壓鑄培訓(xùn)教程1

壓鑄培訓(xùn)教程2024/3/11壓鑄培訓(xùn)教程[1]一.鑄造工藝砂型鑄造金屬型鑄造特種鑄造

壓力鑄造重力鑄造低壓鑄造熔模鑄造陶瓷型鑄造連續(xù)鑄造離心鑄造真空吸鑄永久型鑄造2024/3/112壓鑄培訓(xùn)教程[1]二.壓鑄概論壓力鑄造概念:(鋁,錫,鋅,鎂,鉛,銅,合金)即將溶融合金在高壓,高速條件下充型并在高壓下冷卻凝固成型的一種精密鑄造方法,簡(jiǎn)稱壓鑄,其最終產(chǎn)品是壓鑄件.壓力鑄造特性:高速充填:通常澆口速度達(dá)30~60m/s之間.充填時(shí)間很短:中小型件通常為0.02~0.2s之間.高壓充填:熱室機(jī)壓力通常為70~350kg/c㎡溶湯的冷卻速度快

2024/3/113壓鑄培訓(xùn)教程[1]沖頭噴嘴壓室坩堝進(jìn)口二.壓鑄概論壓鑄設(shè)備熱室壓鑄機(jī)冷室立式(全)臥式熱室壓鑄機(jī)的壓室通常浸入坩鍋的金屬液中,如圖示.2024/3/114壓鑄培訓(xùn)教程[1]三.壓鑄制程溶湯的流動(dòng)方式（一）噴射及噴射流

壓力

運(yùn)動(dòng)能(碰壁)熱能和壓力由噴射﹑噴射流轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫α?024/3/115壓鑄培訓(xùn)教程[1]三.壓鑄制程溶湯的流動(dòng)方式（二）壓力流

因沖撞,磨擦和氣體阻力等(抽象),運(yùn)動(dòng)能量耗盡(常發(fā)生在加強(qiáng)筋,凸臺(tái),遠(yuǎn)離澆口之部位),具有接受后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(jìn)的特性.利用這特性,可便以型腔排氣.在壓力流充填的部位,匯集著由噴射和噴射流所充填部分的氣體﹐必須開設(shè)排氣槽.（三）再噴射（四）補(bǔ)縮金屬流（保壓時(shí)間）2024/3/116壓鑄培訓(xùn)教程[1]四.成型工藝（一）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(yīng)設(shè)計(jì)壁厚均勻﹐保證足夠強(qiáng)度與剛度的前提）2024/3/117壓鑄培訓(xùn)教程[1]四.成型工藝（二）加強(qiáng)肋﹕大于或等于2.5MM﹐會(huì)降低抗拉強(qiáng)度﹐易產(chǎn)生氣孔﹐縮孔。設(shè)計(jì)原則﹕1﹐受力大﹐減小壁厚﹐改善強(qiáng)度.2﹐對(duì)稱布置﹐壁厚均勻﹐避免縮孔氣孔.3﹐與料流方向一致﹐避免亂流.4﹐避免在肋上設(shè)置任何零部件.2024/3/118壓鑄培訓(xùn)教程[1]四.成型工藝（三）脫模斜度β2024/3/119壓鑄培訓(xùn)教程[1]四.成型工藝（四）圓角2024/3/1110壓鑄培訓(xùn)教程[1]四.成型工藝（五）孔鋅:0.8~1.5（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。外俓Φ34.5mm共104牙2024/3/1111壓鑄培訓(xùn)教程[1]四.成型工藝（七）螺紋﹐齒輪

(八）嵌件合金外內(nèi)外內(nèi)6108P5P鋁10206P4P鋅最小螺距（P)0.751最小螺紋外徑最大螺紋長(zhǎng)度2024/3/1112壓鑄培訓(xùn)教程[1]五.壓鑄合金及其性能（一）壓鑄合金

鋁(Al),鋅(Zn),鎂(Mg),鉛(Pb),錫(Sn),銅(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(Al),銅(Gu),鎂(Mg)有害雜質(zhì)元素:鐵(Fe),硅(Si),鉛(Pb),鎘(Gd),錫(Sn)來(lái)源于鋁來(lái)源於鋅

2024/3/1113壓鑄培訓(xùn)教程[1]五.壓鑄合金及其性能鋅合金種類

鋅合金種類2024/3/1114壓鑄培訓(xùn)教程[1]五.壓鑄合金及其性能

2024/3/1115壓鑄培訓(xùn)教程[1]五.壓鑄合金及其性能

熱室壓鑄鋅合金中的合金元素---合金元素-鋁鋁的加入可`降低合金對(duì)鐵的反應(yīng)能力,因此降低了合金對(duì)鋅鍋,鵝頸及模具的侵蝕降低合金的熔點(diǎn)增加合金的流動(dòng)性能改善合金的機(jī)械性能

產(chǎn)生Fe2Al5浮渣,造成其含量的下降2024/3/1116壓鑄培訓(xùn)教程[1]五.壓鑄合金及其性能

熱室壓鑄鋅合金中的合金元素----合金元素-銅銅的加入可

增加合金的強(qiáng)度

提高合金的硬度

改善合金的抗磨損性能

降低合金的可延伸性

造成壓鑄件的尺寸不穩(wěn)定性(產(chǎn)生時(shí)效脹大)(當(dāng)銅的含量>1.25%時(shí))2024/3/1117壓鑄培訓(xùn)教程[1]五.壓鑄合金及其性能

熱室壓鑄鋅合金中的合金元素---合金元素-鎂鎂的加入可細(xì)化合金組織,從而增加壓鑄件的強(qiáng)度改善合金抗晶間腐蝕的能力改善合金的抗磨損性能

降低合金的流動(dòng)性

易在合金熔融狀態(tài)下氧化損耗2024/3/1118壓鑄培訓(xùn)教程[1]五.壓鑄合金及其性能

熱室壓鑄鋅合金中的合金元素---雜質(zhì)元素-鎘,鉛

鎘在合金中的含量絕對(duì)不能>0.003%降低合金的機(jī)械性能造成合金晶間腐蝕鉛在合金中的翎量絕對(duì)不能>0.003%降低合金的時(shí)效機(jī)械性能當(dāng)含量超過0.005%時(shí),造成合金晶間腐蝕我們經(jīng)常遇到這樣的情況,工件剛壓鑄成型時(shí),其表面質(zhì)量一切正常.可是,在室溫下存放數(shù)星期或幾個(gè)月后,表面出現(xiàn)鼓泡.

2024/3/1119壓鑄培訓(xùn)教程[1]五.壓鑄合金及其性能

熱室壓鑄鋅合金中的合金元素---雜質(zhì)元素-錫錫在鋅合金錠中的含量絕對(duì)不能>0.001%,在太鑄件中的含量不能>0.002%造成合金晶間腐蝕降低合金的抗沖擊性能降低合金的抗拉伸強(qiáng)度引起尺寸不穩(wěn)定2024/3/1120壓鑄培訓(xùn)教程[1]五.壓鑄合金及其性能

熱室壓鑄鋅合金中的合金元素---雜質(zhì)元素-鐵鋅合金中鐵元素含不能>0.02%,鐵元素可:增加合金的硬度但同時(shí)增加合金的脆性和合金中的鋁發(fā)生反應(yīng)形成Al5Fe2金屬間化合物,造成鋁元素的損耗并形成浮渣在壓鑄件中出現(xiàn)硬點(diǎn)2024/3/1121壓鑄培訓(xùn)教程[1]五.壓鑄合金及其性能

熱室壓鑄鋅合金中的合金元素---雜質(zhì)元素-硅硅在鋅合金中的含量絕對(duì)不能0.02%,提高鋅合金的脆性轉(zhuǎn)變溫率~20度降低鋅合金的可加工性2024/3/1122壓鑄培訓(xùn)教程[1]五.壓鑄合金及其性能

熱室壓鑄鋅合金中的合金元素----結(jié)論熱室壓鑄用鋅合金必須是以特高純度鋅為基礎(chǔ),加入特高純度鋁,鎂和銅嚴(yán)格控制壓鑄溫度,避免攪拌水口料重熔時(shí),一定要嚴(yán)格控制重熔溫度以避免鋁和鎂的損耗2024/3/1123壓鑄培訓(xùn)教程[1]六.壓鑄工藝

影響金屬液充填成型的因素很多﹐主要有﹕壓射壓力﹐壓射速度﹐充填時(shí)間﹐壓鑄模溫。（一）壓射壓力的概念定義1﹕壓射力指壓射沖頭作用于金屬液面上的力。(這個(gè)力在壓鑄過程中不是恒定不變的,它大小隨不同的壓鑄階段變化而改變.)壓射液壓缸壓射沖頭壓室熔液模具型腔t1:F1為克服磨擦力(壓室中)t2:開始進(jìn)入型腔﹐因澆口急減﹐阻力增大﹐F2>F1,達(dá)到高速充填t3:(快速增壓階段)快速充填直止充滿型腔最大值F3為壓射壓力t4:F4靜壓力﹐對(duì)鑄件壓實(shí)(壓射力與時(shí)間關(guān)系曲線見右圖)壓力F時(shí)間t2024/3/1124壓鑄培訓(xùn)教程[1]六.壓鑄工藝

定義2﹕壓射壓力就是在充模剛結(jié)束時(shí)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(lái)表示﹐壓射比壓就是充模結(jié)束時(shí)﹐壓射沖頭作用于單位面積金屬液面上的壓力。P﹕壓射比壓（Pa）F4F

F:壓射壓力（N）Aπd2d﹕壓室直徑(m)A﹕沖頭截面積（m2）

壓射比壓與壓射壓力成正比﹐與壓射沖頭的截面積成反比。30MPa簡(jiǎn)單50MPa簡(jiǎn)單40MPa復(fù)雜60MPa復(fù)雜壁厚=<3mm壁厚>3mm鋅合金的壓射比壓P=

實(shí)際比壓應(yīng)等于計(jì)算比壓乘以壓力損減系數(shù)K(約0.88).比壓大小可通過調(diào)節(jié)壓鑄機(jī)的壓射力和更換不同直徑的壓室來(lái)實(shí)現(xiàn)。2024/3/1125壓鑄培訓(xùn)教程[1]六.壓鑄工藝

（二）充填速度及其選擇充填速度是指熔融金屬地壓射沖頭壓力的作用下﹐通過內(nèi)澆口時(shí)的線速度。影響充填速度的因素有壓射速度﹐壓射比壓和內(nèi)澆口截面積等。根據(jù)等流量連續(xù)方程V1A1πD2V1A24A2V1

壓射速度（m/s）V2

充填速度（m/s）A1壓室沖頭截面積（m2）A2內(nèi)澆口截面積D壓室沖頭直徑A1V1=A2V2V2=在設(shè)計(jì)壓鑄模時(shí)﹐內(nèi)澆口的設(shè)置一般應(yīng)預(yù)留出修模位置﹐以便在試模時(shí)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(jī)負(fù)荷則充填速度過大﹐液態(tài)金屬呈噴射狀進(jìn)入型腔﹐壓鑄件內(nèi)部組織氣孔量增加﹐高速?zèng)_蝕型腔﹐影響壽命。當(dāng)澆口尺寸足夠大以后﹐充填速度控制主要是通過調(diào)節(jié)壓射速度來(lái)實(shí)現(xiàn)。2024/3/1126壓鑄培訓(xùn)教程[1]六.壓鑄工藝

沖頭空行程壓射速度﹕(m/s)鋅合金﹕0.3~0.5鋁﹕0.5~1.1

伯努力方程V=

2Pρ(理想)V﹕流體速度（m/s）P﹕流體壓力（Pa）ρ﹕流體密度（Kg/m3）V2=μ

2Pρ（因粘性﹐表面

張力﹐內(nèi)磨擦）μ﹕阻力系數(shù)鋅合金=55.4V2P2024/3/1127壓鑄培訓(xùn)教程[1]六.壓鑄工藝金屬液自開始進(jìn)入模具型腔到充滿所需的時(shí)間稱為充模時(shí)間（三）合金的澆注溫度溶點(diǎn)﹕389。C澆鑄溫度﹕425。C逐層混

合糊狀凝固（四）模具溫度簡(jiǎn)單﹕180。C~200。C（連續(xù)工作）模具預(yù)熱130。C~180。C復(fù)雜﹕190。C~220。C（連續(xù)工作）模具預(yù)熱150。C~200。C（五）充填時(shí)間與持壓時(shí)間因素﹕大小﹐復(fù)雜程度﹐澆口處的面積﹐充填速度.mm--鑄件重量(kg)ρA2Vρ--流體密度（Kg/m3）A2--內(nèi)澆口截面積t=V--充填速度2024/3/1128壓鑄培訓(xùn)教程[1]七.特殊壓鑄工藝

產(chǎn)生氣孔疏松的原因:高速充模氣體末完全排出及凝固收縮得不到充分補(bǔ)縮。（一）真空壓鑄特點(diǎn)﹕1.顯著減少氣孔,組織更致密,提高了力學(xué)性能;2.減小充型反壓力,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(fù)雜﹐成本高.一般只適用于薄壁,流程較長(zhǎng)的鑄件,而對(duì)壁厚不均,較厚凸臺(tái)的鑄件,則加重縮松.（二）充氧壓鑄（P.F法壓鑄）又稱無(wú)氣孔壓鑄（既氣孔無(wú)氧氣）特點(diǎn)﹕1.消除氣孔,提