第4章 压铸件结构设计及压铸工艺
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第1篇
一、实验目的
1. 了解压铸工艺的基本原理和操作流程。
2. 掌握压铸工艺参数对铸件质量的影响。
3. 提高对压铸工艺缺陷的分析和解决能力。
二、实验设备与材料
1. 实验设备:压铸机、压铸模具、加热炉、冷却水系统、实验台等。
2. 实验材料:铝合金、锌合金等。
三、实验原理
压铸工艺是一种将熔融金属在高压下快速充填型腔,并在冷却固化后获得所需形状和尺寸的金属零件的加工方法。实验主要研究压铸工艺参数对铸件质量的影响,包括压力、速度、温度、时间等。
四、实验步骤
1. 准备工作:根据实验要求,选择合适的压铸模具和材料,并对模具进行清洗和预热。
2. 加热:将熔融金属加热至适宜的温度,确保金属流动性好,便于充填型腔。
3. 充填:启动压铸机,将熔融金属在高压下快速充填型腔。
4. 冷却:在金属凝固过程中,通过冷却水系统对模具进行冷却,保证铸件尺寸精度。
5. 开模取件:待金属凝固后,打开模具取出铸件。
6. 检查与分析:对铸件进行外观检查,分析铸件缺陷产生的原因,并提出改进措施。
五、实验结果与分析
1. 铸件外观质量:实验过程中,铸件外观质量良好,无明显的缩孔、气孔、裂纹等缺陷。 2. 铸件尺寸精度:实验中,铸件尺寸精度较高,与模具设计尺寸基本一致。
3. 铸件内部质量:实验中,铸件内部质量良好,无明显的缩松、夹渣等缺陷。
六、实验结论
1. 压铸工艺参数对铸件质量有显著影响。在实验过程中,通过优化压力、速度、温度、时间等参数,可提高铸件质量。
2. 压铸模具的设计对铸件质量有重要影响。合理设计模具结构,有利于提高铸件尺寸精度和内部质量。
3. 在压铸过程中,应注意控制熔融金属的温度和流动性,以保证铸件质量。
七、实验改进措施
1. 优化压铸工艺参数:通过实验,进一步优化压力、速度、温度、时间等参数,以提高铸件质量。
2. 优化模具设计:针对铸件缺陷,对模具结构进行改进,以提高铸件尺寸精度和内部质量。
一、填空题
1. 合金液体的浇注温度越高,液态合金的流动性越好,合金的收缩率越大。
2. 尽量将铸件的大部或全部置于同一箱内,以减少因分型面造成的尺寸偏差。
3. 型芯是为了获得铸件的内腔和孔洞。
4. 特种铸造是除砂型铸造外的其他铸造方式的统称。通常有熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、消失模铸造。
5. 壳芯法的粘结剂是酚醛树脂,硬化剂是乌洛托品;热芯盒法的粘结剂是呋喃树脂,硬化剂是有潜伏性的氯化铵。
6. 锻压是锻造和冲压的统称。
7. 湿型砂是目前应用最广泛的砂型,主要由原砂、粘结剂(粘土)、水、附加物四部分组成。
8. 在浇筑过程中,如果发生型壁移动,则铸件容易形成缩孔和缩松。
9. 制造砂型和砂芯的材料,分别成为型砂和芯砂,统称为造型材料。
10. 为保证铸件质量,造型材料的要求是:有足够的强度、有一定的透气性、退让行、耐火性。
11. 为填充型腔和冒口开设于铸型中的系列统称为浇注系统,通常包括浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道。
12. 逐渐各部分壁厚差异过大时,在薄壁处易导致浇不到、冷隔。
13. 凝固方式,根据凝固区域宽度不同,一般有糊状凝固、顺序凝固、中间凝固三种类型。
二、选择题
1. 热芯盒法温度高,表面易烧焦发酥,会引起铸件的质量问题。
2. 铸钢件的铸型用非石英砂。
3. 加入煤粉主要是为了提高铸铁件的表面质量,防止粘砂、结疤、夹砂,从而提高铸件表面质量。
4. 硅烷可以做偶联剂,在树脂和沙砾这两种性质差异很大的材料的表面架一个“中间桥梁”,从而获得良好的结合。
5. 冒口的作用是排气、补缩。
6. 铸造的特点:成本低,适应性广,铸件表面质量差。
7. 浇注系统中有挡砂作用的是:横浇道。
8. 非石英砂用于大型铸钢件。
9. 常温下,粘土在湿型中的粘结机制主要是“表面联结”。高温下主要是“桥联结”。
10. 蒙脱石的单位景层之间结合力微弱,水分子和水溶液中的离子或其他极性分子容易进入单位晶层与单位晶层之间。
压铸工艺及模具复习资料
第一章
1.压铸是压力铸造的简称,其实质是在高压作用下,使液态或半液态金属以较高的速度填充压铸模腔,并在压力下形成和凝固而获得铸件的方法。
2.压铸机的特点
1)铸件的尺寸精度高,表面粗糙度低
2)材料利用率高
3)可以制造形状复杂、轮廓清晰、薄壁深腔的金属零件
4)在压铸件上可以直接嵌铸其他材料的零件
5)压铸件组织致密,具有较强的强度和硬度
6)生产率极高
1)压铸件常有气孔及氧化杂夹物存在
2)不适合小批量生产
3)压铸件的尺寸受到限制
4)压铸合金种类受到限制
第二章
1.液体金属在压室与压铸模中的运动分解为四个阶段
1)慢速封孔阶段
2)充填阶段
3)增压阶段
4)持压阶段
2.压铸速度
1)压射速度压铸机压射缸内的液压推动压射冲头前进的速度
2)填充速度液体金属在压力的作用下,通过内浇道进入型腔的线性速度
影响充填速度的因素:1压射速度2压射比压3内浇道截面积A冲V冲=A内V充
充填速度与压射比压的平方根成正比,而与金属重度的平方根成反比
3.典型的金属填充理论有哪几种?其基本内容及发生条件是什么?研究金属充填理论有什么实际意义?
1)喷射充填理论
2)全壁厚充填理论
3)三阶段充填理论
实际意义:对于确定排气道的位置及基本压铸参数是十分重要的。
4.要生产优质的压铸件,对压铸合金有哪些要求?常用的压铸合金有哪些?为什么黑色金属很少用于压铸生产?
常用:铝合金、锌合金、镁合金和铜合金
压铸合金的特点:
1)高温下有足够的强度和可塑性,无热脆性
2)尽可能小的线性收缩率和裂纹倾向,以免压铸件产生裂纹,使压铸件有较高的尺寸精度
3)结晶温度范围小,防止压铸件产生过多的缩孔和疏松
4)在过热温度不高时有足够的流动性,便于填充复杂型腔,以获得表面质量良好的压铸件
5)与型壁产生物理-化学作用的倾向小,以减小粘模和互合金化
黑色金属比有色金属熔点高,冷却快,凝固范围窄,流动性差,压铸模具寿命短
压铸件结构设计
压铸件结构创新设计(经验)
压铸件零件设计的注意事项
⼀、压铸件的设计涉及四个⽅⾯的内容:a、即压⼒铸造对零件形状结构的要求;b、压铸件的⼯艺性能;c、压铸件的尺⼨精度及表⾯要求;d、压铸件分型⾯的确定;
压铸件的零件设计是压铸⽣产技术中的重要部分,设计时必须考虑以下问题:模具分型⾯的选择、浇⼝的开设、顶杆位置的选择、铸件的收缩、铸件的尺⼨精度保证、铸件内部缺陷的防范、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加⼯余量的⼤⼩等⽅⾯;
⼆、压铸件的设计原则是:a、正确选择压铸件的材料,b、合理确定压铸件的尺⼨精度;c、尽量使壁厚分布均匀;d、各转⾓处增加⼯艺园⾓,避免尖⾓。
三、压铸件按使⽤要求可分为两⼤类,⼀类承受较⼤载荷的零件或有较⾼相对运动速度的零件,检查的项⽬有尺⼨、表⾯质量、化学成分、⼒学性能(抗拉强度、伸长率、硬度);另⼀类为其它零件,检查的项⽬有尺⼨、表⾯质量及化学成分。
在设计压铸件时,还应该注意零件应满⾜压铸的⼯艺要求。压铸的⼯艺性从分型⾯的位置、顶⾯推杆的位置、铸孔的有关要求、收缩变形的有关要求以及加⼯余量的⼤⼩等⽅⾯考虑。合理确定压铸⾯的分型⾯,不但能简化压铸型的结构,还能保证铸件的质量。
压铸件零件设计的要求
⼀、压铸件的形状结构要求:a、消除内部侧凹;b、避免或减少抽芯部位;c、避免型芯交叉;
合理的压铸件结构不仅能简化压铸型的结构,降低制造成本,同时也改善铸件质量,
⼆、铸件设计的壁厚要求:压铸件壁厚度(通常称壁厚)是压铸⼯艺中⼀个具有特殊意义的因素,壁厚与整个⼯艺规范有着密切关系,如填充时间的计算、内浇⼝速度的选择、凝固时间的计算、模具温度梯度的分析、压⼒(最终⽐压)的作⽤、留模时间的长短、铸件顶出温度的⾼低及操作效率;
a、零件壁厚偏厚会使压铸件的⼒学性能明显下降,薄壁铸件致密性好,相对提⾼了铸件强度及耐压性;
b、铸件壁厚不能太薄,太薄会造成铝液填充不良,成型困难,使铝合⾦熔接不好,铸件表⾯易产⽣冷隔等缺陷,并给压铸⼯艺带来困难;