第3章压铸机及压铸工艺.
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压铸工艺过程压铸工艺过程是由压铸机来完成的。
压铸机相据压室的工作条件分为热压室压铸机和冷压多压铸机两大类,而冷压常压铸机又根据压室的布置形式分为卧式和立式两类。
各种压铸机的压铸基本过程都为合模、压射、增压、持压、开模。
图1-1所示为热压室帐铸机压铸过程,图1-2所示为卧式冷压室压铸机压铸过程。
图1-3所示为立式冷压室压铸机压铸过程,图1-4所示为升举压室压铸机压铸过程。
二、压铸工艺原理从本质上来说,压铸过程与其他各种铸造过程一样都是液态合金的流动与传热过程和凝固过程,也就是动量传递、质量传递和能量传递过怪及相变过程,都是基本物理过程。
都遵循自然界中关于物质运动的动量守恒原理、质量守恒原理和能量守恒原理及相变原理。
所以压铸过程中液态合金的流动与传热问题和凝固问题也都可以由建立在动量守恒、质量守恒和能量守恒定律基础上的动量方程、连续方程、能量方程及相变(凝固)理论来描述。
但是,压铸过科又有其特殊之处,这就是压铸过程是在高压、高速条件下进行的,使得液态合金充填型腔时的形态与其他铸造方法的充填形态具有很大的差别,因而理解压力和速度在压铸过程中的作用和变化,对液态合金流动(充填)形态的影响是必要的。
压铸压力和压铸速度1、压铸压力压铸压力是压铸工艺中主要参数之一。
通常用压射力和压射比压来表示。
(1)压射力压射力可分为充填压射力和增压压射力。
充填压射力指充填过程中的压射力,其值由式(1-1)进行计算,即F y=p g A D ((1-1)式中F y—充填压射力,kN;Pg —压铸机液压系统的管路工作压力,kPa;A D—压铸机压射缸活塞截面积,m2增压压射力则是指增压阶段原压射力,其值由式(1-2)进行讲算,即F yz=p gz A D(1-2)式中Fyz—增压压射力,kN;Pgz—压铸机压射缸内增压后的液压压力,kPa(2)压射比压压射比压是指压室内与压射冲头接触的金属液在单位面积上所受到的压力压力射比压和增压比压。
压铸简介1. 简介压铸是一种利用高压强制将金属熔液压入形状复杂的金属模内的一种精密铸造法。
在1964年,日本压铸协会对于压铸定义为“在高温将熔化合金压入精密铸模,在短时间内大量生产高精度而铸面优良的铸造方式”。
美国称压铸为Die Casting,英国则称压铸为Pressure Die Casting,而最为国内一般业者所熟悉的是日本的说法,称为压铸。
经由压铸法所制造出来的铸件,则称为压铸件(Die castings)。
这些材料的抗拉强度,比普通铸造合金高近一倍,对于铝合金汽车轮毂、车架等希望用更高强度耐冲击材料生产的部件,有更积极的意义。
2. 压铸特点压力铸造简称压铸,是一种将熔融合金液倒入压室内,以高速充填钢制模具的型腔,并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。
压铸区别于其它铸造方法的主要特点是高压和高速。
①金属液是在压力下填充型腔的,并在更高的压力下结晶凝固,常见的压力为15—100MPa。
②金属液以高速充填型腔,通常在10—50米/秒,有的还可超过80米/秒,(通过内浇口导入型腔的线速度—内浇口速度),因此金属液的充型时间极短,约0.01—0.2秒(须视铸件的大小而不同)内即可填满型腔。
压铸压铸机、压铸合金与压铸模具是压铸生产的三大要素,缺一不可。
所谓压铸工艺就是将这三大要素有机地加以综合运用,使能稳定地有节奏地和高效地生产出外观、内在质量好的、尺寸符合图样或协议规定要求的合格铸件,甚至优质铸件。
压铸是一种精密的铸造方法,经由压铸而铸成的压铸件之尺寸公差甚小,表面精度甚高,在大多数的情况下,压铸件不需再车削加工即可装配应用,有螺纹的零件亦可直接铸出。
从一般的照相机件、打字机件、电子计算器件及装饰品等小零件,以及汽车、机车、飞机等交通工具的复杂零件大多是利用压铸法制造的。
压铸法也有下列缺点:· (1)压铸合金受限制目前的压铸合金只有锌、锡、铅、铜、镁、铝等六种,其中以铜合金的熔点最高、铝合金压铸应用广泛。
一、压铸机的选用步骤1)根据铸件的技术要求、使用条件和压铸工艺规范核算压铸机的技术参数及工艺性,初选合适机型。
2)根据初步构想的压铸型(模)技术参数和工艺要求核算出压铸工艺参数及压铸型(模)外形尺寸,选用合适机型。
3)评定压铸机的工作性能和经济效果,包括成品率、合格率、生产率及运转的稳定性、可靠性、和安全性等。
二、压铸机的选用方法1)在实际生产中,选择压铸机主要根据压铸合金的种类、铸件的轮廓尺寸和重量确定采用热室或冷室压铸机。
对于锌合金铸件和小型的镁合金铸件通常选用热室压铸机。
对于铝合金、铜合金铸件和大型的镁合金铸件选用冷室压铸机为主。
立式冷室压铸机适合于形状为中心辐射状和圆筒形的、同时又具备开设中心浇道条件的铸件。
2)根据压铸件的材料、轮廓尺寸、平均壁厚、净重来选择压铸机型号规格。
可通过计算来求得锁型(模)力的大小值、每次浇注量、压射室充满度等实际工艺参数作为选取机型的依据。
3)压铸型(模)大小应与压铸机上安装型(模)具的相应尺寸相匹配,其主要尺寸为压铸型(模)的厚度和型(模)具分型面之间的距离。
必须满足压铸机基本参数的要求:①压铸型(模)厚度H 设不得小于机器说明书所给定的最小型(模)具厚度,也不得大于所给定的最大型(模)具厚度,H设应满足如下条件Hmin+10mm≤ H 设≤ Hmax-10mm式中H 设—所设计的型(模)具厚度(mm);Hmin—压铸件所给定的型(模)具最小厚度,即“模薄”(mm);Hmax—压铸机所给定的型(模)具最大厚度,即“模厚”(mm)。
②压铸机开型(模)后,应使压铸机动型(模)座板行程(L)即压铸型(模)具分型面之间的距离大于或等于能取出铸件的最小距离。
L≥L 取如图1所示为推杆推出的压铸型(模)取出铸件的最小距离。
L取≥L 芯+L 件+K式中,K 一般取10mm。
三、压铸机选用方法举例例已知一盒形铸件,如图2所示。
下面以力劲机械厂有限公司生产的卧式冷室压铸机机型技术参数为依据进行选型分析。
压铸生产工艺知识一.压铸生产的概念**压铸(DIE CASTING)就是将熔融合金在高压﹑高速条件下充满金属模并使其在高压下凝固冷却成型的精密铸造生产。
压铸制造出来的工件称为压铸件(DIE CASTINGS),压铸件主要特点尺寸公差很小(精密公差±0.08,一般公差±0.25),精密度高,表面不需经车削加工而只是经过整缘处理(如去批锋.抛光等)即可用于后工序如静电喷涂或装配生产。
二.压铸机(CASTING MACHINE)压铸机为热料室压铸机,基本结构如图所示:所用压铸机有两种型号:L.K。
DC—80(3台)﹑L。
K。
DC-160(4台),机器制造商:力劲机械厂有限公司(L.K。
MACHINERY CO.LTD)。
***机器的主要工作参数列表如下供参考:压铸机基本结构各部分作用;固定机板---—用以固定压铸模的静模(前模)部分;移动机构———-用以固定压铸模的动模(后模)部分;顶出机构-——-用以顶出压铸件;锁紧机构--——实现在压射过程中可靠地锁紧模具;配电及数显—电源供应﹑显示溶料温度﹑压铸程序及时间控制等;操纵台------控制压铸操作的系列动作;射料机构----将合金液推入模具型腔,进行充填成型;熔料室-——-—-将铸绽熔化为合金液并维持恒温。
***压铸机工序流程步骤:正常所采用的半自动生产操作,每个生产周期是靠开和关安全门来触发下一个局期,其流程可如图表达:关门--→(顶针退回)锁模—-→扣咀前—-→一速身料--→二速射料回錘喷(刷)说模剂←-—顶针顶出/钻取啤件←——开模←-—离咀三.压铸用的锌(Zinc)合金材料本公司所用皆为锌3#合金(EZDA 3PRESSURE KIECASTING ALLOY),其化学成份含量及作用如下表(见下页):1.锌合金主要性能特点如下:a)熔点较低;b)压铸成型效果好;c)铸件表面可镀金属,可以进行(静电)喷涂装饰;d)缺点:铸件易老化,抗腐蚀能力差.2.锌合金原料中掺入水口料对铸件的影响:在锌合金压铸生产中,适当地在材料中掺入水口料可降低铸件成本,但水口料掺入也会引致某些质量问题:a)水口料中往往含有杂质,使材料机械性能变差,使铸件不能满足使用要求:b)水口料中的化学成份巳发生变化,铝镁成份的减少会使材料理化性能变坏,从而会使铸件花纹和气泡等问题增多.如果通过化学鉴定及处理,在掺有水口料的锌合金(水口料一般不超过50%)中适当地加入铝和镁元素,并协同改善压铸模的排溢条件,选择适当的压铸参数,能够在一定程度上提高铸件质量,减少废品产生。
第1篇一、压铸工艺概述压铸是一种将金属熔体在高压下注入到铸模中,冷却凝固后得到所需的铸件的金属成型方法。
压铸工艺具有生产效率高、尺寸精度好、表面光洁度高等优点,广泛应用于汽车、家电、电子等行业。
二、压铸工艺流程1. 铝合金熔炼:将铝锭或铝合金锭放入熔炼炉中,通过加热熔化成铝液。
2. 模具准备:根据产品图纸制作或选用合适的模具,并对模具进行预热。
3. 铝液准备:将熔化的铝液过滤、除气、去除杂质,使其达到压铸要求。
4. 压射成型:将铝液注入到预热的模具中,在高压下使铝液充满模具型腔。
5. 冷却凝固:铝液在模具中冷却凝固,形成铸件。
6. 取件:将铸件从模具中取出。
7. 清理:对铸件进行去毛刺、抛光等表面处理。
8. 检验:对铸件进行尺寸、表面质量、机械性能等检验。
三、压铸操作规程1. 安全操作:操作者必须穿戴好劳保用品,如工作服、手套、眼镜等,确保人身安全。
2. 设备检查:开机前,检查设备是否正常运行,如油压、冷却系统、控制系统等。
3. 模具准备:根据产品图纸制作或选用合适的模具,并对模具进行预热。
4. 铝液准备:将熔化的铝液过滤、除气、去除杂质,使其达到压铸要求。
5. 压射成型:将铝液注入到预热的模具中,在高压下使铝液充满模具型腔。
6. 冷却凝固:铝液在模具中冷却凝固,形成铸件。
7. 取件:将铸件从模具中取出。
8. 清理:对铸件进行去毛刺、抛光等表面处理。
9. 检验:对铸件进行尺寸、表面质量、机械性能等检验。
10. 设备维护:定期对设备进行保养、检修,确保设备正常运行。
四、注意事项1. 铝液温度:铝液温度应控制在合适的范围内,过高或过低都会影响铸件质量。
2. 压射压力:压射压力应根据产品材质、厚度等因素进行调整,确保铸件成型质量。
3. 模具预热:模具预热温度应控制在合适的范围内,过高或过低都会影响铸件质量。
4. 铝液过滤:铝液过滤可有效去除杂质,提高铸件质量。
5. 模具维护:定期对模具进行检查、清洗、维护,确保模具使用寿命。
压铸机操作作业指导书第一章:引言压铸是一种重要的金属铸造工艺,广泛应用于汽车、电子、通讯、航空航天等领域。
压铸机作为实现这一工艺的关键设备,其操作规范性和精确性直接关系到产品质量和企业效益。
本作业指导书旨在规范压铸机的操作流程,确保操作人员能够熟练掌握压铸机的操作技能,提高生产效率和产品质量。
第二章:压铸机概述压铸机主要由合模机构、压射机构、液压与气压传动系统、润滑系统、冷却系统和电控系统等部分组成。
根据其压射室的位置,压铸机分为热室压铸机和冷室压铸机两大类。
操作人员在使用压铸机前,应对其结构和工作原理有充分的了解,以确保安全、高效地进行生产。
第三章:压铸机操作前的准备1. 检查设备:确保压铸机各部件完好无损,液压、气压、润滑和冷却系统均正常工作。
2. 准备模具:选择合适的模具,检查模具是否有裂纹或损伤,确保模具安装牢固。
3. 熔炼金属:根据产品要求,选择合适的金属材料进行熔炼,确保金属液温度适宜、成分均匀。
第四章:压铸机操作流程1. 合模:将模具合置于压铸机工作台上,通过合模机构将上下模具紧密合并。
2. 压射:在高压、高速条件下,将熔融合金填充到模具型腔中。
3. 冷却:在模具型腔内对金属液进行高压冷却,使其快速凝固成型。
4. 开模取件:待铸件冷却凝固后,通过开模机构打开模具,取出铸件。
第五章:安全操作规程1. 操作人员必须穿戴好防护用品,如安全帽、防护眼镜、手套等。
2. 在操作过程中,严禁将手或其他物体伸入模具型腔或压射机构内。
3. 设备运行时,禁止触摸设备的运动部件和高温区域。
4. 如发现设备异常或故障,应立即停机检查,并及时报告维修人员。
第六章:设备维护与保养1. 定期对设备进行清洁,清除油污和灰尘,保持设备整洁。
2. 定期检查设备的润滑系统,确保润滑良好,防止设备磨损。
3. 定期对设备的液压、气压系统进行检查和维护,确保其正常工作。
4. 对设备的电控系统进行定期检查,防止电气故障的发生。
第三部分压铸工艺一、工艺参数1、压力参数:①压射力用压射压力和压射比压来表示,是获得组织致密、轮廓清晰的压铸件的主要因素,在压铸机上其大小可以调节。
②压射压力压射时压射油缸内的油压,可以从压力表上直接读出,是一个变量,当压铸机进入压射动作时产生压射压力,按照压射动作分段对应的称为一级压射压力(慢压射压力)、二级压射压力(快压射压力)等;增压阶段后转变为增压压力,此时的压射压力达到极大值。
③压射比压压射时压室内金属液在单位面积上所受的压力,简称比压。
可通过改变压射力或更换不同直径的压室及冲头来进行调整。
计算公式为:比压=压射力÷(冲头直径)²×4/π2、速度参数:①压射速度压射时冲头移动的速度。
按照压射过程的不同阶段,压射速度分为慢压射速度(低速压射速度)和快压射速度(高速压射速度)。
一般慢压射速度的选择根据“压室充满度”(即压室内金属液的多少,用百分比快压射速度,是在一定填充时间条件下确定的。
根据铸件的结构特征确定其填充时间后,可用以下公式进行计算:快压射速度=坯件重量/合金比重/压室内截面积/填充时间×[1+(N-1)+0.1]式中“坯件重量”含浇冒系统;“N”为型腔穴数;“填充时间”可查表得到。
按此公式计算出来的快压射速度,是获得优质铸件的理论速度,实际生产中选其1.2倍;对有较大镶嵌件的铸件时可选1.5~2倍。
②内浇口速度金属液在压力作用下通过内浇道导入型腔时的线速度,称为内浇口速度。
内浇口速度对铸件质量有着重要影响,主要是表面光洁度、强度和塑性等方面。
内浇口速度的大小可通过查表得到,调节的方法有:调整压射速度、改变压室直径、调整比压、改变内浇口截面积。
铸件平均壁厚、填充时间、内浇口速度对照表3、时间参数:①填充时间金属液自开始进入型腔到充满铸型的过程所需要的时间。
影响填充时间的因素有:金属液的过热度、浇注温度、模具温度、涂料性能与用量、排气效果等。
压铸工艺压铸工艺的概念:压铸是压力铸造的简称。
它是将液态或半液态的金属或合金液浇入压铸机的压射室内,然后使压铸机的压射活塞(冲头)以高速高压将其压入压铸模(压铸型)的浇注系统及模(型)腔内,并在一定的压力下使其结晶凝固而成形,然后打开压铸模(型)而获得铸件的一种金属快速成形方法。
压铸工艺的特点:(1)金属或合金液是在高压下充填铸模并在一定的压力下结晶凝固,常用压力为数兆帕~数十兆帕,最高达200MPa,从而可使铸件的质量高,力学性能和气密性能好。
(2)金属或合金液充填铸模的速度很快,常用压注速度在10~30m/s之间,最高达80m/s,因而浇注充型的时间极短(在0.001~0.2s),使其生产率极高。
(3)铸模的热容量大,导热迅速,这就使压铸件的组织致密、结晶细小,力学性能好,耐磨和耐蚀性好。
(4)由于有以上特点,就允许金属或合金液可在较低的温度下甚至可用半液态的流体来压铸,并可获得薄壁的形状结构很复杂的铸件。
压铸工艺优点:(1)压铸件尺寸精度和形位精度高。
(2)压铸件表面光滑。
(3)可压铸出薄壁(最薄可达0.3mm)深腔、结构形状复杂和带有小孔(最小孔径可达0.7mm)、螺纹(最小螺距为0.75mm)、花纹、文字、图案的压铸件。
(4)可压铸出带其他各种材质的不同形状结构和尺寸的镶嵌件的压铸件,这样使其可获得其他工艺方法难以加工的金属零件,这不但可节省许多贵金属材料和加工工时,还可满足不同使用要求,扩大产品用途,又大大减少装配工作量,从而还可使制造工艺大为简化,大大降低产品成本。
(5)由于充型时间极短、金属液冷却凝固速率极快,金属液又是在高压下凝固,这就使压铸件组织致密,表面层结品微细,不但铸件具有较高的抗拉强度(其抗拉强度比砂型铸件一般高25%~30%;但伸长率稍下降)和表面硬度,而且具有良好的耐磨性能和耐蚀性能。
(6)材料利用率很高。
由于压铸件尺寸精确、表面粗糙度值Ra 很低,出模后一般不需加工或很少加工便可直接装配或使用,其金属利用率很高,而且减少了大量金属切削加工设备和工时,使其材料利用率高达80%,最高可达95%,毛坯利用率也高达90%。
压铸第一章绪论第一节概论压力铸造是近代金属加工工艺中发展较快的一种少无切削的特种铸造方法。
最原始的压铸机于1856年问世,迄今已有近150年历史,从最早的手工压铸,到现在的全自动化计算机控制压铸,从最早的冷室压铸方法到现在的镁合金hot runner法,现代压铸已渗透到现代制造业的各个行业。
熔融金属是在高压、高速下充填铸型。
并在高压下结晶凝固形成铸件。
高压、高速是压力铸造的主要特征。
由于它具有生产效率高,工序简单。
铸件公差等级较高(常用锌合金为IT10-13,铝合金为IT11-13),表面粗糙度好(锌合金为Ra1.6-3.2,铝合金Ra3.2-6.3),机械强度大,可以省去大量的机械加工工序和设备,节约原材料等优点,现已成为世界铸造业中一个重要组成部分。
锌合金压铸开始于1890年,铝合金压铸开始于1910年,铜合金压铸开始于1911年,镁合金压铸开始于1925年。
第二节压力铸造的基本理论一、典型的填充理论国外在30年代初期已有一些著名专家对压铸过程中金属的流转作了系统的试验研究,比较公认的有三种。
1.喷射填充理论(第一种填充理论)。
它是由德国人学者L.Ffommel于1932年根据流体力学的定律,以理想流体为基础通过实验得出,在速度、压力均保持不变的前提下,金属液进入内浇口,冲击到正对面型壁处——冲击阶段,经撞击后,金属聚集呈涡流状态,向着内浇口一端反向填充——涡流阶段。
最终填充成形。
2.全壁厚填充理论(第二种填充理论)这种理论认为:金属液通过内浇口进入型腔后,即扩张到型壁,然后沿着整个型腔截面向前填充,直到整个型腔充满为止。
3.三阶段填充理论(第三种填充理论)第一阶段:液态金属射入型腔后,沿着型腔各方向扩展,在正常的传热条件下,与型腔壁面相接触的部位形成一层凝固层,亦即铸件的表面层。
第二阶段:铸件表面成壳后,型腔继续受到液体金属的填充,凝固层逐渐增厚,此时合金的粘度亦增,而处于中心部位的液体金属,在第二阶段结束时,尚处于液态,除了继续得到液体金属的补充外,仍可承受来自压室的压射压力。