1、 第一章第一章 压铸概述压铸概述 压力铸造（简称压铸）是将熔化的金属，压力铸造（简称压铸）是将熔化的金属，在高压作用下，以高速填充至模具型腔内，并在高压作用下，以高速填充至模具型腔内，并使金属在此压力下凝固而形成铸件的一种方法。使金属在此压力下凝固而形成铸件的一种方法。高压、高速是压铸法与其他铸造方法的根本区高压、高速是压铸法与其他铸造方法的根本区别，也是最重要的特点。别，也是最重要的特点。压力铸造是所有铸造方法中生产速度最快压力铸造是所有铸造方法中生产速度最快的一种方法，生产效率高。的一种方法，生产效率高。用压铸机能压铸出从简单到相当复杂用压铸机能压铸出从简单到相当复杂的各种铸件，压铸件重量
2、可从几克到几十的各种铸件，压铸件重量可从几克到几十千克不等，并能实现压铸生产的机械化和千克不等，并能实现压铸生产的机械化和自动化，压铸产品广泛应用于汽车、航空自动化，压铸产品广泛应用于汽车、航空航天、电讯器材、医疗器械、电气仪表、航天、电讯器材、医疗器械、电气仪表、日用五金等，如图日用五金等，如图1-1所示为压力铸造工程所示为压力铸造工程示意图。示意图。压铸机分为压铸机分为热室压铸机热室压铸机和和冷室压铸机冷室压铸机两两大类。大类。热室压铸机与坩埚连成一体，其压室热室压铸机与坩埚连成一体，其压室浸于金属熔液中，压射部件安装在熔炉坩浸于金属熔液中，压射部件安装在熔炉坩埚的上面，热室压铸机一般用于
3、锌合金压埚的上面，热室压铸机一般用于锌合金压铸；铸；冷室压铸机的压室与坩埚是分开的，冷室压铸机的压室与坩埚是分开的，压铸时，从熔炉的坩埚或保温炉中取出液压铸时，从熔炉的坩埚或保温炉中取出液体金属浇入压室后进行压铸，冷室压铸机体金属浇入压室后进行压铸，冷室压铸机适应于压铸各种有色合金和黑色金属。适应于压铸各种有色合金和黑色金属。压铸具有如下工作特点：压铸具有如下工作特点：1）操作工序简单，生产效率高，容易实现自动化。2）压铸可以代替部分装配，且原材料消耗少，能节省装配工时。3）金属液在浇道中流动时转折少，有利于发挥增压的作用，提高压铸件质量。4）压铸件力学性能好。5）互换性好，便于维修。6）压铸
4、产品轮廓清晰，压铸薄壁、复杂零件以及花纹、图案、文字等，能获得很高的清晰度。7）压铸设备投资高，一般不宜于小批量生产。第一节第一节 压铸原理压铸原理 如图1-3所示，压铸模合模后，金属液3浇入压室2中，压射冲头1向前推进，将金属液经浇道7压入型腔6中，冷却凝固成型。开模时，压射冲头前伸推出余料，顶出液压缸顶针顶出铸件，冲头复位，完成一个压铸循环。压射冲头的压射运动过程可分为三个阶压射冲头的压射运动过程可分为三个阶段。段。第一阶段第一阶段：压射冲头以慢速推动金属液，使金属液充满压室前端并堆聚在内浇口前沿，此阶段可使压室内空气有较充分的时间逸出，并防止金属液从浇口中溅出。第二阶段第二阶段：压射冲头
5、快速运动，使金属液快速经浇道填充至型腔。第三阶段第三阶段：终压阶段，压射冲头继续移动，压实金属，冲头速度逐渐降为零。此阶段必须在机器压射系统有增压机构时才能实现。第二节第二节 卧式冷室压铸机的构成卧式冷室压铸机的构成 如图1-5所示为卧式冷室压铸机构成图，它由柱架、机架、压射、液压、电气、润滑、冷却、安全防护等部件组成。按机器零部件组成的功能分类，我们将卧式冷室压铸机分成合型、压射、液压传动、电气控合型、压射、液压传动、电气控制、安全防护制、安全防护五大类。下面以力劲机械厂有限公司生产的卧式冷室压铸机为例进行结构分析。图1-5 卧式冷室压铸机构成图1-调型（模）大齿轮 2-液压泵 3-过滤器
6、4-冷却器 5-压射回油油箱 6-曲肘润滑油泵 7-主油箱 8-机架 9-电动机 10-电箱 11-合型（模）油路板组件 12-合开型（模）液压缸 13-调型（模）液压马达 14-顶出液压缸15-锁型（模）柱架 16-型（模）具冷却水观察窗 17-压射冲头 18-压射液压缸 19-快压射蓄能器20-增压蓄能器 21-增压油路板组件 22-压射油路板组件 一、合模机构一、合模机构 合模机构主要起到实现开、合模动作和锁紧模具、顶出产品的作用。它主要由定型座板、动型座板、拉杠（哥林柱）、曲肘机构、顶出机构、调模机构等组成。图1-6为合模机构结构简图。图1-6 合模装置结构简图 1-调模液压马达 2-
7、尾板 3-曲肘组件 4-顶出液压缸 5-动型座板 6-拉杆 7-定型座板 8-拉杠螺母9-拉杠压板 10-调模大齿轮 11-动型座板滑脚 12-调节螺母压板 13-调节螺母 14-开合模液压缸 1、液压双曲肘合型（模）机构的工作特点液压双曲肘合型（模）机构的工作特点 （1）增力作用 通过曲肘连杆系统，可以将合模液压缸的推力放大1626倍，与液压式合型装置相比，高压油消耗减小、合型液压缸直径减小、泵的功率相应减小。（2）合、开模运动速度为变速 如图1-7所示，在合模运动过程中，动型座板移动速度由零很快升到最大值，以后又逐渐减慢，随着曲肘杆逐渐伸直至终止时，合型速度为零，机构进入自锁状态（锁型状态
8、）。在开型过程中，动型座板移动由慢速转至快速，再由快速转慢至零，非常符合机器整个运动设计要求。图1-7 曲肘部分结构简图1-合开型（模）液压缸 2-钩铰 3-长铰 4-动型座板（3）当压铸模合紧且肘杆伸直成一直线时，机）当压铸模合紧且肘杆伸直成一直线时，机构处于构处于自锁状态自锁状态，此时，可以撤去合模液压缸的，此时，可以撤去合模液压缸的推力，合模系统仍然会处于合紧状态。推力，合模系统仍然会处于合紧状态。（4）合开模运动的三要素）合开模运动的三要素 为为力、速度、行程力、速度、行程或或位置，所涉及的几个概念解释如下。位置，所涉及的几个概念解释如下。锁模力：在合模终结当合金液注入模具型腔锁模力：
9、在合模终结当合金液注入模具型腔时，模板对模具形成的最终锁紧力。时，模板对模具形成的最终锁紧力。胀模力：因合金液模腔压力作用，而产生欲胀模力：因合金液模腔压力作用，而产生欲使模具分开的力。使模具分开的力。2、顶出液压缸组件、顶出液压缸组件 顶出液压缸组件是依据液体的压力来带动推杆（顶针）运动，使铸件从压铸模中顶出。目前，普遍采用的液压顶出机构，其顶出力、顶出速度和时间都可以通过液压系统调节。如图1-8所示为力劲机械厂有限公司生产的卧式冷室压铸机顶出双液压缸组件结构简图，在机器开模后，通过顶出液压缸活塞杆的相对运动来实现推杆及顶针的顶出运动。采用双液压缸能使推杆的受力更均匀，运动更平稳，使顶针孔的
10、分布更为合理 图1-8 顶出双液压缸组件结构简图 1-三通法兰 2-顶出双缸套 3-顶出前盖 4-顶出活塞连杆 5-连接杆 6-动型座板 3、调型（模）机构、调型（模）机构 压铸机在设计过程中，需要设置调型（模）机构以适应在一定范围内的各种压铸 模，在机器技术参数中，应确定最大模具厚度尺寸Hmax和最小模具厚度尺寸Hmin作为机器使用者选定压铸模的参数，如图1-6所示。这个最大与最小模具厚度的调整量是通过调模机构实现的。调模机构是用调模液压马达或调模电动机带动传动机构，使锁模柱架的尾板和动型模板沿拉杠作轴向运动，从而达到增大或缩小动、定型座板之间间距的目的。4、曲肘润滑系统、曲肘润滑系统 曲肘
11、是压铸机十分重要的运动构件。为了使其运动副的磨损减小，必须在运动副表面保持适当的清洁的润滑油膜，而过量供油与供油不足同样有害，会产生附加热量、污染和浪费。我公司压铸机曲肘部分的润滑采用的是集中润滑系统。所谓集中润滑系统，是由一个油泵提供一定排量、一定压力的润滑油，为系统中所有主、次油路上的分流器供油，而由分流器将油按所需油量分配到各润滑点；同时，由控制器完成润滑时间、次数和对故障报警、停机等功能，以实现自动润滑的目的。图1-9 润滑泵安装位置图 二、压射机构二、压射机构 压射机构是将金属液压入 模具型腔进行充填成形的机构。它主要由压射液压缸组件、压射室（入料筒）、冲头（锤头）组件、快压射蓄能器
12、组件、增压蓄能器组件组成，它的结构性能对压铸过程中的铸造压力、压射速度、增压压力及时间等起着决定性作用，并直接影响铸件的轮廓尺寸、力学性能、表面质量和铸件的致密性。下面以力劲机械厂有限公司生产的DCC280卧式冷室压铸机为例，说明压射机构的工作原理.如图1-10所示，开始压射时，系统液压油通过油路集成板进入C2腔，再经A3通道进入C1腔，从而推动压射活塞2向左运动，实现第一阶段慢速压射运动。当压射冲头1越过压射室浇料口后，液压蓄能器3的控制油阀打开，使蓄能器3下腔的液压油经A1、A3通道迅速进入C1腔，C1腔液压油油量快速增大，使压射活塞运动速度增快，实现第二阶段快速压射运动。压射冲头将合金液
13、填充至模具型腔中，当充填即将终止时，合金液正在凝固，此时压射冲头前进的阻力增大，此阻力将反馈到控制系统，液压蓄能器4的控制油阀打开，其下腔的液压油经A2通道快速进入C3腔，从而推动增压活塞5及活塞杆6向左快速移动。当活塞杆6和浮动活塞7内外锥面接合时，A3通道截断，使C1形成一个封闭腔，增压活塞5、活塞杆6、浮动活塞7的推动及C1、C2腔的液压压力共同使活塞2获得一个增压的效果。开型（模）时，系统液压油进入C4腔，推动活塞2右移，C1腔中的液压油推动活塞杆6右移，从而打开通道A3，C1腔中液压油经A3、C2通过集成油路板回到油箱。C3腔的液压油在活塞5的驱动下经集成油路板回到油箱，活塞2继续右
14、移直至活塞杆6回到初始位置为止。在整个压射运动过程中，慢速、快速及增压的快慢和时间长短都可以通过安装在油路集成板上的控制油阀调节。图1-10 压射原理图1-压射冲头 2-活塞 3、4-蓄能器 5-增压活塞 6-活塞杆 7-浮动活塞 8-压射室 C1、C2 压射腔 C3 增压腔 C4 回程腔 A1、A2、A3 通道 三、液压传动系统三、液压传动系统 液压传动系统是通过各种液压元件和回路来传输动力，从而实现各种动作程序的系统。液压传动系统由以下五个基本部分组成：1）动力元件-液压泵，它供给液压系统压力油，是将电动机输出的机械能转换为油液的液压能的装置。2）执行元件-液压缸或液压马达，是将油液的液压
15、能转换为驱动工作部件的机械能装置。实现直线运动的执行元件叫做液压缸；实现旋转运动的执行元件 叫做液压马达。3）控制元件-各种控制阀，如方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀等，用以控制、调节液压系统中油液的流动方向、压力和流量，以满足执行元件运动的要求。4）辅助元件-包括油箱、过滤器、蓄能器、热交换器、压力表、管件和密封装置等。5）工作介质-液压油，通过它进行能量的转换、传递和控制。压铸机液压系统主要由液压泵、合开模液压缸、顶出液压缸、压射液压缸、调模液压马达、液压控制元件、液压蓄能器、过滤器、空气滤清器、热交换器组成。如图1-11所示为力劲机械厂有限公司生产的DCC280液压传动系统部装图。图1
16、-11 DCC280液压传动系统部装图 1-液压泵 2-冷却器 3-主油箱 4-润滑泵 5-压射回油油箱 6-压射油路尾板组件 7-压射油路板组件8-顶出油路板组件（1）9-顶出油路板组件（2）10-空气滤清器 11-调型（模）液压马达 12-合开型（模）油路板组件 1、液压蓄能器、液压蓄能器 液压蓄能器的用途是在液体压力下容纳一个液体量，并在需要时给出。合理地选用液压蓄能器对于液压系统的经济性、安全性及可靠性都有极其重要的影响。液压蓄能器的种类及结构如图1-12所示，卧式冷室压铸机一般采用图1-12c、d所示的两种。图1-12 蓄能器的种类a)重量式蓄能器 b)弹簧式蓄能器 c)活塞式蓄能器
17、 d)气囊式蓄能器 e)薄膜式蓄能器 活塞式蓄能器主要适用于大体积和大流量系统，可以在低温-53到高温121之间使用，它的强度和可靠性较高。活塞式蓄能器的气体（通常为氮气）和液体被一个自由运动的活塞分离,活塞在一个液压缸套中活动并通过密封圈密闭气体和液体，最大增压比（即气体压力与工作压力之比）为1：10。在选用时应考虑到活塞运动时的摩擦损失及泄漏,故不适宜工作频率高、压力差小的系统回路 气囊式蓄能器中氮气和液体由密封的弹性胶囊分开，氮气装在胶囊中，胶囊装在钢质容器内，使预压气体不能泄漏出来。它的工作特点是感应灵敏、迅速，运行惯性低。气囊式蓄能器的结构如图1-13所示。图1-13 气囊式蓄能器结
18、构1-充气阀 2-皮气囊 3-钢质容器 4-盘形阀 5-液体接头 2、过滤器过滤器 过滤器的用途就是滤去油液中杂质，将压力介质的污染减低到允许程度，保证液压系统正常工作。过滤器的精度可分为四类：粗过滤器-能滤去直径d0.1mm的杂质；普通过滤器-能滤去d=0.10.01mm的杂质；精过滤器-能滤去直径d=0.010.005mm的杂质；特精过滤器-能滤去直径d=0.005mm0.0001mm杂质。常用过滤器有网式（图1-15）、线隙式、纸芯式、烧结式几种，压铸机常采用网式过滤器。3、空气滤清器空气滤清器、空气滤清器空气滤清器 一般安装在主油箱的上盖上，它具有两种功能：一是作为注油过滤器，在添加液
19、压油时，可防止杂质进入油箱；二是作为通风过滤器，系统工作过程中油箱液面波动需要空气来平衡，可通过过滤器对外界流入油箱的空气起过滤作用。如图所示为油箱注油口的空气滤清器。4、油箱、油箱 油箱在液压系统中用于储存油液，以保证供给液压系统充分的工作介质，同时还具有散热、使渗入油液中的空气逸出以及使油液中的污物沉淀的作用。油箱有整体式和分离式两种。整体式是指利用主机的底座等作为油箱，而分离式油箱则与主机分离并与泵等组成一个独立的供油单元。通常油箱用2.55mm钢板焊接而成，如图1-17所示为小型分离式油箱。图1-17小型分离式油箱 1-吸油管 2-网式过滤器 3-空气滤清器 4-回油管 5-顶盖 6-
20、油面指示器 7、9-隔板 8-放油塞5、热交换器、热交换器 液压系统中常用油液的工作温度为4050，一般最高不高于55，最低不低于15。温度过高将使油液迅速变质，同时使液压泵的容积效率下降；温度过低使液压泵吸油困难。为控制油液温度，油箱常配有冷却器和加热器，热交换器是冷却器和加热器的总称。（1）冷却器 冷却器可分为风冷、水冷和氨冷多种形式，压铸机液压系统中主要采用水冷式。如图1-18所示为水冷式冷却器的两种结构形式。冷却器一般安装在回油路，以避免承受高压。四、电气控制系统四、电气控制系统 电气控制系统给机器提供动力并保证机器按预定的压力、速度、温度和时间进行工作，它主要由电动机、电动机、PLC
21、PLC控制系统及各种电器元件、电器控制系统及各种电器元件、电器线路组成。线路组成。五、安全防护装置五、安全防护装置 1、压射区的防护在压射区安装了如图1-19中所示的前安全门8、后安全门7、动型座板盖5、飞料挡板6，用以防止射料时金属液产生飞溅的危险。2、合型（模）运动区的的防护在合型（模）运动区周围安装了如图1-19中所示的前安全门8、后安全门7、动型座板盖5、尾板盖4、肘后罩板 3、肘前罩板1、肘尾罩板2，以防止曲肘（机铰）、模板顶针运动时发生意外的伤害。图1-19 卧式冷室压铸机防护设施图 1-肘前罩板 2-肘尾罩板 3-肘后罩板 4-尾板盖 5-动型座板盖 6-飞料挡板 7-后安全门
22、8-前安全门 3、安全控制系统 （1）前安全门控制系统 前机门安全控制由限位开关（吉制）限位杆（吉制杆）进行检测，通过PLC控制系统来控制，其安全控制示意图如图1-20所示。1）当前安全门自动关闭时，如果夹住了异物（如手等），这时限位杆被推动，限位开关3和4将动作信号输入电脑，电脑发出信号，使前安全门自动打开，锁型（模）动作也不能进行。2）安全门关闭时，如果关闭没有到位，有两个限位开关7和8将信号传给电脑，则电脑发出信号，机器不能作开锁型（模）运动。3）关门不到位，限位开关5不动作时，液压安全阀不得电，液压控制阀不动作，致使锁型（模）动作不能进行。图1-20 卧式冷室压铸机安全控制系统示（2）
23、后安全门控制系统 后安全门由两个限位开关控制，当关门不到位时，限位开关发生作用，切断控制电路，机器不能动作，使锁型（模）动作不能进行。4、紧急停止安全防护 卧式冷室压铸机一般设置有35个急停钮，分别设置在主电箱、机前操作面板、起压板、定型座板、射料小电盒上，在机器运行过程中，按下任一个急停按钮，电动机均会停止运行，并有急停显示和报警。一、一、基本参数基本参数 1、压铸模厚度、压铸模厚度 压铸模厚度是压铸模合紧时的厚度，即压铸型合紧时压铸机动型座板与定型座板之间的距离，如图1-6所示，用H表示。由于调模机构的作用，H大小可以在一定范围内调整，力劲机械厂有限公司生产的卧式冷室压铸机用“模薄（Hmi
24、n）”、“模厚（Hmax）”表示H的最小和最大值。2、动型座板行程动型、动型座板行程动型 座板行程是动型座板的最大移动距离。动型座板行程实际上就是压铸机开模后模具分型面之间的最大距离。开模行程可以调节，开模行程可以调节，调节以能取出铸件，减少行程减少开合模时间为原则。3、拉杠（大杠）之间的内尺寸、拉杠（大杠）之间的内尺寸 压铸机拉杠间在水平和垂直方向的内尺寸.如图1-21所示。压铸模在装入型面空间内时，一般要求压铸模的长或宽尺寸应小于相应拉杠之间的内尺寸。拉杠之间的内尺寸用（水平垂直）（mm）表示。图1-21 拉杆之间的内尺寸4、顶出力顶出力 压铸机顶出铸件时，推杆板受到顶出机构所施加的静压力
25、。顶出运动是通过顶出液压缸内液压油的压力推动活塞，再由活塞杆传递给推杆板来实现。顶出力理论计算公式为 F顶=D12P1/4 式中 P1-顶出液压缸工作液的压力 D1-顶出液压缸内径（mm）；F顶-顶出力（N）。顶出力可以通过调节顶出压力来调节，顶出顶出力可以通过调节顶出压力来调节，顶出速度可以通过调节流量来调节。速度可以通过调节流量来调节。5、顶出行程顶出行程 压铸机顶出机构的最大运动距 离，用S表示，单位为mm，如图1-6所 6、压射室直径压射室直径。压射室的内径，单位mm。7、最大金属液浇注量最大金属液浇注量 对冷室压铸机，为一次允许浇入压射室的最大合金重量，用W表示，单位kg或g。其计算
26、公式如下：W=KD2L/4 式中 K-压射室的充填系数，对于卧式冷室压铸机取0.75；D-压射室直径（最大值，m或mm）；L-压射冲头有效行程（m或mm）；-浇注合金密度（kg/m3或g/mm3）。8、压射力和压射比压、压射力和压射比压 压射力是压射液压缸推动压射活塞运动的力，它是反映压铸机功率大小的一个主要技术参数，压铸压力一般用压射力和比压表示，压射力的理论计算公式如下：F压=D22P2/4 式中 F压-压射力，有增压机构时为增压压射力（N）；D2-压射液压缸内径（mm）；P2-进入压射液压缸内工作液的压力，有增压机构时为增压后进入压射液压缸内工作液的压力（MPa）。压射比压是压室内液体金
27、属单位面积上所承受的压力，其计算公式为：Pb=4F压/（D2）式中 Pb-压射比压（MPa）；F压-压射力（N）；D-压射室直径（mm）。9、一次空循环时间一次空循环时间 压铸机按机动顺序所作的每一个空循环所需要的时间。对于卧式冷室压铸机，一次空循环时间是指：合型、压射、开型、冲头推出、压射回程、顶出、顶出返回诸动作时间的总和。10、压射位置、压射位置 压射室在定型座板上所处的位置，一般以压射室位于压铸机中心以及自中心向下可调位置的数量和距离确定。11、压射室法兰直径、压射室法兰直径 压射室在定型座板上安装时，压射室法兰凸出定型座板部分的直径。12、压射法兰凸出定型座板的高度压射法兰凸出定型座
28、板的高度 压射室在定型座板上安装就位后，法兰凸出定型座板工作表面的距离。13、压射冲头推出距离压射冲头推出距离 压射冲头在开模时推出的最大距离，即推出终止时，压射冲头端部至定型座板工作表面之间的距离。各种卧式冷室压铸机的动作程序根据各种不同的要求，可能不完全一致，但所要完成的工艺内容即基本程序是相同的。卧式冷室压铸机的循环周期以关门开始计算。关门后，锁模前抽芯插入，接着合模液压缸和双曲肘放大机构开始工作，使模具首先以低压快速进行闭合，当动型座板与定型座板快要接近时（位置的设定和检测由精度极高的电子尺配合电脑进行精确处理），合模机构的动力系统自动换成低压（即试合模压力）、低速。在确认型腔无异物且
29、嵌件无松动后，再切换成高压将模具锁紧，紧接着锁模后抽芯插入。抽芯机构设有两组控制程序供选择，第一组为锁模前插入，开模后抽出；第二组为锁模终止后插入，开模前抽出。确认模具达到所要求的锁紧程度后，自动给汤机给汤（也可采用人工给汤）。接着压射系统依次按慢压射（即一速压射）、快压射（即二速压射）和增压三级压射运动过程将金属熔液压射进型腔内。继续选择压射冲头（锤头）跟出，当确定型腔内的金属熔料失去从入料口回流的可能性时，按照电脑里设定的周期时间和运作程序，此时锁模后抽芯插入的机构其抽芯复位，然后开模，开模时合开模系统依次按慢速 快速 慢速运动，防止开模时压力太大损坏模具及产品，与此同时前安全门自动打开，
30、接着锁模前抽芯插入的机构及抽芯回位。取件机械手到位，顶出液压缸顶出工件，机械手夹持工件回位并进行工件确认（也可由人工取件代替取件机械手取件）。与此同时，冲头回锤。在确定模腔内无异物后，喷雾机自动向模腔内喷射脱模剂（也可用人工喷雾），同时冲头润滑装置向冲头喷涂润滑油，机门由气动装置自动（或人工）关闭，确认后进入下一个工作循环.上述过程按时间先后顺序可绘制成为压铸工作循环图，如图1-22所示。图1-22 压铸工作循环图 一一.压铸模基本结构压铸模基本结构 压铸模由模体和模架构成。图4-2为一种最常见的压铸模基本结构。模体模体：型腔-型芯、镶块 浇注系统浇注系统-浇口套、直浇道、横浇道、内浇口 溢流
31、排气系统溢流排气系统-溢流槽、排气槽 抽芯机构抽芯机构-活动型芯、滑块、斜销、锲紧块 导向部分导向部分-导柱、导套 模体部分模体部分-套板、座板、支承板 冷却系统冷却系统 模架模架：推出机构-推杆、推板、固定板、导柱、导套导套、限位钉 复位机构复位机构-复位杆模架-模脚、垫块、座板 图4-2 偏心浇口压铸型(模)的基本结构 1-限位块 2-六角螺钉 3-弹簧 4-螺栓 5-螺母 6-斜销 7-滑块 8-楔紧块 9-定模套板 10-销 11-活动型芯 12-定模座板 13-定模镶块 14-型芯 15-动模镶块 16-螺钉 17-浇口套 18-导柱 19-动模套板20-导套 21-浇道镶块 22-
32、螺钉 23、25、30-推杆 24-支承板 26-限位钉 27-螺钉 28-推板导套 29-推板导柱31-复位杆 32-推板 33-推杆固定板 34-垫块 35-动模座板 二、浇注系统浇注系统（1）直浇道 直浇道由压铸模上浇口套构成，如图4-6所示，能保证压射冲头动作顺畅，有利于压力传递。直径D：根据压铸件重量、所需比压、在压室的充满度(一般占2/3)来选择冲头直径，也就是直浇道的直径D。厚度H：也称为余料，一般取直径的1/21/3，为了易脱模，设有1302斜度。图4-6 直浇道结构（2）横浇道）横浇道 横浇道对金属液流起稳定及导向作用。横浇道的截面积从起始到内浇口逐渐缩小，可有效避免在浇道中
33、产生涡流而卷气的问题。应用最广的是采用扇梯形的截面积，如图4-7所示，其特点为金属热量损失小，加工方便。1）横浇道截面积：F横=(34)F内 2）横浇道厚度：h=(58)A 3）横浇道宽度：b=F横/h+h tan 4）出模斜度：=1015 5）圆角半径：r=23 mm 6）横浇道长度：l=直浇道直径+(2045)mm 式中 F内-内浇口截面积(mm2)；A-内浇口厚度(mm)。图4-7 横浇道截面形状（3）内浇口）内浇口 内浇口能引导金属液以合理的流动状态、流动角度、流动速度，均匀、平稳、充满型腔。在充形过程中先填充深腔部位，最后流向分型面，以利于排气；避免对型芯的冲击及多股液流的碰撞，以免
34、产生涡流；金属液的流程尽可能短，以利于成形。内浇口布置应考虑到铸件的外观、易清理。内浇口厚度 较厚的内浇口对压力传递，补缩有利，对铸件致密性有利；较薄的内浇口能获得较高的填充速度，对成形有利。内浇口厚度的经验的数据见表4-1。表4-1 内浇口厚度（单位：mm）（4）溢流槽、排气槽）溢流槽、排气槽 溢流槽、排气槽 用于接纳液态金属在充型过程中排出的气体、夹杂物、冷污合金等；并可用于调节模具温度热平衡状态；还可作为顶杆推出位置。良好的排气条件取决于溢流槽、排气槽的合理位置、数量、尺寸、容积、结构形式。溢流槽的容积 一般不少于铸件体积的20%；如为消除铸件局部热引起的缩孔缺陷，则为热节的3倍；如为调
35、节模具热平衡则加大容积。三、压铸模安装的方法和步骤三、压铸模安装的方法和步骤 现以我公司卧式冷室压铸机装模过程为例，详细说明模具安装的方法和步骤。1）检查压铸模安装面应完好无损，测量模具顶板的运动距离，要求顶杆或拉杆的长度符合运动的需要，如图4-44所示。2）检查模具浇口套孔径与压射室(入料筒)内径配合是否相符，如图4-45所示。图4-44 测量型(模)具顶板运动距离 图4-45 测量孔径a)检查型(模)具浇口套孔径 b)检查入料筒内孔直径 图4-46 检测入料口及台肩a)测量型(模)具入料口直径及深度 b)测量凸出定型座板的台肩尺寸3）检查模具入料口孔径及深度与压射室法兰凸出定型座板的台肩是
36、否匹配，4）准备装模压板、工具，如图4-47所示。图4-47 准备装模压板、工具 5）测量型(模)具厚度尺寸,如图4-48所示。图4-48 测量型(模)具厚度尺寸 6）选择慢速开合模档位，手动操作机器运动至锁模状态，如图4-49所示。图4-49手动操作机器至锁型（模）状态 7）根据模具厚度尺寸，起动机器作手动调模运动，使动、定型座板间的距离小于模具厚度尺寸11.5mm，如图4-50 所示。图4-50 调型(模)8）操作机器作开型(模)运动到位，停机，如图4-51所示。9）在模具上装入吊环，用起吊装置将模具吊入机器动、定模座板之间，使模具上的入料孔对正压射室法兰台肩。移动起吊装置使压射室法兰台肩
37、装入模具入料孔内。缓慢转动模具，保证浇口套与压射室共轴线。图4-52所示 图4-52吊装型(模)具 10）放松吊模链，以压射室台肩为基准，摆正模具至水平，使动模端面与定型座板面贴紧，手动操作使机器作慢速合模运动，使动型座板紧压模具,将定模两侧装上压板，用呆扳手将压板初步拧紧，如图所示 11）操作机器作开模运动到位,将已准备好的模具顶杆装上，如图所示。如果安装拉杆，应将拉杆旋入推板螺孔中。12）手动操作使机器作慢速合模运动，使动型座板紧压模具,将动模两侧装上压板,并作初步拧紧，如图所示。13）手动操作机器作慢速合开模运动多次，观察动模上的导柱是否能顺利进入定模导套中，如果动模有抖动、移位现象，需
38、重装动模，如图所示。14）操作机器合模到位，将动模、定模两侧压板上的螺母作更进一步拧紧，如图所示 15）操作机器作调模厚运动，观察在合模到位后，模具是否被锁紧或锁得过紧；通过调模运动，使机器调模适度，以达到合适的锁模力，如图所示。16）调整顶板行程：手动操作机器开模到位，设定较小的顶出压力作手动顶前、顶后运动，调整顶杆运动行程，要求顶针顶出到位后顶出的铸件不会自动掉下，而用夹具可以轻易取出，如图所示。注：如果有液压抽芯必须先调抽插芯动作。注：如果有液压抽芯必须先调抽插芯动作。17）如果模具装有液压抽芯机构，应接通抽芯液压缸管路和抽芯行程开关线路，操作机器检查抽芯运动，并调整好抽芯液压缸的行程。
39、如图所示。注：一定要注意锁模前、锁模后抽芯。注：一定要注意锁模前、锁模后抽芯。18）如果模具采用水冷，应接通模具上冷却水进出水管，然后进行通水试验，要求联接处无渗漏现象,如图所示。19）如果模具有预热装置，应接通预热管路。中、小型模具通常采用液化气燃烧加热，如图所示。20)模具安装之后，即可进行试生产运行。注：抽拉杠机构的操作方法注：抽拉杠机构的操作方法 对于大中型卧式冷室压铸机，为了便于装卸压铸模，通常将合模装置上方的一根拉杠设计成活动形式，在装卸压铸模时，将一根拉杠抽出，装卸完后，再将拉杠装上。抽拉杠机构分为机动抽拉杠机构和液压抽拉杠机构。机动抽拉杠机构是利用机器合开模的运动和适当人工操作
40、将拉杠抽出一定距离；液压抽拉杠机构是采用液压油缸抽拉杠 液压抽拉杠机构的使用方法：液压抽拉杠机构的使用方法：1）选用手动操作方式，使机器开模到位。2）在操作显示屏上选择抽杠至“选择”，输入压力参数值。3）抽杠螺母选择旋钮旋至“松开”，此时活动拉杠两端的开合螺母或夹紧块自动松开到位,如图所示 4）用手按住抽杠按钮，拉杠缓慢从动型座板中抽出，按要求抽出一段距离后，停止按钮,如图所示。5）压铸模装卸完成后，按住抽杠入按钮，回复到原位后停止(限位开关控制位置),如图所示 6）在操作柜上选择螺母至“夹紧”位,此时活动拉杠两端的开合螺母或夹紧块自动合拢紧固拉杠,如图所示。最后。将显示屏上抽杠选择选至“不选
41、择”。一、压铸工艺参数分析一、压铸工艺参数分析 为了便于分析压铸工艺参数，下面示出如图5-1和图5-2所示的卧式冷室压铸机压射过程图以及压射曲线图。压射过程按三个阶段进行分析。第一阶段(图5-1b)：由0-和-两段组成。0-段是压射冲头以低速运动，封住浇料口，推动金属液在压射室内平稳上升，使压射室内空气慢慢排出，并防止金属液从浇口溅出；-段是压射冲头以较快的速度运动，使金属液充满压射室前端并堆聚在内浇口前沿。压射第一阶段示意图 第二阶段(图5-1c)：-段，压射冲头快速运动 阶段，使金属液充满整个型腔与浇注系统。第三阶段(图5-1d)：-段，压射冲头终压阶 段，压射冲头运动基本停止，速度逐渐降
42、为0。图5-2 卧式冷室压铸机压射曲线图s-冲头位移曲线 P0-压力曲线 v-速度曲线 1、压力参数、压力参数（1）压射力）压射力 压射冲头在0-段，压射力是为了克服压射室与压射冲头和液压缸与活塞之间的摩擦阻力；-段，压射力上升，产生第一个压力峰，足以能达到突破内浇口阻力为止；-段，压射力继续上升，产生第二个压力峰；-段，压射力作用于正在凝固的金属液上，使之压实，此阶段有增压机构才能实现，此阶段压射力也叫增压压射力。（2）比压）比压 比压可分为压射比压和增压比压。在压射运动过程中0-段，压射室内金属液单位面积上所受的压射力称为压射比压；在-段，压射室内金属液单位面积上所受的增压压射力称为增压比
43、压。比压是确保铸件质量的重要参数之一，推荐选用的增压比压如表5-1所示。表5-1 增压比压选用值（单位：MPa）（3）胀型力）胀型力 压铸过程中，充填型腔的金属液将压射活塞的比压传递至型（模）具型腔壁面上的力称为胀型力。主胀型力的大小等于铸件在分型面上的投影面积（多腔模则为各腔投影面积之和），浇注系统、溢流、排气系统的面积（一般取总面积的30%）乘以比压，其计算公式如下 F主APb/10 式中 F主-主胀型力(KN)；A-铸件在分型面上的投影面积（cm2）；Pb-压射比压（MPa）。分胀型力（F分）的大小是作用在斜销抽芯、斜滑块抽芯、液压抽芯锁紧面上的分力引起的胀型力之和。（4）锁模力）锁模力
44、 锁模力是表示压铸机的大小的最基本参数，其作用是克服压铸填充时的胀型力。在压铸机生产中应保证模具在胀型力的作用下不致胀开。压铸机的锁模力必须大于胀型力才是可靠的，锁模力和胀型力的关系如下：F锁 K（F主+F分）F锁 K（F主+F分）式中 F锁-压铸机应有的锁型（模）力（KN）；K-安全系数，一般取1.25；F主-主胀型力（KN）；F分-分胀型力（KN）。在压铸生产过程中，锁模力大小的选择直接反映到压铸分型面处有否料液飞溅、铸件内组织的密度、有否气孔、成形是否完整、有否飞边及毛刺等。调整时，在保证铸件合格的前提下尽量减小锁模力。为简化选用压铸机时各参数的计算，可根据压铸机具体的工作性能作出“比压
45、、投影面积与胀型力关系图”，参见图5-3。在已知模具分型面上铸件总投影面积A和所选用的压射比压Pb后，能从图中直接查出胀型力。图5-3 比压、投影面积与胀型力关系图 2、速度参数、速度参数 速度的表示形式分为压射速度和填充速度（即内浇口速度）两种。压铸过程中的速度直接影响压铸件质量。（1）压射速度）压射速度 压射速度分为慢压射速度和快压射速度。1）慢压射速度 压射冲头在压射运动的第一阶段（0-和-段）的移动速度。速度大小与压射室或冲头直径有关，压射室内径越大，速度值较低些；金属液充满度越高，速度值也低些。0-段一般选用0.10.3m/s；-段一般选用0.20.8 m/s。2）快压射速度 压射冲
46、头在压射运动的第二阶段（-段）的移动速度。快速压射速度的大小直接影响金属液的填充速度，其速度大小与型腔容积、型腔数、冲头直径、填充时间有关。其计算公式如下 v压=4V/D2tv 压-快速压射速度（m/s）V-型腔容积（m3）D-压射冲头直径（m）t-填充时间（s）（2）填充速度）填充速度 金属液在压力作用下，通过内浇口进入型腔的线速度，又称为内浇口速度，由于型腔形状的多变性和复杂性,通常描述和设定的内浇口速度均指填充时段内的平均线速度。过高的内浇口速度，会使铸件组织内部呈多孔性，力学性能明显降低，故对铸件内在质量、力学性能和致密性要求高时不宜选用高内浇口速度，而对于结构复杂并对表面质量要求高的
47、薄壁铸件，可选用较高的冲头速度及内浇口速度。压射速度与填充速度的关系可以根据等流量连续流动原理，即 A压V压=A内V充 V充=D2 V压/4A内 式中 V充-填充速度（m/s）V压-压射速度（m/s）A压-压射室截面积（mm2）D-压射室内径（mm）A内-内浇口截面积（mm2）调整内浇口速度，可以通过调整压射冲头速度；改变压射室内径和冲头直径；改变内浇口截面积来直接改变内浇口速度。同时，快压射速度也可以通过浇口技术中的内浇口计算得出内浇口速度之后按公式求得。通常选用的内浇口速度范围如下：铝合金为3060m/s；镁合金为40100m/s；锌合金为2550m/s；铜合金为2550m/s。3、时间参
48、数、时间参数（1）填充时间 金属液自内浇口开始进入型腔到充满压铸模型腔的过程所需的时间，称为填充时间。填充时间应以“金属液尚未凝固而填充完毕”为前提。影响填充时间的因素为：金属液的过热度；浇注温度；压铸型（模）温度；排气效果；涂料隔热性与厚度等。填充时间的选用范围如表5-3所示。表5-3 填充时间的选用范围（2）持压时间 金属液充满型腔之后，在压力作用下，使铸件完全凝固，这段时间称为持压时间持压时间，持压时间的大小与铸件壁厚和金属结晶温度有关，生产中常用持压时间的选用如表5-4所示。（3）留模时间 从持压终了至开模顶出铸件为止的时间称为留模时间。留模时间根据合金性质、铸件壁厚和结构特性确定，通
49、常以铸件顶出不变形、不开裂的最短时间为宜。选用见表5-5。表5-5 常用留模时间（单位：s）4、温度参数、温度参数 （1）浇注温度 浇注温度一般指金属液浇入压射室至填充型腔时段内的平均温度，又称为熔融金属温度，通常在保证填充成形和达到质量要求的前提下，采用尽可能低的温度，一般以高于压铸合金液相线温度1020为宜。各种压铸合金浇注温度的选择如下：铝合金为620720；镁合金为610680；锌合金为410450；铜合金为940980。（2）压铸模温度 压铸模在压铸过程中要保持一定的温度。压铸模总是处在热状态下工作的，这为合金液填充和凝固提供了基本保证。各种压铸合金的压铸模工作温度如下：铝合金为21
50、0300；镁合金为240300；锌合金为150200；铜合金为320420。压铸模在生产前最好要预热，压铸模预热可以避免金属液急冷，减少压铸模的疲劳应力，压铸模滑动部分的膨胀间隙，应在生产前预热时加以调整。压铸模加热方法有煤气加热、电加热器加热和远红外线加热几种。在加热时必须将推杆退回到压铸模内，固定型芯与活动型芯的预热尽量达到使用温度，预热要均匀，预热后应进行清理和润滑。预热温度一般为150180。5、定量浇料和压射室充满度定量浇料和压射室充满度（1）定量浇料 压铸工艺参数中，冲头慢压射行程的计算与金属液浇入量有关，每一个浇入量必须精确或变化很小，通常称为定量浇注，所包括的重量和体积如下：1
