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文檔簡介

1、目 錄1、整個工廠的工藝流程2、壓鑄原理3、壓鑄合金及熔煉4、壓鑄機 5、壓鑄模6、壓鑄工藝7、壓鑄件缺陷及原因8、鎂合金壓鑄安全作業(yè) 壓鑄鈍化研磨機加烤漆絲印成品一、整個工廠生產(chǎn)流程 二 、壓鑄原理1 1、壓鑄概念、壓鑄概念熔融金屬在高壓高速下充填鑄型熔融金屬在高壓高速下充填鑄型, ,并在高壓下結(jié)晶凝固形成鑄件并在高壓下結(jié)晶凝固形成鑄件. .特征特征: :高速高速, ,高壓高壓. .2 2、金屬填充型腔的流態(tài)、金屬填充型腔的流態(tài) 介紹三種填充理論介紹三種填充理論 2.12.1噴射填充噴射填充 填充分二個階段填充分二個階段: :沖擊階段和渦流階段沖擊階段和渦流階段 沖擊階段沖擊階段: :在速度

2、在速度, ,壓力保持不變的前提下壓力保持不變的前提下, ,金屬液金屬液 進入內(nèi)澆口后進入內(nèi)澆口后, ,仍保持仍保持著內(nèi)澆口的截面形狀著內(nèi)澆口的截面形狀, ,沖擊到正對面的型壁處沖擊到正對面的型壁處. . 渦流階段渦流階段: :向著內(nèi)澆口反向填充向著內(nèi)澆口反向填充 這種理論比較適用于薄壁內(nèi)澆口這種理論比較適用于薄壁內(nèi)澆口, ,高速填充的長方形鑄件高速填充的長方形鑄件 2.22.2全壁厚填充理論全壁厚填充理論 由德國學(xué)者在由德國學(xué)者在19371937年提出年提出, ,內(nèi)澆口厚度值取內(nèi)澆口厚度值取0.52mm, 0.52mm, 內(nèi)澆口與鑄件的厚度內(nèi)澆口與鑄件的厚度比值為比值為f/Ff/F在在0.10

3、.60.10.6范圍內(nèi)范圍內(nèi). . 這種理論認(rèn)這種理論認(rèn): : 金屬液通過內(nèi)澆口進入型腔后金屬液通過內(nèi)澆口進入型腔后, ,即擴張到型壁即擴張到型壁, ,然后沿著整然后沿著整個型腔截面向前填充個型腔截面向前填充, ,直到整個型腔充滿為止直到整個型腔充滿為止.2.32.3三階段填充三階段填充 由英國學(xué)者由英國學(xué)者19441944年提出年提出. . 第一階段第一階段: 液態(tài)金屬射入型腔沖擊型壁后液態(tài)金屬射入型腔沖擊型壁后,沿著型腔各方向擴展沿著型腔各方向擴展,在正常在正常 的傳熱條件下的傳熱條件下,與型腔壁面相接觸的部位形成一層凝固層與型腔壁面相接觸的部位形成一層凝固層,亦即鑄件的表面亦即鑄件的表面

4、 層層. 第二階段第二階段: 鑄件表面成殼后,型腔繼續(xù)受到液體金屬的填充,凝固層鑄件表面成殼后,型腔繼續(xù)受到液體金屬的填充,凝固層 逐漸增厚,此時合金的粘度亦增,而處于中心部位的液體金屬,在第二階逐漸增厚,此時合金的粘度亦增,而處于中心部位的液體金屬,在第二階 段結(jié)束時,尚處于液態(tài),除了繼續(xù)得到液體金屬的補充外,仍可承受來自段結(jié)束時,尚處于液態(tài),除了繼續(xù)得到液體金屬的補充外,仍可承受來自 壓室的壓射壓力。壓室的壓射壓力。 第三階段第三階段: 金屬液全部充滿型腔,連同澆注系統(tǒng)及壓室形成一個封閉的金屬液全部充滿型腔,連同澆注系統(tǒng)及壓室形成一個封閉的 水力系統(tǒng),在這個系統(tǒng)中各處的壓力均等,壓射力仍可

5、通過尚未凝固的內(nèi)水力系統(tǒng),在這個系統(tǒng)中各處的壓力均等,壓射力仍可通過尚未凝固的內(nèi) 澆口作用于鑄件,達到進一步增壓的目的。澆口作用于鑄件,達到進一步增壓的目的。 3、金屬液在不同條件下的流態(tài)分析、金屬液在不同條件下的流態(tài)分析 3.13.1不同厚度內(nèi)澆口所出現(xiàn)的流態(tài)不同厚度內(nèi)澆口所出現(xiàn)的流態(tài) 改變內(nèi)澆口厚度與鑄件厚度之比,除了影響填充的速度和時間外,也改變內(nèi)澆口厚度與鑄件厚度之比,除了影響填充的速度和時間外,也 影響金屬液在型腔內(nèi)的流態(tài)。影響金屬液在型腔內(nèi)的流態(tài)。 3.23.2內(nèi)澆口開在型腔一側(cè)的流態(tài)內(nèi)澆口開在型腔一側(cè)的流態(tài) 金屬液沿側(cè)壁填充向前,到達頂端后包圍,聚集,向反方向填充,聚金屬液沿側(cè)壁

6、填充向前,到達頂端后包圍,聚集,向反方向填充,聚 集處有旋渦包氣。集處有旋渦包氣。 3.33.3薄壁型腔填充流態(tài)薄壁型腔填充流態(tài) 金屬流的厚度接近型腔的厚度,金屬流入是的飄動,與型腔一側(cè)或兩側(cè)金屬流的厚度接近型腔的厚度,金屬流入是的飄動,與型腔一側(cè)或兩側(cè) 相接觸。相接觸。3.4型腔轉(zhuǎn)角處的流態(tài)型腔轉(zhuǎn)角處的流態(tài)金屬液入型腔轉(zhuǎn)角處會產(chǎn)生旋渦金屬液入型腔轉(zhuǎn)角處會產(chǎn)生旋渦 3.5圓弧面處的流態(tài)圓弧面處的流態(tài)4、壓鑄過程中的主要參數(shù)說明、壓鑄過程中的主要參數(shù)說明1)起始階段起始階段 金屬液澆入壓室金屬液澆入壓室, 準(zhǔn)備壓射。準(zhǔn)備壓射。2)慢速封口階段慢速封口階段 壓射沖頭慢速移動越過澆料口,這時推動金屬

7、的壓力為壓射沖頭慢速移動越過澆料口,這時推動金屬的壓力為P。作用有二:作用有二: a:克服壓射油缸中活塞在移動時摩擦力克服壓射油缸中活塞在移動時摩擦力 b:沖頭與壓室之間的摩擦力沖頭與壓室之間的摩擦力tt3)金屬液積聚階段 沖頭以稍高于慢速封口階段速度前進,此時金屬液充滿整個壓室前端,聚集到內(nèi)澆口前沿之處,壓力上升達到P1。 4)填充階段 其壓射力由于受到內(nèi)澆口處阻力的影響升高至P2,而此時的沖投宿度、沖頭速度則要求達到調(diào)定的運動速度。5)增壓階段增壓階段 增大壓力使鑄件結(jié)晶凝固時組織致密,輪廓清晰。增大壓力使鑄件結(jié)晶凝固時組織致密,輪廓清晰。ttt(1 1)階段)階段 沖頭起始動作到內(nèi)澆口之

8、前沖頭起始動作到內(nèi)澆口之前 T1T1系統(tǒng)壓力建立時間系統(tǒng)壓力建立時間(2 2)階段)階段 型腔基本沖滿型腔基本沖滿 T2T2增壓延遲時間增壓延遲時間(3 3)階段)階段 增壓延遲增壓延遲 T3T3增壓壓力建立時間增壓壓力建立時間(4 4)階段)階段 持壓持壓 T4 T4 增壓時間增壓時間 一般希望在系統(tǒng)壓力建立以后立即增壓,以便達到緊實鑄件,壓縮一般希望在系統(tǒng)壓力建立以后立即增壓,以便達到緊實鑄件,壓縮消除內(nèi)部氣孔和縮孔的目的,增壓時間(消除內(nèi)部氣孔和縮孔的目的,增壓時間(T4T4)一般在)一般在0.010.030.010.03秒范圍秒范圍內(nèi)為佳,增壓延時(內(nèi)為佳,增壓延時(T2T2)過長或增

9、壓建立時間()過長或增壓建立時間(T3T3)太長都會造成整個)太長都會造成整個增壓時間增壓時間T4T4延長,這對鑄件的質(zhì)量十分不利。延長,這對鑄件的質(zhì)量十分不利。(1)(2)(3)(4)tvs(tT)(t1)(t2)(t3)(t4)三、壓鑄合金及熔煉壓鑄合金性能壓鑄合金性能 1.物理性能:合金的物理性能是指它們對各種物理現(xiàn)象,如,溫度變化,電,磁等的作用所引起的反應(yīng),它有密度,熔點,熱膨脹,導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性等項內(nèi)容。 2.化學(xué)性能:合金的化學(xué)性能是它們在各種介質(zhì)中與其它元素起化學(xué)反應(yīng)的能力,主要是耐蝕性。 3.機械性能:合金的機械性能是指它抵抗外力作用而表現(xiàn)出來的特性,也稱為力學(xué)性能,如強度,硬

10、度,塑性,彈性,和沖擊韌性,一般以抗拉強度,屈服強度,塑性,延伸率,斷面收縮率,硬度來衡量和反映金屬和合金的機械性能. 4.工藝性能:合金的工藝性能是指它們是否易于加工成形的性能,它包括:可鑄性,可鍛性,可焊性,切削加工性,電鍍性和熱處理性等。 合金的鑄造性:流動性,收縮性,熱裂,鑄造應(yīng)力,偏析,吸氣,雜質(zhì)。流動性:指合金液充填型腔的能力;影響因素:澆注溫度,模具溫度,壓力,壓射速度,鑄件結(jié)構(gòu)。收縮性:合金從液態(tài)到凝固完畢直至常溫過程中所產(chǎn)生的體積和尺寸的變化,總稱為收縮,可分三個階段:液態(tài),收縮,凝固收縮和固態(tài)收縮。 壓鑄件收縮的大小,主要取決于合金種類,化學(xué)成分,澆注溫度,壓射比壓,持壓及

11、留模時間,模具溫度及鑄件結(jié)構(gòu)等。熱裂:是指合金在高溫狀態(tài)形成的裂紋。影響因素:鑄型阻力,鑄件結(jié)構(gòu),澆注溫度。鑄造應(yīng)力:根據(jù)應(yīng)力產(chǎn)生原因分熱應(yīng)力,相變應(yīng)力和收縮應(yīng)力。 防止鑄件產(chǎn)生 裂紋或變形,除鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計合理(即具有良好的壓鑄工藝性)外,在壓鑄工藝上應(yīng)采取妥善措施,使合金同時結(jié)晶凝固,并盡可能使鑄件壁厚均勻。避免合金局部積聚,轉(zhuǎn)折處避免尖角,選擇合理的澆注系統(tǒng)和溢流系統(tǒng),以減少鑄件各部分的溫度差??偟哪康氖菧p免鑄造應(yīng)力產(chǎn)生。偏析:鑄件化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象稱為偏析。成分不一致勢必會影響其機械及物理性能。吸氣:各種鑄造有色合金都有吸收氣體的特性,尤其在合金達到熔點時氣體的溶解度劇烈增加。氣密性:

12、合金的氣密性是指鑄件承受高壓氣體或液體的作用而不滲漏的能力,它通常反映著鑄件內(nèi)部的致密程度,一般規(guī)律是合金的凝固溫度范圍愈窄,鑄件產(chǎn)生疏松的傾向愈小,因而氣密性愈高。壓鑄合金分類壓鑄合金分類 壓鑄有色合金:高熔點合金鋁鎂銅合金 低熔點合金鋅錫鉛合金合金特性及表示方法合金特性及表示方法 1 1、鎂合金特性及用途、鎂合金特性及用途 比重輕,密度小,僅為1.8g/cm3,是鋁的2/3。 比強度高,長期使用不易變形( /r=1416) 具有良好的剛性,耐沖擊性和減震性 抗疲勞,防輻射,電磁屏蔽性好,散熱性好 尺寸穩(wěn)定,壓鑄性好,鑄件最小壁厚可達0.6mm 和鐵親和力小,不易粘模,切削加工性能好 高溫脆

13、性,熱裂傾向大 耐蝕性差 可循環(huán)使用 2 2、 用途用途 利用鎂合金比重小,比強度大,耐沖擊,吸震性好,散熱性,電磁屏蔽等特性,廣泛應(yīng)用于航空,航天,汽車,摩托車,儀器儀表,電動工具及3C制品。3 3、常用的壓鑄鎂合金、常用的壓鑄鎂合金 最常用的壓鑄鎂合金為AZ91D,AM60B,AM50A。其中AZ91D被廣泛應(yīng)用,是因為其強度高,流動性好,耐蝕性佳。 AM系列的合金適用于需要良好延展性及耐沖擊性,例:汽車的方向盤,儀表板架,座椅架等。4 4、鎂合金牌號表示法、鎂合金牌號表示法歐洲標(biāo)準(zhǔn) 歐洲對鎂合金的表示方法:ENMC Mg Al9Zn 1(A)EN表示歐洲標(biāo)準(zhǔn),M表示鎂,Mg Al 9 Z

14、n 1表示主要元素及成分 A表示版本編號 美國標(biāo)準(zhǔn):即ASTM標(biāo)準(zhǔn)的鎂合金表示法 在ASTM標(biāo)準(zhǔn)里,鎂合金是以字母,數(shù)字碼來表示,前兩個英文字母代表除了鎂以外最多的兩種元素,中間兩數(shù)字代表這兩種元素的重量百分比,不同的字母代表如下: A代表鋁(Al) Zn代表鋅(Zn) M代表錳(Mn) S代表硅(Si) E代表稀土元素 中國標(biāo)準(zhǔn)國內(nèi)鎂合金牌號表示法:由鎂和主要合金元素的化學(xué)符號組成例:Z Mg Al 8 Zn (即5號鑄鎂)Z表示鑄造, Mg表示鎂錠,Al 8 Zn表示合金中主要各種元素符號及含量5 5、鎂錠預(yù)熱、鎂錠預(yù)熱一般鎂極易與空氣中水分,氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng):Mg + O2 2MgO(s

15、) Mg +H2O Mg(OH)2+H2+Q 因此,鎂錠表面是又MgO,Mg(OH)2 的膜組成,但MgO和Mg(OH)2 都會吸附水分。若把受潮鎂錠加入熔融鎂液,極易引起熔爐爆炸,因而鎂錠加入鎂液前必須預(yù)熱去除表面水分。預(yù)熱溫度:150攝氏度350攝氏度。6、鎂合金熔化及保護爐、鎂合金熔化及保護爐 合金熔化可以通過電阻式,感應(yīng)式,然油或然氣加熱。從安全操作及溫度控制方面著想,采用電阻加熱爐,目前普遍采用雙室熔化爐(一個室用作熔化,一個室用作保溫),它的優(yōu)點在于大部分溫度變動和雜質(zhì)只存在于熔化爐中。每1000公斤熔料大約耗電400500千瓦小時。 熔化狀態(tài)的鎂與空氣中的氧氣和水分接觸將發(fā)生劇烈

16、的反應(yīng),因此需要避免空氣進入到鎂液中去。目前普遍采用氣體保護方式保護容了。保護氣體以SF6 +N2 的混合氣體為例來說明其保護原理:覆蓋在鎂湯表面的保護氣體是經(jīng)由一連串的化學(xué)反應(yīng),形成一層n 微米厚的薄膜,產(chǎn)生保護效果: Mg(液)+O2 MgO Mg(液)+O2 +SF6 MgF2 + SO 2 F2 MgO+ SF6 MgF2+ SO 2 F2 薄膜的主要成分是結(jié)構(gòu)較疏松的MgO和較致密的Mg F2 。四、壓鑄機四、壓鑄機 壓鑄機是壓鑄生產(chǎn)的最基本的設(shè)備,是壓鑄生產(chǎn)中提供能源和選擇最佳壓鑄工藝參數(shù)的條件,是實現(xiàn)高速高壓壓鑄特點而獲得壓鑄件的保證基礎(chǔ)。 4.14.1壓鑄機分類及型號規(guī)格壓鑄機

17、分類及型號規(guī)格 壓鑄機通常按壓室的受熱條件的不同分為冷室壓鑄機和熱室壓鑄機兩大類。 冷室壓鑄機又因壓室和模具放置的位置和方向不同分為臥式,立式和全立式三種。 熱室壓鑄機的主要特點是在壓室和壓射沖頭浸在熔融金屬液中。冷室壓鑄機的主要特點是壓室內(nèi)和壓射沖頭不浸在熔融的金屬中,冷室壓鑄機的臥式最為常見。4.24.2壓鑄代號的意義壓鑄代號的意義. . 國產(chǎn)壓鑄機的代號全意如下(根據(jù)部標(biāo)JB30000-81規(guī)定). J I a b c d J:代表金屬壓鑄機 I:特性符號:有I表示機器是自動或半自動. a:代表機器分類 1-代表冷室壓鑄機 2-代表熱室壓鑄機 b:代表機器的型式 1-代表臥式壓鑄機 2-

18、代表立式壓鑄機 c:代表機器鎖型號力參數(shù),近似鎖型號力的1/100KN. d:代表機器的改型順序號如A、B、C 舉例: JI213型-表示250KN的自動熱室臥式壓鑄機 JI25B型-表示為2500KN第二次改型的臥式冷室壓鑄機4.34.3壓鑄造的參數(shù)規(guī)格壓鑄造的參數(shù)規(guī)格 部標(biāo)JB2590-75規(guī)定,熱室壓鑄機有9種規(guī)格,合于是力從100KN到10000KN,冷室臥式壓鑄機有11種規(guī)格,合型力從250KN到35000KN,壓鑄機的基本參數(shù)有:合型力、壓射力、壓型厚度(最小、最大)動型板行程、拉杠內(nèi)間距水平垂直、頂出力、頂出行程、壓射位置,一次金屬澆入量、壓室直徑、空循環(huán)周期。4.44.4熱室內(nèi)

19、壓鑄機與冷室壓鑄機比較熱室內(nèi)壓鑄機與冷室壓鑄機比較壓室種類 熱壓室 冷壓室 結(jié)構(gòu)特點 壓室內(nèi)與合金熔爐連成一個整體 壓室與熔爐各自分開應(yīng)用范圍 壓鑄鋁、錫、鋅、鎂等腰三角形合金的鑄件 壓鑄鋅、鋁、鎂、銅等腰三角形合金鑄件 優(yōu)點 1.結(jié)構(gòu)簡單金屬氧化2.夾雜少3.生產(chǎn)效率高1.比壓高、能獲得組織致密鑄件2.能壓鑄較大的鑄件3.能壓鑄高熔點合金鑄件 缺點 1.比壓低2.壓室更換不便 1.能源消耗較大2.操作較煩3.生產(chǎn)效率比熱室機低 4.54.5壓鑄機基本結(jié)構(gòu)壓鑄機基本結(jié)構(gòu) 壓鑄機的基本結(jié)構(gòu)由以下八個部分組成:合模機構(gòu);壓射機構(gòu);液壓傳動系統(tǒng);控制、操縱系統(tǒng);機座與油箱;頂出器及液壓抽芯器;冷卻、

20、潤滑系統(tǒng);安全防護裝置。五、五、壓鑄模壓鑄模 5.1 5.1壓鑄模在生產(chǎn)中的作用壓鑄模在生產(chǎn)中的作用 壓鑄模是壓鑄生產(chǎn)中的重要工藝裝備,它對生產(chǎn)能否順利進行,鑄件質(zhì)量的優(yōu)劣合格率的高低、作業(yè)循環(huán)的快慢起著極為重要的作用。1.決定著鑄件的形狀和尺寸公差等級;2.其澆注系統(tǒng)(特別是澆口位置)決定了熔融金屬的填充狀況。3.溢流排氣系統(tǒng)影響著熔融金屬的溢渣排氣條件。4.控制和調(diào)節(jié)壓鑄過程的熱平衡。5.決定了鑄件的表面質(zhì)量及變形程度。6.模具的強度限制了壓射比壓的最大限度。7.影響生產(chǎn)效益。 5.2 5.2 壓鑄模結(jié)構(gòu)壓鑄模結(jié)構(gòu) 壓鑄模式是由定模和動模兩個主要部分組成的,定模與機器壓射部分連接,并固定于

21、其上,澆注系統(tǒng)壓室內(nèi)相通。動模則安裝在機器的動模型板上,并隨機器型板的移動而與定模式合攏或分開。 5.35.3壓鑄模所處的工作狀況對模具的影響壓鑄模所處的工作狀況對模具的影響 a.熔融的金屬液以高壓高速進入型腔,對模具成型零件的表面產(chǎn)生激烈的沖刷,使模具表面產(chǎn)生腐蝕和磨損,壓力還會造成型芯的偏移和彎曲。 b.在填充過程中,金屬液雜質(zhì)和熔渣對模具形成形表面回產(chǎn)生復(fù)雜的化學(xué)作用,加速表面的腐蝕和裂紋的產(chǎn)生。 c.壓鑄模在每一個鑄件生產(chǎn)過程中都回經(jīng)歷高溫到低溫,這樣模具材料經(jīng)過不斷的熱膨冷縮,當(dāng)交變應(yīng)力超過模具材料的疲勞極限時,型腔表面首先產(chǎn)生裂紋。5.45.4澆注與溢流系統(tǒng)澆注與溢流系統(tǒng) 壓鑄模的

22、澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)熔融金屬填充型腔的通道。對金屬液的流動方向,排氣條件,模具的熱分布,壓力的傳遞,填充時間和填充速度等各個方面,起著極為重要的控制與調(diào)節(jié)作用,并對鑄件質(zhì)量,生產(chǎn)效率,模具壽命起著決定性的作用,壓鑄生產(chǎn)中所帶來的鑄件廢品及缺陷,很多是由于澆注系統(tǒng)設(shè)計不動所造成。 溢流系統(tǒng)是熔融金屬填充型腔的過程中,排除氣體,清除涂料余燼,以及冷金屬的通道和處所,它與澆注系統(tǒng)共同對填充條件和模具的熱分布起著控制作用。 六六 、壓鑄工藝、壓鑄工藝 壓鑄工藝是將壓鑄機.壓鑄模和壓鑄合金三大要素有機的組合而加以綜合運用的過程。主要工藝參數(shù):比壓.充填速度.沖天時間.模溫。6.16.1壓力壓力 壓力是使鑄件獲

23、得組織致密和輪廓清晰的重要因素。 在壓鑄生產(chǎn)中,壓力的表示形式有壓射力和比壓兩種。6.1.1壓射力壓射力是壓鑄機在壓射機構(gòu)中推動壓射活塞運動的力。 P壓射力=PgD/4 P為缸的壓射腔內(nèi)工作液的壓力 D為壓射缸直徑 G為中立加速度6.1.2比壓 壓室內(nèi)熔融金屬在單位面積上所受的壓力為比壓。比壓是熔融金屬在填充過程中各階段實際得到的作用力的大小的表示方法。 將填充階段的比壓稱為填充比壓,將增壓階段的比壓稱增壓比壓。填充比壓用來克服澆注系統(tǒng)和型腔中的流動阻力,特別是內(nèi)澆口處的阻力,使金屬液流保證達到需要的內(nèi)澆口速度。而增壓比壓則是決定了正在凝固的金屬所受到的壓力以及知識所形成的脹型離的大小。6.1

24、.3壓力的作用和影響比壓對鑄件機械性能的影響 比壓增大,結(jié)晶細(xì),結(jié)晶層增厚,由于填充特性改善,表面質(zhì)量提高,氣孔影響減輕,從而抗拉強度提高,但延伸率有所降低。對填充條件的影響 合金溶液在高比壓作用下填充型腔,合金溫升高,流動性改善,有利于鑄件質(zhì)量的提高。6.1.4影響壓力的因數(shù)壓鑄和金的特性:如熔點.流動性等合金澆注溫度和模具溫度鑄件結(jié)構(gòu)和澆注系統(tǒng)設(shè)計,填充阻力越大,壓力損失也就越大壓鑄機壓射系統(tǒng)特性和增壓效果6.1.5比壓的選擇1)壓鑄件特性;結(jié)構(gòu)復(fù)雜.薄壁.有氣密性要求.要求強度高.要高比壓. 結(jié)構(gòu)簡單.厚壁件選低比壓2)合金的特性:結(jié)晶溫度范圍大,流動性差,密度大,比壓選高些3)澆注系統(tǒng)

25、:阻力大,流程長,比壓高些4)溫度:溫度(金屬液與模具)低時,比壓選高些6.26.2壓射速度壓射速度 壓鑄過程中,壓射速度受壓力的直接影響,又與壓力共同對鑄件內(nèi)部質(zhì)量,表面要求和輪廓清晰度起著重要的作用,速度有沖頭速度和內(nèi)澆口速度兩種。6.2.1壓射速度 壓室內(nèi)的壓射沖頭推動熔融金屬移動時的速度稱為壓射速度(沖頭速度)壓射速度又分為兩級,1級為慢壓射速度(有利排除壓室中氣體)2級為快壓射速度(使金屬液快速充滿型腔)快壓射速度的作用和影響 A:快壓射速度對鑄件機械性能影響 提高壓射速度,改善合金流動性,有利消除流痕、冷隔等缺陷,提高機械性能和表面質(zhì)量,但速度過快時,易產(chǎn)生渦流包氣,機械性能下降。

26、 B:快壓射速度對填充特性的影響 提高壓射速度使合金溶液在填充型腔時的溫度上升,改善填充條件??靿荷渌俣鹊倪x擇和考慮的因素 A:壓鑄合金的特性;熔化潛熱和合金的比熱和導(dǎo)熱性,凝固溫度范圍。 B:模具溫度高時,壓射速度可適當(dāng)降低 C;鑄件質(zhì)量要求:表面質(zhì)量要求高和薄壁復(fù)雜件,采用較高的壓射速度高速壓射起點6.2.2內(nèi)澆口速度 熔融金屬通過內(nèi)澆口導(dǎo)入型腔時的線速度即為澆口速度。 V內(nèi)= F室V射/ F內(nèi)V內(nèi)內(nèi)口速度澆 F室=壓室截面積 F內(nèi)內(nèi)澆口截面積 V射 沖頭速度 鎂合金件內(nèi)澆口速度薄壁件一般選擇在6080m/s左右,厚壁件50m/s左右. 6.3 6.3溫度溫度 壓鑄過程在中,溫度對填充過程

27、的熱狀態(tài),以及操作的效率等方面起著重要的作用。壓鑄中所指的溫度是指澆注溫度和模具溫度。6.3.1澆注溫度 熔融金屬的澆注溫度是指它自壓室進入型腔時的平均溫度,由于對壓室內(nèi)的金屬液的溫度測量不方便,一般以保溫爐的溫度來表示。澆注溫度的作用和影響A:氣體在合金中的溶解度,隨溫度的升高而增大,雖在壓鑄過程中難分析出,但對塑性有影響B(tài):鋁、鎂合金隨溫度升高氧化加劇,氧化夾雜物使合金性能惡化。因此合金過熱,易產(chǎn)生縮孔、裂紋、氣孔、氣泡,故機械性能降低。合金溫度過低,產(chǎn)生成分不均勻,流動性差,影響填充。選擇澆注溫度的重要因素A:合金的性質(zhì):熔點、熱容量、凝固范圍等,對鎂合金熱容量小,澆注溫度可偏高點B:鑄

28、件的復(fù)雜程度C:模具溫度較高時,可適當(dāng)降低澆注溫度D:比壓和壓射速度,均對合金溫度有直接影響,可使合金溫度提高。合金澆注溫度選擇 鎂合金熱室澆注溫度630650 鎂合金冷室澆注溫度6606906.3.2模具溫度模具溫暖度的作用和影響A:在填充過程中,模溫對金屬液流溫度、黏度、流動性、填充時間、填充流態(tài)等,均有較大影響。模溫過低時,表層冷凝后又為高速液流破碎,產(chǎn)生表層缺陷;模溫過高時,雖有利獲得光潔的鑄件表面,但易出現(xiàn)收縮凹陷。B:模溫對合金溶液冷卻速度、結(jié)晶狀態(tài)、收縮應(yīng)力均有明顯影響。模溫過低,收縮應(yīng)力增大,鑄件易產(chǎn)生裂紋。C:模溫對模具壽命影響甚大,激烈的溫度變化,形成復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài),頻繁的

29、應(yīng)力交變導(dǎo)致早期龜裂。D:模溫對鑄件尺寸公差等級的影響,模溫穩(wěn)定則鑄件尺寸收縮率也相應(yīng)穩(wěn)定。影響模具溫度的主要因素A:合金澆注溫度、熱容量和導(dǎo)熱性B:澆注系統(tǒng)和溢流槽的設(shè)計,用以調(diào)整平衡狀態(tài)C:壓鑄比壓和壓射速度D:模具設(shè)計,模具體積大、熱容量大,模溫波動較小E:模具合理預(yù)熱,提高初溫,有利于改善熱平衡,提高模具壽命F:模具潤滑起到隔熱和散熱作用模具溫度的選擇 鎂合金模具(薄壁件):250300 厚壁件:200250 注:模具冷卻(鎂合金)絕對不能采用水冷卻6.46.4時間時間 壓鑄工藝上的“時間”是填充時間、增壓建壓時間、推薦時間及留模時間。6.4.1填充時間 熔融金屬在壓力下開始進入型腔,

30、直到充滿的過程所需要的時間稱為填充時間,鎂合金件最大的填充時間t=0.05T2(s) T為最大肉厚(mm) 填充時間越短,鑄件表面質(zhì)量及輪廓清晰度越佳,但充型太快,易造成型腔氣體排不及,使孔隙率增大。 填充時間與比壓、內(nèi)澆口速度、內(nèi)澆口截面積等因素密切相關(guān) t=Q/Ag V t為填充時間(S),Q為金屬體積(CM3),Ag為內(nèi)澆口截面積(CM2) V為填充速度CM/S6.4.2增壓建壓時間 增壓建壓時間是指,熔融金屬在充型過程中的增壓階段,從充滿型腔的瞬時開始,直至增壓壓力達到預(yù)定值所需的建立起來的時間,即從壓射比壓上升到增壓比壓建立起來所需要的時間。從壓鑄工藝上來說,所需的增壓比壓時間越短越

31、好。對鎂合金壓鑄機其最短的增壓建立時間應(yīng)小于0.01秒。 從壓鑄工藝上來說,增壓建壓時的長短,取決于型腔中合金液的凝固時間(短于型腔及內(nèi)澆口中合金液的凝固時間才合理)若增壓建壓時間較長,合金已經(jīng)凝固,壓力無法傳遞,失去增壓壓實作用。6.4.3持壓時間 熔融金屬充滿型腔后,使熔融金屬在增壓比壓作用下凝固的這段時間稱為持壓時間。持壓作用是使壓射沖頭將壓力通過還未凝固的余料,澆口部分的金屬傳遞到型腔使正在凝固的金屬在壓力下結(jié)晶,從而獲得致密的鑄件。 持壓時間的選擇,按下列因素考慮:壓鑄合金的特性:壓鑄合金結(jié)晶范圍大,持壓時間可長些鑄件壁厚:鑄件平均厚度大,持壓時間可長些澆注系統(tǒng):內(nèi)澆口厚,持壓時間可

32、長些6.4.4留模時間 留模時間是壓鑄過程中,從持壓終了至開模頂出鑄件的這段時間,稱為留模時間。足夠的留模時間,是使鑄件在模具內(nèi)得到充分凝固和適度的冷卻,使之具有一定的強度。在開模和頂出時,鑄件不致產(chǎn)生變形或拉裂。 留模時間的選擇,通常以頂出鑄件不變形、不開裂的最短實際為宜。留模時間過長易產(chǎn)生裂紋、增大收縮率、降低生產(chǎn)效率,降低模溫等。6.4.5壓室充滿度 澆入壓室的金屬液量占壓室總?cè)萘康某潭确Q為壓室的充滿度。一般取30%60%為最適宜。壓室中空氣少;合金溫度下降少;沖頭啟動不卷氣。6.4.6壓鑄用涂料 壓鑄過程中,在機器的壓室和沖頭的配合面、模具型腔表面、澆道表面、活動部分的配合部分(如抽芯機構(gòu))都必須根據(jù)工藝的要求噴上不同的潤滑材料,通稱壓鑄涂料。 七、壓鑄件的缺陷分類及原因七、壓鑄

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