3壓鑄生產(chǎn)工藝知識1

1、螞羆芅蚅羀羅莇蒈袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膅莄莂螈膅膄蚇蚄膄芆蒀羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕芀芃蕆罿艿蒞螞裊艿薇蒅袁羋芇螁螇襖荿薃蚃袃蒂蝿羈袂膁薂袇袂芄螇螃羈莆薀蠆羀蒈莃羈罿膈薈羄羈莀莁袀羇蒃蚇螆羆膂葿螞羆芅蚅羀羅莇蒈袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膅莄莂螈膅膄蚇蚄膄芆蒀羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕芀芃蕆罿艿蒞螞裊艿薇蒅袁羋芇螁螇襖荿薃蚃袃蒂蝿羈袂膁薂袇袂芄螇螃羈莆薀蠆羀蒈莃羈罿膈薈羄羈莀莁袀羇蒃蚇螆羆膂葿螞羆芅蚅羀羅莇蒈袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄

2、袆膆節(jié)蕿螂膅莄莂螈膅膄蚇蚄膄芆蒀羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕芀芃蕆罿艿蒞螞裊艿薇蒅袁羋芇螁螇襖荿薃蚃袃蒂蝿羈袂膁薂袇袂芄螇螃羈莆薀蠆羀蒈莃羈罿膈薈羄羈莀莁袀羇蒃蚇螆羆膂葿螞羆芅蚅羀羅莇蒈袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膅莄莂螈膅膄蚇蚄膄芆蒀羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕芀芃蕆罿艿蒞螞裊艿薇蒅袁羋芇螁螇襖荿薃蚃袃蒂蝿羈袂膁薂袇袂芄螇螃羈莆薀蠆羀蒈莃羈罿膈薈羄羈莀莁袀羇蒃蚇螆羆膂葿螞羆芅蚅羀羅莇蒈袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膅莄莂螈膅膄蚇蚄膄芆蒀羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕芀芃蕆罿艿蒞螞裊艿薇蒅袁羋芇螁

3、螇襖荿薃蚃袃蒂蝿羈袂膁薂袇袂芄螇螃羈莆薀蠆羀蒈莃羈罿膈薈羄羈莀莁袀羇蒃蚇螆羆膂葿螞羆芅蚅羀羅莇蒈袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膅莄莂螈膅膄蚇蚄膄芆蒀羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕芀芃蕆罿艿蒞螞裊艿薇蒅袁羋芇螁螇襖荿薃蚃袃蒂蝿羈袂膁薂袇袂芄螇螃羈莆薀蠆羀蒈莃羈罿膈薈羄羈莀莁袀羇蒃蚇螆羆膂葿螞羆芅蚅羀羅莇蒈袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膅莄莂螈膅膄蚇蚄膄芆蒀羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕芀芃蕆罿艿蒞螞裊艿薇蒅袁羋芇螁螇襖荿薃蚃袃蒂蝿羈袂膁薂袇袂芄螇螃羈莆薀蠆羀蒈莃羈罿膈薈羄羈莀莁袀羇蒃蚇螆羆膂葿螞羆芅蚅

4、羀羅莇蒈袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膅莄莂螈膅膄蚇蚄膄芆蒀羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕芀芃蕆罿艿蒞螞裊艿薇蒅袁羋芇螁螇襖荿薃蚃袃蒂蝿羈袂膁薂袇袂芄螇螃羈莆薀蠆羀蒈莃羈罿膈薈羄羈莀莁袀羇蒃蚇螆羆膂葿螞羆芅蚅羀羅莇蒈袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膅莄莂螈膅膄蚇蚄膄芆蒀羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕芀芃蕆罿艿蒞螞裊艿薇蒅袁羋芇螁螇襖荿薃蚃袃蒂蝿羈袂膁薂袇袂芄螇螃羈莆薀蠆羀蒈莃羈罿膈薈羄羈莀莁袀羇蒃蚇螆羆膂葿螞羆芅蚅羀羅莇蒈袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄袆膆節(jié)蕿

5、螂膅莄莂螈膅膄蚇蚄膄芆蒀羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕芀芃蕆罿艿蒞螞裊艿薇蒅袁羋芇螁螇襖荿薃蚃袃蒂蝿羈袂膁薂袇袂芄螇螃羈莆薀蠆羀蒈莃羈罿膈薈羄羈莀莁袀羇蒃蚇螆羆膂葿螞羆芅蚅羀羅莇蒈袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膅莄莂螈膅膄蚇蚄膄芆蒀羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕芀芃蕆罿艿蒞螞裊艿薇蒅袁羋芇螁螇襖荿薃蚃袃蒂蝿羈袂膁薂袇袂芄螇螃羈莆薀蠆羀蒈莃羈罿膈薈羄羈莀莁袀羇蒃蚇螆羆膂葿螞羆芅蚅羀羅莇蒈袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膅莄莂螈膅膄蚇蚄膄芆蒀羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕芀芃蕆罿艿蒞螞裊艿薇蒅袁羋芇螁螇襖荿薃

6、蚃袃蒂蝿羈袂膁薂袇袂芄螇螃羈莆薀蠆羀蒈莃羈罿膈薈羄羈莀莁袀羇蒃蚇螆羆膂葿螞羆芅蚅羀羅莇蒈袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膅莄莂螈膅膄蚇蚄膄芆蒀羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕芀芃蕆罿艿蒞螞裊艿薇蒅袁羋芇螁螇襖荿薃蚃袃蒂蝿羈袂膁薂袇袂芄螇螃羈莆薀蠆羀蒈莃羈罿膈薈羄羈莀莁袀羇蒃蚇螆羆膂葿螞羆芅蚅羀羅莇蒈袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膅莄莂螈膅膄蚇蚄膄芆蒀羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕芀芃蕆罿艿蒞螞裊艿薇蒅袁羋芇螁螇襖荿薃蚃袃蒂蝿羈袂膁薂袇袂芄螇螃羈莆薀蠆羀蒈莃羈罿膈薈羄羈莀莁袀羇蒃蚇螆羆膂葿螞羆芅蚅羀羅莇蒈

7、袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膅莄莂螈膅膄蚇蚄膄芆蒀羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕芀芃蕆罿艿蒞螞裊艿薇蒅袁羋芇螁螇襖荿薃蚃袃蒂蝿羈袂膁薂袇袂芄螇螃羈莆薀蠆羀蒈莃羈罿膈薈羄羈莀莁袀羇蒃蚇螆羆膂葿螞羆芅蚅羀羅莇蒈袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膅莄莂螈膅膄蚇蚄膄芆蒀羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕芀芃蕆罿艿蒞螞裊艿薇蒅袁羋芇螁螇襖荿薃蚃袃蒂蝿羈袂膁薂袇袂芄螇螃羈莆薀蠆羀蒈莃羈罿膈薈羄羈莀莁袀羇蒃蚇螆羆膂葿螞羆芅蚅羀羅莇蒈袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膅莄莂

8、螈膅膄蚇蚄膄芆蒀羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕芀芃蕆罿艿蒞螞裊艿薇蒅袁羋芇螁螇襖荿薃蚃袃蒂蝿羈袂膁薂袇袂芄螇螃羈莆薀蠆羀蒈莃羈罿膈薈羄羈莀莁袀羇蒃蚇螆羆膂葿螞羆芅蚅羀羅莇蒈袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膅莄莂螈膅膄蚇蚄膄芆蒀羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕芀芃蕆罿艿蒞螞裊艿薇蒅袁羋芇螁螇襖荿薃蚃袃蒂蝿羈袂膁薂袇袂芄螇螃羈莆薀蠆羀蒈莃羈罿膈薈羄羈莀莁袀羇蒃蚇螆羆膂葿螞羆芅蚅羀羅莇蒈袆肄葿蚃螂肅腿蒆蚈肂芁螞蚄肁蒃薄羃肀膃螀衿肀芅薃螅聿莈螈蟻肈蒀薁羀膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膅莄莂螈膅膄蚇 壓鑄生產(chǎn)工藝知識一. 壓鑄生產(chǎn)的概念壓鑄(die casting) 就是將熔融

9、合金在高壓高速條件下充滿金屬模并使其在高壓下凝固冷卻成型的精密鑄造生產(chǎn). 壓鑄制造出來的工件稱為壓鑄件(die castings),壓鑄件主要特點(diǎn):尺寸公差很小(精密公差±0.08,一般公差±0.25),精密度高,表面不需經(jīng)車削加工而只是經(jīng)過整緣處理(如去批鋒.拋光等)即可用于后工序如靜電噴涂或裝配生產(chǎn).二. 壓鑄機(jī)(casting machine) 本廠所用壓鑄機(jī)型號有:l.k.dc-80l.k.dc-88l.k.dc-160l.k.dc-200等 制造商:力勁機(jī)械廠有限公司(l.k.machinery co.ltd).機(jī)器的主要工作參數(shù)列表如下供參考機(jī)器型號dc-80機(jī)

10、器型號dc-160鎖模力(lon)80160最大射料量(kg)1.01.25鑄件次數(shù)(shot/hr)700500壓射比壓(kg/c)75140模具厚(mm)130*381205*505模板尺寸(mm)480*530672*672頂出行程(mm)6085壓鑄機(jī)基本結(jié)構(gòu)各部分作用; 固定機(jī)板-用以固定壓鑄模的靜模(前模)部分; 移動機(jī)構(gòu)-用以固定壓鑄模的動模(后模)部分; 頂出機(jī)構(gòu)-用以頂出壓鑄件; 鎖緊機(jī)構(gòu)-實(shí)現(xiàn)在壓射過程中可靠地鎖緊模具; 配電及數(shù)顯電源供應(yīng)顯示溶料溫度壓鑄程序及時(shí)間控制等; 操縱臺-控制壓鑄操作的系列動作; 射料機(jī)構(gòu)-將合金液推入模具型腔,進(jìn)行充填成型; 熔料室-將鑄綻熔化

11、為合金液并維持恒溫.壓鑄機(jī)工序流程步驟: 正常所采用的半自動生產(chǎn)操作,每個生產(chǎn)周期是靠開和關(guān)安全門來觸發(fā)下一個周期,其流程可如圖表達(dá): 關(guān)門-(頂針退回)鎖模-扣咀前-一速射料-二速射料回錘 噴(刷)說模劑-頂針頂出/鉆取啤件-開模-離咀三. 壓鑄用的鋅(zinc)合金材料(一) .鋅合金的特點(diǎn)1) 比重大.(6.12g/cm3)2) 鑄造性能好,可以壓鑄形狀復(fù)雜,薄壁的精密件,鑄件表面光滑,尺寸精度高.3) 可進(jìn)行表面處理:電鍍,噴涂,噴漆.4) 不腐蝕模具.5) 有很好的常溫機(jī)械性能和耐磨性.6) 熔點(diǎn)低,在385°c熔化,容易壓鑄成型.使用過程中須注意的問題:1. 抗蝕性差 合

12、金成分中雜質(zhì)元素鉛,鎘,錫超過標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致鑄件老化而發(fā)生變形,表現(xiàn)為體積脹大,機(jī)械性能特別是塑性顯著下降,時(shí)間長了甚至破裂. 鉛,鎘,錫在鋅合金中溶解度很小,因而集中于晶粒邊界而成為陰極,富鋁的固溶體成為陽極,在水蒸氣(電解質(zhì))存在的條件下,促成晶間電化學(xué)腐蝕.壓鑄件因晶間腐蝕而老化.2. 時(shí)效作用 鋅合金的組織主要由含al和cu的富鋅固溶體和含zn的富al固溶體組成,它們的溶解度隨溫度的下降而降低.由于壓鑄件的凝固速度極快,到室溫時(shí),固溶體的溶解度是大大的飽和了.經(jīng)過一定時(shí)間后,這種過飽和現(xiàn)象會逐漸解除,而使鑄件的形狀和尺寸略起變化.時(shí)效對鋅合金性能的影響見圖1-1.3. 不宜在高溫和低溫(0

13、°c以下)的工作環(huán)境下使用 鋅合金在常溫下有良好的機(jī)械性能.但在高溫下抗拉強(qiáng)度和低溫下沖擊性能都顯著下降.溫度對性能的影響見圖1-2.(二)。鋅合金的種類2#: 用于對機(jī)械性能有特殊要求對硬度要求高尺寸精度要求一般的機(jī)械零件 . 3#: 有良好的流動性和機(jī)械性能具有力學(xué)性能鑄造性能和經(jīng)濟(jì)性的最好的組合 應(yīng)用于對機(jī)械強(qiáng)度要求不高的鑄件如玩具燈具裝飾品部分電器件5#: 良好的流動性和機(jī)械性能耐磨性高 應(yīng)用于對機(jī)械性能有一定要求的鑄件如汽車配件機(jī)電配件電器組件za8: 良好的流動性和尺寸穩(wěn)定性,抗蠕變性能高 應(yīng)用于壓鑄尺寸小精度和機(jī)械性能要求很高的工件如電器件超級鋅合金: 流動性最佳,.

14、應(yīng)用于壓鑄薄壁大尺寸精度高形狀復(fù)雜的工件,如電器組件及其盒體 (三)。鋅合金的選擇 選擇鋅合金主要從三個方面來考慮:1. 壓鑄件使用性能要求 1)力學(xué)性能:抗拉強(qiáng)度是材料斷裂時(shí)的最大抗力;伸長率是材料脆性和塑性的衡量指標(biāo);硬度是材料表面對硬物壓入或摩擦所一起的塑性變形的抗力. 2)工作環(huán)境狀態(tài)工作溫度濕度工件接觸的介質(zhì)和氣密性要求. 3)精度要求能夠達(dá)到的精度及尺寸穩(wěn)定性.2. 工藝性能好 1)鑄造工藝性; 2)機(jī)械加工工藝性; 3)表面處理工藝性.3.經(jīng)濟(jì)性好原材料的成本與對生產(chǎn)裝備的要求(包括熔煉設(shè)備壓鑄機(jī)模具等),以及生產(chǎn)成本(四)。鋅合金成分控制1. 標(biāo)準(zhǔn)合金成分 下表為鋅合金化學(xué)成分

15、 %元素zamak 2zamak 3zamak 5za8superloyacuzinc 5鋁3.84.33.84.33.84.38.28.86.67.22.83.3銅2.73.3<0.0300.71.10.91.33.23.85.06.0鎂0.0350.060.0350.060.0350.060.020.035<0.0050.0250.05鐵<0.020<0.020<0.020<0.035<0.020<0.075鉛<0.003<0.003<0.003<0.005<0.003<0.005鎘<0.003<

16、;0.003<0.003<0.005<0.003<0.004錫<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.003鋅余量余量余量余量余量余量 2. 合金中各元素的作用 合金成分中,有效合金元素有鋁,銅,鎂;有害雜質(zhì)元素有鉛鎘錫鐵.1)鋁 作用:a.改善合金的鑄造性能,增加合金的流動性,細(xì)化晶粒,引起固溶強(qiáng)化,提高機(jī)械性能;b.降低鋅對鐵的反應(yīng)能力,減少對鐵質(zhì)材料,如鵝頸管模具坩堝的侵蝕. 鋁含量控制在3.8%4.3%.主要考慮到所要求的強(qiáng)度及流動性,流動性好是獲得一個完整尺寸精確表面光滑的鑄件必須的條件. 鋁對流動

17、性和機(jī)械性能的影響見圖1-3流動性在含鋁量5%時(shí)達(dá)到最大值在含鋁量3%時(shí)降到最小值鋁對沖擊強(qiáng)度的影響見圖1-3中虛線沖擊強(qiáng)度在含鋁量3.5%時(shí)達(dá)到最大值在含鋁量6%時(shí)降到最小值含鋁量超過4.3%合金變脆含鋁量低于規(guī)定范圍,導(dǎo)致薄壁件充型困難,有鑄后冷卻破裂的可能鋁在鋅合金中不利的影響是產(chǎn)生fe2al3 浮渣,造成其含鋁量下降. 2)銅 作用: a.增加合金的硬度和強(qiáng)度; b.改善合金的抗磨損性能;c.減少晶間腐蝕. 不利: a.含銅量>1.25%時(shí),使壓鑄件尺寸和機(jī)械強(qiáng)度因時(shí)效而發(fā)生變化,既壓鑄后一度收縮,繼而轉(zhuǎn)向膨脹; b.降低合金的可延伸性. 銅含量對合金強(qiáng)度的影響見圖1-4. 3)

18、鎂 作用: a.減少晶間腐蝕; b.細(xì)化合金組織,從而增加合金的強(qiáng)度;c.改善合金的抗磨損性能. 不利: a.含鎂量>0.08%時(shí),產(chǎn)生熱脆,韌性下降,流動性下降; b.易在合金熔融狀態(tài)下氧化損耗. 鎂對合金流動性的影響見圖1-5. 4)雜質(zhì)元素:鉛,鎘,錫 鉛,鎘,錫使鋅合金的晶間腐蝕變得十分敏感,在溫,濕環(huán)境中加速了本身的晶間腐蝕,降低機(jī)械性能,并引起鑄件尺寸變化.圖1-6所示為被晶間腐蝕的基體組織. 當(dāng)鋅合金中雜質(zhì)元素鉛,鎘含量過高,工件剛壓鑄成型時(shí),表面質(zhì)量一切正常,但在室溫下存放一段時(shí)間(幾周至幾個月)后,表面出現(xiàn)鼓泡.也有的鋅合金產(chǎn)品放置一段時(shí)間后,掉到地上就破碎,就是由于鉛

19、,鎘,錫等雜質(zhì)含量超過標(biāo)準(zhǔn),引起晶間腐蝕而失效. 5)雜質(zhì)元素:鐵 a.鐵與鋁發(fā)生反應(yīng)形成al5fe2 或al3fe2金屬間化合物,造成鋁元素的損耗并形成浮渣; b.在壓鑄件中形成硬質(zhì)點(diǎn),影響后加工和拋光; c.增加合金的脆性. 鐵元素在鋅液中的溶解度是溫度增加而增加,見圖1-7每一次爐內(nèi)鋅液溫度變化都將導(dǎo)致鐵元素過飽和(當(dāng)溫度下降時(shí))或不飽和(當(dāng)溫度上升時(shí)).當(dāng)鐵元素過飽和時(shí),處于過飽和的鐵將與合金中的鋁發(fā)生反應(yīng),結(jié)果造成浮渣量增加.當(dāng)鐵元素不飽和時(shí),合金對坩堝和鵝頸管材料的腐蝕將會增強(qiáng),以回到飽和狀態(tài).兩種溫度變化的一個共同結(jié)果是最終造成對鋁元素的消耗,形成更多的浮渣.(五)。生產(chǎn)中注意事

20、項(xiàng) 1)控制合金成分從采購合金錠開始,合金錠必須是以特高純度鋅為基礎(chǔ),加上特高純度鋁鎂銅配制成的合金錠,供貨商有嚴(yán)格的成分標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)的鋅合金料是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鑄件的保證 2)合金錠要保證有清潔干燥的堆放區(qū),以避免長時(shí)間暴露在潮濕中而出現(xiàn)白銹,或被工廠臟物污染而增加渣的產(chǎn)生,也增加金屬損耗.清潔的工廠環(huán)境對合金成分的有效控制是很有作用的 3)新料與水口等回爐料配比,回爐料不要超過50%,一般新料 : 舊料=70:30連續(xù)的重熔會使合金中鋁和鎂逐漸減少 4)水口料重熔時(shí),一定要嚴(yán)格控制重熔溫度不要超過430°c,以避免鋁和鎂的的損耗 5) 重熔時(shí)注意不能含有：a有錫電鍍層，b有焊錫，c有鉛聚重物

21、。6)有條件的壓鑄廠最好采用集中熔爐熔化鋅合金,使合金錠與回爐料均勻配比,熔劑可更有效使用,使合金成分及溫度保持均勻穩(wěn)定.電鍍廢品細(xì)屑應(yīng)單獨(dú)熔煉四. 壓鑄生產(chǎn)工藝流程(一). 壓鑄生產(chǎn)工藝流程圖:鋅合金材料壓鑄機(jī)廢品壓鑄模具 壓鑄成型(按規(guī)定參數(shù))鑄件(浸水)冷卻去水口,去垃圾位鑽孔/窩合除批鋒回爐熔煉拋光(打光)磨光及入爐烘干好貨 次貨 選 貨整形成品鑄件 好貨 壓鑄生產(chǎn)過程及其有關(guān)說明: 壓鑄生產(chǎn)實(shí)施的基礎(chǔ)為:a) 壓鑄機(jī)的功能實(shí)現(xiàn)及其可靠性;b) 壓鑄模的質(zhì)量及其結(jié)構(gòu)合理性;c) (鋅)合金材料含量接近值及其熔化溫度的流動性d) 壓鑄模操作的技術(shù)質(zhì)素等等.1.壓鑄成型:過程描述:a) 開

22、動壓鑄機(jī),使壓鑄模合模,頂桿復(fù)位并唧嘴抵住模具,打料桿迅速下降通過中頭將合金溶液通過鵝頸-發(fā)熱套-進(jìn)料道-推入型腔,在充型時(shí)廢物冷料排在排溢位(垃圾位)內(nèi).實(shí)際上,射料的運(yùn)動分三個階級:減速-高速-增壓,也就沖頭是以越來越快的速度將熔液推進(jìn)型腔再施以持續(xù)加壓.持續(xù)加壓能改善溶液的結(jié)晶效果及對壓鑄件的冷紋和缺料方面有直接影響.當(dāng)熔液沖過唧嘴時(shí)的沖摯力非常大,進(jìn)入模腔后為張開模力,這時(shí)機(jī)器的鎖模機(jī)構(gòu)必須提供大的鎖模力保證模具的充閉合,否會產(chǎn)生批鋒(飛邊)等缺陷.另外要提到的一點(diǎn)就是射咀和唧咀的大小關(guān)系一定要相配,避免壓力不夠或損耗壓力.b) 冷卻固化后,壓鑄機(jī)開模,在頂出機(jī)構(gòu)作用下脫出鑄件.剛出模

23、的鑄件溫度是很高的,一般需經(jīng)過浸水(個別細(xì)小件可免),水加快其冷卻并能有效防上成型后的變形.c) 影響成型工藝的有關(guān)因素:包括壓力溫度速度時(shí)間參數(shù)及脫模劑的影響. i) 壓力:壓力分為壓射力和壓射比壓,壓射力是壓鑄機(jī)的總的射料力(單位:頓),而壓射比壓是合金熔液實(shí)際得到的作用壓強(qiáng)(單位:kg/2),生產(chǎn)時(shí)壓射比壓的調(diào)節(jié)視乎鑄件結(jié)構(gòu)及模具情況依經(jīng)驗(yàn), 一般定在50 70kg/2左右. ii) 溫度:溫度包括合金熔液溫度和模具的工作溫度(單位:).熔液溫度一般控制在420-440,根據(jù)鑄件情況具體做調(diào)整,如對結(jié)構(gòu)復(fù)雜,薄壁的件宜選用較高的熔液溫度以免造成冷痕花紋走料不到;而對于結(jié)構(gòu)簡單的厚壁件應(yīng)選

24、用較低的溫度避免粘模晶粒粗大(導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度下降)且因凝固縮水過大造成開裂等問題. 經(jīng)驗(yàn)證明:在使用較高的壓射比壓情況下,適當(dāng)降低的溫度可以減少因體積縮小導(dǎo)致的組織蔬松等.模具溫度是通過運(yùn)水冷卻來控制,模具上合理的冷卻運(yùn)水道設(shè)計(jì)是控制好模溫從而保證鑄件均勻冷卻的根本所在。模溫一般控制在150 220.一般噴油件模溫取低一些，電鍍件模溫取高一些。若模溫過高,運(yùn)動部件有卡死問題,同時(shí)過高的模溫還使鑄件冷卻緩慢造成晶粒粗大而使其沖摯強(qiáng)度下降;若模溫太低又會造成嚴(yán)重花紋冷痕甚至走料不到等問題.iii> 速度:包括合金熔液的壓射速度和合金熔液對壓鑄的充填速度(單位:m/s). 壓射速度是指壓射沖頭運(yùn)

25、動的線速度,由機(jī)器本身決定,一般在 0.17m/s內(nèi)變動.充填速度是指熔融觸合金在壓射沖頭壓力作用下(一般應(yīng)在35-45m/s之范圍.)通過內(nèi)進(jìn)口(入水口)的線速度,根據(jù)流量連續(xù)原理,可知充填速度與壓力成正比,而與內(nèi)澆口截面積成反比.射速利用流量閥控制,速度切換由慢到快再到高速,最后施以增壓iv> 時(shí)間:包括充模時(shí)間,持續(xù)增壓時(shí)間和冷卻留模時(shí)間(單位:s). 充模時(shí)間:金屬液自進(jìn)入模具型腔至充滿所需時(shí)間,適當(dāng)?shù)奶钅r(shí)間為0.010.04s. 注: 壓鑄以下鑄件時(shí),填模時(shí)間問題小于或等于0.01s:薄鑄件(厚度小于1mm);輕鑄件(重量小于500g);需要進(jìn)行電鍍加工的鑄件. 充填時(shí)間長,

26、充模速度慢有利于排氣,但鑄件表面光潔度較差.充填時(shí)間短,充模速度高可以獲得光潔度的鑄件,但鑄件的致密度差,組織內(nèi)部氣孔,蔬松較多,所以要調(diào)節(jié)選取最佳的充填時(shí)間. 持壓時(shí)間:即液態(tài)金屬充滿型腔到內(nèi)澆口完全凝固,在沖頭壓力作用下的持續(xù)的時(shí)間.其作用是使壓射沖頭有足夠時(shí)間將壓力傳給未凝固的金屬,使之在壓力狀態(tài)下結(jié)晶并獲得致密組織的鑄件,一般持壓時(shí)間1-4s.持壓時(shí)間的長短主要取決于鑄件材質(zhì)和壁厚,壁厚件持壓時(shí)間要長些.持壓不足會造成鑄件內(nèi)部組織蔬松,甚至形成空洞;而對于細(xì)薄鑄件,持壓時(shí)間過長并無有效作用. 冷卻時(shí)間實(shí)際上從射料一刻已開始,這里的冷卻時(shí)間僅指從壓射終了到型腔打開這一段時(shí)間(一般取5 1

27、2s范圍).冷卻時(shí)間過短,鑄件出模時(shí)強(qiáng)度尚低可能會引起變形.粘模或開裂,或因?yàn)閮?nèi)部氣孔膨脹而使表面起泡;冷卻時(shí)間過長則首先影響生產(chǎn)效率并且因?yàn)殍T件溫度過低,收縮大而使脫模阻力增大,出模困難等.v> 脫模劑:現(xiàn)用鋅合金脫模劑為油脂性水乳化液,原裝脫模劑與水兌(比例約1:200)所得. 上脫模劑方式是用噴槍或毛刷,而噴槍噴較能保證均勻適當(dāng)?shù)挠昧?脫模劑有以下作用: 預(yù)防粘模,并能降低鑄件表面粗糙度; 避免金屬液直接沖擊模具型腔表面,改善模具工作條件; 降低模具導(dǎo)熱率,保持金屬液面的流動性能,改善合金充模性能,預(yù)防鑄件過度劇冷 對活動件部位潤滑作用; 減少鑄件與壓鑄模高溫條件下的磨損,延長模具

28、壽命;2.鑄件的整理工作:a) 去水口垃圾位:現(xiàn)時(shí)生產(chǎn)中常用的方法為: 直接用木棒敲打令其脫離鑄件,這種方法的優(yōu)缺點(diǎn)如下: 優(yōu)點(diǎn):快捷方便缺點(diǎn):i.>對進(jìn)水口厚的件或形狀復(fù)雜的件不適用ii.>去除不整齊,有機(jī)會拉傷料位及易使工件變形.另外一種方法是用沖模沖擊,操作時(shí)應(yīng)注意上下模調(diào)位對正及可靠的行程限制位 其優(yōu)點(diǎn): i.>整齊對位準(zhǔn)確; ii.>可以沖除復(fù)雜水口. 缺點(diǎn)為: 慢, 操作要借助夾具,不方便. b) 清邊口批鋒及鉆孔:采用鋼挫除鑄件的多余批鋒,當(dāng)批鋒較厚時(shí)采用布輪拋光機(jī),未碰穿或不夠深的孔用鉆嘴來加工,非圓形則需采用沖模的方法. c) 拋光:對表面有起皮或花紋

29、及夾模線位置用流研磨光是無法消除的,這時(shí)必須針對性將夾模線起皮或花紋位置進(jìn)行拋光.拋光的設(shè)備是用布輪拋光機(jī),使用時(shí)需先在布輪四周涂上一層工業(yè)牛膠,再在牛膠粘上一層合金砂,打磨時(shí)就是利用金砂來對鑄件打磨拋光.注意事項(xiàng):拋光質(zhì)量的好壞與操作工人的熟練程度有很大關(guān)系,如果力度及手勢不當(dāng)就極易將鑄件表面特別是線條凸起位磨傷. d ) 磨光及清洗:經(jīng)過以上工序后,鑄件表面仍殘留的毛刷毛邊表面氧化層,殘留物(合金灰)及油污需進(jìn)行磨光處理(實(shí)際上幾乎仍所有件需經(jīng)過此工序),磨光機(jī)設(shè)備全稱為螺旋流動研磨機(jī),工作時(shí)通過機(jī)器的震蕩,使研磨池中的小石子與鑄件產(chǎn)生摩擦從而達(dá)到打光的效果,一般磨光時(shí)間需20-30分鐘左

30、右.影響磨光效果的因素: i> 石塊越細(xì)小,磨光效果越好,但生產(chǎn)效率太低; ii> 厲磨池需要通入不間斷水流以便磨掉的污物圈水排出不會沉積于鑄件之上 iii> 磨光時(shí)一次加入的鑄件不可太多,以免件之間碰傷,撞傷及致變形.磨光后的件實(shí)時(shí)用清水浮洗,浮洗后的件再進(jìn)行烘爐，溫度150,時(shí)間1小時(shí)左右,注意溫度不能太高,防止起泡,造成不應(yīng)有的次品.(二).壓鑄模及其對鑄件質(zhì)量的影響壓鑄模是壓鑄成型的母體,是壓鑄生產(chǎn)極關(guān)連的要素,壓鑄模設(shè)計(jì),制造的優(yōu)劣直接影響著鑄件的質(zhì)量. 1.壓鑄?；窘Y(jié)構(gòu): 壓鑄模由靜模和動模兩部分和組成,兩部分合在一起組成型腔.靜模上設(shè)有型腔的進(jìn)料道,進(jìn)料道由入

31、料口從澆口橫澆口及水口組成.型腔的末端是排溢槽(垃圾位).動模上設(shè)有壓鑄件的頂出機(jī)構(gòu)以及合模時(shí)的復(fù)位機(jī)構(gòu). 2.壓鑄模對鑄件的質(zhì)量影響:a) 進(jìn)水口設(shè)計(jì)的好壞影響到鑄件表面成型沙孔冷紋起泡等;b) 分模面選取直接影響到生產(chǎn)加工的質(zhì)量;c) 冷卻通水系統(tǒng)的布置影響到模溫的控制而影響到鑄件的質(zhì)量;d) 壓鑄模型腔材料的硬度強(qiáng)度影響到鑄件表面光潔度及批鋒情況;e) 排溢槽排氣位設(shè)計(jì)的位置大小也直接影響鑄件的外觀質(zhì)量.(三).壓鑄件的質(zhì)量要求及常見缺陷的解決方法1. 壓鑄件的質(zhì)素要求: 一般檢查重點(diǎn)為外觀(如造型效果表面光潔度)及孔位尺寸,有時(shí)根據(jù)客戶要求而增加物理化學(xué)及機(jī)械性能(強(qiáng)度)或其它特殊要求

32、.2. 造成鑄件缺陷的各方面原因描述:a) 鑄件設(shè)計(jì)不良:如出模斜度不當(dāng)就不易脫模.易導(dǎo)致鑄件頂出時(shí)變形;另外,鑄件之壁厚應(yīng)盡可能保持一致,轉(zhuǎn)角位圓滑過度,否則會使鑄件充填不良,且在厚壁產(chǎn)生縮孔及組織蔬松.b) 壓鑄作業(yè)工藝參數(shù)不適當(dāng):如鎖模力射出力不足及射出速度不適當(dāng)?shù)?或壓鑄溫度不佳時(shí)間設(shè)定不合理等等.c) 模具不良:如模具精度(尺寸及零件配合)不當(dāng).冷卻水道布置及大小不當(dāng).分型面設(shè)置流道入水口之大小位置,排氣道垃圾位之大小及位置開設(shè)不當(dāng)?shù)鹊?d) (鋅)合金冶煉及原料放置不適當(dāng):如溶化保溫未按正常程序,合金鋅錠存放未能及時(shí)防潮防雨,對水 口料未妥善處理等等.e) 作業(yè)人員的技術(shù)能力不夠造

33、成的原因等等.3. 次品與廢品: 壓鑄件的某此缺陷是可以通過其它工藝手段如加工整形可以補(bǔ)救或清除的,所以有缺陷的次品并不一定就是廢品,壓鑄的件報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)要視鑄件的具體使用技術(shù)要求而定.常見鑄件缺陷及其改善對策一覽表缺陷可能原因改善對策起泡或起皮(表面有光滑的圓形小凸起或有小假皮) 模溫過高 金屬熔液卷入氣體過多 模具排氣不暢 鑄件留模時(shí)間太短 脫模劑太多,氣化氣體卷入金屬液中 鑄件經(jīng)磨洗,水洗后烘爐溫度高 靜電焗溫太高(指靜電后起泡的鑄件) 爐料表面沾有水份油污雜物. 壓鑄模具運(yùn)水系統(tǒng),保持合適模溫 適當(dāng)降低打料速度2 在易起泡部位增加垃圾位及排氣位 適當(dāng)增加冷卻時(shí)間 用噴槍控制合適的噴涂量 按

34、工藝要求控制在130-160范圍 靜電工序嚴(yán)格按即定工藝參數(shù)調(diào)溫 按生產(chǎn)要求不充許投入不合格爐料氣孔/沙眼 (鑄件撕面上有小孔,表面看不出) 型腔排氣不暢 澆口截面積小 澆口位不當(dāng)或金屬液導(dǎo)流形式不當(dāng),在型腔里形成渦流 脫模劑太多,氣化氣體卷入金屬液中垃圾位與鑄件連接位過厚 鑄件局部厚,拐角處冷卻條件差 射料壓力和速度不足 增大或增加排氣位 增大澆口 針對性改善模具走水系統(tǒng) 屬設(shè)計(jì)問題,盡可能從工藝模具上調(diào)整 用噴槍控制區(qū)合適的噴涂量 針對性適當(dāng)減薄 改善鑄件設(shè)計(jì)或改進(jìn)模具冷卻運(yùn)水系統(tǒng),以增加鑄件過厚處冷卻速度 適當(dāng)增大射料壓力和速度缺料(個別位置充料不足) 料溫或模溫低致金屬熔液流動性差 走

35、水系統(tǒng)致局部走料不到 型腔排氣不良 澆口面積過小或型腔過深 打料壓力和速度低 控制合理的料溫和模溫 改進(jìn)走水系統(tǒng)使金屬液流動無死角 增大或增加排氣位 適當(dāng)開大澆口,針對性改善 適當(dāng)提高打料壓力和速度花紋(鑄件上呈現(xiàn)不規(guī)光滑條紋) 模溫或料溫太低 內(nèi)澆口截面積過小或位置不當(dāng) 排溢系統(tǒng)不夠 壓射比壓過低 脫模劑用量太多 冷卻運(yùn)水開設(shè)不當(dāng) 控制合理的料溫和模溫 相應(yīng)改進(jìn)走水系統(tǒng) 在花紋多的部位增加垃圾位及排氣位 適當(dāng)提高壓射比壓及射料速度 用噴槍控噴涂控制合適用量 適當(dāng)改進(jìn)模具運(yùn)水系統(tǒng)變形(表面無傷底的為熱變形,表面有傷痕的為冷變形) 模具設(shè)計(jì)不良,如出模斜度不當(dāng),頂針分布不合理,冷卻水設(shè)置不當(dāng)?shù)?

36、 鑄件脫模過早,強(qiáng)度不足致變形 鑄件脫模后冷卻,排放不當(dāng) 模溫過高,夾取鑄件時(shí)變形 除水口,垃圾位時(shí)變形 取放鑄件過程中損壞變形 拋光可致變形 磨光可致變形 鑄件本身設(shè)計(jì)問題如料位過薄 針對性改進(jìn)模具 適當(dāng)延長冷卻/留模時(shí)間 選擇正確的排放,防止變形 改善冷卻運(yùn)水布置,調(diào)整模溫,使易變形部位冷卻條件得到改善 小心操作,改進(jìn)沖模,保證效果 加強(qiáng)生產(chǎn)管理,要求輕拿放,不能亂扔亂放 針對性改善如拋光手勢等 磨光時(shí)倒入鑄件要輕放入,且不可一次放太多,減少件之間碰撞 視具體情形加料或設(shè)加強(qiáng)筋增固頂高(頂針位外表面凸痕) 模具頂針位料位薄強(qiáng)度低 模溫過高或留模時(shí)間過短所致鑄件 出模時(shí)強(qiáng)度太低 改模從結(jié)構(gòu)上

37、加強(qiáng) 檢查模具運(yùn)水情況,做修正及適當(dāng)增長冷卻/留模時(shí)間拉凹(鑄件表面凹痕) 模具冷卻運(yùn)水分布不合理 模溫太高或留模時(shí)間過短 檢修模具冷卻運(yùn)水系統(tǒng),加強(qiáng)易拉凹位的冷卻 控制較低模溫及適當(dāng)增加冷卻時(shí)間批鋒/毛邊(在鑄件的分型面取鑄件一頂針等處突出的多料) 壓鑄機(jī)調(diào)機(jī)操作不當(dāng)如鎖模力不足,射料壓力過大等 固定模與活動模配合不完善 鎖模不完全 模具個別組件失效 適當(dāng)調(diào)低射料壓力,增大鎖模力,必要時(shí)換用大機(jī)型的壓鑄1. 修正內(nèi)模在鑄件部分分型配合2. 檢討導(dǎo)柱與導(dǎo)套的虛位配合3. 更換修正頂針,檢修滑塊配合情況,檢修導(dǎo)柱/導(dǎo)套配合情況及檢查模具表面是否有變形或異物夾持,影響密合 鋅合金壓鑄件金屬澆注系統(tǒng)

38、設(shè)計(jì) 壓鑄廠家主要目的是生產(chǎn)高質(zhì)量無缺陷的鑄件為了達(dá)到此目的對鑄件生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)必須進(jìn)行有效控制其中最主要的參數(shù)是壓鑄機(jī)的性能模具鋅合金模具溫度金屬液溫度潤滑劑及模腔的充型條件其次必須對壓鑄機(jī)的壓鑄能力有所了解而且機(jī)器應(yīng)該由訓(xùn)練有素對壓鑄機(jī)比較熟悉的操作者來維護(hù)最后還應(yīng)嚴(yán)格遵循金屬澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本規(guī)則在以上諸多參數(shù)中哪一項(xiàng)對生產(chǎn)高質(zhì)量鋅壓鑄件最重要還有待定論但從多年的實(shí)際調(diào)查研究所積累的經(jīng)驗(yàn)來看即使所有工藝參數(shù)控制良好且壓鑄機(jī)也運(yùn)轉(zhuǎn)良好不當(dāng)?shù)慕饘贊沧⑾到y(tǒng)設(shè)計(jì)仍會造成鑄件報(bào)廢而一設(shè)計(jì)得當(dāng)?shù)臐沧⑾到y(tǒng)將會提供更寬的范圍以便調(diào)整工藝參數(shù)隨著對鑄件質(zhì)量要求的日益增高要求現(xiàn)今壓鑄廠家必須滿足以上所

39、列的三項(xiàng)要求如此才能將廢品率降到最低增加效益及更好的滿足用戶需求澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)則設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的目的是有效控制熔融金屬液通過澆注系統(tǒng)進(jìn)入模腔的流動過程減少其與空氣混合的程度以期能滿足所需的充型條件壓鑄模的充型條件基本上是由壓鑄機(jī)的參數(shù)設(shè)置及澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)所決定總體而言對裝飾鑄件最后金屬液壓力應(yīng)在14到35mpa之間而對功能性的鑄件可采用較低一些的壓力澆口處金屬液流速應(yīng)在30到50米/秒充型時(shí)間應(yīng)在10到40微秒(0.04s)之間（需電鍍的鑄件最大充型時(shí)間不超過20微秒）低的澆口速度會導(dǎo)致鑄件中氣泡及冷隔缺陷增加而過高的澆口速度會導(dǎo)致模具受沖損充型時(shí)間大于到40微秒會使生產(chǎn)的鑄件表面質(zhì)量差不能對其進(jìn)

40、行后序的表面加工處理（電鍍或噴漆）要滿足所需的充型條件需對壓鑄機(jī)的壓鑄能力金屬液澆注系統(tǒng)（包括鵝頸/噴嘴直澆道（主流道）橫流道和澆口）以及整體系統(tǒng)的尺寸進(jìn)行分析和考慮直澆道有幾種類型的直澆道可用于鋅合金壓鑄其中包括普通型鉛筆筒式等面積型及橫直澆道合并型 雖然普通型直澆道（圖 1）加工起來較經(jīng)濟(jì),但使用此種直澆道可引起壓射進(jìn)的金屬液成湍流并由于從噴嘴到直澆道的截面積增大而使金屬液與過量空氣混合如此將導(dǎo)致鑄件表面缺陷及鑄件中氣泡增加相應(yīng)的采用鉛筆筒式直澆道（圖 2）也會出現(xiàn)同樣的問題 盡管可能會使加工費(fèi)增加生產(chǎn)中應(yīng)盡量采用能獲得平穩(wěn)金屬流動的橫直澆道合并型（圖）或等面積型直接購買來的等面積型直澆道

41、分流道往往會被不正確使用而導(dǎo)致比普通型直澆道更差的金屬流動為保持恒定面積直分流道必須位于直澆道襯套內(nèi)以提供一個2.5mm厚的出流邊緣（如產(chǎn)品說明上所示）但是在設(shè)計(jì)從此邊緣到橫澆道的過渡區(qū)時(shí)可能會比較復(fù)雜為了使從整個直澆道周邊流出的金屬液合理而平穩(wěn)的流入下接的金屬澆注系統(tǒng)中往往需要采用與橫澆道到澆口連接過渡所相反的設(shè)計(jì)形式 如同圖所示這一設(shè)計(jì)形式在實(shí)際生產(chǎn)中很少被采用圖5示出的是另兩種較差一些但被模具設(shè)計(jì)者所經(jīng)常采用的直澆道到橫澆道連接過渡的方法 橫澆道 在設(shè)計(jì)橫澆道系統(tǒng)時(shí)應(yīng)著重考慮三個方面a形狀或幾何形狀b流向的變化c脫模頂針放置位置及尺寸 橫澆道的剖面幾何形狀應(yīng)是對一給定的橫截面積周長應(yīng)最小

42、 舉例來說梯形的橫澆道寬與高之比例應(yīng)該在1 : 1到2 : 1之間圖6示出兩種梯形橫流道寬高比一個是1 : 1,另一個是3 : 1對一定的橫截面積寬高比3 : 1的橫澆道周長比寬高比1 : 1的橫澆道周長差不多大15%周邊較長會導(dǎo)致金屬流速及溫度兩者都下降因?yàn)閳A形橫澆道在相同截面積的澆道中周長最小因此用此種橫澆道最佳但因?yàn)榧庸そ孛娣e逐漸減少的圓形澆道有困難因此這種形狀的橫澆道很少被采用 如在橫澆道系統(tǒng)中需要有方向變化應(yīng)避免采用角度有突變的變向并應(yīng)使變向區(qū)域金屬液流入橫截面比流出處橫截面大對有90°轉(zhuǎn)向的區(qū)域橫截面可以大到30%（圖 7）突然轉(zhuǎn)向會導(dǎo)致熔融金屬沖擊澆道壁而產(chǎn)生湍流并與空

43、氣混合如金屬流入處面積不比流出處大一些金屬液流動前沿從澆道壁上反彈回后也會導(dǎo)致湍流以及空氣混入金屬流在鋅合金壓鑄中通常會將脫模頂針放置在橫澆道系統(tǒng)上以方便壓鑄后取件如此頂針應(yīng)當(dāng)與模腔表面相吻合以避免產(chǎn)生不必要的湍流和空氣混雜圖8圖9示意出如果頂針與模腔表面不吻合而可能形成空氣氣泡和漩渦的情況如此的設(shè)置也可能會導(dǎo)致較嚴(yán)重的模具材料沖損澆水口有幾種不同類型的澆水口可用與鋅合金壓鑄a楔形及針形澆水口 易加工但澆水口方向性流動很強(qiáng)（圖10）這種形式的充型過程往往會導(dǎo)致充型不當(dāng)而產(chǎn)生氣孔及冷隔如有可能應(yīng)盡量避免使用這類澆水口b扇形澆水口 扇形澆水口對壓鑄圓形鑄件來講是較好的設(shè)計(jì)因?yàn)檫@種澆水口提供了一個強(qiáng)

44、的中央流動區(qū)并向兩邊分流在設(shè)計(jì)扇形澆水口時(shí)扇形兩側(cè)的角度不能超過90°。圖11示意了當(dāng)扇形角度大于90°時(shí)，合金液不能完全充滿內(nèi)澆口全部，產(chǎn)生卷氣現(xiàn)象；而扇形角度小于90°時(shí)，合金液不能完全充滿內(nèi)澆口全部。 圖11-a .b示意了當(dāng)扇形角度大于90°時(shí)，內(nèi)澆口只是部份是有效澆口，從箭頭示意可看到卷氣現(xiàn)象；圖11-c扇形角度小于90°時(shí)，內(nèi)澆口全部為有效澆口。 在設(shè)計(jì)扇形澆口常常出現(xiàn)的問題是：扇形澆道的寬度是擴(kuò)展的，而厚度不變，會造成截面積是逐漸擴(kuò)大而產(chǎn)生卷氣。圖12示意扇形澆道的形狀變化。c帶錐度的單向或雙向切線式澆水口(錐形澆道水口) 這是一

45、種非常好且被廣泛采用的澆水口雖然這類澆水口加工起來較貴但可以提供熔融金屬比較理想的充型條件大家交口稱贊 。 圖13示意出一種單一帶錐度的橫澆道 澆水口系統(tǒng)圖中并示意出金屬液在充型時(shí)流向的角度充型角度依澆水口的錐度而定（面積減少的程度）這種帶錐度的澆水口橫剖面形狀最好是寬高比例小于2 : 1的梯形。此澆口設(shè)計(jì)具體參照鋅合金壓鑄錐形澆道系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。扇形澆道和錐形澆道這兩種澆注系統(tǒng)應(yīng)用對比分析：a. 錐形澆道充型時(shí)間比扇形澆道充型時(shí)間降低了20%，可能是由于錐形澆道分支澆口使金屬液快速而均勻充填型腔。b. 錐形澆道澆注系統(tǒng)耗用金屬比扇形澆道澆注系統(tǒng)耗用金屬下降了45%，因節(jié)省金屬消耗任降低了成本。

46、c. 錐形澆道的投影面積比扇形澆道的投影面積下降了10%，更能發(fā)揮壓力的作用。d. 錐形澆道能提高鑄件表面質(zhì)量。 澆注系統(tǒng)尺寸分配在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)從噴嘴到澆水口的橫截面積應(yīng)該逐漸減小其中噴嘴處面積最大流速低以確保高效率及與鵝頸的良好匹配澆水口處面積最小如此設(shè)計(jì)的澆注系統(tǒng)可確保熔融金屬前沿緊靠一起并與模具材料始終相接觸同時(shí)還確保澆注系統(tǒng)中混入的空氣最少從而減少湍流的產(chǎn)生和空氣的混雜 鋅合金壓鑄錐形澆道系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法鋅合金壓鑄澆注系統(tǒng)目前流行采用錐形流道（見圖1），錐形流道系統(tǒng)是應(yīng)用水力學(xué)的一個基本原理，通過不斷收縮的由噴嘴到內(nèi)澆道的截面積，可以控制流體的速度，減少流道內(nèi)壓力的損失，并獲得高的內(nèi)澆道

47、速度，縮短充填時(shí)間。這種設(shè)計(jì)還可以有效地降低空氣混入澆注系統(tǒng)，以減少產(chǎn)生鑄件氣孔缺陷。相比于傳統(tǒng)的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，錐形流道比輕巧，節(jié)省金屬，并在試模階段不需要太多的修改，使用證明的確有助于生產(chǎn)高質(zhì)量的壓鑄件。1選擇整體前流的填充形式 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一步是需要確定金屬液以什么樣的方式進(jìn)入型腔并充填型腔，以鋅合金壓鑄最理想的方式是整體前流，霧狀充填，即讓金屬液有一個穩(wěn)定額流動前沿（整體前流），快速、均勻地填充整個型腔，將型腔內(nèi)的氣體通過排氣道排出模外，并避免金屬回流產(chǎn)生渦流。霧狀充填可把氣體打碎成極微小的氣泡，均勻彌散在壓鑄件中，通常不影響力學(xué)性能。圖2所示的填充狀態(tài)，箭頭示意金屬液進(jìn)入型腔的方向

48、。2金屬液進(jìn)入型腔的射流方向（射流角度）（1）射流方向 在錐形澆道中，金屬液通過內(nèi)澆道進(jìn)入型腔，都是呈一定角度的，而不是直角射入，射流的角度由兩個分速度決定（見圖3）：a、金屬液沿橫澆道方向前進(jìn)的水平分速度；b、由金屬壓力作用產(chǎn)生的垂直分速度。（2）作用 選擇射流角度可以控制金屬液進(jìn)入型腔的方向。設(shè)計(jì)模具時(shí)，決定內(nèi)澆道的截面積，選擇合適的角度，試模時(shí)，發(fā)現(xiàn)問題，可以從這兩方面進(jìn)行調(diào)整修正。鋅合金充型速度一般是40m/s左右，在高壓高速的作用下，金屬液開始進(jìn)入型腔是以噴射流充形，在填充過程中受到碰撞、摩擦、阻力等不斷損耗時(shí)，噴射流變成壓力流，因此，噴射流充填的部位比由壓力流充填的部位的表面質(zhì)量要

49、好，而缺陷的產(chǎn)生，尤其是花紋易出現(xiàn)于壓力流充填的部位。（3）射流角度確定 為了使進(jìn)入型腔的金屬液按設(shè)想的方向迅速填充各部位，不留下死角，需確定射流角度。根據(jù)鑄件的幾何形狀，以及所需要的射流方向來定，一般在25°50° 。 方法一：射流角度由（橫澆道面積ain）（內(nèi)澆道面積ag）的比率而定（見圖5中曲線）。ain內(nèi)澆道始端橫澆道的面積（見圖3）ag內(nèi)澆道截面積例如ainag1.0時(shí)，射流角度為45°。（見圖5） 方法二：通過流道的位置設(shè)計(jì)來獲得所需的射流方向。如在流道某些部位做成彎位，以改變金屬的射流方向，如圖4的澆道設(shè)計(jì)。從圖2中箭頭所示，可以看到，在澆道不同的位

50、置上，金屬液進(jìn)入型腔的射流方向是不同的。 射流角度是隨著道和內(nèi)澆口截面積的變化而變化。控制射流角度，可改善鑄件某一部位的欠鑄情況，利于排氣（如圖6）。3從直澆道到內(nèi)澆道的設(shè)計(jì) 整個澆注系統(tǒng)采用變截面形式，即從直澆道向內(nèi)澆道逐漸收縮，以保證金屬液連續(xù)保持充滿澆注系統(tǒng)，最大限度減少渦流卷氣。噴嘴出口處澆道截面積比分流錐形流道入口截面積大10%。（1）直澆道、直澆道截面積的收縮率在5% 10%；（見圖7）。、從直澆道到橫澆道彎位，順著金屬液流動的方向把截面積縮減10%30%（見圖8）。當(dāng)轉(zhuǎn)彎半徑r<10mm，縮減30%；當(dāng)r>15mm，縮減10%，轉(zhuǎn)彎半經(jīng)越大，阻力越少，壓力損耗越小。（

51、2）橫澆道 采用梯形截面積形狀（見圖9），橫澆道和內(nèi)澆道的連接部分往往作成10°45°的角度，有利于增強(qiáng)散熱，特別是模具兩半都有型腔時(shí)，梯形截面形狀可以增強(qiáng)流動效率，減少因摩擦造成的壓力損失。（3）三角連接區(qū)設(shè)計(jì) 三角區(qū)的主要作用是將一條主流道分為兩支流道，或?qū)⒁荒６嗲环謩e填充，也可以將一個型腔分成幾個區(qū)域填充。三角區(qū)域范圍幾何形狀及尺寸良好的設(shè)計(jì)：是使?jié)驳澜孛娣e朝金屬液流動的方向逐漸減縮。分支彎位成橢圓曲線，減少阻力；轉(zhuǎn)向時(shí)利用圓角使壓力損失控制在(1020)減少金屬液流徑三角區(qū)的距離；減少困在分支流道內(nèi)的空氣量。 （主流道截面積）（兩條支流道截面積之和） 1.3 1.5

52、 當(dāng)內(nèi)澆道長度是a時(shí)，彎位橢圓半徑r分別是0.65a、0.5a、1.2a。三角區(qū)有內(nèi)澆道時(shí)其深度同樣是0.2 0.3mm，如果試模時(shí)發(fā)現(xiàn)從三角區(qū)流進(jìn)的金屬液不足，（例如鑄件從三角區(qū)進(jìn)水地方有冷紋或大孔隙）可把橫過三角區(qū)范圍角度增大（最高可增加5°）以改善流程。如圖10所示。（4）內(nèi)澆口及緩沖器 由于澆道截面逐漸減少，速度越來越大（如圖11中a點(diǎn)：60m/s、b點(diǎn)：100m/s），當(dāng)內(nèi)澆口被填充時(shí)，為減少金屬液高速沖擊內(nèi)澆口末端。設(shè)置緩沖器可減少沖擊，同時(shí)接納冷的金屬液，困住氣體。a緩沖器形式：順圓周方向切線b緩沖器流道面積：2mm×2mmc緩沖器深：2mm d緩沖器表面積a

53、流道入口ain內(nèi)澆口設(shè)計(jì)： a內(nèi)澆口厚度：薄件：0.2 0.5mm，正常：0.5 0.8mm；厚件：0.8 1.0mm。設(shè)計(jì)時(shí)取小一些，試模時(shí)再調(diào)整。 b由于內(nèi)澆口截面積×充填速度充頭速度×壓室面積(或內(nèi)澆口截面積=鑄件體積除以充填時(shí)間再除以內(nèi)澆口速度)，所以一定的金屬量進(jìn)入型腔時(shí)，內(nèi)澆口截面積越小，金屬液的充填速度越大，對成型越有利。 c內(nèi)澆口的厚度不一定要均一。有時(shí)內(nèi)澆口部分位置可以厚過其它位置，目的使對應(yīng) 鑄件壁較厚的區(qū)域有更多的金屬液流入。 d對薄件采用長而薄的內(nèi)澆口，以減少金屬液在型腔流動路徑。 e對厚件可采用短而厚的內(nèi)澆口（最厚不超過mm），使內(nèi)澆口不要過早凝固， 有利于補(bǔ)縮。 f對于厚薄不均鑄件，金屬流動方向可從薄壁部分流入壁厚部分。有利于模具熱平衡， 鑄件同時(shí)凝固。（5）排氣通道排氣通道設(shè)在金屬液最后填充的部位(圖12所示)。a排氣通道截面積應(yīng)是內(nèi)澆口截面積的(10 20)%；b排氣通道的厚度為0.05mm；c排氣通道的總長（內(nèi)澆口截面積的10 20%）0.05（6）溢流槽 作用：a排出雜物，排出氣體；b保持溫度平衡；c改善流動方向（引流）；d作頂出平臺。 開設(shè)位置：a.在金屬液最先流到的地方；b.在突出位型芯的背面；c.多股液流匯合之處；d.由于鑄件