壓鑄工藝講義匯總

1、2013/4/17第 講:壓鑄基本槪念鑄造工藝砂型鑄造 金屬型鑄造r壓力鑄造 重力鑄造 低壓鑄造 熔模鑄造 陶瓷型鑄造 連續(xù)鑄造 離心鑄造I真空吸鑄壓鑄模設計2013/4/17撰稿：MacherchenMacherchen特種鑄造5壓鑄模設計永久型鑄造Macherchen2013/4/174二壓鑄槪論 壓力鑄造槪念：（鋁，錫，鋅，鎂，鉛，銅,合金）即將溶融合金在高壓，高速條件下充型並在高壓下冷卻凝固成型的-種精密鑄造方法，簡稱壓鑄其最終產(chǎn)品是壓鑄件.二.壓鑄槪論壓鑄模設計Macherchen2013/4/175壓鑄設備壓鑄模設計r熱室壓鑄機、冷室r立式（全）i臥式熱室壓鑄機的壓室通常浸入坦鍋的

2、金屬液中9如圖示M1沖頭Macherchen2013/4/176三.壓鑄制程溶湯的流動方式（_）噴射及噴WE三.壓鑄制程溶湯的流動方式（二）壓力流因沖撞，磨擦和氣體阻力等（抽象）,運動能量耗盡（常發(fā)生在加強筋，凸臺,遠離澆口之部位）,具有接受後繼金屬液中供給的壓力能,從而使金 屬液沿著型腔內(nèi)壁前進的特性利用這特性,可便以型腔排氣.在壓力流充 塡的部位,匯集著由噴射和噴射流所充塡部分的氣體，必須開設排氣槽（三）再噴射壓鑄模設計2013/4/17Macherchen壓鑄模設計由悄肘、嗆射流轉(zhuǎn)變 0 巫力流a.噴射的神桃tMMWWWt展b.金叭”林t入HJW半的晤saUJKS卻sec*.尢朋心的HH

3、ft可先充墳阻力較大的部位及沒有拚氣槽的部垃（方0於利用丿因為屋力流無法完成充填）Macherchen2013/4/177（四）補縮金屬流（保壓時間）四成型工藝Macherchen2013/4/178（-）壁厚鋅合金：0.3MM（最小）鋁：0.5MM最小孔徑：0.7MM螺紋螺距：0.75MM最大壁厚與最小壁厚之比不要大于 3：1 （應設計壁厚均勻，保証足夠強度與剛度的前提）Macherchen四成型工藝（二）加強肋：大于或等于2.5MM,會降低抗拉強度，易產(chǎn)生氣孔, 縮孔。設計原則：1,受力大，減小壁厚，改善強度.2,對稱布置，壁厚均勻，避免縮孔氣孔.壓鑄模設計3,與料流方向一致，避免亂流.4

4、,避免在肋上設置任何零部件.壓鑄模設計2013/4/17四成型工藝2Macherchen2013/4/1710（三）脫模斜度壓鑄模設計壓鑄模設計合金配合面非配合面外（a）內(nèi)*)外（a）內(nèi)鋅合金101545J鋁合金1530,30,r通常外為內(nèi)的-半2013/4/17Macherchen四成型工藝（四）圓角當hi二h時:I垠小=Kh5 人二hR=r+hR=r+h+h3Kfftr鋅：1/4l鋁:1/2四成型工藝2Macherchen2013/4/1711四成型工藝Macherchen2013/4/1712壓鑄模設計合金最小螺距（P）最小螺紋外徑最大螺紋長度鋅0.75外內(nèi)外內(nèi)6108P5P鋁11020

5、6P4P（A）嵌件（五）孔鋅：0.81.5（最小直徑）鋁：2.0-2.5（最小直徑）（六）文字：凸凹紋，直紋例：平行紋（直紋）高0.7MM,間距1MM,角度60.5外俚34.5mm共104牙四成型工藝（七）螺紋，齒輪壓鑄模設計2013/4/17Macherchen11五壓鑄合金及其性能2013/4/1714(_)壓鑄合金鋁(Al)鋅(Zn).鎂仆 9) 鉛(Pb).錫(Sn).鋼(Gu)(二) 壓鑄合金之鋅合金熱室壓鑄用鋅合金中有效合金元素:鋁(A1),銅(Gu),鎂(Mg)有害雜質(zhì)元素:鐵(Fe),硅(Si),鉛(Pb),鍋(Gd),錫(Sn)KYV-Y-來源於鋁來源於鋅五壓鑄合金及其性能壓

6、鑄模設計壓鑄模設計2013/4/17Macherchen13五壓鑄合金及其性能2013/4/1814A一_ 一 1133心A一 FSU_J廠f.H .0*&se. 1” irJ XCw*. iQ 42G八rIt *Itft I 4 4: _2-1 . Ut4W587.091&7V2Er M4.M$.46 6417“ 八； *、a 109r *11 ffl r I M.ieIt*V UJ ? 1AK It0 419 4|9Mt90 4宀二A/ |(N|01Macherchen五壓鑄合金及其性能Macherchen2013/4/1716JIS H5301 FS QQ-Z-363BA

7、STMB86SAE J168bHFA55-010BS1004DIN 1743ISO301UNSNo. 3ZDC2AC-10AAG10A903Z-A1GACD-ZnAIIZnal 1Z33521No. 5ZDC1AC11AAG41A925Z-A1UIGBCD-2nAI1ulZnAIiulZ35530五壓鑄合金及其性能熱室壓鑄鋅合金中的合金元素合金兀素金呂鋁的加入可、降低合金對鐵的反應能力，因此降低了合金對鋅鍋，鵝 頸及模具的侵蝕降低合金的熔點增加合金的流動性能改善合金的機械性能 產(chǎn)生 FezAb浮渣，造成其含量的下降JIS憶鎬鋅合金成份櫟洙壓鑄模設計編號化學成 份fv注AICuPbFeCdSnZ

8、n虧用例鋅合5-i.25O.O3-O O60.0030.075X0020.001餘腐蝕件?。喊踩\介僉肆結(jié)件1極ZDCI5-1.250.024060.005aiJ.OH0.003鋅合金3 130. 03u.03 aub0.0030.0750020.001性住水箱飾跟.化汕鋅仟仝耶綃件1種ZDC23.5-430.250.02-0.060.005QI10040.003各九索對鋅合金性質(zhì)的影轡2013/4/17仔益鋁(AF)(Cr)錦(Sb)矽（SOftl(Ba)鎰(Mn)|i (As)M(Na)給(Co)如(Mo)tH (Be)湖(Sn)銅(Cu)鉀(K)編(Cd)

9、tk (TiSI Mc)SU(A)斜(Ca)SH(V)織FI,達到高速充塡13:（快速增壓階段）快速充塡直止充滿 型腔最大値F3爲壓射壓力14:F4靜壓力對鑄件.壓實（壓射力與時間關(guān)係曲線見右圖）2013/4/17壓鑄模設計2013/4/17Macherchen23壓鑄模設計六壓鑄工藝Macherchen2013/4/1726定義2 :壓射壓力就是在充模剛結(jié)束時壓射沖頭作用在金屬液面上的力。定義3 :壓射壓力是以壓射比壓來表示，壓射比壓就是充模結(jié)束時，壓射沖頭作用于單位面積金屬液面上的壓力。上=JE F:壁射壓力(N)A rd * d ：壓室直徑(m)A：沖5S戡面漬(m2)H時比H與壓肘壓力

10、成正比.輿壓鉗;中頸的戡面厲戒反比壓鑄模設計絆臺金的壓射比壓的3( =3mm30MPa50MPa簡單40MPa復雅6(fPa復雜賁際比壓應等于計算比壓乘以壓力損減系數(shù)K(約088)比壓大小可通過調(diào)節(jié)壓鑄機的壓射力和更換不同直徑的壓室來實現(xiàn)。2013/4/17Macherchen25壓鑄模設計六壓鑄工藝(二)充塡速度及其選擇充塡速度是指熔融余竊地壓射沖頭壓力的作用下通過內(nèi)澆口時的線速度。影響充塡速度的因素有壓射速度，壁肘比壓和內(nèi)澆口截面積等。根撐等;無童淫繪方也A|V, = A2V2Y二MA,=nP2ViA： 4A2VI壓肘連度(nVs)V：充填速建(in/s)Ai 更室沖頑裁面積()心內(nèi)澆截面

11、猶D鑿室沖頭倉徑在設計壓鑄模時內(nèi)澆口的設直一般應預留出修漠位置以便在試模時修整 截面大小。匿內(nèi)澆口面積過小充型壓力損失增加加大壓鑄機負荷則充塡速度 過大，液態(tài)余屬呈噴射狀進入型腔壓鋳件內(nèi)部組織氣孔量增加高速沖蝕型 腔影響壽命C當澆口尺寸足夠人以后充塡速度控制主耍是通過調(diào)節(jié)壓射速度 來實現(xiàn)。六壓鑄工藝Macherchen2013/4/17272013/4/1728六壓鑄工藝沖頭空行程壓射速度：（m/s）鋅合金：0 30 5六壓鑄工藝（三）合金的澆注溫度溶點：389 C澆鑄溫度：425 C逐層-混一狀凝固（四）模具溫度簡單：180C200C（連續(xù)工作）模具預熱13OC18OC復雜：190 C220

12、 C （連績工作）模具預熱15（） C200C（五）充塡時間與持壓時間金屬液自開始進入模具型腔到充滿所需的時間稱爲充模時間 因素：大小，復雜程度，澆口處的面積，充塡速度m鑄件重量（kg）t=pA2Vp-流體密度（Kg/m禺內(nèi)還口截面積伯努力方程壓鑄模設計（因粘性，表面張力，內(nèi)磨擦）P“：阻力系數(shù)鋅合金55.4V27T2013/4/17Macherchen沖壓鑄模設計m/s ）P:流1H壓力（Pa）Q :流體密度（Kg/m5）V2=2013/4/1729八允塡速度NdacherchenMacherchen2013/4/1730七特殊壓鑄工藝產(chǎn)牛氣孔疏松的原因:高速充模氣末完全排出及凝固收縮得不到

13、充分補縮。（一）真空壓鑄特點：1顯著減少氣孔組織更致密提高了力學性能：2減小允型反壓力,成型好表面質(zhì)量得到改善：3可減小或不用排氣系統(tǒng)；4結(jié)構(gòu)復雜成本高般只適用于薄壁流程較長的鋳件而對壁厚不均較厚凸臺的 錯件則加重縮松.（-）充氧壓鑄（P F法壓鑄）又稱無氣孔壓鑄（既氣孔無氧氣）特點:1消除氣孔，提高力學性能；2.可對充氧壓鑄件進行熱處理強度增高30%屈服強度增強100%;3充氧壓鋳可在200-300 o C環(huán)境工作可焊接；4.與真空相比結(jié)構(gòu)簡單投資少操作方便；5.操作時應注意安全.“Macherchen七特殊壓鑄工藝（三）精速密壓鑄（ACURAD）特點：1雙沖頭壓鑄；2.克服卷氣，收縮產(chǎn)生針孔；3.內(nèi)澆口采取定向凝固（下方）.便于補縮.（四）半固態(tài)壓鑄合金所呈現(xiàn)狀態(tài)：樹枝狀晶體 一網(wǎng)狀一 打碎呈球形團塊后壓鑄壓鑄模設計29壓鑄模設計Macherchen2013/4/