第3章压铸机及压铸工艺解读课件.ppt

1、第3章 压铸机及压铸工艺 Page 23.1 3.1 压铸机的分类及特点压铸机的分类及特点3.1.13.1.1压铸机的分类压铸机的分类 热室压铸机热室压铸机 按压室按压室受热条件受热条件不同分为不同分为 冷室压铸机冷室压铸机冷室压铸机因冷室压铸机因压室压室和模具和模具放置位置放置位置和和方向方向不同分为不同分为 卧室压铸机卧室压铸机 立式压铸机立式压铸机 全立式压铸机全立式压铸机Page 3压铸机的压铸机的结构结构 Page 43.1.2 3.1.2 各类压铸机的特点各类压铸机的特点3.1.2.1 3.1.2.1 热室压铸机热室压铸机 操作程序简单，。操作程序简单，。消耗金属液少，金属液温度波

2、动范围小。消耗金属液少，金属液温度波动范围小。杂质不易带入。杂质不易带入。比压较低，使用寿命短，铁含量增加。比压较低，使用寿命短，铁含量增加。常用于铅、锡、锌等低熔点合金压铸，可防止镁合金氧化、常用于铅、锡、锌等低熔点合金压铸，可防止镁合金氧化、对燃烧有利。对燃烧有利。Page 5 1-1-金属液金属液 2-2-坩锅坩锅 3-3-压射冲头压射冲头 4-4-压室压室 5-5-进口进口 6-6-通道通道 7-7-喷嘴喷嘴 8-8-压铸模压铸模热室压铸机压铸过程示意图热室压铸机压铸过程示意图Page 63.1.2.2 3.1.2.2 冷室压铸机冷室压铸机一、卧室压铸机一、卧室压铸机压力损耗小。压力损

3、耗小。浇注位置可在偏心与中心间任意调节。浇注位置可在偏心与中心间任意调节。便于操作、维修方便，容易实现自动化。便于操作、维修方便，容易实现自动化。容易卷入空气和氧化物夹渣。容易卷入空气和氧化物夹渣。设置中心浇道时模具结构较复杂。设置中心浇道时模具结构较复杂。Page 7卧室压铸机压铸过程示意图a)a)合模合模 b)b)压铸压铸 c)c)开模开模1-1-压射冲头压射冲头 2-2-压室压室 3-3-金属液金属液 4-4-定模定模 5-5-动模动模 6-6-型腔型腔 7-7-浇道浇道 8-8-余料余料Page 8二、立式压铸机二、立式压铸机 有利于防止杂质进入型腔。有利于防止杂质进入型腔。适宜需要设

4、置中心浇道的铸件。适宜需要设置中心浇道的铸件。占地面积小。占地面积小。压射压力消耗大。压射压力消耗大。压铸机生产率受影响。压铸机生产率受影响。压铸机结构复杂，维修不便。压铸机结构复杂，维修不便。Page 9立式压铸机压射过程示意图立式压铸机压射过程示意图a)a)合模合模 b)b)压铸压铸 c)c)开模开模1-1-压射冲头压射冲头 2-2-压室压室 3-3-金属液金属液 4-4-定模定模 5-5-动模动模 6-6-喷嘴喷嘴 7-7-型腔型腔 8-8-反料冲头反料冲头 9-9-余料余料Page 10三、全立式压铸机三、全立式压铸机 放置嵌件方便。放置嵌件方便。气孔缺陷少。气孔缺陷少。热量集中，热量

5、损失少。热量集中，热量损失少。压力损耗少。压力损耗少。Page 11全立式压铸机压射过程示意图全立式压铸机压射过程示意图a)a)合模合模 b)b)压铸压铸 c)c)开模开模 1-1-压射冲头压射冲头 2-2-金属液金属液 3-3-压室压室 4-4-定模定模 5-5-动模动模 6-6-型腔型腔 7-7-余料余料 Page 123.2 3.2 压铸机的基本结构压铸机的基本结构 合模机构合模机构 压射机构压射机构压铸机压铸机组成组成 动力系统动力系统 控制系统控制系统 合模机构合模机构：开合模及锁模机构统称合模机构，带动动模部：开合模及锁模机构统称合模机构，带动动模部分进行模具分开或合拢。分进行模具

6、分开或合拢。压射机构压射机构：压射机构将金属液推送进模具型腔，填充成型：压射机构将金属液推送进模具型腔，填充成型为压铸件的机构。为压铸件的机构。Page 13卧室冷室压铸机构成图卧室冷室压铸机构成图 1-1-调型调型(模模)大齿轮大齿轮 2-2-液压泵液压泵 3-3-过滤器过滤器 4-4-冷却器冷却器 5-5-压射回油油箱压射回油油箱6-6-曲曲肘润滑油泵肘润滑油泵 7-7-主油箱主油箱 8-8-机架机架 9-9-发动机发动机 10-10-电箱电箱 11-11-合型合型(模模)油路板组油路板组件件 12-12-合开型合开型(模模)液压缸液压缸 13-13-调型调型(模模)液压马达液压马达 14

7、-14-顶出液压缸顶出液压缸 15-15-锁锁型型(模模)柱架柱架 16-16-型型(模模)具冷却水观察窗具冷却水观察窗 17-17-压射冲头压射冲头 18-18-压射液压缸压射液压缸 19-19-快压射蓄能器快压射蓄能器 20-20-增压蓄能器增压蓄能器 21-21-增压油路板组件增压油路板组件 22-22-压射油路板组件压射油路板组件Page 143.2.1 3.2.1 合模机构合模机构 液压式液压式 合模机构合模机构 机械式机械式 液压机械式液压机械式一、液压合模机构一、液压合模机构优点优点：结构简单、操作方便、不用调整机械位置、锁模力可：结构简单、操作方便、不用调整机械位置、锁模力可以

8、保持不变。以保持不变。缺点缺点：合模刚性和可靠性不够、生产率低、开合模速度慢、：合模刚性和可靠性不够、生产率低、开合模速度慢、液压密封元件容易磨损。液压密封元件容易磨损。Page 15二、机械合模机构二、机械合模机构 曲肘合模机构曲肘合模机构机械合模机构机械合模机构 各种形式的偏心机构各种形式的偏心机构 斜楔式机构斜楔式机构曲肘合模机构曲肘合模机构优点优点：运动性能好、合模缸直径小、压力油耗量少、开合速度运动性能好、合模缸直径小、压力油耗量少、开合速度快、刚度大、可靠、控制系统简单、使用维修方便。快、刚度大、可靠、控制系统简单、使用维修方便。曲肘合模机构曲肘合模机构缺点缺点：调整行程困难、拉杆

9、容易过载、摩擦大。调整行程困难、拉杆容易过载、摩擦大。Page 16液压机械式合模机构液压机械式合模机构由液压缸和曲肘机构构成由液压缸和曲肘机构构成特点特点：1 1、增力作用。、增力作用。2 2、合、开模运动速度为变速。、合、开模运动速度为变速。3 3、机构可自锁，可以撤去合模液压缸推力，系统仍旧合紧。、机构可自锁，可以撤去合模液压缸推力，系统仍旧合紧。Page 173.2.2 3.2.2 压射机构压射机构 压射机构：将金属液推送进模具型腔，充填成型为压铸件的压射机构：将金属液推送进模具型腔，充填成型为压铸件的结构。结构。主要特点：三级压射。主要特点：三级压射。三级压射：慢速、快速、增压。三级

10、压射：慢速、快速、增压。Page 18压射机构结构简图压射机构结构简图Page 193.3 3.3 压铸机的选用及相关参数的校核压铸机的选用及相关参数的校核 3.3.13.3.1压铸机选用的原则压铸机选用的原则1 1、产品的品种和生产批量、产品的品种和生产批量2 2、压铸机的特点、压铸机的特点Page 203.3.2 计算压铸机所需的锁模力 F F锁锁=K(F=K(F主主+F+F分分)(3-1)(3-1)式中式中 F F锁锁压铸机应有的锁模力，压铸机应有的锁模力，N N；KK安全系数，安全系数，k=1.25k=1.25；F F主主主胀型力，主胀型力，N N；F F分分分胀型力，分胀型力，N N

11、。主胀型力计算公式为主胀型力计算公式为 F F主主 =Ap=Ap (3-2)(3-2)式中式中 F F主主主胀型力，主胀型力，N N；p p压射压力，压射压力，papa；A A铸件在分型面上的投影面积，铸件在分型面上的投影面积，m m2 2Page 213.3.33.3.3确定比压确定比压比压推荐值比压推荐值Page 223.3.43.3.4核算压室容量核算压室容量 G G室室G G浇浇 (3-3)(3-3)式中式中 G G室室压室容量，压室容量，kgkg；G G浇浇每次浇注的金属液的质量，包括铸件、浇注系统、溢排每次浇注的金属液的质量，包括铸件、浇注系统、溢排 系统的质量，系统的质量，kgk

12、g。G G室室=D=D室室2 2L K/4 L K/4 (3-4)(3-4)式中式中 G G室室压室容量，压室容量，kgkg；D D室室压室直径，压室直径，m m；LL压室长度压室长度(包括浇口套长度包括浇口套长度)，m m；液态合金密度；液态合金密度；KK压室充满度，压室充满度，606080%80%。Page 233.3.53.3.5实际压力中心偏离锁模力中心时锁模力的计实际压力中心偏离锁模力中心时锁模力的计算算 F F偏偏=F=F锁（锁（1+2e1+2e）(3-8)(3-8)式中式中 F F偏偏 实际压力中心偏离锁模力中心时的锁模力，实际压力中心偏离锁模力中心时的锁模力，N N；F F锁锁

13、同中心时的锁模力，同中心时的锁模力，N N；e e 型腔投影面积重心最大偏移率型腔投影面积重心最大偏移率(水平或垂直水平或垂直)，可按式，可按式(3-9)(3-9)计算。计算。(3-9)(3-9)式中式中 A Ai i 余料、浇道与铸件的投影面积，余料、浇道与铸件的投影面积，mmmm2 2；L L拉杠中心距，拉杠中心距，mmmm；C Ci iA Ai i对底部拉杠中心的面积矩，对底部拉杠中心的面积矩，C Ci i=A=Ai iB Bi i；B Bi i从底部拉杆中心到各面积从底部拉杆中心到各面积A Ai i重心的距离重心的距离,mm,mm。L12LACeiiPage 243.3.6 3.3.6

14、 开合型距离与压铸型厚度的关系开合型距离与压铸型厚度的关系 开模后应能顺利地取出铸件，最大开模距离减去模具总厚度开模后应能顺利地取出铸件，最大开模距离减去模具总厚度的数值，即为取出铸件的空间。的数值，即为取出铸件的空间。H H合合=h=h1 1+h+h2 2 式中式中 h h1 1定模厚度，定模厚度，mmmm；H H合合LLminmin+20mm +20mm h h2 2动模厚度，动模厚度，mmmm；L LmaxmaxHH合合+L+L1 1+L+L2 2+10mm +10mm H H合合压铸模合模后的总厚度，压铸模合模后的总厚度，mmmm；LLLL1 1+L+L2 2+10mm +10mm L

15、 Lminmin最小合模距离，最小合模距离，mmmm；L Lmaxmax最大开模距离，最大开模距离，mmmm；L L1 1铸件铸件(包括浇注系统包括浇注系统)厚度，厚度，mmmm；L L2 2铸件推出距离，铸件推出距离，mmmm；L L最小开模距离，最小开模距离，mmmm。Page 253.4 3.4 压铸机的型号及主要参数压铸机的型号及主要参数J1125GJ1125G型卧室冷室压铸机模板尺寸型卧室冷室压铸机模板尺寸Page 26J1125GJ1125G型卧室冷室压铸机主要参数型卧室冷室压铸机主要参数Page 273.53.5压铸工艺压铸工艺 3.5.13.5.1压力压力一、一、压射力压射力

16、压射力压射力：压射机构中推动压射活塞运动的力。：压射机构中推动压射活塞运动的力。二二 、压射比压及其选择、压射比压及其选择 比压比压：压室内金属液单位面积上所受的力，即压射力与压射：压室内金属液单位面积上所受的力，即压射力与压射冲头截面积之比。冲头截面积之比。三三 、胀型力胀型力 金属液充填型腔时，给型壁和分型面一定压力，称为胀型力。金属液充填型腔时，给型壁和分型面一定压力，称为胀型力。Page 283.5.2 3.5.2 速度速度3.5.2.13.5.2.1压射速度压射速度压射冲头推动金属液的移动速度，也是压射冲头的速度。压射冲头推动金属液的移动速度，也是压射冲头的速度。3.5.2.23.5

17、.2.2内浇口速度内浇口速度通过内浇口处的线速度称为内浇口速度。通过内浇口处的线速度称为内浇口速度。Page 293.5.3 3.5.3 温度温度3.5.3.13.5.3.1合金的浇注温度合金的浇注温度 它对填充状态、成型效果、压铸件强度、成型尺寸精度、模具热平它对填充状态、成型效果、压铸件强度、成型尺寸精度、模具热平衡状态以及压铸效率等方面起着重要作用。衡状态以及压铸效率等方面起着重要作用。3.5.3.23.5.3.2模具温度和模具热平衡模具温度和模具热平衡 模具温度分模具温度分预热温度预热温度和和工作温度工作温度两类。两类。(1)(1)为了有利于填充、成型，将压铸模加热到某一温度，这一温度

18、为模为了有利于填充、成型，将压铸模加热到某一温度，这一温度为模具预热温度。具预热温度。(2)(2)模具应达到热平衡状态，使模具各部温度均保持在一个适当温度范模具应达到热平衡状态，使模具各部温度均保持在一个适当温度范围内，为模具工作温度。围内，为模具工作温度。Page 30模具的热平衡模具的热平衡 压铸循环中，模具从金属液得到热量，通过热传递向外界压铸循环中，模具从金属液得到热量，通过热传递向外界散发热量。散发热量。单位时间内吸热与散热达到平衡单位时间内吸热与散热达到平衡，就成为模具，就成为模具的的热平衡热平衡。关系式为：。关系式为：Q=QQ=Q1 1+Q+Q2 2+Q+Q3 3 (3-15)(

19、3-15)式中式中 Q Q金属液传给模具的热流量；金属液传给模具的热流量；Q Q1 1模具自然传走的热流量；模具自然传走的热流量；Q Q2 2特定部位传走的热流量特定部位传走的热流量 ；Q Q3 3冷却系统传走的热流量冷却系统传走的热流量 。Page 313.5.4 3.5.4 时间时间一一 、填充时间和增压建压时间、填充时间和增压建压时间 金属液开始进入型腔到充满型腔所需时间为金属液开始进入型腔到充满型腔所需时间为充填时间充填时间。增压建压时间增压建压时间是指：金属液充满型腔瞬间开始，至预定增是指：金属液充满型腔瞬间开始，至预定增压压力所需时间。压压力所需时间。二、二、持压时间和留模时间持压

20、时间和留模时间 从金属液充满型腔到内浇口完全凝固，冲头压力作用在金从金属液充满型腔到内浇口完全凝固，冲头压力作用在金属液上所持续时间称属液上所持续时间称持压时间持压时间。留模时间留模时间是指：持压结束到开模这段时间。是指：持压结束到开模这段时间。Page 323.5.5 3.5.5 压室充满度压室充满度 浇入压室金属液量占压室容量的百分数称浇入压室金属液量占压室容量的百分数称压室充满度压室充满度。压室充满度计算公式为：压室充满度计算公式为：=100100 =100100 (3-16)(3-16)式中：式中：压室充满度压室充满度(););浇入压室的金属液质量浇入压室的金属液质量(g);(g);压

21、室内完全充满时的金属液质量压室内完全充满时的金属液质量(g);(g);压室内径压室内径(cm);(cm);压室有效长度压室有效长度(包括浇口套长度包括浇口套长度)(cm);)(cm);金属液密度金属液密度(g/cm(g/cm3 3)。jymmm24jmd ljmymmdlPage 333.5.6 压铸用涂料 压铸涂料压铸涂料是指：使压铸模易磨损部分在高温下具有润滑性是指：使压铸模易磨损部分在高温下具有润滑性能，并减小活动件阻力和防止粘模所用的润滑材料和稀释能，并减小活动件阻力和防止粘模所用的润滑材料和稀释剂的混合物。剂的混合物。3.5.73.5.7压铸件的后处理和表面处理压铸件的后处理和表面处

22、理3.5.7.13.5.7.1压铸件的后处理压铸件的后处理 压铸件一般不进行淬火处理，有时需要进行退火和时效处压铸件一般不进行淬火处理，有时需要进行退火和时效处理。理。Page 343.5.7.23.5.7.2压铸件的表面处理压铸件的表面处理一、电镀一、电镀原理原理：压铸件在含有欲镀金属溶液中，通过电解作用，铸件表：压铸件在含有欲镀金属溶液中，通过电解作用，铸件表面获得结合牢固金属膜。面获得结合牢固金属膜。作用作用：使铸件美观，提高致密度、耐蚀性。：使铸件美观，提高致密度、耐蚀性。二、上漆二、上漆用于装饰品、防护、标志。用于装饰品、防护、标志。通过上漆隐藏表面缺陷，增加或减少表面磨擦力。通过上

23、漆隐藏表面缺陷，增加或减少表面磨擦力。Page 35三、化学成膜处理三、化学成膜处理 用铬酸盐处理使铸件表面生成一层坚韧膜，提高铸件耐蚀用铬酸盐处理使铸件表面生成一层坚韧膜，提高铸件耐蚀性，表面美观，更容易上漆和着色。性，表面美观，更容易上漆和着色。四、静电喷涂四、静电喷涂作用作用：为铸件提供保护层并得到漂亮、光滑表面，提供良好：为铸件提供保护层并得到漂亮、光滑表面，提供良好耐蚀性。耐蚀性。原理原理：在喷枪与被涂铸件之间形成高压静电场，雾化的油漆：在喷枪与被涂铸件之间形成高压静电场，雾化的油漆微粒在高压电场中带负电荷，飞向带正电荷铸件表面，形微粒在高压电场中带负电荷，飞向带正电荷铸件表面，形成

24、均匀漆膜。成均匀漆膜。Page 36五、五、浸渗处理浸渗处理浸渗处理可防止产生气孔、缩孔、缩松等缺陷。浸渗处理可防止产生气孔、缩孔、缩松等缺陷。原理原理：在真空、压力下，浸渗剂渗入到铸件微细孔洞中，：在真空、压力下，浸渗剂渗入到铸件微细孔洞中，经过固化、封堵孔，达到密封目的。经过固化、封堵孔，达到密封目的。作用作用：微孔缺陷在：微孔缺陷在0.5mm0.5mm以下的承压铸件，一次浸渗合格率以下的承压铸件，一次浸渗合格率达达95%95%以上，耐温可达以上，耐温可达500500800800。方法方法：真空浸渗、压力浸渗、真空压力浸渗。：真空浸渗、压力浸渗、真空压力浸渗。浸渗剂浸渗剂：硅酸盐类、各种树

25、脂类。有机浸渗剂和无机浸渗：硅酸盐类、各种树脂类。有机浸渗剂和无机浸渗剂。剂。工艺过程工艺过程：压铸件清理干净：压铸件清理干净放入浸渗罐放入浸渗罐抽真空抽真空保压保压 注浸渗液注浸渗液再抽真空再抽真空加压、保压加压、保压浸后处理。浸后处理。Page 373.5.8 3.5.8 压铸件的缺陷分析及检验压铸件的缺陷分析及检验3.5.8.13.5.8.1压铸件的缺陷分析压铸件的缺陷分析 气孔气孔 缩孔缩孔常见种类常见种类 气泡气泡 夹杂夹杂 冷隔、花纹、浇不着冷隔、花纹、浇不着 粘膜粘膜Page 383.5.8.23.5.8.2压铸件缺陷的检验方法压铸件缺陷的检验方法 表面质量检验表面质量检验 尺寸

26、检验尺寸检验 性能检验性能检验 金相检验金相检验检验方法检验方法 x x射线检验射线检验 荧光检验荧光检验 超声波检验超声波检验 着色检验着色检验 化学成分检验化学成分检验Page 393.6 3.6 压铸新技术压铸新技术3.6.13.6.1半固态压铸工艺半固态压铸工艺用半液半固浆料进行压铸的方法称为用半液半固浆料进行压铸的方法称为半固态压铸半固态压铸。3.6.1.13.6.1.1半固态压铸的特点半固态压铸的特点1 1、压铸模使用寿命提高、压铸模使用寿命提高2 2、压铸件质量提高、压铸件质量提高3 3、力学性能提高、力学性能提高4 4、可压铸薄壁铸件、可压铸薄壁铸件5 5、节约金属和能量、生产

27、率提高、节约金属和能量、生产率提高6 6、工艺简单，便于自动化、工艺简单，便于自动化Page 403.6.1.23.6.1.2半固态合金的制备方法半固态合金的制备方法1 1、机械搅拌法、机械搅拌法2 2、电磁搅拌法、电磁搅拌法3.6.1.33.6.1.3半固态压铸成型方法半固态压铸成型方法流变压铸流变压铸：将半固态金属浆料直接压射到型腔里形成铸件：将半固态金属浆料直接压射到型腔里形成铸件触变压铸触变压铸：将半固态浆料进一步凝固制成一定大小胚料后，：将半固态浆料进一步凝固制成一定大小胚料后，成型时把它加热到半固态温度，进行压铸。成型时把它加热到半固态温度，进行压铸。Page 413.6.3.6.

28、2 2真空压铸真空压铸 利用辅助设备将压铸模型腔内的空气抽除而形成真空状态，利用辅助设备将压铸模型腔内的空气抽除而形成真空状态，在真空状态下将金属液压铸成型的方法。在真空状态下将金属液压铸成型的方法。3.6.33.6.3充氧压铸充氧压铸 充填型腔之前，用干燥的氧气充填压室和压铸模型腔，以充填型腔之前，用干燥的氧气充填压室和压铸模型腔，以置换其中的空气，进行压铸。置换其中的空气，进行压铸。3.6.43.6.4精速密压铸精速密压铸 是一种精确的、快速的和密实的压铸方法。是一种精确的、快速的和密实的压铸方法。Page 423.6.3.6.5 5黑色金属压铸黑色金属压铸黑色金属比有色金属熔点高，冷却速度快，凝固范围窄，流黑色金属比有色金属熔点高，冷却速度快，凝固范围窄，流动性差。动性差。压铸时，压室和压铸模的工作条件十分恶劣，压铸模寿命较压铸时，压室和压铸模的工作条件十分恶劣，压铸模寿命较低。低。