压铸工艺解析
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? 内浇口速度与合金液充填的形态有密切关系。 它对充填型腔的质量有很大的影响。
? 较高的内浇口速度,具有较高的动能,能够 在合金液在凝固之前迅速充填型腔,获得轮 廓清晰,表面光洁的压铸件。因此,现代压 铸一般倾向采用较高的内浇口速度。在生产 实际中,内浇口速度可以高达100m/s。
推荐压铸件平均壁厚和内浇口速度关系
现代压铸机的压射力均是可以调整的。具有增压机构的 压铸机的压射系统的示意图见下图。
Fy=pg?pD2/4
通油箱 接油泵
1-压室 2-压射冲头 3-压射活塞 4-压射阀 5-蓄压罐 6-节能阀 7-增 压活塞 8-增压活塞小端 9-换向阀 10-快速液控单向阀
比压
? 压射比压是压室中合金液单位面积上所受的力,即 压射力与压室冲头的面积之比。
2. 如果压铸件的形状比较复杂,如壁厚差别 大,合金充填时拐弯和流程长,应该采用 较大的比压。反之,采用较小的比压。
比压的选择——压铸合金的特性
1. 合金的流动性较好,固相线和液相线之间的 温差较小,或合金处于共晶点附近,如 Y102,YZZnAl4等合金,可以采用较小的比 压。
2. 而对于结晶温度宽,凝固时容易参数缩孔或 缩松的合金,如铝镁合金ZAlMg10,镁铝合 金YZMgAl9Zn等,较高的比压对于补缩有 利。
3. 比重较大的合金,如铜合金,也应该采用较 大的比压,有助于合金的充填。
比压的选择-浇注系统和排溢系统
1. 浇道拐弯多,对充填的阻力大,应该采用 较大的比压;
2. 排溢系统通畅,数量较多,较大的比压对 合金的补缩有利。反之,应该取较小值。
比压的选择
总的说来,如果生产条件有利于合金在型腔中 充填,有利于合金对压铸件的缩松或缩孔进 行补缩,则可以选用较小的比压;反之,则 应该选用较大的比压。
? 充填时的比压称为压射比压,它的作用是克服合金 液充填型腔的阻力,达到所需要的内浇口速度。
? 充填结束时的比压为压实比压,它将对正在凝固的 合金施压,提高压铸件的致密度。
? 如果有增压机构时,增压后的比压称为增压比压, 它比压实比压更高,决定了压铸件最终所受的压力 和,模具所承受的涨型力。
比压
压射比压可以用下式计算, pb=4Fy/(πd2) 式 中 pb……压射比压(MPa) Fy……压射力(N) d……压射冲头直径(mm)
计算比压的选择
? 在模具设计时,我们要选择压铸机,压铸 机的大小与合金的涨型力有关,也就是说 与比压,主要是压实比压有关。
? 因此我们应该确定一个合适的比压,这个 比压应该满足生产的需要,保证压铸件的 质量。
? 根据生产中经验的积累,下表给出了一个 计算比压,为设计压铸模时进行计算时使 用。其选用的原则与前面的分析一样,实 际使用的比压应在所选用的比压的数值附 近。
比压的作用
? 在合金充满型腔后,较高的比压可以有效 的对合金在凝固时进行压实,对改善压铸 件的致密度有十分重要的作用,减少压铸 件的缩孔和缩松,从而提高压铸件的硬度 和抗拉强度。
? 前人的研究结果证明,在比压分别为 48Mpa和96Mpa时,所生产的压铸件的致 密度后者比前者高1.4%,抗拉强度也大幅 度提高。
压铸工艺中压力的作用: ? 获得组织致密和轮廓清晰的压铸件; ? 防止产生铸造缺陷
液压泵 储压罐 压射活塞 压射冲头 合金液
压力的产生
压铸压力是由压铸机中
液 的液压泵产生的。泵
压 借助储能器通过工作
油 回
液传递给压射活塞,
流 压射活塞与压射冲头
是刚性连接,压射冲
头将力施加于压室内
的合金液上。
压射力
比压的选择
应该考虑的因素是压铸件的基本情况和压铸合 金及工艺状况几个方面。 :
? 从压铸件的基本情况看,它的形状、尺寸、 复杂程度和壁厚是需要重点考虑的。
? 合金的流动性、结晶温度期间和密度等 ? 各种工艺因素如内浇口速度、内浇口状况和
排溢系统也应该考虑。
比压的选择 ——压铸件结构的影响
1. 如果压铸件的壁厚较大,尺寸较大,应该 有较大的比压提供合金充填型腔的能量, 也需要较大的比压满足合金凝固时的补缩;
压铸速度
压铸速度有两个概念: ? 压射速度 ? 内浇口速度(充填速度)
压射速度
? 压射速度是压室内压射冲头推动合金液前进 的速度。故又称为冲头速度。
? 压射速度分为低速和高速两个阶段。可以通 过压铸机的压射速度调节阀实现无级调速。
压射速度
? 压射速度的大小与直接控制了合金液充填模 具型腔的形态,因此它是一个很重要的一个 工艺参数。它服务于合金液的充填形态,与 内浇口速度紧密相关,而受控于压铸机的控 制机构。
比压
比压的作用: ? 提供金属充填的动能; ? 使合金凝固时有效的补缩; ? 影响到压铸件对模具的涨型力。
比压的作用
较高的比压可以提供合金较高的充填动能, 可以得到较高的充填速度,有利于合金克服 充型阻力,有效地充填型腔的各个部分,复 制型腔的各个细节。在较低的合金液的温度 情况下,也能有效的充填型腔,这样对模具 热冲击的作用较小,有利于提高压铸模的使 用寿命。
平均壁厚 1 (mm)
1.5 2 2.5 3
3.5 4
内 浇 口 速 46- 44- 42- 40- 38- 36- 34度(m/s) 55 53 50 48 46 44 42
平均壁厚 5
678 9
10
(mm)
内 浇 口 速 32- 30- 28- 26- 24- 22度(m/s) 40 37 34 32 29 27
压射速度
? 在压射过程中,压射速度应该根据生产实际, 如合金在压室中的充满度、内浇口速度等, 进行调整。
? 在低速压射阶段一般取0.1-0.4m/s;
? 在高速压射阶段,可以高达2m/s。
内浇口速度
?内浇口速度是合金液通过内浇口的 速度,它也是合金液充填模具型腔 的速度,所以也称为 充填速度。
内浇口速度
第四章 压铸工艺
? 压铸合金,压铸模和压铸工艺参数是压源自文库生 产的三大要素。压铸工艺是将压铸合金与压 铸模结合起来的要素。
? 合金液能否有效的充填型腔,会不会产生缺 陷,在很大程度下将取决于工艺参数。
? 在设计压铸模具时,选取合理的压铸工艺参 数是设计模具的基础,也是发挥压铸机性能 的基本条件。
第一节 压力
? 较高的内浇口速度,具有较高的动能,能够 在合金液在凝固之前迅速充填型腔,获得轮 廓清晰,表面光洁的压铸件。因此,现代压 铸一般倾向采用较高的内浇口速度。在生产 实际中,内浇口速度可以高达100m/s。
推荐压铸件平均壁厚和内浇口速度关系
现代压铸机的压射力均是可以调整的。具有增压机构的 压铸机的压射系统的示意图见下图。
Fy=pg?pD2/4
通油箱 接油泵
1-压室 2-压射冲头 3-压射活塞 4-压射阀 5-蓄压罐 6-节能阀 7-增 压活塞 8-增压活塞小端 9-换向阀 10-快速液控单向阀
比压
? 压射比压是压室中合金液单位面积上所受的力,即 压射力与压室冲头的面积之比。
2. 如果压铸件的形状比较复杂,如壁厚差别 大,合金充填时拐弯和流程长,应该采用 较大的比压。反之,采用较小的比压。
比压的选择——压铸合金的特性
1. 合金的流动性较好,固相线和液相线之间的 温差较小,或合金处于共晶点附近,如 Y102,YZZnAl4等合金,可以采用较小的比 压。
2. 而对于结晶温度宽,凝固时容易参数缩孔或 缩松的合金,如铝镁合金ZAlMg10,镁铝合 金YZMgAl9Zn等,较高的比压对于补缩有 利。
3. 比重较大的合金,如铜合金,也应该采用较 大的比压,有助于合金的充填。
比压的选择-浇注系统和排溢系统
1. 浇道拐弯多,对充填的阻力大,应该采用 较大的比压;
2. 排溢系统通畅,数量较多,较大的比压对 合金的补缩有利。反之,应该取较小值。
比压的选择
总的说来,如果生产条件有利于合金在型腔中 充填,有利于合金对压铸件的缩松或缩孔进 行补缩,则可以选用较小的比压;反之,则 应该选用较大的比压。
? 充填时的比压称为压射比压,它的作用是克服合金 液充填型腔的阻力,达到所需要的内浇口速度。
? 充填结束时的比压为压实比压,它将对正在凝固的 合金施压,提高压铸件的致密度。
? 如果有增压机构时,增压后的比压称为增压比压, 它比压实比压更高,决定了压铸件最终所受的压力 和,模具所承受的涨型力。
比压
压射比压可以用下式计算, pb=4Fy/(πd2) 式 中 pb……压射比压(MPa) Fy……压射力(N) d……压射冲头直径(mm)
计算比压的选择
? 在模具设计时,我们要选择压铸机,压铸 机的大小与合金的涨型力有关,也就是说 与比压,主要是压实比压有关。
? 因此我们应该确定一个合适的比压,这个 比压应该满足生产的需要,保证压铸件的 质量。
? 根据生产中经验的积累,下表给出了一个 计算比压,为设计压铸模时进行计算时使 用。其选用的原则与前面的分析一样,实 际使用的比压应在所选用的比压的数值附 近。
比压的作用
? 在合金充满型腔后,较高的比压可以有效 的对合金在凝固时进行压实,对改善压铸 件的致密度有十分重要的作用,减少压铸 件的缩孔和缩松,从而提高压铸件的硬度 和抗拉强度。
? 前人的研究结果证明,在比压分别为 48Mpa和96Mpa时,所生产的压铸件的致 密度后者比前者高1.4%,抗拉强度也大幅 度提高。
压铸工艺中压力的作用: ? 获得组织致密和轮廓清晰的压铸件; ? 防止产生铸造缺陷
液压泵 储压罐 压射活塞 压射冲头 合金液
压力的产生
压铸压力是由压铸机中
液 的液压泵产生的。泵
压 借助储能器通过工作
油 回
液传递给压射活塞,
流 压射活塞与压射冲头
是刚性连接,压射冲
头将力施加于压室内
的合金液上。
压射力
比压的选择
应该考虑的因素是压铸件的基本情况和压铸合 金及工艺状况几个方面。 :
? 从压铸件的基本情况看,它的形状、尺寸、 复杂程度和壁厚是需要重点考虑的。
? 合金的流动性、结晶温度期间和密度等 ? 各种工艺因素如内浇口速度、内浇口状况和
排溢系统也应该考虑。
比压的选择 ——压铸件结构的影响
1. 如果压铸件的壁厚较大,尺寸较大,应该 有较大的比压提供合金充填型腔的能量, 也需要较大的比压满足合金凝固时的补缩;
压铸速度
压铸速度有两个概念: ? 压射速度 ? 内浇口速度(充填速度)
压射速度
? 压射速度是压室内压射冲头推动合金液前进 的速度。故又称为冲头速度。
? 压射速度分为低速和高速两个阶段。可以通 过压铸机的压射速度调节阀实现无级调速。
压射速度
? 压射速度的大小与直接控制了合金液充填模 具型腔的形态,因此它是一个很重要的一个 工艺参数。它服务于合金液的充填形态,与 内浇口速度紧密相关,而受控于压铸机的控 制机构。
比压
比压的作用: ? 提供金属充填的动能; ? 使合金凝固时有效的补缩; ? 影响到压铸件对模具的涨型力。
比压的作用
较高的比压可以提供合金较高的充填动能, 可以得到较高的充填速度,有利于合金克服 充型阻力,有效地充填型腔的各个部分,复 制型腔的各个细节。在较低的合金液的温度 情况下,也能有效的充填型腔,这样对模具 热冲击的作用较小,有利于提高压铸模的使 用寿命。
平均壁厚 1 (mm)
1.5 2 2.5 3
3.5 4
内 浇 口 速 46- 44- 42- 40- 38- 36- 34度(m/s) 55 53 50 48 46 44 42
平均壁厚 5
678 9
10
(mm)
内 浇 口 速 32- 30- 28- 26- 24- 22度(m/s) 40 37 34 32 29 27
压射速度
? 在压射过程中,压射速度应该根据生产实际, 如合金在压室中的充满度、内浇口速度等, 进行调整。
? 在低速压射阶段一般取0.1-0.4m/s;
? 在高速压射阶段,可以高达2m/s。
内浇口速度
?内浇口速度是合金液通过内浇口的 速度,它也是合金液充填模具型腔 的速度,所以也称为 充填速度。
内浇口速度
第四章 压铸工艺
? 压铸合金,压铸模和压铸工艺参数是压源自文库生 产的三大要素。压铸工艺是将压铸合金与压 铸模结合起来的要素。
? 合金液能否有效的充填型腔,会不会产生缺 陷,在很大程度下将取决于工艺参数。
? 在设计压铸模具时,选取合理的压铸工艺参 数是设计模具的基础,也是发挥压铸机性能 的基本条件。
第一节 压力