压铸机的工作原理与本体结构

第2章压铸设备

2.1 压铸机的工作原理与分类

2.1.1 压铸成型特点

熔融合金在高压、高速条件下充型，并在高压下冷却凝固成型的一种精密铸造方法。

压铸特点：

①压铸件尺寸精度和表面质量高；

②压铸件表层组织致密，硬度和强度较高，表层较耐磨。

③可采用镶铸法简化装配和制造工艺；

④生产率高，易实现机械化和自动化；

⑤由于压铸速度极快，型腔气体难于完全排除，厚壁难以补缩，使压铸件易出现气孔和缩松；

⑥压铸模具结构复杂、材料及加工的要求高。

2.1.2 压铸机的分类、型号

1．分类

按熔炼炉设置、压射装置、锁模装置布局等。

热压室压铸机

卧式冷压室压铸机

立式冷压室压铸机

全立式冷压室压铸机

2．型号

J1113B

J表示金属性铸造设备；第一位数字表示所属列，共有两列，“1”为冷压室，“2”为热压室；第二位数字表示所属“组”，共有9组，“1”表示卧式，“5”表示立式；第二位数字后数字表示锁模力的1/100kN;型号后的字母表示第几次改型设计。

2.1.3 压铸机的工作原理

2.1.

3.1 热压室压铸机

热压室压铸机工作原理图

1-动模；2-定模；3-喷嘴；4-压射冲头；5-压室；6-坩埚

a-压室通道；b-鹅颈嘴；c-鹅颈通道

压射部分与金属熔化部分连为一体，并浸在金属液中。鹅颈嘴b的高度应比坩埚内金属液最高液面略高，使金属液不致自行流入模腔。

模具闭合。压射时，冲头向下封住通道a时，压室、鹅颈通道、模腔构成密闭系统。冲头以一定的推力和速度将金属液压入模腔，充满型腔并保压适当时间后，冲头提升复位。

2.1.

3.2 立式冷压室压铸机

锁模部分呈水平设置，负责模具的开、合及压铸件的顶出。压射部分呈垂直设置，压室与金属熔炉分开。压铸时，模具闭合，舀取一定金属液倒入压室，反料冲头应上升堵住浇道b，以防金属液自行流入模腔。当压射冲头下降接触金属液时，返料冲头随压射冲头下移，使压射室与模具浇道相通，金属液迅速充满模腔a 。冷却后，压射冲头上升复位，反料冲头往上移动，切断余料e并将其顶出压室，接着开模顶出压铸件。

立式冷压室压铸机工作原理图

a)合模；b)压射；c)开模、取件

1-动模；2-定模；3-压射冲头；4-压室；5-反料冲头

a-模腔；b-浇道；c-金属液；d-压铸件；e-余料

2.1.

3.3 卧式冷压室压铸机

压室与熔炉分开设置，压室水平布置，并可从锁模中心向下偏移一定距离。

压铸时，金属液c注入压室→冲头向前压射→金属液经内浇道a压射入模腔b→保压冷却→开模，同时，冲头继续前推，将余料e推出压室，让余料随动模1移动，压射冲头复位。动模开模结束、顶出压铸件d，再合模。

卧式冷压室压铸机工作原理图

a)合模；b)压射；c)开模、取件

1-动模；2-定模；3-压室；4-压射冲头；

a-内浇道；b-模腔；c-金属液；d-压铸件；e-余料

2.1.

3.4 全立式冷压室压铸机

（1）压射冲头上压式压铸机

金属液2倒入压室3，模具闭合，压射冲头1上压，金属液经浇注系统进入模腔6，冷却后开模，冲头继续上升，推动余料7随铸件移动，通过模具顶出机构顶出压铸件及浇注系统，同时，冲头复位。

全立式冷压室(上压式)压铸机工作原理图

a)浇注金属液；b)合模、压射；c)开模、顶出铸件

1-压射冲头；2-金属液；3-压室；4-定模；5-动模；6-模腔；7-余料

（2）压射冲头下压式压铸机

模具闭合后，金属液3浇入压室2，反料冲头在弹簧5作用下上升封住横浇道6，压射冲头1下压时，迫使反料冲头后退，金属液经浇道进入模腔，冷却后开模，冲头复位。顶出机构顶出铸件及浇注系统凝料。推出机构复位后，反料冲头在弹簧作用下复位。

全立式冷压室(下压式)压铸机工作过程

a)合模、浇注金属液；b)压射成型；c)开模、顶出铸件

1-压射冲头；2-压室；3-金属液；4-反料冲头；5-弹簧；6-横浇道

2.2 压铸机的本体结构

2.2.1 压铸机的结构形式及特点

基本结构：合模机构、压射机构、机座、动力部分、液压与电气控制系统、其它辅助装置。合金熔炉、保温炉。

2.2.1.1热压室压铸机

熔炼、保温与压射装置构成机床的铸料系统。压射装置浸没于金属液中，结构紧凑。锁模装置类似于塑料注射机。配有数字式温控和可编程控制系统，可选配自动取件机械手、抽芯装置等附件。

多为中小型机，易实现自动化，生产率高，金属消耗量少。但压射构件易被浸蚀，也影响合金纯度。多用于铅、锡、锌等铸件。

PLC控制热压室压铸机

1-电气控制柜；2-合模部分；3-取件机械手；4-压射装置；5-增压蓄能器；6-合金熔炉；7-集中冷却装置；

8-操作面板；9-床身；10-手动润滑泵

2.2.1.2卧式冷压室压铸机

压射装置和锁模装置呈水平分布，压射装置由压室和压射冲头组成，并可根据模具浇注系统需要向下偏移一定距离。锁模装置与卧式塑料注射机相似。

压室工作条件比热压室好，可采用大吨位卧式压射缸，适于中大型压铸机。可用于铝合金、镁合金、铜合金及黑色金属。

J1116型卧式冷压室压铸机

1-电气控制柜；2-液压系统；3-锁模装置；4-操作面板；5-压射装置；6-取料机械手；7-快速压射蓄能器；

8-增压蓄能器；9-床身；10-自动润滑系统

2.2.1.3立式冷压室压铸机

压射装置呈垂直分布，由压室、压射冲头、反料冲头组成，进料口在机床模板中心处。锁模装置水平分布，结构与卧式冷压室压铸机相同。占地面积小。

杂质上浮、压射时不易进入模腔，有利于提高铸件质量。模具模腔可沿中心对称布置，使模具压力中心与压铸机锁模中心重合，便于压铸具有中心浇口的铸件。

多了一组余料切除装置，生产率较前二者低，金属液压力损失大。可用于锌、铝、镁、铜合金压铸件。

2.2.1.4全立式冷压室压铸机

压射装置和锁模装置均呈垂直分布，总体结构类似于四柱液压机。按压射冲头运动方向的不同可分为上压式和下压式。

特点：模具水平放置，稳固可靠，安放嵌件方便，广泛用于压铸电动机转子类零件；金属液进入模腔转折少，流程短，减少了压力和热量损失；占地面积小。但高度大，铸件顶出后常需人工取出，不易实现自动化。

2.2.2 压铸机的主要机构示例

2.2.2.1 压射装置

达到工艺要求的压射比压和压射速度，且压射速度、压射力、压力建立时间等方便可调。