第4章压铸机解析

压铸镁合金常采用冷压室压铸机和采用热压室压铸机， 一般用冷压室压铸机，长时间镁易燃烧氧化。
压铸铜合金常采用冷压室压铸机。
冷室压铸机主要用来生产熔点较高的铜、铝及镁（厚壁）
等合金的压铸件。
热室压铸机用来生产熔点较低的锌、锡、铅及镁（薄壁）
等合金的压铸件。与冷室机相比，由于热室机的压射室直接浸
在合金溶液中工作，可省去浇注操作，因此工作循环周期短，
本课程总结
本章主要讲述压铸机的类型、结构特点、工作原理和应 用范围，以及选用压铸机应该考虑的问题和有关计算。重点 掌握压铸机的结构原理和技术参数的校核，能正确合理地选
用压铸机。
作业：
1.冷压室压铸机有哪几种类型？ 答：卧式冷压室压铸机、立式冷压室压铸机和全立式 冷压室压铸机。 2.需要校核的压铸机技术参数有哪些： 答：锁模力的校核、压室容量的校核、模具厚度、开 模距离的校核和模具安装尺寸校核
热式压铸机
压铸车间
压铸车间
熔 炉
4.1.2 压铸机压铸过程与特点
1. 热压室压铸机
(1)热压室压铸机压铸过程
1-合金液；2-坩埚；3-压射冲头；4-压室；5-进料口； 6-鹅颈通道；7-喷嘴；8-压铸模
(2)热压室压铸机特点
①工序简单，操作方便，生产效率高，易于自动化。 ②合金液温度波动小，气体和夹杂物含量少，工艺稳定性好。 ③浇注系统消耗的合金材料少，成本节约，经济性好。 ④通常用于压铸铅、锡、锌等低熔点合金铸件。 ⑤压室和压射冲头长期浸入在合金液中，易受侵蚀，影响使用 寿命。同时易引起合金液含铁量增加。
压力损耗小，有利于增压作用。
③卧式压铸机一般设有偏心和中心两个浇口位置，并可
根据压铸工艺的需要在偏心与中心之间灵活调节浇口位置。
④适用范围广，可压铸各种有色和黑色合金铸件。 ⑤压室内合金液与空气接触面积大，压射速度选 择不当则容易卷入空气和氧化夹渣。 ⑥采用中心浇口时模具结构较为复杂。
3.立式冷压室压铸机
课程名：压铸模设计 书名：压铸工艺与模具设计
2013年4月 李成凯
复习回顾：
压铸工艺参数的确定与调整。
在压铸工艺参数中，压力、速度、温度及时间互相影响；
相辅相成，互相制约。
复杂厚壁铸件——压力大 复杂薄璧铸件——速度高、浇注温度高、模具温度高。
第4章 压铸机种类与选用 学习内容 1.压铸机结构与工作原理
卧式冷压式压铸机
卧式冷压式压铸机
400T卧式压铸机
(2)立式冷压室压铸机
(3)全立式压铸机
根据压室及熔融合金供给方式不同，可分为摆动式压室、平移式压室、
真空吸入式压室和电磁泵给料等多种形式。
立 式 转 子 压 铸 机
立 式 转 子 压 铸 机
(4)热压室压铸机 国产热压室压铸机都采用液压驱动曲轴机械扩力式合模机 构，有慢压射和快压射两级压射速度。为适应快速循环和自动 化生产需要，合模机构一般倾斜安装。
(1)立式冷压室压铸机压铸过程
图4-3 立式冷压室压铸机压铸过程示意图 1-上压射冲头；2-压室；3-合金液；4-定模；5-动模；6-喷嘴；7-型腔；8-下压射冲头；9-余料
4.全立式冷压室压铸机 （1） 全立式冷压室压铸机压铸过程
图4-4 全立式冷压室压铸机压铸过程示意图 1-压射冲头；2-合金液；3-压室；4-定模；5-动模；6-型腔；7-余 料
2.压铸机的基本结构
(1)合模机构 合模机构是带动模具动模部分合模或开模的机构，在压 射过程中还起到锁模作用。
1）液压合模机构 由合模液压缸直接带动动模安装板及动模合模，并起锁 紧作用。 优点：结构简单，操作方便；安装不同厚度的压铸模时 无需调整液压缸位置；可保持锁模力不变。 缺点：合模刚性差，可靠性不够；熔融合金易从分型面 喷出；合模速度慢，效率低。
4.3.就是开模后模具分型面之
间的最大距离。核算开模行程也就是核算开模后是否具有足够 的取件空间。如图4-11所示，开模行程应满足条件为 L≥H3+H4+δ +2a (4-12)
式中：L—开模行程／动模座板行程，mm；
H3一动模成型部件凸出分型面的最大高度，mm； H4—定模成型部件凸出分型面的最大高度，mm； δ —铸件(包括浇注系统)总厚度，mm； a—铸件与动模、定模之间的最小取件间距，一般情况下取a=5mm。
①模具置于压室上部，充型过程自下而上进行，液流 平稳，不易卷入气体与氧化夹杂物。 ②压室与流道直通，合金液由压室进入流道时无转折， 压力损耗小。
③模具水平安置，安放嵌件方便，适宜于压铸电机转
子类及各种带镶嵌件的零件。 ④设备占地面积小，但结构较复杂，操作与维修不便， 取件困难，生产效率低。
4.2 压铸机基本结构
工作效率高。
2.压铸机的结构和压铸工艺参数
不同的压铸件其结构、外形尺寸、壁厚、质量不同，所用
压铸模具结构、压铸工艺参数必不相同，压铸机应能满足相应 压铸件生产的需要。 3.压铸件的品种、生产纲领 在多品种、小批量生产时，一般选用液压系统简单、适应 性强的压铸机；少品种、大批量时，则选用自动化的高效率压 铸机；单一品种、大批量生产时，可选用专用压铸机。
4.3.3模具厚度核算 压铸机合模机构的调整范围是有一定限度的，亦即对 应于一台压铸机，压铸模的厚度是有限制的。因此，选定
压铸机后必须对压铸模的厚度进行校核，以保证合模后分
型面紧密接合且被锁紧。核算的公式为 Hmin+(5～10)≤H≤Hman-(5～10) 式中：
H—模具合模后的厚度，mm； Hmin—压铸机允许的最小模具厚度，mm； Hman—压铸机允许的最大模具厚度，mm。
镁合金热压室压铸机
专用压铸机
压铸机的型号和主要技术参数 (1)国产压铸机代号的意义 J1125表示为2500KN卧式冷压室压铸机 国家标准把压铸机的合型力（锁模力）指标列在第一位，以
锁模力的吨位作为压铸机的主参数。压铸机锁模力的作用是为
了防止射料时，在胀型力的作用下，模具分型面处分开，造成
见图4-10)，其计算方法如下： F′=F(1+2e) e=(∑Ci/∑Ai-L/2)/L Ci = Ai Bi 式中 (4-6) (4-7) (4-8)
F′—压力中心与锁模力中心不一致(偏心)时压铸机应有的锁模力，kN； e一型腔投影面积重心最大水平或垂直偏移率；
L—拉杠中心距，mm；
Ai 一铸件、流道和余料的投影面积，mm2； Ci一面积Ai对底部拉杠中心的面积矩，mm3； Bi—面积Ai的重心到底部拉杠中心的距离，mm。
4.3 压铸机选用 实际生产中，并非任意一台压铸机就能满足产品生产
的要求，而是必须根据压铸件的产品种类、尺寸大小、技
术要求以及使用场合与工况条件等具体情况进行选用。
锁模力是选用压铸机时首先要确定的参数。压铸机锁模力必
须大于等于胀型力，即：F≥K(F主+F分)
的锁模力，kN； F主—主胀型力，kN； F分—分胀型力，kN； K—安全系数，一般情况取K-1.25。 F主一Ap
2.压铸机的选择
3.压铸机技术参数的校核
第4章 压铸机种类与选用 4.1压铸机类型和特点 4.1.1 压铸机种类与基本参数 压铸机一般按压室工况条件分为冷(压)室压铸机 和热(压)室压铸机两大类。冷室压铸机按其压室结 构和布置方式又分卧式、立式(包括全立式)两种形 式。
卧式冷压室压铸机
冷压室压铸机 立式冷压室压铸机 全立式冷压室压铸机 普通热压室压铸机 压铸机 热压室压铸机 卧式热压室压铸机
（2）立式冷压室压铸机特点
①压室垂直于流道，有利于防止杂质进入型腔。 ②适宜于需要设置中心浇口的铸件。 ③压射机构直立，占地面积小。 ④压室与流道方向垂直，合金液由压室进入流道
时经过转折，压力损耗大。
⑤由于增加了反料机构，因而结构相对复杂，维 修和操作比较麻烦，生产效率也较低。
（2） 全立式冷压室压铸机特点
2）机械合模机构 借助增力机构，以较小外力使合模架产生并保持一定 变形，从而产生锁模力。 可分为曲肘合模机构、偏心合模机构、斜楔合模机构。
曲肘合模机构是利用“死点”进行锁模的。 优点：油压低，锁模力大；机构运动速度快；锁模时 刚性大可靠。 缺点：对不同厚度的模具行程调整困难；易引起拉杆 过载；肘杆精度 要求较高。
4.3.2 压室容量核算 根据锁模力初步选定压铸机后，相应地压射比压和压室 尺寸也就得到初步的确定。但是压室最大允许容量是否满足 每次合金液浇注量要求，还需进行核算：
G＞Gj
(4-9)
(4-10)
式中 G—压室容量，kg； Gj—每次浇注质量(铸件、浇注系统、排溢系统质量之和)，kg； K—压室充满度，一般取K=60％～80％； ρ —液态合金密度，kg／m3； d—压室直径，m； L—压室长度(包括浇口套长度)，m。
4.2.2 压射机构 压射机构的作用是将合金液通过浇注系统压入模具型腔， 完成填充成型。
将熔融合金推进模 具型腔充填成型为压铸 件的机构。主要包括压 室、压射冲头、压射杆、
压射缸及增压器等。
三级压射机构的压射过程如下： 1）慢速 开始压射时，压力油从油孔7进入后腔C5，经U形
腔、通油器3，推动活塞2，即为第一级压射。 2）快速 当压射冲头越过浇料口的同时，压射活塞尾端圆
金属液的飞溅。
表4-2 卧式冷室压铸机基本参数(JB／T 8083—2000)
表4-3 立式冷室压铸机基本参数(JB／T 8083-200O)
表4-4 热室压铸机基本参数(JB／T 8083-200O)
工厂常讲的多少吨就是指合模力、锁模力
(1)卧式冷压室压铸机 压室水平安装，合模和压射均为水平运动。
2. 卧式冷压室压铸机 (1)卧式冷压室压铸机压铸过程
图4-2 卧式冷压室压铸机压铸过程示意图 1-压射冲头；2-压室；3-合金液；4-定模；5-动模；6-型腔；7-浇道；8-余料