第四章压铸工艺课件.pptx

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1、第一节 压力第二节 速度第三节 温度第四节 时间第五节 压室充满度第六节 压铸用涂料第七节 压铸件的整修和处理,第四章 压铸工艺,1,第一节 压力第四章 压铸工艺1,理解压铸不同阶段压射冲头的运动速度与压力的变化关系。掌握压射压力与压射比压、胀型力的概念。掌握压射速度和内浇口速度的概念，了解内浇口速度与压射速度和压力的关系。掌握合金浇注温度和模具温度的概念，了解内浇口速度对合金温度的影响。了解模具的热平衡。掌握填充时间、增压建压时间、持压时间和留模时间的概念。掌握压室充满度的概念。掌握涂料的作用和对压铸涂料的要求，了解涂料的种类和使用。熟悉压铸件的整修和处理。掌握压铸工艺参数的选择方法。,学习

2、目的,2,理解压铸不同阶段压射冲头的运动速度与压力的变化关系。学习,第一节 压力,一、压铸过程中各阶段的压力变化和压力峰,二、压射力和压射比压,三、胀型力,3,第一节 压力一、压铸过程中各阶段的压力变化和压力峰二、压射,压铸过程中各阶段的压力变化和压力峰,压铸四阶段压射冲头的运动速度与压力的变化,压射过程示意图,4,压铸过程中各阶段的压力变化和压力峰 压铸四阶段压射冲头,概念：压射力是压铸机压射机构推动压射活塞的力，即压射冲头作用在金属液面上的压力。,压射力和压射比压,压射力,有增压机构时：,无增压机构时：,5,概念：压射力和压射比压压射力有增压机构时：无增压机构时：5,比压：压室内金属液单位

3、面积上所受的压力，即压铸机的压射力与压射冲头横断面面积之比。压射比压：在压射填充时的比压，即压射冲头作用于单位面积金属液面上的力。增压比压：有增压机构时，增压后的比压称为增压比压。,压射比压,概念,6,比压：压射比压概念6,比压选择,比压对力学性能的影响,一般在保证压铸件成型和使用要求的前提下，选用较低的比压。,原则,7,比压选择比压对力学性能的影响 一般在保证压铸件成型和使,压铸件结构特征：薄壁复杂件比压高 合金特性：结晶温度范围大，流动性差，密度大，比压选高些 浇注系统：阻力大，流程长，比压 高 些 内浇口速度：要求内浇口速度高，比压 高 些 温度：金属液与模温温差大时，比压 高 些 排溢

4、系统：排气道分布合理，截面积大，比压 高 些 对于要求强度高、致密度高的压铸件，应采用高的增压比压。,选择比压考虑的因素,各种压铸合金选用的计算压射比压见P32表43,8,压铸件结构特征：选择比压考虑的因素各种压铸合金选用,定义：压铸过程中，在比压的作用下，金属液充填型腔时，给型腔壁和分型面一定的压力。,胀型力,9,定义：模具分型面上的胀型力(N)压射比压(MPa),一、压射速度二、内浇口速度,第二节 速度,10,一、压射速度第二节 速度10,定义：压室内压射冲头推动金属液的移动速度，即压铸机压射冲头的速度，分低速和高速两个阶段。,压射速度,低速压射速度据压室充满度而定,高速压射速度：,11,

5、定义：压射速度低速压射速度据压室充满度而定高速压射速度：11,测量压射速度的方法,1.电秒表测速法,12,测量压射速度的方法1.电秒表测速法电秒表测速装置示意图1.冲,2.自动测速仪测速法,13,2.自动测速仪测速法自动测速仪示意图 1.冲头,定义：金属液通过内浇口进入型腔的线速度。较高的内浇口速度：获得轮廓清晰、表面光洁的压铸件，提高金属液的动压力。但过高，易形成气泡；形成表面缺陷和氧化夹杂，加速压铸模的磨损。过小使轮廓不清，不能成型。,内浇口速度（充填速度）,推荐的压铸件平均壁厚与填充时间、内浇口速度的关系,14,定义：内浇口速度（充填速度）推荐的压铸件平均壁厚与填充时间、,内浇口速度与压

6、射速度和压力的关系,影响内浇口速度的因素：压射速度、压射冲头直径、压射比压、内浇口截面积、合金种类,据等流量连续方程：,据流体运动方程：,15,内浇口速度与压射速度和压力的关系影响内浇口速度的因素：据等流,一、合金浇注温度二、模具温度,第三节 温度,16,一、合金浇注温度第三节 温度16,定义金属液自压室进入型腔的平均温度。用保温炉内的温度表示。一般高于合金液相线2030度，浇注前应预热。较低的浇注温度使压铸件凝固收缩较小，延长压铸模寿命但较高的浇注温度利于成型。,合金浇注温度,17,定义合金浇注温度17,影响因素壁厚、复杂程度、压射比压、合金种类、充填速度等。,各种合金的浇注温度,18,影响

7、因素各种合金的浇注温度18,预热冷却,模具温度,压铸模温度,合金浇注温度,不同压铸合金的压铸模预热温度及工作温度（）,19,预热模具温度压铸模温度合金浇注温度预热温度工作温度不同压铸,模具热平衡,冷却通道直径d 一般取612mm冷却通道与型腔壁间距s一般取通道直径的1.52倍，即2025mm,20,模具热平衡冷却通道直径d 一般取612mm20,1.填充时间2.增压建压时间3.持压时间4.留模时间,第四节 时间,21,1.填充时间第四节 时间21,概念 金属液自开始进入型腔到填满所需的时间。,1.填充时间,快速填充：表面粗糙度好慢速填充：卷入气体少,对铸件质量的影响,填充时间对典型铝压铸件表面

8、粗糙度和气孔率的影响,22,概念1.填充时间快速填充：表面粗糙度好对铸件质量的影响填充,当压铸件体积确定后，填充时间与内浇口速度和内浇口截面积乘积成反比。选择内浇口截面积时，厚度要合适。填充时间的取值可据壁厚及内浇口速度查表，也可据经验公式确定。,主要影响因素：铸件体积、复杂程度。,23,当压铸件体积确定后，填充时间与内浇口速度和内浇口截面积乘积成,概念：金属液在充模的增压阶段，从充满型腔的瞬时开始，至达到预定增压压力所需的时间，也即压射比压上升到增压比压所需的时间。作用：增压压实,2.增压建压时间,主要影响因素：金属液的凝固时间。,24,概念：2.增压建压时间主要影响因素：金属液的凝固时间。

9、24,概念：金属液充满型腔到凝固之前，增压比压持续的时间。作用：传递压力，使金属液在压力下结晶，获得组织致密的压铸件。,3.持压时间,主要影响因素：压铸件的材料和壁厚。,生产中常用持压时间(s),25,概念：3.持压时间主要影响因素：压铸件的材料和壁厚。生产中常,概念：持压时间终了到开模推出压铸件的时间。作用：使推出压铸件不变形、不开裂。,4.留模时间,主要影响因素：材料收缩率、强度、压铸件壁厚、模具热容量等。,生产中常用留模时间(s),26,概念：4.留模时间主要影响因素：材料收缩率、强度、压铸件壁厚,遵循原则：结构复杂的厚壁压铸件压射力要；结构复杂的薄壁压铸件压射速度要，浇注温度和模具温度

10、要；形状一般的厚壁压铸件持压时间和留模时间要。,大,快,高,长,27,遵循原则：大快高长27,第五节 压室充满度,概念：压室充满度是指浇入压室的金属液量占压室容积的百分数。一般以60%80%为宜。,28,第五节 压室充满度概念：28,第六节 压铸用涂料,压铸过程中对模具型腔、型芯表面、滑块、推出元件、压铸机的冲头和压室等所喷涂的润滑材料和稀释剂的混合物。,概念,29,第六节 压铸用涂料 压铸过程中对模具型腔、型芯表面、,隔离保护模具；降低模具导热率，保持金属液的流动性；高温时减少摩擦，便于推出压铸件，提高压铸件的表面质量；对铝合金还可防止粘模。,作用,30,作用30,挥发点低；涂敷性好；无腐蚀

11、作用；性能稳定，高温时不分解有害气体；配制工艺简单，来源丰富，价格便宜。,要求,31,要求31,种类,注意点,目前国内外普遍使用水基涂料。,涂料均匀，防止过厚。,32,种类注意点 目前国内外普遍使用水基涂料。涂料均匀，防止过,第七节 压铸件的整修和处理,清理 包括去除浇口、排气槽与溢流槽的金属物、飞边、毛刺等，有时还需要修整经上述工序后留下的痕迹。整形 整形：用手工或机械对变形的压铸件进行校正的工序。修补,33,第七节 压铸件的整修和处理清理热校正冷校正焊补法33,后处理 方式：时效退火、负温时效退火 目的：消除内应力，稳定压铸件的尺寸表面处理 获得较厚的氧化膜增加耐蚀性和表面美观。浸渗处理

12、浸渗处理：通过对压铸件内部缺陷如气孔、针孔等压入密封剂，使其具有耐压性的方法。,真空加压法,34,真空加压法34,第五章 压铸新工艺,掌握真空压铸、充氧压铸、精速密压铸、半固态压铸的概念，了解其特点和工艺控制装置；了解黑色金属压铸的特点及相应模具设计的原则。,35,第五章 压铸新工艺掌握真空压铸、充氧压铸、精速密压铸、半固,第一节 真空压铸第二节 充氧压铸第三节 精速密压铸第四节 半固态压铸第五节 黑色金属压铸,压铸新工艺,36,第一节 真空压铸压铸新工艺36,真空压铸,概念 真空压铸是用机械泵抽出压铸模腔内的空气，建立真空后注入金属液的压铸方法。可获得气孔极少或无气孔的铸件。特点 消除或减少

13、气孔，且可进行热处理；减少或不设排气系统，提高力学性能；减少反压力，可采用较低的比压压铸较薄铸件，成型性 好；密封结构复杂，制造安装困难。,37,真空压铸概念37,应用 薄壁、流程较长的铸件，主要用于生产要求耐压、机械强度高或要求进行热处理的高质量铸件，如：传动箱体、汽缸体等重要而结构复杂的铸件。方法 利用真空罩封闭压铸模 借助分型面抽真空注意事项 加大内浇口厚度；合金收缩率低。,真空罩,抽气孔,38,应用真空罩抽气孔38,充氧压铸,概念 充氧压铸（P.F压铸）又称无气孔压铸，它是先向型腔和压室里充入氧气之类的活性气体替换其中的空气，再将金属液压入型腔的压铸方法。应用 主要用于铝和锌合金压铸件

14、，特别适合于生产汽车工业中的安全性零件。,39,充氧压铸概念39,特点 消除或减少了内部气孔，提高力学性能，可进行热处理；可在200300环境中工作，可焊接;对铝合金成分烧损甚微;结构简单，操作方便，投资少。,40,特点40,充氧方法压室加氧（立式压铸机）模具上加氧（卧式压铸机）,基本要求是使型腔和压室中的空气最快、最彻底用氧气代替。,工艺参数,充氧时间视铸件情况而定；充氧压力0.4-0.7MPa；合理设计充氧排气。,41,充氧方法基本要求是使型腔和压室中的空气最快、最彻底用氧气代替,精速密压铸,概念 精速密压铸（ACURAD）是精确、快速及密实的压铸方法的简称（accurate rapid

15、dense），又称套筒双冲头压铸法。,外压射冲头,内压射冲头,42,精速密压铸概念精速密压铸原理示意图a）开始状态 b）中间状,特点 铸件强度提高，可进行焊接和热处理；内浇口厚大，需专用机床切除；不适于小型压铸机。工艺控制,压射速度低，内压射冲头补充加压；控制压铸件顺序凝固。,43,特点压射速度低，内压射冲头补充加压；43,半固态压铸,概念 半固态压铸是当金属液凝固时，对其进行强烈搅拌，并在一定的冷却速率下获得50%左右甚至更高的固体组分的浆料，且将这种浆料进行压铸的方法。方法 流变压铸法（Rheocasting）搅溶压铸法（触变压铸Thixcasting）复合压铸法,44,半固态压铸概念44

16、,特点 减少对模具的热冲击；压铸件质量提高；输送方便简单，易于实现自动化；节约了金属和能源，改善了工作环境。,45,特点45,黑色金属压铸,模具设计的原则 型腔部分采用整体式镶块；除型腔外的成型部分采用能更换的组合结构；过热部分设置冷却通道；模具体积应适当增大。,46,黑色金属压铸模具设计的原则46,模具主要部分的设计 1.压射冲头 2.内浇口 3.排溢系统 4.推杆,与压室间采用合适的间隙,截面积大而长度短，浇口厚,槽应宽、深,尽量不用推杆；用时，尽量不设计在压铸件上；采用组合结构，头部做成活头。,47,模具主要部分的设计与压室间采用合适的间隙截面积大而长度短，浇,5.采用卸件活块 6.采用

17、快换镶块 7.模具材料的选用:钼基、钨基合金,48,5.采用卸件活块48,每一次的加油，每一次的努力都是为了下一次更好的自己。23.1.1223.1.12Thursday,January 12,2023天生我材必有用，千金散尽还复来。08:57:3108:57:3108:571/12/2023 8:57:31 AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦绷。23.1.1208:57:3108:57Jan-2312-Jan-23得道多助失道寡助，掌控人心方位上。08:57:3108:57:3108:57Thursday,January 12,2023安全在于心细，事故出在麻痹。23.1.12

18、23.1.1208:57:3108:57:31January 12,2023加强自身建设，增强个人的休养。2023年1月12日上午8时57分23.1.1223.1.12扩展市场，开发未来，实现现在。2023年1月12日星期四上午8时57分31秒08:57:3123.1.12做专业的企业，做专业的事情，让自己专业起来。2023年1月上午8时57分23.1.1208:57January 12,2023时间是人类发展的空间。2023年1月12日星期四8时57分31秒08:57:3112 January 2023科学，你是国力的灵魂；同时又是社会发展的标志。上午8时57分31秒上午8时57分08:57:3123.1.12每天都是美好的一天，新的一天开启。23.1.1223.1.1208:5708:57:3108:57:31Jan-23人生不是自发的自我发展，而是一长串机缘。事件和决定，这些机缘、事件和决定在它们实现的当时是取决于我们的意志的。2023年1月12日星期四8时57分31秒Thursday,January 12,2023感情上的亲密，发展友谊；钱财上的亲密，破坏友谊。23.1.122023年1月12日星期四8时57分31秒23.1.12,谢谢大家！,每一次的加油，每一次的努力都是为了下一次更好的自己。9月-2,