压力铸造详解
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压力铸造的基本概念和过程压铸的过程压力铸造是将熔融金属在高的压力下,以高的速度填充入模具型腔内,并使金属在这一压力下凝固而形成铸件的过程。
通常所采用的压力为200-2000公斤/c㎡,填充时的初始速度(称为内浇口速度)为15-70米/秒,填充过程在0.01-0.2秒的时间内即告完成。
压铸的填充过程受许多因素的影响,如:压力、速度、温度、熔融金属的性质以及填充特性等等。
在压铸全过程的始终,熔融金属总是被压力所推动,而填充结束时,熔融金属仍然是在压力的作用下凝固的。
压力的存在,是这种铸造过程区别于其他铸造方法的主要特征。
也正因为压力的缘故,便产生了对速度、温度、型腔中气体以及一系列的填充特性的影响。
所以,在压铸填充过程中,对压力的变化应有一个总体的概念。
压铸填充过程中,压射冲头移动的情况和压力的变化如图1-1所示,以卧式冷压室压铸为例。
图中每一阶段的左图表示压射的过程,右下图为对应的压射冲头位移曲线,右上图为每一位移阶段时相应的压力增升值。
图1-1(a)为起始阶段,熔融金属浇入压室内,准备压射。
图1-1 (b)为阶段1,压射冲头以慢的速度移过浇料口,熔融金属受到推动,但冲头的移动慢而冲力不大,.故金属不会从浇料口处溅出。
这时推动金属的压力为Po,其作用为克服压射缸内活塞移动时的总摩擦力、冲头与压室之间的摩擦力。
冲头越过浇料口的这段距离为S1即为慢速封口阶段。
图1-1压铸填充过程各个阶段P-压射压力;S-压射冲头移动距离t-时间图1-1(C)为阶段2,压射冲头以一定的速度(比阶段1的速度度略快)移动,与这一速度相应的压力增升值达到Pl,熔融金属充满压室的前端和浇道并堆聚于内浇口前沿,但因速度不大,故金属在流动时,浇道中包卷气体只在一个较小的限度以内。
冲头在这一阶段所移动的距离为S2,是为金属堆聚阶段。
在这一阶段的最后瞬间,亦即金属到达内浇口时,由于内浇口的截面在浇口系统(包括压室)各部分的截面中总是最小的,故该处阻力最大,压射压力便因此而增升,其增升值即为达到足以突破内浇口处的阻力为止。
压力铸造技术知识概述1 概述压力铸造(简称压铸)的实质是在高压作用下,使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型型腔,并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。
1.1 压铸特点压和高速充填压铸型是压铸的两大特点。
它常用的压射比压是从几千至几万kPa,甚至高达2×105kPa。
充填速度约在10~50m/s,有些时候甚至可达100m/s 以上。
充填时间很短,一般在0.01~0.2s范围内。
与其它铸造方法相比,压铸有以下三方面优点:1. 产品质量好铸件尺寸精度高,一般相当于6~7级,甚至可达4级;表面光洁度好,一般相当于5~8级;强度和硬度较高,强度一般比砂型铸造提高25~30%,但延伸率降低约70%;尺寸稳定,互换性好;可压铸薄壁复杂的铸件。
例如,当前锌合金压铸件最小壁厚可达0.3mm;铝合金铸件可达0.5mm;最小铸出孔径为 0.7mm;最小螺距为0.75mm。
2.生产效率高机器生产率高,例如国产JⅢ3型卧式冷空压铸机平均八小时可压铸600~700次,小型热室压铸机平均每八小时可压铸3000~7000次;压铸型寿命长,一付压铸型,压铸钟合金,寿命可达几十万次,甚至上百万次;易实现机械化和自动化。
3.经济效果优良由于压铸件尺寸精确,表泛光洁等优点。
一般不再进行机械加工而直接使用,或加工量很小,所以既提高了金属利用率,又减少了大量的加工设备和工时;铸件价格便易;可以采用组合压铸以其他金属或非金属材料。
既节省装配工时又节省金属。
压铸虽然有许多优点,但也有一些缺点,尚待解决。
如: 1. 压铸时由于液态金属充填型腔速度高,流态不稳定,故采用一般压铸法,铸件易产生气孔,不能进行热处理;2. 对内凹复杂的铸件,压铸较为困难; 3)高熔点合金(如铜,黑色金属),压铸型寿命较低; 4)不宜小批量生产,其主要原因是压铸型制造成本高,压铸机生产效率高,小批量生产不经济。
1.2 压铸应用范围及发展趋势压铸是最先进的金属成型方法之一,是实现少切屑,无切屑的有效途径,应用很广,发展很快。
压力铸造的概念压力铸造是一种高效的金属加工技术,通过在金属熔融状态下施加高压力,迫使熔融金属进入铸型腔,形成所需的零件或产品。
相对于传统的重力铸造,压力铸造具有许多优势,例如制造精度高、尺寸稳定性好、表面光洁度高等。
压力铸造的工艺过程主要包括模具设计、模具制造、材料预处理、注射及冷却等几个关键环节。
首先,需要根据产品的形状、尺寸和要求来设计模具。
模具的设计要考虑到产品的形状复杂性、冷却系统和脱模方式等因素。
然后,根据模具设计来制造模具。
模具通常由两个或多个零部件组成,其中包括模具壳体、注射系统和冷却系统等。
在开始压力铸造之前,需要对金属材料进行预处理。
预处理包括熔炼金属、净化金属、合金化调整以及调节金属温度等步骤。
这些预处理步骤可以保证金属在注射过程中具有较好的流动性和冷却性能。
在金属预处理完成后,可以开始注射过程。
注射过程通过在高温下将金属注入到模具腔中来实现。
注射过程分为两个阶段:注射和填充。
在注射阶段,将金属材料加热至液态,并通过柱塞或活塞等装置将金属材料注入模具腔中。
填充阶段是指金属材料在模具腔中充满过程,在该阶段需要克服金属表面张力和黏度的阻力,确保金属材料填充整个模具腔。
注射完成后,金属材料会在模具中冷却和凝固。
冷却速度对于金属的组织和性能具有重要影响。
因此,通常会在模具中设置冷却系统以控制冷却速度。
一般来说,冷却时间越短,金属晶粒越细,力学性能越好。
最后,完成冷却的金属零件可以脱模并进行后续的处理。
脱模是指将冷却凝固的金属零件与模具分离的过程。
脱模可以通过机械力、气体压力或抽真空等方式来实现。
脱模之后,还可以进行除毛刺、清洁和表面处理等工艺,以达到最终产品的质量要求。
总的来说,压力铸造是一种重要的金属成形技术,具有高效、高精度和高表面质量等优势。
随着科技的进步和工艺的改进,压力铸造在汽车、航空航天、通讯设备等各个领域得到广泛应用,并在产品的设计和制造过程中发挥重要作用。
压力铸造模具设计说明一、压铸简介压力铸造简称压铸,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。
1、压铸机(1)压铸机的分类压铸机按压室的受热条件可分为热压室与冷压室两大类。
而按压室和模具安放位置的不同,冷室压铸机又可分为立式、卧式和全立式三种形式的压铸机。
热室压铸机立式冷室卧室全立式(2)压铸机的主要参数a合型力(锁模力)(千牛)————————KN b压射力(千牛)—————————————KN c动、定型板间的最大开距——————————mm d动、定型板间的最小开距——————————mm e动型板的行程———————————————mm f大杠内间距(水平×垂直)—————————mm g大杠直径—————————————————mm h顶出力——————————————————KN i顶出行程—————————————————mm j压射位置(中心、偏心)——————————mm k一次金属浇入量(Zn、Al、Cu)———————Kg l压室内径(Ф)——————————————mm m空循环周期————————————————s n铸件在分型面上的各种比压条件下的投影面积注:还应有动型板、定型板的安装尺寸图等。
压力铸造的原理特点及应用1. 压力铸造的原理压力铸造是一种通过施加压力将熔化金属填充到模具中并形成零件的铸造方法。
其主要原理包括:1.1 熔化和注射压力铸造过程中,首先需要将金属材料熔化,通常使用电感加热炉或者电炉进行加热。
熔融金属被注射器推入到注射系统中。
1.2 注射系统注射系统通过一个活塞将熔融金属从炉中推入到模具中。
为了确保金属能够填充整个模具,通常需要将熔化金属进一步加压。
1.3 压力控制压力控制是压力铸造中的关键步骤之一。
在注射完成后,需要施加更高的压力来确保金属充分填充模具的细节和形状。
1.4 冷却和凝固当金属填充完成后,需要冷却和凝固。
通常采用水冷却系统来加速冷却过程,以便更快地取出零件。
1.5 压力释放和模具打开在冷却完成后,需要释放压力,然后打开模具并取出成型的零件。
2. 压力铸造的特点压力铸造具有许多独特的特点,使其成为一种广泛应用的铸造方法:2.1 高精度和复杂形状压力铸造能够生产出高精度和复杂形状的零件,因为金属在注射过程中能够完全填充模具,并保持细节的清晰度和一致性。
2.2 高生产效率压力铸造具有较高的生产效率,通常可以在较短的时间内生产出大批量的零件。
注射和冷却过程可以同时进行,节省了生产时间。
2.3 节约材料由于压力铸造可以准确地控制金属的注射和填充过程,可以减少材料的浪费。
相比于其他铸造方法,压力铸造可以更大程度地利用原材料。
2.4 优异的物理性能压力铸造的零件通常具有较高的密度和较好的物理性能。
由于金属在注射过程中形成了均匀的晶粒结构,因此零件的强度和韧性较好。
2.5 可降低后续加工工序压力铸造生产的零件通常具有较好的表面光洁度和尺寸精度,因此可以减少后续的加工工序。
这样可以节省时间和成本。
3. 压力铸造的应用压力铸造被广泛应用于各个领域,包括:3.1 汽车工业压力铸造能够生产出高强度和轻量化的零件,因此在汽车工业中得到了广泛应用。
例如汽车发动机的缸体、传动箱壳等零件都可以通过压力铸造进行生产。
简述压力铸造差压铸造低压铸造的原理及异同
压力铸造是一种常用的铸造工艺,主要用于制造精密的铸件,其原理如下:压力铸造属于失模铸造,将型砂装入模具,然后通过压力将型砂填充模具,随后加入熔融金属,最后冷却凝固,并将得到的铸件取出,这就是压力铸造的基本原理。
差压铸造是一种特殊的压力铸造工艺,它将传统的压力铸造技术与新型液压或空气压力技术结合起来,在铸件内部施加液压或空气压力,使金属填充模具时有更好的活性,从而可以得到更加精细的铸件。
低压铸造是一种无模铸造工艺,它采用低压注射铸造方法,将熔融金属以低压方式注入型腔内,把熔融金属注射到预先定义良好的模型空间。
这种技术比传统的压力铸造法更能保证模型的精度,也更有效提高产品质量。
三种铸造工艺的主要不同之处在于压力的大小和处理方式,压力铸造采用失模技术和传统的压力,差压铸造采用新型液压或空气压力,而低压铸造采用低压注射技术。
但无论是哪种铸造工艺,它们都要求熔融金属在铸件中充分填充,确保铸件的质量和精度。
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压力铸造工艺一、压铸及特点1. 压铸定义及特点压力铸造(简称压铸)是在压铸机的压室内,浇入液态或半液态的金属或合金,使它在高压和高速下充填型腔,并且在高压下成型和结晶而获得铸件的一种铸造方法。
由于金属液受到很高比压的作用,因而流速很高,充型时间极短。
高压力和高速度是压铸时液体金属充填成型过程的两大特点,也是压铸与其他铸造方法最根本区别之所在。
比如压射比压在几兆帕至几十兆帕范围内,甚至高达500MPa;充填速度为0.5—120m/s,充型时间很短,一般为0.01-0.2s,最短只有干分之几秒。
2. 压铸的优缺点优点:1) 产品质量好。
由于压铸型导热快,金属冷却迅速,同时在压力下结晶,铸件具有细的晶粒组织,表面坚实,提高了铸件的强度和硬度,此外铸件尺寸稳定,互换性好,可生产出薄壁复杂零件;2) 生产率高,压铸模使用次数多;3) 经济效益良好。
压铸件的加工余量小,一般只需精加工和铰孔便可使用,从而节省了大量的原材料、加工设备及工时。
缺点:1) 压铸型结构复杂,制造费用高,准备周期长,所以,只适用于定型产品的大量生产;2) 压铸速度高,型腔中的气体很难完全排出,加之金属型在型中凝固快,实际上不可能补缩,致使铸件容易产生细小的气孔和缩松,铸件壁越厚,这种缺陷越严重,因此,压铸一般只适合于壁厚在6mm以下的铸件;3) 压铸件的塑性低,不宜在冲击载荷及有震动的情况下工作;4) 另外,高熔点合金压铸时,铸型寿命低,影响压铸生产的扩大应用。
综上所述,压力铸造适用于有色合金,小型、薄壁、复杂铸件的生产,考虑到压铸其它技术上的优点,铸件需要量为2000-3000件时,即可考虑采用压铸。
3.压铸的应用范围压铸是近代金属加工工艺中发展较快的一种高效率、少无切削的金属成型精密铸造方法,是一种“好、快、省”高经济双效益的铸造方法。
压铸零件的形状大体可以分为六类:1)圆盘类——号盘座等;2)圆盖类——表盖、机盖、底盘等;3)圆环类——接插件、轴承保持器、方向盘等;4)筒体类——凸缘外套、导管、壳体形状的罩壳盖、上盖、仪表盖、探控仪表罩、照像机壳与化油器等;5)多孔缸体、壳体类——汽缸体、汽缸盖及油泵体等多腔的结构较为复杂的壳体(这类零件对机械性能和气密性均有较高的要求,材料一般为铝合金)。
液态金属加工中的压力铸造技术是一种重要的工艺方法,它通过将液态金属注入模具中,并在高压下凝固成型,从而生产出高质量、高精度、高强度的金属零件。
以下是关于压力铸造技术的详细介绍:一、技术原理压力铸造技术主要是通过高压将液态金属注入模具中,在高压下金属快速凝固成型,从而形成具有一定形状和尺寸的金属零件。
在这个过程中,模具的形状和位置精度非常重要,因为一旦金属凝固成型,模具的形状和位置精度就很难再改变。
因此,压力铸造技术对模具的设计和制造要求非常高。
二、应用领域压力铸造技术广泛应用于各种领域,如汽车、航空航天、电子、医疗器械等。
由于其生产的高质量、高精度、高强度等特点,它被广泛应用于生产各种金属零件,如齿轮、轴承、弹簧、叶片等。
三、优势特点1. 生产效率高:压力铸造技术生产速度快,效率高,能够大幅缩短生产周期。
2. 质量优良:由于高压作用下金属凝固成型速度快,且模具的形状和位置精度高,因此生产出的金属零件质量优良。
3. 适用范围广:压力铸造技术可以生产各种形状和尺寸的金属零件,适应性强。
4. 节能环保:相较于其他铸造方法,压力铸造技术对环境的影响较小,生产过程中的能耗也较低。
四、未来发展随着科技的进步,压力铸造技术也在不断发展和创新。
例如,数字化技术的应用使得模具的设计和制造更加精确和高效;新型材料的应用也使得金属零件的性能更加优异。
未来,压力铸造技术将在提高生产效率、降低能耗、提高产品质量等方面进行更多的探索和创新。
综上所述,压力铸造技术是一种重要的液态金属加工技术,具有生产效率高、质量优良、适用范围广等优势特点。
随着科技的进步,该技术将在未来得到更加广泛的应用和发展。