壓鑄培訓(xùn)教材

Diecastingtrainingmaterial,壓鑄培訓(xùn)教材,什么叫壓鑄？,壓力鑄造（簡(jiǎn)稱壓鑄）的實(shí)質(zhì)是在高壓作用下，使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填壓鑄型型腔，并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。,壓鑄過程循環(huán)圖,壓力鑄造工程圖,壓鑄特點(diǎn),高壓和高速充填壓鑄型是壓鑄的兩大特點(diǎn)。它常用的壓射比壓是從幾千至幾萬(wàn)kPa，甚至高達(dá)2105kPa。充填速度約在1050ms，有些時(shí)候甚至可達(dá)100ms以上。充填時(shí)間很短，一般在0.010.2s范圍內(nèi)。,壓鑄的優(yōu)點(diǎn),與其它鑄造方法相比，壓鑄有以下三方面優(yōu)點(diǎn)：1.產(chǎn)品質(zhì)量好鑄件尺寸精度高，一般相當(dāng)于67級(jí)，甚至可達(dá)4級(jí)；表面光潔度好，一般相當(dāng)于58級(jí)；強(qiáng)度和硬度較高，強(qiáng)度一般比砂型鑄造提高2530，但延伸率降低約70；尺寸穩(wěn)定，互換性好；可壓鑄薄壁復(fù)雜的鑄件。例如，當(dāng)前鋅合金壓鑄件最小壁厚可達(dá)0.3mm；鋁合金鑄件可達(dá)0.5mm；最小鑄出孔徑為0.7mm；最小螺距為0.75mm。2.生產(chǎn)效率高機(jī)器生產(chǎn)率高，例如國(guó)產(chǎn)J3型臥式冷空壓鑄機(jī)平均八小時(shí)可壓鑄600700次，小型熱室壓鑄機(jī)平均每八小時(shí)可壓鑄30007000次；壓鑄型壽命長(zhǎng)，一付壓鑄型，壓鑄鐘合金，壽命可達(dá)幾十萬(wàn)次，甚至上百萬(wàn)次；易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。3.經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)良由于壓鑄件尺寸精確，表泛光潔等優(yōu)點(diǎn)。一般不再進(jìn)行機(jī)械加工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金屬利用率，又減少了大量的加工設(shè)備和工時(shí)；鑄件價(jià)格便易；可以采用組合壓鑄以其他金屬或非金屬材料。既節(jié)省裝配工時(shí)又節(jié)省金屬。,壓鑄的缺點(diǎn),壓鑄雖然有許多優(yōu)點(diǎn)，但也有一些缺點(diǎn)，尚待解決如：1).壓鑄時(shí)由于液態(tài)金屬充填型腔速度高，流態(tài)不穩(wěn)定，故采用一般壓鑄法，鑄件易產(chǎn)生氣孔，不能進(jìn)行熱處理；2).對(duì)內(nèi)凹復(fù)雜的鑄件，壓鑄較為困難；3).高熔點(diǎn)合金（如銅，黑色金屬），壓鑄型壽命較低；4).不宜小批量生產(chǎn)，其主要原因是壓鑄型制造成本高，壓鑄機(jī)生產(chǎn)效率高，小批量生產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)。,1、壓鑄機(jī),（1）壓鑄機(jī)的分類壓鑄機(jī)按壓室的受熱條件可分為熱壓室與冷壓室兩大類。而按壓室和模具安放位置的不同，冷室壓鑄機(jī)又可分為立式、臥式和全立式三種形式的壓鑄機(jī)。,2)壓鑄機(jī)的選擇,實(shí)際生產(chǎn)中并不是每臺(tái)壓鑄機(jī)都能滿足壓鑄各種產(chǎn)品的需要，而必須根據(jù)具體情況進(jìn)行選用，一般應(yīng)從下述兩方面進(jìn)行考慮：1）按不同品種及批量選擇在組織多品種，小批量生產(chǎn)時(shí)，一般要選用液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，能快速進(jìn)行調(diào)整的壓鑄機(jī)，在組織少品種大量生產(chǎn)時(shí)，要選用配備各種機(jī)械化和自動(dòng)化控制機(jī)構(gòu)的高效率壓鑄機(jī)；對(duì)單一品種大量生產(chǎn)的鑄件可選用專用壓鑄機(jī)。2）按鑄件結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)選擇鑄件外形寸尺，重量、壁厚等參數(shù)對(duì)選用壓鑄機(jī)有重要影響。鑄件重量（包括澆注系統(tǒng)和溢流槽）不應(yīng)超過壓鑄機(jī)壓定的額定容量，但也不能過小，以免造成壓鑄機(jī)功串的浪費(fèi)。一般壓鑄機(jī)的額定容量可查說明書。壓鑄機(jī)都有一定的最大和最小型距離，所以壓型厚度和鑄件高度要有一定限度，如果壓鑄型厚度或鑄件高度太大就可能取不出鑄件。,3)壓鑄填充過程原理熱式壓鑄機(jī),臥式冷室壓鑄機(jī),立式冷式壓鑄機(jī),全立式冷室壓鑄機(jī),2.壓鑄原材料品種和特性-壓鑄鋅合金化學(xué)成分和力學(xué)性能（GB/TI3818-92),壓鑄鋅合金的物理性能,壓鑄鋅合金的主要性能與用途,鋅合金壓鑄件成分表,壓鑄鋁合金化學(xué)成分和力學(xué)性能（GB/TI5115-94),壓鑄鋁合金的物理性能,壓鑄鋁合金工藝性能及其它特性,壓鑄工模制作原理,壓鑄模是壓鑄生產(chǎn)三大要素之一，結(jié)構(gòu)正確合理的模具是壓鑄生產(chǎn)能否順利進(jìn)行的先決條件，并在保證鑄件質(zhì)量方面（下機(jī)合格率）起著重要的作用。由于壓鑄工藝的特點(diǎn)，正確選用各工藝參數(shù)是獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的決定因素，而模具又是能夠正確選擇和調(diào)整各工藝參數(shù)的前提，模具設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上就是對(duì)壓鑄生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的各種因素預(yù)計(jì)的綜合反映。如若模具設(shè)計(jì)合理，則在實(shí)際生產(chǎn)中遇到的問題少，鑄件下機(jī)合格率高。反之，模具設(shè)計(jì)不合理，例一鑄件設(shè)計(jì)時(shí)動(dòng)定模的包裹力基本相同，而澆注系統(tǒng)大多在定模，且放在壓射后沖頭不能送料的灌南壓鑄機(jī)上生產(chǎn)，無法正常生產(chǎn)，鑄件一直粘在定模上。盡管定模型腔的光潔度打得很光，因型腔較深，仍出現(xiàn)粘在定模上的現(xiàn)象。所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須全面分析鑄件的結(jié)構(gòu)，熟悉壓鑄機(jī)的操作過程，要了解壓鑄機(jī)及工藝參數(shù)得以調(diào)整的可能性，掌握在不同情況下的充填特性，并考慮模具加工的方法、鉆眼和固定的形式后，才能設(shè)計(jì)出切合實(shí)際、滿足生產(chǎn)要求的模具。,1、澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)例（1）對(duì)于冷室臥式壓鑄機(jī)上模具直澆道的要求：壓室內(nèi)徑尺寸應(yīng)根據(jù)所需的比壓與壓室充滿度來選定，同時(shí)，澆口套的內(nèi)徑偏差應(yīng)比壓室內(nèi)徑的偏差適當(dāng)放大幾絲，從而可避免因澆口套與壓室內(nèi)徑不同軸而造成沖頭卡死或磨損嚴(yán)重的問題，且澆口套的壁厚不能太薄。澆口套的長(zhǎng)度一般應(yīng)小于壓射沖頭的送出引程，以便涂料從壓室中脫出。壓室與澆口套的內(nèi)孔，在熱處理后應(yīng)精磨，再沿軸線方向進(jìn)行研磨，其表面粗糙Ra0.2m。分流器與形成涂料的凹腔，其凹入深度等于橫澆道深度，其直徑配澆口套內(nèi)徑，沿脫模方向有5斜度。當(dāng)采用涂導(dǎo)入式直澆道時(shí)，因縮短了壓室有效長(zhǎng)度的容積，可提高壓室的充滿度。（2）對(duì)于模具橫澆道的要求冷臥式模具橫澆道的入口處一般應(yīng)位于壓室上部?jī)?nèi)徑2/3以上部位，以免壓室中金屬液在重力作用下過早進(jìn)入橫澆道，提前開始凝固。橫澆道的截面積從直澆道起至內(nèi)澆口應(yīng)逐漸減小，為出現(xiàn)截面擴(kuò)大，則金屬液流經(jīng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓，易吸入分型面上的氣體，增加金屬液流動(dòng)中的渦流裹氣。一般出口處截面比進(jìn)口處小10-30%。橫澆道應(yīng)有一定的長(zhǎng)度和深度。保持一定長(zhǎng)度的目的是起穩(wěn)流和導(dǎo)向的作用。若深度不夠，則金屬液降溫快，深度過深，則因冷凝過慢，既影響生產(chǎn)率又增加回爐料用量。橫澆道的截面積應(yīng)大于內(nèi)澆口的截面積，以保證金屬液入型的速度。主橫澆道的截面積應(yīng)大于各分支橫澆道的截面積。橫澆道的底部?jī)蓚?cè)應(yīng)做成圓角，以免出現(xiàn)早期裂紋，二側(cè)面可做出5左右的斜度。橫澆道部位的表面粗糙度Ra0.4m。（3）內(nèi)澆口金屬液入型后不應(yīng)立即封閉分型面，溢流槽和排氣槽不宜正面沖擊型芯。金屬液入型后的流向盡可能沿鑄入的肋筋和散熱片，由厚壁處想薄壁處填充等。選擇內(nèi)澆口位置時(shí)，盡可能使金屬液流程最短。采用多股內(nèi)澆口時(shí)，要防止入型后幾股金屬液匯合、相互沖擊，從而產(chǎn)生渦流包氣和氧化夾雜等缺陷。薄壁件的內(nèi)澆口厚件要適當(dāng)小些，以保證必要的填充速度，內(nèi)澆口的設(shè)置應(yīng)便于切除，且不使鑄件本體有缺損（吃肉）。(4)溢流槽溢流槽要便于從鑄件上去除，并盡量不損傷鑄件本體。溢流槽上開設(shè)排氣槽時(shí)，需注意溢流口的位置，避免過早阻塞排氣槽，使排氣槽不起作用。不應(yīng)在同一個(gè)溢流槽上開設(shè)幾個(gè)溢流口或開設(shè)一個(gè)很寬很厚的溢流口，以免金屬液中的冷液、渣、氣、涂料等從溢流槽中返回型腔，造成鑄件缺陷。,壓鑄生產(chǎn)中常遇模具存在的問題注意點(diǎn)-1,壓鑄生產(chǎn)中常遇模具存在的問題注意點(diǎn)-2,2、鑄造圓角（包括轉(zhuǎn)角）鑄件圖上往往注明未注圓角R2等要求，我們?cè)陂_制模具時(shí)切忌忽視這些未注明圓角的作用，決不可做成清角或過小的圓角。鑄造圓角可使金屬液填充順暢，使腔內(nèi)氣體順序排出，并可減少應(yīng)力集中，延長(zhǎng)模具使用壽命。（鑄件也不易在該處出現(xiàn)裂紋或因填充不順而出現(xiàn)各種缺陷）。例標(biāo)準(zhǔn)油盤模上清角處較多，相對(duì)來說，目前兄弟油盤模開的最好，重機(jī)油盤的也較多。3、脫模斜度在脫模方向嚴(yán)禁有人為造成的側(cè)凹（往往是試模時(shí)鑄件粘在模內(nèi)，用不正確的方法處理時(shí)，例鉆、硬鑿等使局部凹入）。4、表面粗糙度成型部位、澆注系統(tǒng)均應(yīng)按要求認(rèn)真打光，應(yīng)順著脫模方向打光。由于金屬液由壓室進(jìn)入澆注系統(tǒng)并填滿型腔的整個(gè)過程僅0.01-0.2秒的時(shí)間。為了減少金屬液流動(dòng)的阻力，盡可能使壓力損失少，都需要流過表面的光潔度高。同時(shí)，澆注系統(tǒng)部位的受熱和受沖蝕的條件較惡劣，光潔度越差則模具該處越易損傷。5、模具成型部位的硬度鋁合金：HRC46左右銅：HRC38左右加工時(shí)，模具應(yīng)盡量留有修復(fù)的余量，做尺寸的上限，避免焊接。,壓鑄模具組裝的技術(shù)要求：,1、模具分型面與模板平面平行度的要求。2、導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模板垂直度的要求。3、分型面上動(dòng)、定模鑲塊平面與動(dòng)定模套板高出0.1-0.05mm。4、推板、復(fù)位桿與分型面平齊，一般推桿凹入0.1mm或根據(jù)用戶要求。5、模具上所有活動(dòng)部位活動(dòng)可靠，無呆滯現(xiàn)象pin無串動(dòng)。6、滑塊定位可靠，型芯抽出時(shí)與鑄件保持距離，滑塊與塊合模后配合部位2/3以上。7、澆道粗糙度光滑，無縫。8、合模時(shí)鑲塊分型面局部間隙A=andB=surfacesmustbeuniforminappearanceandfreefromimperfectionsincludingbutnotlimitedto:1.OrangePeel5.Fisheyes9.Contamination2.Runs6.Blisters10.Out-gassingBubbles3.Smears7.EdgeBuild-Up11.BlackSpecs4.Scratches8.Discoloration12.HangerMarks5.2Acceptableimperfections:5.2.1ForA=surfaces,anydirt,particles,blisters,etc.,mustbe1mmmaxandnomorethanoneperview.5.2.2ForB=surfaces,anydirt,particles,blisters,etc.,mustbe1mmmaxandnomorethantwoperview,orupto2mmmax,nomorethanoneperview.5.2.3ForC=surfaces,anydirt,particles,blisters,etc.,mustbe3mmmaxandnomorethan3perview.5.3D=surfacesshouldreceiveanoversprayofpaint,asaminimum,toprotectagainstrustandcorrosion.HangerAshadowsareacceptableonD=surfacesonly.5.4Inspectionshouldbeconductedundernormallightingconditions(60to70footcandlesattheworksurface).Fluorescentlightingshouldnotbeusedforcolormatching.5.5ColormustmatchtheprovidedHFC/Casacolormasters.5.6PainthardnessandadhesionmustbetestedperHunterProceduresQA-PHTandQA-PAT.,3）Hunter對(duì)表面電鍍的品質(zhì)要求,QA-AR-AESTHETICREQUIREMENTS4.0HUNTERPRODUCT-PLATEDFINISHREQUIREMENTS4.1Mostimportantisthatthebuffingb)填充速度快c)金屬液過早地流入型腔3)防止方法a)改進(jìn)澆道系統(tǒng)避免金屬液直沖型芯、型壁b)增大內(nèi)澆道截面積c)改進(jìn)操作，調(diào)整機(jī)器,粘附物痕跡,1)特征及檢查方法外觀檢查：小片狀的金屬或非金屬物與金屬的基體部分熔接，在外力的作用下小片狀物剝落后，鑄件表面的發(fā)亮，有的為暗灰色2)產(chǎn)生原因:a)在模具型腔表面上有金屬或非金屬殘留物b)澆注時(shí)帶進(jìn)雜質(zhì)附著在型腔表面上3)防止方法a)在壓鑄前要對(duì)型腔、壓室及澆注系統(tǒng)清理干凈，去除型腔表面粘附物b)對(duì)澆注的合金液要清理干凈c)選擇合適的涂料，噴涂要均勻,分層（夾皮錄剝落）,1)特征及檢查方法外觀檢查或破壞檢查鑄件局部有明顯的金屬分層2)產(chǎn)生原因:a)模具剛性不夠，在金屬液填充過程中，模板產(chǎn)生抖動(dòng)b)壓射沖頭與壓室配合不好，在壓射中沖頭前進(jìn)時(shí)速度不平穩(wěn)c)澆道系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)3)防止方法a)加強(qiáng)模具剛性，緊固模具部件，使之穩(wěn)定b)調(diào)整壓射沖頭與壓室的配合間隙c)合理設(shè)計(jì)澆道系統(tǒng),摩擦燒蝕,1)特征及檢查方法外觀檢查：鑄件在某些部位上產(chǎn)生粗糙面2)產(chǎn)生原因:a)由模具產(chǎn)生的：內(nèi)澆道的位置方向設(shè)計(jì)不當(dāng)b)由鑄造條件引的內(nèi)澆道處金屬液沖刷劇烈部位的冷卻不夠3)防止方法a)改善內(nèi)澆道的位置和方向的不當(dāng)之處b)改善冷卻條件，特別是改善金屬液沖刷劇烈的部位c)對(duì)燒蝕部位增加涂料d)調(diào)整合金液的流速，使其不產(chǎn)生氣穴e)清除模具上的合金粘附物,沖蝕,1)特征及檢查方法外觀檢查：壓鑄件局部位置有麻點(diǎn)凸紋2)產(chǎn)生原因a)澆道位置設(shè)置不當(dāng)b)冷卻條件不好3)防止方法a)內(nèi)澆道的厚度要恰當(dāng)b)修改內(nèi)澆道的位置和方向c)對(duì)被沖蝕部位要加強(qiáng)冷卻,機(jī)械拉傷,1)特征及檢查方法外觀檢查：鑄件表面順著出模方向留有擦傷的痕跡2)產(chǎn)生原因a)模具設(shè)計(jì)和制造不正確，如型芯的成型部分無斜度或負(fù)斜度b)型芯或型壁上壓傷影響出模c)鑄件頂出時(shí)有偏斜3)防止方法a)拉傷部位固定時(shí)檢查模具，修正斜度、打光壓痕b)拉傷面無固定位置時(shí)，要注意增加涂料c)檢查合金成分d)調(diào)整頂桿，使頂出力平衡,粘模拉傷,1)特征及檢查方法外觀檢查：壓鑄合金與型壁粘連而產(chǎn)生拉傷痕跡，在嚴(yán)重的情況下會(huì)被撕破2)產(chǎn)生原因a)合金液澆注溫度過高;b)模具溫度太高c)涂料使用不足或不正確;d)模具成型表面粗糙e)澆道系統(tǒng)不正確使金屬液直接沖擊型芯或型壁f)模具材料使用不當(dāng)或熱處理工藝不正確，硬度不足g)鋁合金含鐵量太少;h)填充速度快3)防止方法a)降低澆注溫度;b)模具溫度控制在工藝范圍內(nèi)c)消除型腔粗糙的表面;d)檢查涂料品種或用量是否適當(dāng)e)調(diào)整內(nèi)澆道防止金屬液直沖;f)校對(duì)合金成分，使鋁合金的含鐵量符合要求g)檢查模具材料、熱處理工藝及硬度是否合理;h)適當(dāng)降低填充速度,碰傷,1)特征及檢查方法外觀檢查：鑄件表面有擦傷、碰傷2)產(chǎn)生原因a)使用和搬運(yùn)不當(dāng);b)運(yùn)轉(zhuǎn)和裝卸不當(dāng)3)防止方法a)注意成品使用、搬運(yùn)和包裝b)從壓鑄機(jī)上取件時(shí)要小心,尺寸誤差（滑塊錯(cuò)位或退位）,尺寸誤差的原因很多，主要的原因是鑄品毛邊的影響，生成毛邊的原因是模腔內(nèi)的合金壓力大于鎖模力，過開模面，毛邊過多，造成鑄品的后加工（沖床）困難，增加成本。其次的原因是因?yàn)槟丶拌T品的脫模時(shí)間未加以控制。,型芯偏位,1)特征及檢查方法外觀檢查：鑄件由型芯形成的部位與所需的位置不符2)產(chǎn)生原因a)模