯起來，中間是活動模板，由合模缸的活塞杆經過曲肘机构來帶動，動作過程如下：當液壓軸進入合模缸時，推動合模活塞帶動連杆，使三角形鉸鏈擺動。通過力臂將力傳給動模，產生合模動作，要求活動模和固定模閉合時成一直線，亦稱為“死點”，即利用這個“死點”進行鎖模。
3.接班后必須檢查湯臂探測棒的接線有無松動；
4.作業人員或其它非相關人員不准擅自調整机台參數，發現异常需調整運行參數時，應先報告帶班干部，并由帶班干部決定是否調整和執行調整的動作。
5.因故而長時間停机(半小時以上)必須關掉電源并卸壓(特別注意，卸壓后必須將卸壓閥鎖緊)；
6.進行增減湯量時，必須先將湯杓置于水平位置，在調節過程中注意觀察是否達到最大或最小湯量极限，達到极限仍不能滿足需要則報告帶班干部，請求處理；
(1)合模力大，曲肘連杆系統可將合模缸推力放大16—26倍，這樣合模缸直徑可大大減小，同時高壓油的耗量也顯著減少。
(2)運動特性好合模速度快，在合模中曲肘离“死點”越近，動模移動速度越慢，使活動模与固定模緩慢閉合；同樣在剛開模時，動模運動速度也慢，這利于防止開模時將產品拉裂，也有利于頂出鑄件。
(3)合模机构剛性大。
2.對內凹复雜的鑄件，壓鑄最為困難；
3.高熔點合金(如銅、黑色金屬)壓鑄時壓鑄模具壽命低；
4.不宜小批量生產，因壓鑄模具制造成本高，壓鑄机生產效率高，小批量生產經濟上不合理。
第二章壓鑄机的基本构造
一、壓鑄机的种類
壓鑄机一般分為熱壓室壓鑄机和冷壓室壓鑄机兩大類。冷壓室壓鑄机按其壓室結构和布置方式分為臥式壓鑄机和立式壓鑄机兩种，臥式壓鑄机液体金屬進入型腔流程壓力損失小，有利于傳遞最終壓力，便于提高比壓，故使用最廣。
第一章壓鑄的基本概念
一、壓鑄的定義
壓鑄根据其發展過程，各個時期的定義有所不同，目前壓鑄行業普遍接受的壓鑄定義為：在高壓下，將熔融金屬壓入精密的金屬模具內，在短時間內獲得高精度且良好鑄造表面的鑄件，這其中包含了下述的几個要素：
1.制成精密的金屬壓鑄模具；
2.配以可以開閉模具和可以壓入金屬溶液的裝置；
3.將鋁液以高壓方式壓入封閉的模具內；
就台灣鋁錠ADC13和ADC10比較，它們的性能存在如下差异：
鋁錠
流動性
熱脆性
粘模性
气密性
研磨性
切削性
ADC10
良好
良好
优
良好
一般
一般
ADC3
优
优
一般
(二)壓鑄速度：
壓鑄中壓鑄速度有壓射速度和充填速度兩個不同的概念，壓射速度是指壓鑄机壓射缸內液壓推動壓射衝頭前進的速度，充填速度是指鋁液在壓力作用下，經過內澆口進入型腔的線速度，充填速度不能偏高或偏低，過低會使鑄件輪廓不清，甚至不能成型；過高則會引起鑄件粘模和鑄孔增多等問題，影響充填速度有三個因素，即壓射速度比壓和內澆口面積，根据等流量連續流動方程式，可得：
7.探測棒涂抹被覆劑后即時去除頭部之被覆劑，并試驗是否導通；
8.不准用鐵夾或鐵勺等物品敲擊湯勺和探測棒，以防湯勺被敲裂和損坏湯机的机构，也避免探測棒固定座被敲裂；
9.及時開關燃燒机，防止爐溫控制不當影響生產；
10.加碎料時必須及時將其壓入鋁液中，防止堵住煙囪，致使煙囪冒黑煙，若燃燒机油量太大或風門太小，導致冒黑煙，報告帶班干部請求處理；
P04P
P1=---- = ------
Fπd2
P1：射出壓強(牛/米2)
P0：壓射壓力
F：壓射衝頭截面積(即近似壓室截面積)
d：壓射衝頭直徑
所以射出壓強可用通過調整壓射力和壓室內徑來實現。
在壓鑄過程中，作用在液体金屬上的壓強并非常數，而是隨著壓射階段的變化而改變。第一階段：壓射衝頭以速度V1前進，直至鋁液充填滿壓室內繞口(這以為理想狀態，壓室中空气被排盡，不會卷入空气)，鋁液所受壓力也較低，僅用于克服壓高与液壓缸和澆道對壓射衝頭整個型腔，壓射衝頭速度達到V2，由于內澆口面積急劇減小，壓力顯著上升，在第二階段結束前，鋁液由于壓射机构的慣性關系，發生水錘作用，使壓力增高，并發生波動，待波動消失后，開始壓鑄第三個階段；第三個階段：本階段的主要任務是建立最后的增壓，使鑄件在壓力P3下凝固，而達到使鑄件致密的目的，如果在最終壓力達到時澆注系統中的金屬仍處于液態和半固態，則壓力P3將傳給凝固中的鑄件，縮小鑄件中的縮孔和气泡，改善鑄件表面質量。