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冷室压铸机最大空压射速度的意义

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浇口面积即阻力) DL 穿过 ML 和 ML1 , 分别相交于 P 和 P1 ,图上可见两个代表机器压射系统输出能量的四
方形 。 Pa O ×Qa O > Pa1 O ×Qa1 O ,说明 ML - DL 组合 的输出能量大于 ML1 - DL 组合的输出能量 。另一个 四方形 CDEF 是机器模具组合的工作窗口 , OW 是由 内浇口速度 Wa ( CD) ,和充型时间 τ( DF) 限定的 ,也就 是工艺工作点在这个四方形之内 。DL1 与工作窗口相 切于 F ,表示最大的内浇口面积 Aamax (也是最小的充 型时间 τmin和最小的内浇口速度 Wamin) , DL2 与工作 窗口相切于 C ,表示最小的内浇口面积 Aamin (也是最 大的充型时间 τmax和最大的内浇口速度 Wamax) ,模具 线 DL 通过工作窗口 DW 与 CD 和 ML 或 ML1 的交点 , 可以作成三角形 △PBD1 和 △P1 B1 D1 , 其面积分别为
速度可达 10 m/ s ,M 系统列新系统空压射速度可达 11
m/ s ,建压时间 5ms。根据一些零件压铸需要 ,如方向
盘用铝压铸时 ,压射速度 7. 2 m/ s ,镁合金时压射速度
收稿日期 :2004206228 ; 修订日期 :2004207210 作者简介 :潘宪曾 (19292 ) ,江苏南通人 ,教授. 陕西省机械工程学会压
D ———压射缸直径 ;
d0 ———压室直径 ;
Wa ———内浇口速度 ; μ———出流系数 (阻力系数) ,取μ= 0. 59 ;
图
4
压射能量与 Wo Wotmax
=
Qo 的关系 Qomax
Fig. 4 The
relations of
shot
energy with
Wo Wotmax
=
Qo Qomax
△P1 TD , PD > P1 D
4 总结
冷压室压铸机必须有高水平的最大空压射速度 。
可以改善工艺工作点的灵活性 ,这是非常重要的 ,借助
于图解可以帮助我们选择压铸机 ,设计压铸模 ,并提高
工艺灵活性 ,从而提高工艺成功率 。
参考文献 [1 ] Yiftah Karni. Optimization of Process Variables for Die Casting.
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2 空压射速度的讨论意义之二 为在较短的充型时间向型腔内充填大容量的金属
熔体 ,需要高的冲头速度和内浇口速度 ,这就必须赋于 压铸机高的最大空压射速度 ,现代欧洲压铸机最大空 压射速度已达到 10 m/ s ,有的达 11 m/ s ,日本近年也已 出现 10 m/ s 的超高速压铸机 。
艺成功率就愈高 ,图 7 中 PD 是 OW 的对角线 ,所以它 的灵活性最大 。如果工作窗口的位置发生变化 ,如图 6 ,图 7 和 8 所示 ,其结果也是一样 。
图 6 P0 外切 OW Fig. 6 P0 for external tangent point OW ,β < β1 , △P1 AC >
0.
385
Wotmax
=
A
a
s·Pakk
(2)
由式 (1) 和式 (2) 可知 ,减小 A s 虽可提高 Wotmax ,但同
时也减小了 a 和压射力 ( A s·Pakk) ,这是不可采取的办
法 。而应该改进压射系统及液压回路设计 ,图 1 、图 2
是 Frech 提高空压射速度的设计 , Ecopress 系统空压射
点 ,这样的工艺是不成熟的 ,因为他没有余地 ,工作点
是受许多因素影响的 。所以工艺工作点 ,必须在一个
范围内可调 ,这个范围越大 ,工艺灵活性也就越大 ,工
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FOUNDRY TECHNOLOGY
Vol. 25 No. 8 Aug. 2004
图 5 机器特性曲线 PQ2 图与工艺灵活性 Fig. 5 Machine characteristic curve PQ2 diagram and process flexibility
P2 DC , P1 C > P2 C
图 7 P0 内切 OW Fig. 7 P0 for internal tangent point OW , β < β1 , △P1 DT >
△P2 DT , P1 D > P2 D
图 8 DL - ML 最佳组合 Fig. 8 The best combination of DL2ML β < β1 , △PFD >
A 和 A1 显然 A > A1 , PD1和 P1 D1则为 DL 在工作窗口
中与 ML 和 ML1 的截线 , PD1 > P1 D1 。面积和线段长 度都是工艺灵活性的尺度 ,据此 ,机器 ML 及其工艺灵
活性远大于机器 ML1 ,也就是空压射速度高 ,流量大 , 会改善工艺灵活性 。要知道工艺工作点不应是一个
最大空压射速度 Wotmax是压室内无金属时 ,调速阀 全开的情况下 ,单位时间内冲头的位移。是冷室压铸机 的重要技术参数。对有金属充型时的冲头速度 Wo (即 三级压射系统中第二级压射速度) 和内浇口速度 Wa 以 及压铸件品质有重要影响 ,对其意义讨论如下。 1 压铸机压射系统所能提供的能量意义之一
铸分会理事长. 研究方向 :压铸工艺和模具.
8. 2 m/ s 。
图 1 Ecopress 系统 Fig. 1 Ecopress system
图 2 M 系列新系统 Fig. 2 New system of M series
《铸造技术》8/ 2004
潘宪曾 :冷室压铸机最大空压射速度的意义
图 3 相同内浇口面积时 Wotmax与 Wo 的关系
Fig. 3 Relations of Wotmax and Wo as of the same ingate
理论上
,当输出功率最大时
Wo2 Wo2tmax
=
Qo2 Qo2max
=
1 3
则[2]
Wo Wotmax
=
Qo Qomax
=
1 3
= 0. 577
(3)
也就是说输出功率最大时
Wo = 0. 577 WotmaxLeabharlann (4)参见图 4 。
充型时的冲头速度 Wo 比空压射速度 Wot要小 (因
为往往不采用 Wotmax) ,实际上其关系如式 (5) [4 ]
Wot =
W0
ρ 1 - 2ρgs
Wa
μ
2
(5)
式中 ρgs ———ρs ( D/ d0) 2 ; ρs ———压射蓄能器压力 ;
压射系统所能提供的能量可依下式计算 : [1]
a = 2 Wotmax·A s·Pakk
(1)
33
式中 a ———压铸机压射系统所能提供的能量 ,kW ;
Wotmax ———最大空压射速度 ,m/ s ;
A s ———压射缸面积 ,m2 ;
Pakk ———压射蓄能器压力 ,MPa 。
将式 (1) 变形为 :
NADCA Cleveland T932061 [ 2 ] R. Fink , H. Noschila. Neues Anlagenkonzept fuer Koltkammer2
druckgiess maschinen ermoeglicht rationelle Fertigung Giesserei 82 ,1995 Nr. 15 S5322534. [3 ] G. L. Wilson. Fluessig metall2pumpen charakteristik Von Druck2 giess maschinen. G. P. Nr 5 1984. S53259. [4 ] B. Nogowizin. Geschwidigkeit der Giesskolben beim Druckgiessen. G. P. No. 8 1996 S. 3252327 [5 ] W. Venus. Anschniftechnik fuer Druckguss. 1975 Giesserei Verlag Duesseldorf .
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铸造技术 FOUNDRY TECHNOLOGY
Vol. 25 No. 8 Aug. 2004
冷室压铸机最大空压射速度的意义
潘宪曾1 ,2
(1. 陕西省机械工程学会压铸分会 ,陕西 西安 710082 ; 2. 创金美科技 (深圳) 有限公司 ,广东 深圳 518111)
摘要 :冷室压铸机最大空压射速度表示压铸机所能提供的压射能量 ,也表示在较短充型时间内能向型腔内充填大容量的金属 熔体 ,以及与模具特性一起表示工艺灵活性 。 关键词 :冷室压铸机 ;最大空射速度 ;充型时的冲头速度 中图分类号 :TG249. 2 文献标识码 :A 文章编号 :100028365 (2004) 0820634203
The Meaning of Maximum Dry Shot Speed by Cold Chamber Die Casting Machine
PAN Xian2zeng (1. Die Casting Institution of SMES Xi’an 710082 , China ; 2. MG Technology (Shenzhen) Co. ,LTD. Shenzhen , 518111 , China) Abstract :The maximum dry shot speed is an important specification of the cold chamber die casting machine Which explains the injection energy , the die casting machine supplied , also this makes clear that the high level maximum dry shot speeel is able to fill the cavity with great volume of melt in shorter filling time , and this is conductive to improve the flexibility of setup point in the operational window. Key words :Cold chamber die casting machine , Maximum dry shot speed , Plunger speed by cavity filling

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冷室压铸机的工艺参数

冷室压铸机的工艺参数

性差，压射比压高些。 ③密度：密度大，压射比压、增压比压均应大；
密度小，压射比压、增压比压均选小些。 ④比强度：要求比强度大，增压比压高些。
一、 主要工艺参数的设定技能
3）浇注系统决定压力参数的设定 ①浇道阻力： 浇道阻力大，主要是由于浇
道长、转向多，在同样截面积下、内浇 口厚度小产生的，增压比压应选择大些。 ②浇道散热速度：散热速度快，压射比压 高些；散热速度慢，压射比压低些。
冷室压铸机的工艺参数
压铸生产中机器工艺参数的 设定和调节直接影响产品的质 量。一个参数可能造成产品的 多个缺陷，而同一产品的同一 缺陷有可能与多个参数有关， 要求在试压铸生产中要仔细分 析工艺参数的变化对铸件成形 的影响。压铸生产厂家通常由 专人设定和调节机器参数。
一、 主要工艺参数的设定技能
DCC280卧式冷室压铸机设定的内容 及方法如下： （1）射料时间：射料时间大小与铸件壁厚 成正比，对于铸件质量较大、压射一速 速度较慢且所需时间较长时，射料时间 可适当加大，一般在2S以上。射料二速 冲头运动的时间等于填充时间。
2.主要工艺参数的调节技能
（10）射料回锤速度调节 射料回锤运动的速度由射料可调换向阀右 侧控制，调节其螺杆可改变回锤运动速度： 顺时针旋转螺杆，速度减小；逆时针旋转螺 杆，速度增大，如图所示。
2.主要工艺参数的调节技能
（11）一速、二速运动行程的调节 一速、二速运动行程的长短由二速感应开关的 位置决定，两段行程的长短影响铸件的成形质 量，例如欠铸、飞边、气泡等，一般在试压铸 生产中根据产品质量作调节，如图所示。
2.主要工艺参数的调节技能
（4）射料二速工作压力的调节 射料二速工作压力由控制二速压力的调 节螺钉调节，用手旋转减压阀上的调节 螺钉可调节压力大小，其压力示值从射 料二速压力表中读出，此压力即为二速 射料运动中的射料压力。DCC400卧式冷 室压铸机具体调节步骤如下：
5-冷室压铸机参数和参数调校

5-冷室压铸机参数和参数调校

5-冷室压铸机参数和参数调校冷室压铸机的参数调校第一节机器的参数调校一、初步设定各时间参数：（DCC280）1、储能时间：二速或增压完成后，系统对储能器进行压力补偿的时间。

一般在2S左右，在设定时操作机器作自动循环运动，观察储能时间结束时，压力是否能达到设定值，在能达到设定压力值的前提下尽量减短储能时间。

2、锤头润滑：回锤后,对锤头进行润滑的次数。

根据黄油泵出油的情况：出油多，次数可设少一些；出油少次数可设多一些。

3、次数：设定锤头回锤的次数。

根据黄油泵出油的情况和锤头运动的状态确定，一般设一次。

4、顶出延时：开模终止到顶针顶出前之间的时间。

在产品冷却条件较好的情况下，一般开模后延时0.1S即可，主要是减少冲击，在产品冷却条件较差的情况下（考虑产品在开模后冷却），一般可以适当延长，以保证铸件被顶出时不变形为宜。

5、顶回延时：顶针顶出到位到顶针顶回开始之间的时间。

在保证能顺利地取出铸件的前提下尽量减短顶回延时时间，一般在0.5S以上。

6、顶针次数：每个自动循环周期顶针顶出的次数。

根据模具及铸件脱模情况来设定顶针次数，一般设定一次。

7、射料时间：从射料动作开始到锤头开始回位之间的时间（即下射料钮开始计时）。

射料时间大小与铸件壁厚、薄成正比，对于铸件质量较大、压射一速速度较慢且所需时间较长时，射料时间可适当加大，以保证二速或增压能完成。

8、开模时间：射料时间结束开始计时到开模开始动作之间的时间（即冷却时间）。

开模时间一般在3S以上。

压铸件较厚比较薄的开模时间较之要长，结构复杂的模具比结构简单的模具开模时间较之要长。

调节开始时可以略为长一点时间，然后适当缩短。

二、初步设定各压力参数：（DCC280）1、总压：调节储能、起压，抽芯时系统的压力。

一般是总压设在90-99之间，在保证压铸机正常压铸的条件下，尽量设定低些，以延长机械使用寿命，降低能耗。

2、顶针压力拨码：设定顶针动作时,顶针油路的压力。

顶针压力一般设定在30-50之间，能顺利顶出产品即为合适。

压铸机射出条件设定

压铸机射出条件设定


F．增压位置 增压为充填完了开始增压，切换位置 一般在充填完了的前20mm左右设定。
※不论哪一个切换要点，都要计算油压延迟、电气工作时 间的延迟，比计算值之前1.0CM左右进行设定。
-
压铸速度
5、高速压射行程
-
压铸速度
6、影响充填速度的因素 影响充填速度的因素有三个，即压射速度、压射比压和内浇口截 面积。 因此，生产中通常采用的调整充填速度的方法是：调整压射速度、 改变压射压力、调整内浇口的截面积。

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压铸速度
1、冲头速度




在压射起始阶段，或低速压射 阶段，金属液尚未达到内浇口， 所以只考虑冲头速度。 在这一阶段，冲头速度一般都 控制在0.2～0.3m/s之间。 冷室压铸金属液的充满度高， 冲头速度可取低些。 一般技术资料中给出的压射速 度推荐范围都很宽，应权衡各 种因素选取，冷室压铸机最大 压射速度可达8m/s.
冲头速度过高时液态金属的波面（卷气）
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压铸速度
2、充型速度 高速压射阶段，金属液充填型腔。 充型速度对金属液的充型模式及压铸件成型具有重要作用， 在选择时必须十分小心。 充型速度过高容易引起紊流、卷气、氧化及粘模等现象，还 会加速模具的磨损。 在保证压铸件质量的前提下，充型速度应尽量选低。 充型速度与压射压力相关，相同的压铸条件下，要达到高的 充型速度，需要的压射力大。
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压铸时间
压铸工艺中的时间参数包括充型时间、持压时间和留模时间三个 部分。 1、充型时间：金属液开始进入型腔至型腔充满所需时间，可按下式 估算：

-
压铸时间
1、充型时间：经验推荐见下表
-
压铸时间
平均壁厚/mm 1.5 1.8 2.0 2.3 2.5
压力铸造充型阶段冲头实压速度与空压速度的关系

压力铸造充型阶段冲头实压速度与空压速度的关系

压力铸造充模阶段冲头实压速度与空压速度的关系张炜tchzh2004@一、充模阶段压射冲头的速度想要生产一个完好的压铸件，最基本前提是：在熔化金属还未完全凝固之前，模具型腔就应被完全充满。

我们由此可以认为，在压铸合金到达固相温度之前，压铸模具应被充填满，我们要想获得好的表面质量要求的压铸件，就必须有可靠的充型时间和压射冲头速度做保证。

除此之外，还要通过浇道系统控制压铸合金的流动，尽可能的减小液态金属和模具型腔内空气的混合。

模具型腔的充填条件主要取决压铸模具与所用压铸机的匹配、浇道及排气系统的结构等，压射冲头的速度要确保液态金属形成必要的射流以及对模具型腔的充填压力。

如果压射速度过小，就会导致铸件一些部位的提前冷凝，产生冷隔、流痕及缺肉缺陷的废品。

速度过高会就会导致模具型腔的侵蚀、熔化物在模型壁上形成焊接粘模、以及充填结束时在液态金属内形成高的压力峰值，由此会造成模具过大的胀型力。

为了达到充模所希望的条件，在设计浇道及排气系统时，必须考虑压铸机的能力以及重要的压射工艺参数。

浇道与排气系统是由浇道、浇口、溢流以及排气通道组成，通过合理的浇道系统造型，调节压射工艺参数如：在充模时的压射冲头速度、压铸合金的浇注温度、模具温度以及作用于液态金属上的增压，可以明显降低铸件的缺陷。

对于一个压铸件来说，压铸机必须将熔化的合金推入模具型腔，使合金液在所要求的压射冲头速度及浇口速度下进行充填。

另外压铸机还要有足够的锁模力，以防止液态金属在相应的压射冲头速度及增压下，从模具型腔喷射出来，形成毛刺。

模具设计人员与压铸作业者要解决的主要问题之一是，如何确定铸件所要求的充型时间，以及保证充型时间下压射冲头的速度及浇口横断面，在目前，有一系列方法及诺模图来确定浇注时间，但这都只是集中参考压铸合金、平均铸U n R e g i s t e r e d件壁厚和模具温度。

按照以上这些方法，浇注时间值位于一个大的范围，人们很难确定想要的实际浇注时间，对于许多压铸工作者来说，能够作出判断的是，铸件的表面质量随着充型时间的减少，压射速度的增加以及模具温度的增高而改善，随着充型时间的减少、模具温度的增加，在复杂的模具型腔内液态金属的流动熔化及汇接得以改善，这是由充模热动力及液态金属内的压力条件决定的，在此，模具型腔内熔化物的流动速度及熔化物中的固相起很大作用。