壓鑄模具設(shè)計大全課件

壓鑄模具設(shè)計第二章壓鑄過程原理及常用壓鑄合金1壓鑄模具設(shè)計第二章1第2章壓鑄過程原理及常用壓鑄合金2.1壓鑄壓力和壓鑄速度2.2液態(tài)金屬充填鑄型的特點2.3常用壓鑄合金2第2章壓鑄過程原理及常用壓鑄合金2.1壓鑄壓力和壓鑄速度22.1壓鑄壓力和壓鑄速度1、壓鑄壓力由壓鑄機(jī)的壓射機(jī)構(gòu)通過工作液體將壓力傳遞給壓射活塞，然后由壓射活塞經(jīng)壓射沖頭施加于壓室內(nèi)的金屬液上。表示形式：壓射力和壓射比壓。32.1壓鑄壓力和壓鑄速度1、壓鑄壓力32.1壓鑄壓力和壓鑄速度1、壓鑄壓力壓射力：壓鑄機(jī)壓射機(jī)構(gòu)中推動壓射活塞的力。當(dāng)無增壓機(jī)構(gòu)時，當(dāng)有增壓機(jī)構(gòu)時，42.1壓鑄壓力和壓鑄速度1、壓鑄壓力42.1壓鑄壓力和壓鑄速度1、壓鑄壓力壓射比壓：壓室內(nèi)金屬液在單位面積上所受到的壓力。壓射比壓與壓射力成正比，而與壓射沖頭的截面積成反比。壓鑄壓力通常是指壓射比壓。52.1壓鑄壓力和壓鑄速度1、壓鑄壓力52.1壓鑄壓力和壓鑄速度2、壓射比壓變化曲線I、慢速封孔階段II、充填階段III、增壓階段IV、持壓階段62.1壓鑄壓力和壓鑄速度2、壓射比壓變化曲線I、慢速封孔階段2.1壓鑄壓力和壓鑄速度2、壓射比壓變化曲線一是熔融合金在流動中的流體動壓力，完成充填和成型過程；二是在充填結(jié)束后，以流體靜壓力形式出現(xiàn)的最終壓力，對凝固過程中的合金進(jìn)行“壓實”。72.1壓鑄壓力和壓鑄速度2、壓射比壓變化曲線72.1壓鑄壓力和壓鑄速度3、壓鑄速度概念：壓射速度和充填速度。壓射速度：壓鑄機(jī)壓射缸內(nèi)的液壓推動壓射沖頭前進(jìn)的速度。充填速度：液體金屬在壓力作用下，通過內(nèi)澆道進(jìn)入型腔的線速度。82.1壓鑄壓力和壓鑄速度3、壓鑄速度82.1壓鑄壓力和壓鑄速度3、壓鑄速度充填速度需根據(jù)合金的特性和鑄件的結(jié)構(gòu)特點來確定，并且受壓射速度、壓射比壓和內(nèi)流道截面積三個因素影響。壓鑄速度通常是指充填速度。92.1壓鑄壓力和壓鑄速度3、壓鑄速度92.1壓鑄壓力和壓鑄速度3、壓鑄速度壓射比壓與充填速度的關(guān)系考慮摩擦引起動能損失102.1壓鑄壓力和壓鑄速度3、壓鑄速度102.2液態(tài)金屬充填鑄型的特點1、噴射充填理論1932年弗洛梅爾（Frommer）根據(jù)鋅合金壓鑄的實際經(jīng)驗提出液體金屬的充填過程是遵循流體力學(xué)定律，并且有摩擦和渦流現(xiàn)象。112.2液態(tài)金屬充填鑄型的特點1、噴射充填理論112.2液態(tài)金屬充填鑄型的特點2、全壁厚充填理論勃蘭特（Brandt）1937年用鋁合金壓入一矩形截面鑄型中得出：液體金屬壓入型腔后，隨即擴(kuò)展至型壁，然后沿整個型腔截面向前充填，直到整個型腔充滿金屬液為止。122.2液態(tài)金屬充填鑄型的特點2、全壁厚充填理論122.2液態(tài)金屬充填鑄型的特點3、三階段充填理論巴頓（Barton）于1944年提出液體金屬充填鑄型的過程是一個包含著流體力學(xué)和熱力學(xué)的復(fù)雜過程，充填過程可分為三個階段。(a)形成薄殼層(b)繼續(xù)充填(c)即將充滿(d)充滿型腔后形成封閉水力學(xué)系統(tǒng)132.2液態(tài)金屬充填鑄型的特點3、三階段充填理論(a)形成薄殼2.3常用壓鑄合金1、對壓鑄合金的要求高溫下強(qiáng)度和硬度高，塑性好。收縮率小，產(chǎn)生裂紋和變形的傾向小。結(jié)晶溫度范圍小，產(chǎn)生縮孔、疏松傾向小。過熱溫度不高時流動性好，便于填充復(fù)雜型腔。與型壁產(chǎn)生物化作用的傾向小，減小粘模和相互合金化。142.3常用壓鑄合金1、對壓鑄合金的要求142.3常用壓鑄合金2、鋅合金壓鑄性能很好，易填充結(jié)晶溫度范圍小、不易產(chǎn)生疏松澆注溫度較低、模具壽命較長不粘附模具型壁，不腐蝕模具力學(xué)性能較高，抗壓和耐磨性好能夠接受各種表面處理優(yōu)點152.3常用壓鑄合金2、鋅合金優(yōu)152.3常用壓鑄合金2、鋅合金老化現(xiàn)象：溫度低于0℃時，其沖擊韌度急劇降低；溫度升高時，力學(xué)性能下降，且易發(fā)生蠕變。尺寸變化：由于鋅合金壓鑄后內(nèi)部組織的變化、濕空氣和高溫引起的腐蝕作用，使得壓鑄后的鑄件發(fā)生尺寸收縮。缺點162.3常用壓鑄合金2、鋅合金缺162.3常用壓鑄合金2、鋅合金172.3常用壓鑄合金2、鋅合金172.3常用壓鑄合金3、鋁合金密度較鋅合金小，比強(qiáng)度大，高溫、低溫力學(xué)性能均很好具有良好的耐蝕性導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性均很好，切削性能也好具有較大的比熱容和凝固潛熱線收縮率較小，具有良好的填充性能、較小的熱裂傾向優(yōu)點182.3常用壓鑄合金3、鋁合金優(yōu)182.3常用壓鑄合金3、鋁合金較大的體收縮率，易在最后凝固處發(fā)生集中縮孔；鋁硅系合金、純鋁易發(fā)生粘模；純鋁鑄造性差，易氧化，只能用來壓鑄電動機(jī)轉(zhuǎn)子。缺點192.3常用壓鑄合金3、鋁合金缺192.3常用壓鑄合金3、鋁合金汽車上應(yīng)用摩托車上應(yīng)用電動工具上應(yīng)用202.3常用壓鑄合金3、鋁合金汽車上應(yīng)用摩托車上應(yīng)用電動工具上2.3常用壓鑄合金4、鎂合金最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，純鎂密度為1.74g/cm3，鎂合金密度為1.75～1.90g/cm3，僅次于鑄鈦合金和高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。鎂合金具有明顯的性能優(yōu)勢，被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色工程材料”。212.3常用壓鑄合金4、鎂合金212.3常用壓鑄合金4、鎂合金質(zhì)輕，密度是鋁的2/3、鋼的1/4，比強(qiáng)度和比剛度高阻尼減振性能好，疲勞強(qiáng)度比鋁合金高受沖擊載荷所吸收的能量比鋁合金大一半以上熔點低、凝固快、收縮小、不腐蝕鋼質(zhì)模具易于回收和切削加工良好的電磁屏蔽性能、導(dǎo)熱導(dǎo)電性能脫模性能好，較小的出模斜度也不會出現(xiàn)粘?，F(xiàn)象優(yōu)點222.3常用壓鑄合金4、鎂合金優(yōu)222.3常用壓鑄合金4、鎂合金鎂與氧的化學(xué)親和力很大，氧化劇烈很易燃燒，在熔煉和鑄造時均需采用專門的防護(hù)措施。結(jié)晶溫度間隔較大，體收縮和線收縮均較大，壓鑄時易產(chǎn)生縮松和熱裂。鎂的標(biāo)準(zhǔn)電極電位較低，抗蝕性較低，需進(jìn)行表面氧化處理和涂漆保護(hù)。缺點232.3常用壓鑄合金4、鎂合金缺232.3常用壓鑄合金4、鎂合金

鎂合金輪轂奔馳坐椅框架發(fā)動機(jī)筆記本外殼手機(jī)外殼照相機(jī)外殼242.3常用壓鑄合金4、鎂合金鎂合金輪轂奔馳坐椅框架發(fā)動機(jī)筆2.3常用壓鑄合金5、銅合金力學(xué)性能高，絕對值超過鋅、鋁和鎂等合金在大氣中及海水中都有良好的抗蝕性能具有小的摩擦因數(shù)，耐磨性也很好疲勞極限和導(dǎo)熱性都很高線膨脹系數(shù)較小導(dǎo)電性能好，具有抗磁性能優(yōu)點252.3常用壓鑄合金5、銅合金優(yōu)252.3常用壓鑄合金5、銅合金銅合金管件水龍頭內(nèi)燃機(jī)軸瓦裝飾器件262.3常用壓鑄合金5、銅合金銅合金管件水龍頭內(nèi)燃機(jī)軸瓦裝飾器2.3常用壓鑄合金6、壓鑄合金的選用能滿足壓鑄件的力學(xué)性能、精度、使用溫度等要求；熔點低，結(jié)晶溫度范圍小，熔點以上溫度時有良好的流動性，凝固后收縮量??；在高溫下有足夠的強(qiáng)度和可塑性，熱脆性?。挥辛己玫奈锢砘瘜W(xué)性能，如耐磨性、導(dǎo)電性、抗蝕性等；鑄造工藝性好；經(jīng)濟(jì)性好，原材料的成本及對生產(chǎn)裝備的要求低，生產(chǎn)成本低。272.3常用壓鑄合金6、壓鑄合金的選用27壓鑄模具設(shè)計第二章壓鑄過程原理及常用壓鑄合金28壓鑄模具設(shè)計第二章1第2章壓鑄過程原理及常用壓鑄合金2.1壓鑄壓力和壓鑄速度2.2液態(tài)金屬充填鑄型的特點2.3常用壓鑄合金29第2章壓鑄過程原理及常用壓鑄合金2.1壓鑄壓力和壓鑄速度22.1壓鑄壓力和壓鑄速度1、壓鑄壓力由壓鑄機(jī)的壓射機(jī)構(gòu)通過工作液體將壓力傳遞給壓射活塞，然后由壓射活塞經(jīng)壓射沖頭施加于壓室內(nèi)的金屬液上。表示形式：壓射力和壓射比壓。302.1壓鑄壓力和壓鑄速度1、壓鑄壓力32.1壓鑄壓力和壓鑄速度1、壓鑄壓力壓射力：壓鑄機(jī)壓射機(jī)構(gòu)中推動壓射活塞的力。當(dāng)無增壓機(jī)構(gòu)時，當(dāng)有增壓機(jī)構(gòu)時，312.1壓鑄壓力和壓鑄速度1、壓鑄壓力42.1壓鑄壓力和壓鑄速度1、壓鑄壓力壓射比壓：壓室內(nèi)金屬液在單位面積上所受到的壓力。壓射比壓與壓射力成正比，而與壓射沖頭的截面積成反比。壓鑄壓力通常是指壓射比壓。322.1壓鑄壓力和壓鑄速度1、壓鑄壓力52.1壓鑄壓力和壓鑄速度2、壓射比壓變化曲線I、慢速封孔階段II、充填階段III、增壓階段IV、持壓階段332.1壓鑄壓力和壓鑄速度2、壓射比壓變化曲線I、慢速封孔階段2.1壓鑄壓力和壓鑄速度2、壓射比壓變化曲線一是熔融合金在流動中的流體動壓力，完成充填和成型過程；二是在充填結(jié)束后，以流體靜壓力形式出現(xiàn)的最終壓力，對凝固過程中的合金進(jìn)行“壓實”。342.1壓鑄壓力和壓鑄速度2、壓射比壓變化曲線72.1壓鑄壓力和壓鑄速度3、壓鑄速度概念：壓射速度和充填速度。壓射速度：壓鑄機(jī)壓射缸內(nèi)的液壓推動壓射沖頭前進(jìn)的速度。充填速度：液體金屬在壓力作用下，通過內(nèi)澆道進(jìn)入型腔的線速度。352.1壓鑄壓力和壓鑄速度3、壓鑄速度82.1壓鑄壓力和壓鑄速度3、壓鑄速度充填速度需根據(jù)合金的特性和鑄件的結(jié)構(gòu)特點來確定，并且受壓射速度、壓射比壓和內(nèi)流道截面積三個因素影響。壓鑄速度通常是指充填速度。362.1壓鑄壓力和壓鑄速度3、壓鑄速度92.1壓鑄壓力和壓鑄速度3、壓鑄速度壓射比壓與充填速度的關(guān)系考慮摩擦引起動能損失372.1壓鑄壓力和壓鑄速度3、壓鑄速度102.2液態(tài)金屬充填鑄型的特點1、噴射充填理論1932年弗洛梅爾（Frommer）根據(jù)鋅合金壓鑄的實際經(jīng)驗提出液體金屬的充填過程是遵循流體力學(xué)定律，并且有摩擦和渦流現(xiàn)象。382.2液態(tài)金屬充填鑄型的特點1、噴射充填理論112.2液態(tài)金屬充填鑄型的特點2、全壁厚充填理論勃蘭特（Brandt）1937年用鋁合金壓入一矩形截面鑄型中得出：液體金屬壓入型腔后，隨即擴(kuò)展至型壁，然后沿整個型腔截面向前充填，直到整個型腔充滿金屬液為止。392.2液態(tài)金屬充填鑄型的特點2、全壁厚充填理論122.2液態(tài)金屬充填鑄型的特點3、三階段充填理論巴頓（Barton）于1944年提出液體金屬充填鑄型的過程是一個包含著流體力學(xué)和熱力學(xué)的復(fù)雜過程，充填過程可分為三個階段。(a)形成薄殼層(b)繼續(xù)充填(c)即將充滿(d)充滿型腔后形成封閉水力學(xué)系統(tǒng)402.2液態(tài)金屬充填鑄型的特點3、三階段充填理論(a)形成薄殼2.3常用壓鑄合金1、對壓鑄合金的要求高溫下強(qiáng)度和硬度高，塑性好。收縮率小，產(chǎn)生裂紋和變形的傾向小。結(jié)晶溫度范圍小，產(chǎn)生縮孔、疏松傾向小。過熱溫度不高時流動性好，便于填充復(fù)雜型腔。與型壁產(chǎn)生物化作用的傾向小，減小粘模和相互合金化。412.3常用壓鑄合金1、對壓鑄合金的要求142.3常用壓鑄合金2、鋅合金壓鑄性能很好，易填充結(jié)晶溫度范圍小、不易產(chǎn)生疏松澆注溫度較低、模具壽命較長不粘附模具型壁，不腐蝕模具力學(xué)性能較高，抗壓和耐磨性好能夠接受各種表面處理優(yōu)點422.3常用壓鑄合金2、鋅合金優(yōu)152.3常用壓鑄合金2、鋅合金老化現(xiàn)象：溫度低于0℃時，其沖擊韌度急劇降低；溫度升高時，力學(xué)性能下降，且易發(fā)生蠕變。尺寸變化：由于鋅合金壓鑄后內(nèi)部組織的變化、濕空氣和高溫引起的腐蝕作用，使得壓鑄后的鑄件發(fā)生尺寸收縮。缺點432.3常用壓鑄合金2、鋅合金缺162.3常用壓鑄合金2、鋅合金442.3常用壓鑄合金2、鋅合金172.3常用壓鑄合金3、鋁合金密度較鋅合金小，比強(qiáng)度大，高溫、低溫力學(xué)性能均很好具有良好的耐蝕性導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性均很好，切削性能也好具有較大的比熱容和凝固潛熱線收縮率較小，具有良好的填充性能、較小的熱裂傾向優(yōu)點452.3常用壓鑄合金3、鋁合金優(yōu)182.3常用壓鑄合金3、鋁合金較大的體收縮率，易在最后凝固處發(fā)生集中縮孔；鋁硅系合金、純鋁易發(fā)生粘模；純鋁鑄造性差，易氧化，只能用來壓鑄電動機(jī)轉(zhuǎn)子。缺點462.3常用壓鑄合金3、鋁合金缺192.3常用壓鑄合金3、鋁合金汽車上應(yīng)用摩托車上應(yīng)用電動工具上應(yīng)用472.3常用壓鑄合金3、鋁合金汽車上應(yīng)用摩托車上應(yīng)用電動工具上2.3常用壓鑄合金4、鎂合金最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，純鎂密度為1.74g/cm3，鎂合金密度為1.75～1.90g/cm3，僅次于鑄鈦合金和高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。鎂合金具有明顯的性能優(yōu)勢，被譽(yù)為“21世紀(jì)的綠色工程材料”。482.3常用壓鑄合金4、鎂合金212.3常用壓鑄合金4、鎂合金質(zhì)輕，密度是鋁的2/3、鋼的1/4，比強(qiáng)度和比剛度高阻尼減振性能好，疲勞強(qiáng)度比鋁合金高受沖擊載荷所吸收的能量比鋁合金大一半以上熔點低、凝固快、收縮小、不腐蝕鋼質(zhì)模具易于回收和切削加工良好的電磁屏蔽性能、導(dǎo)熱導(dǎo)電性能脫模性能好，較小的出模斜度也不會出現(xiàn)粘?，F(xiàn)象優(yōu)點492.3常用壓鑄合金4、鎂合金優(yōu)222.3常用壓鑄合金4、