第六章--壓鑄機(jī)..ppt

1、,第六章壓鑄機(jī),第一節(jié)壓鑄機(jī)的分類(lèi)、代號(hào)和參數(shù)第二節(jié)壓鑄機(jī)的基本結(jié)構(gòu)第三節(jié)壓鑄自動(dòng)化和壓鑄機(jī)參數(shù)測(cè)試與控制簡(jiǎn)介第四節(jié)壓鑄機(jī)的選用和有關(guān)計(jì)算,第一節(jié)壓鑄機(jī)的分類(lèi)、代號(hào)和參數(shù),一、壓鑄機(jī)的分類(lèi)二、國(guó)產(chǎn)壓鑄機(jī)代號(hào)和壓鑄機(jī)參數(shù),一、壓鑄機(jī)的分類(lèi),壓鑄機(jī)的基本分類(lèi)見(jiàn)表。,（一）熱室壓鑄機(jī)（二）冷室壓鑄機(jī)（三）全立式壓鑄機(jī),（一）熱室壓鑄機(jī),熱室壓鑄機(jī)與冷室壓鑄機(jī)的區(qū)別：澆注結(jié)構(gòu)不同。熱室壓鑄機(jī)的特征是壓室與熔爐緊密地連成一個(gè)整體。冷室壓鑄機(jī)的壓室和熔爐是分開(kāi)的。兩種壓鑄機(jī)的合模機(jī)構(gòu)是一樣的。,熱室壓鑄機(jī)壓射過(guò)程如圖所示。當(dāng)壓射沖頭3上升時(shí)，金屬液1通過(guò)進(jìn)口5進(jìn)入壓室4內(nèi)，合模后，在壓射沖頭下壓時(shí)，金屬液

2、沿著通道6經(jīng)噴嘴7充填壓鑄模8，冷卻凝固成型，壓射沖頭回升，然后開(kāi)模取件。,熱室壓鑄機(jī)壓鑄鋅合金等低熔點(diǎn)合金。優(yōu)點(diǎn)：易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，金屬消耗少，工藝參數(shù)穩(wěn)定，壓鑄件質(zhì)量較好，勞動(dòng)條件有所改善。,（二）冷室壓鑄機(jī),1.臥式冷室壓鑄機(jī)2.立式冷室壓鑄機(jī)3.立式壓鑄機(jī)與臥式壓鑄機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)比較,1.臥式冷室壓鑄機(jī),臥式冷室壓鑄機(jī)的壓室中心線(xiàn)垂直于模具分型面，稱(chēng)為水平壓室。冷室壓鑄的壓室工作條件比熱室好，可以采用大壓力的臥式壓射缸，適合中大型壓鑄機(jī)。冷室壓鑄機(jī)不僅可壓鑄鋁合金、鎂合金和銅合金，而且也可用于壓鑄高熔點(diǎn)的黑色金屬。,臥式冷室壓鑄過(guò)程如圖所示。合模后，金屬液澆入壓室2，壓射沖頭1

3、向前推進(jìn)，將金屬液經(jīng)澆道7壓入型腔6，開(kāi)模時(shí)，余料8借助壓射沖頭前伸的動(dòng)作離開(kāi)壓室，同壓鑄件一起取出。為了使金屬液在澆入壓室后，不致自動(dòng)流入型腔，應(yīng)在模具內(nèi)裝設(shè)專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)或把澆口安放在壓室的上部。,2.立式冷室壓鑄機(jī),立式冷室壓鑄機(jī)壓室的中心線(xiàn)平行于模具的分型面，稱(chēng)為垂直側(cè)壓室。壓鑄過(guò)程如圖所示。合模后、澆入壓室2中的金屬液3，被已封住噴嘴孔6的反料沖頭8托住，當(dāng)壓射沖頭向下壓到金屬液面時(shí)，反料沖頭開(kāi)始下降打開(kāi)噴嘴6，金屬液被壓入型腔。凝固后，壓射沖頭退回，反料沖頭上升，切斷余料9，并將其頂出壓室，余料取走后，反料沖頭再降到原位，然后開(kāi)模取出壓鑄件。,立式壓鑄機(jī)由于增加了反料機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作

4、比臥式冷室壓鑄機(jī)困難。立式冷室壓鑄機(jī)最大特點(diǎn)是在壓鑄前反料沖頭堵住了噴嘴，能夠壓射具有中心澆口的零件。,3.立式壓鑄機(jī)與臥式壓鑄機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)比較,（三）全立式壓鑄機(jī),合模機(jī)構(gòu)和壓射機(jī)構(gòu)垂直布置的壓鑄機(jī)稱(chēng)為全立式合模壓鑄機(jī)。其壓射系統(tǒng)在下部，而開(kāi)合模系統(tǒng)則處于上部。澆料的方式有兩種：一種是在模具未合模前，將金屬液澆入垂直壓室中，其壓鑄過(guò)程如圖所示。金屬液2澆入壓室3后合模，壓射沖頭上壓將金屬液壓入型腔6中，冷卻凝固后開(kāi)型推出鑄件，完成一個(gè)壓鑄循環(huán)。,全立式壓鑄機(jī)特點(diǎn):（1）金屬液由下向上填充，比較平穩(wěn)；（2）壓鑄模澆口可開(kāi)大一些，不需很高的壓射比壓；（3）放置嵌件方便；（4）占地面積少等。,二、國(guó)產(chǎn)

5、壓鑄機(jī)代號(hào)和壓鑄機(jī)參數(shù),國(guó)產(chǎn)壓鑄機(jī)代號(hào)的意義如下：,第二節(jié)壓鑄機(jī)的基本結(jié)構(gòu),一、合模機(jī)構(gòu)二、壓射機(jī)構(gòu),一、合模機(jī)構(gòu),合模機(jī)構(gòu)：帶動(dòng)壓鑄模的動(dòng)模部分使模具分開(kāi)或合攏的機(jī)構(gòu)。由于壓射充填時(shí)壓力作用，合攏后的動(dòng)模仍有被撐開(kāi)的趨勢(shì)，故這一機(jī)構(gòu)還要起鎖緊模具的作用。這種力稱(chēng)為鎖模力，在壓鑄機(jī)標(biāo)準(zhǔn)中稱(chēng)之為合型力。壓鑄機(jī)合模機(jī)構(gòu)主要有兩種形式：1.液壓合模機(jī)構(gòu)2.機(jī)械合模機(jī)構(gòu),1.液壓合模機(jī)構(gòu),全液壓合模機(jī)構(gòu)如圖6.1所示。它由合模座缸5、內(nèi)缸4、外缸1和動(dòng)模安裝板2組成。合模座缸、內(nèi)缸和外缸組成開(kāi)模腔C1、內(nèi)合模腔C2和外合模腔C3。當(dāng)向內(nèi)合模缸C2通入高壓油時(shí)，內(nèi)缸4向右運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)外缸1與動(dòng)模安裝板2向

6、右運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生合模動(dòng)作。隨著外缸1的移動(dòng)，外合模腔C3內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，充填閥塞6被吸開(kāi)，充填油箱中的常壓油進(jìn)入外缸1。動(dòng)模合攏后，增壓裝置通過(guò)增壓器口3對(duì)外合模缸中的常壓油突然增壓，在壓射金屬液時(shí)，使合模力增大，壓鑄模被鎖緊不致脹開(kāi)。這種結(jié)構(gòu)稱(chēng)全液壓復(fù)缸增壓合模機(jī)構(gòu)。J1113型、J1163型及J1512型壓鑄機(jī)的合模機(jī)構(gòu)就是帶有增壓裝置的。,另有一種不帶增壓裝置的合模機(jī)構(gòu)。當(dāng)常壓油進(jìn)入外缸1后，管路中的壓力油由油孔a進(jìn)入，對(duì)外缸內(nèi)的常壓油逐漸充壓，合模座缸5內(nèi)的壓力與管路中的壓力相同，這種機(jī)構(gòu)稱(chēng)全液壓復(fù)缸補(bǔ)壓合模機(jī)構(gòu)。J116型壓鑄機(jī)的合模機(jī)構(gòu)就是這一種。開(kāi)模時(shí)，將內(nèi)合模腔C2和外合模腔C3與卸壓

7、系統(tǒng)接通，開(kāi)模腔C1中的高壓油使外缸1緩緩向左移動(dòng)，壓鑄模隨即打開(kāi)。,1.液壓合模機(jī)構(gòu),動(dòng)力是由合模缸中的壓力油產(chǎn)生的，壓力油的壓力推動(dòng)合?；钊?，帶動(dòng)動(dòng)模安裝板及動(dòng)模合模，并起鎖緊作用。優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便；（2）在安裝不同厚度的壓鑄模時(shí)，不用調(diào)整合模缸座的位置；（3）在液壓不變的情況下，鎖模力可保持不變。,缺點(diǎn)：（1）合模的剛性和可靠性不夠。脹形力稍大于鎖模力，壓力油就會(huì)被壓縮，動(dòng)模立即發(fā)生退讓?zhuān)菇饘僖簭姆中兔鎳姵?。?）大型壓鑄機(jī)的合模液壓缸直徑和液壓泵大，生產(chǎn)率低。（3）開(kāi)合模速度慢，液壓密封元件易損。,2.機(jī)械合模機(jī)構(gòu),是借助于適當(dāng)?shù)臄U(kuò)力系統(tǒng)，以較小外力作用，使合?？蚣墚a(chǎn)生

8、和保持一定的變形，產(chǎn)生鎖模力。機(jī)械合模機(jī)構(gòu)分為曲肘合模機(jī)構(gòu)、各種形式的偏心機(jī)構(gòu)、斜楔機(jī)構(gòu)等。,曲肘合模機(jī)構(gòu)如圖所示。當(dāng)壓力油進(jìn)入合模缸1時(shí)，推動(dòng)合?；钊?帶動(dòng)連桿3，使三角形鉸鏈4繞支點(diǎn)a擺動(dòng)，通過(guò)力臂6將力傳給動(dòng)模安裝板，產(chǎn)生合模動(dòng)作。為了適應(yīng)不同厚度的壓鑄模，用齒輪齒條7使動(dòng)模安裝板與動(dòng)模作水平移動(dòng)，進(jìn)行調(diào)整，然后用螺母5固定。壓鑄模閉合時(shí)，a、b、c三點(diǎn)成一直線(xiàn)，亦稱(chēng)“死點(diǎn)”，利用“死點(diǎn)”進(jìn)行鎖模。,曲肘合模機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：（1）可將合模缸推力放大，與液壓合模機(jī)構(gòu)相比，合模直徑可大大減少。（2）運(yùn)動(dòng)性能良好。剛開(kāi)合模時(shí)動(dòng)模移動(dòng)速度也較低，對(duì)推出壓鑄件和借助于斜拉桿實(shí)現(xiàn)機(jī)械抽芯都是有利的。（3）

9、合模時(shí)剛度大而且可靠。（4）控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，使用維修方便。,曲肘合模機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)：（1）不同厚度的模具要調(diào)整行程；（2）合?？蚣艿念A(yù)應(yīng)力是變化的，容易引起壓鑄機(jī)拉桿過(guò)載。（3）肘桿精度要求高，使用時(shí)其鉸鏈內(nèi)會(huì)出現(xiàn)高的表面壓力，有時(shí)因油膜破壞，產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦。,二、壓射機(jī)構(gòu),壓射機(jī)構(gòu)：將金屬液推送進(jìn)模具型腔填充成型為壓鑄件的機(jī)構(gòu)。壓射機(jī)構(gòu)主要組成部分包括壓室、壓射沖頭、壓射桿、壓射缸及增壓器等。壓射系統(tǒng)發(fā)展的總趨勢(shì)：（1）獲得快的壓射速度（2）終止階段高壓力（3）低的壓力峰現(xiàn)代壓鑄機(jī)的壓射機(jī)構(gòu)的主要特點(diǎn)是三級(jí)壓射。,三級(jí)壓射過(guò)程如下：1.慢速開(kāi)始?jí)荷鋾r(shí)，壓力油從油孔7進(jìn)入后腔C5，推開(kāi)單向閥6，經(jīng)過(guò)

10、U形腔，再通過(guò)通油器3中的中間小孔，推動(dòng)壓射活塞2，即為第一級(jí)壓射。壓射活塞的行程為壓射沖頭剛好越過(guò)壓室澆料口，速度可通過(guò)螺桿4作補(bǔ)充調(diào)節(jié)。2.快速當(dāng)壓射沖頭越過(guò)澆料口的同時(shí)，壓射活塞尾端圓柱部分便脫出通油器，而使壓力油得以從通油器蜂窩狀孔進(jìn)入壓射腔C1，壓力油迅速增多，壓射速度猛然增快，即為第二級(jí)壓射。,3.增壓當(dāng)填充即將終了時(shí)，金屬液正在凝固，壓射沖頭前進(jìn)的阻力增大，這個(gè)阻力反過(guò)來(lái)作用到壓射腔C1和U形腔內(nèi)，使腔內(nèi)的油壓增高足以閉合單向閥，從而來(lái)自進(jìn)油孔7的壓力油無(wú)法進(jìn)入由C1和U形腔形成的封閉腔，而只在后腔C5作用在增壓活塞5上，增壓活塞便處于平衡狀態(tài)，從而在封閉腔內(nèi)的油壓進(jìn)行增壓，壓射

11、活塞也就獲得增壓的效果。至于增壓的大小，是通過(guò)調(diào)節(jié)背壓腔C4的壓力來(lái)得到的。壓射活塞的回程是在壓力油進(jìn)入回程腔C2的同時(shí)，另一路壓力油進(jìn)入尾腔C3推動(dòng)活塞8，頂開(kāi)單向閥6，U形腔和C1腔便接通回路，壓射活塞產(chǎn)生回程動(dòng)作。,第三節(jié)壓鑄自動(dòng)化和壓鑄機(jī)參數(shù)測(cè)試與控制簡(jiǎn)介,壓鑄自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)澆注、壓鑄、取出鑄件、去除飛邊和澆口以及壓鑄模噴涂等工序的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。目的：為了使壓鑄工藝的每個(gè)操作過(guò)程保持穩(wěn)定。,壓鑄工序自動(dòng)化裝置包括：（1）合金澆注自動(dòng)化；（2）壓鑄件脫模及取出自動(dòng)化；（3）壓室、模具上涂料及壓鑄機(jī)潤(rùn)滑的機(jī)械化和自動(dòng)化；（4）壓力油、模具及壓室的冷卻和加熱系統(tǒng)自動(dòng)化；（5）壓鑄件運(yùn)往下道工序的機(jī)

12、械化和自動(dòng)化。壓鑄工序自動(dòng)化裝置應(yīng)與自動(dòng)化壓鑄機(jī)結(jié)合起來(lái)，組成自動(dòng)化機(jī)組。,為了實(shí)現(xiàn)壓鑄生產(chǎn)自動(dòng)化，應(yīng)測(cè)試和控制壓鑄機(jī)參數(shù)，主要有鎖模力、壓射速度、壓鑄壓力和型腔內(nèi)部壓力等。鎖模力F（N）是通過(guò)測(cè)量壓鑄機(jī)拉桿的應(yīng)變，然后通過(guò)下式計(jì)算，即,壓射速度的測(cè)量方法分為壓射過(guò)程中某段距離的平均速度測(cè)量和連續(xù)變化速度的測(cè)量。壓射壓力和型腔內(nèi)部壓力測(cè)試系統(tǒng)，大多應(yīng)用壓力傳感器將金屬液壓力信號(hào)變?yōu)殡娦盘?hào)進(jìn)行放大后轉(zhuǎn)變成電壓的原理。,第四節(jié)壓鑄機(jī)的選用和有關(guān)計(jì)算,實(shí)際生產(chǎn)中選擇壓鑄機(jī)一般從以下三個(gè)方面進(jìn)行考慮。一、按生產(chǎn)規(guī)模及壓鑄件品種選擇壓鑄機(jī)二、按壓鑄件的結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇壓鑄機(jī)三、有關(guān)計(jì)算,一、按生產(chǎn)規(guī)模及壓鑄

13、件品種選擇壓鑄機(jī),對(duì)多品種小批量條件下使用的壓鑄機(jī)，要求能夠按壓鑄模厚度快速調(diào)整壓鑄機(jī)動(dòng)模安裝板的位置。,多品種小批量生產(chǎn)，對(duì)壓鑄機(jī)要求：（1）盡可能選擇具有連接抽芯器的附加機(jī)構(gòu)、壓鑄模連接槽的數(shù)量要多、有各種推出機(jī)構(gòu)的壓鑄機(jī)為好。（2）壓鑄機(jī)機(jī)器功率取較（大或??？）的備用系數(shù)。（3）壓鑄小零件時(shí)，可安裝幾種不同零件的內(nèi)模的通用模架；（4）壓鑄大零件時(shí)，可安裝專(zhuān)用模架或單個(gè)大內(nèi)模的通用模架。,少品種大批量生產(chǎn)，宜于選擇機(jī)械化及自動(dòng)化機(jī)構(gòu)的壓鑄機(jī)和自動(dòng)化壓鑄機(jī)組。而生產(chǎn)單一品種壓鑄件時(shí)，采用專(zhuān)用壓鑄機(jī)最為合算。以上講述了選擇壓鑄機(jī)的兩個(gè)極端的方案，中間方案則按折衷的辦法來(lái)選擇。同時(shí)，考慮壓鑄件質(zhì)

14、量要求和成本限制。某些特殊的產(chǎn)品需要保證壓鑄件的高質(zhì)量和高強(qiáng)度，選擇壓鑄機(jī)的原則有所不同。,二、按壓鑄件的結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇壓鑄機(jī),對(duì)于薄壁壓鑄件的壓射速度要（高or低？），在高速壓射行程結(jié)束時(shí)不造成很大液壓峰。對(duì)于厚壁壓鑄件，低速壓射的工作規(guī)范完全可用。對(duì)致密度和表面粗糙度要求高的壓鑄件，可選擇專(zhuān)用壓鑄機(jī)。,三、有關(guān)計(jì)算,1.確定壓鑄件所需壓鑄機(jī)的鎖模力2.壓室容量的計(jì)算3.開(kāi)模距離的核算和其他,1.確定壓鑄件所需壓鑄機(jī)的鎖模力,鎖模力的作用：為了克服與分型面上金屬的投影面積有關(guān)的脹型力和由側(cè)面脹型力引起鎖模方向上的分力，鎖緊模具的分型面。,偏心的脹型力會(huì)產(chǎn)生力矩，可能會(huì)引起壓鑄模分型面張開(kāi)。因此

15、，計(jì)算出的鎖模力還必須校核。,2.壓室容量的計(jì)算,校核公式如下,3.開(kāi)模距離的核算和其他,模具的總厚度應(yīng)（大于or小于？）壓鑄機(jī)的最小合模距離；壓鑄機(jī)的最大開(kāi)模距離減去模具的總厚度后應(yīng)留有取出壓鑄件的距離；所需的開(kāi)模力和推出力，應(yīng)（小于or大于）壓鑄機(jī)的最大開(kāi)模力和頂出力；壓鑄機(jī)的頂出行程應(yīng)能使壓鑄件推出模具；模具外形尺寸應(yīng)能安裝在壓鑄機(jī)上。,圖6.7最大開(kāi)模距離圖,4.模具安裝(1)臥式冷壓室壓鑄機(jī)的壓室與壓鑄模的澆口套，立式冷壓室壓鑄機(jī)和熱壓室壓鑄機(jī)的噴嘴與澆口套連接處的配合要正確。(2)壓鑄模不應(yīng)與壓鑄機(jī)拉桿相碰。(3)壓鑄模安裝于壓鑄機(jī)上，小型壓鑄模用壓板固定，大型模具為確保安全，用螺釘直接