《金属压铸工艺与模具设计》第4章：压铸工艺.ppt

《《金属压铸工艺与模具设计》第4章：压铸工艺.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第4章压铸工艺（时间：2次课，4学时）第4章压铸工艺压铸工艺是把压铸合金、压铸模和压铸机这三个压铸生产要素有机组合和运用的过程。压铸时，影响金属液充填成型的因素很多，其中主要有压射压力、压射速度、充填时间和压铸模温度等。这些因素是相互影响和相互制约的，调整一个因素会引起相应的工艺因素变化，因此，正确选择与控制工艺参数至关重要。第4章压铸工艺4.1压力4.2速度4.3温度4.4时间4.5压室充满度4.6压铸用涂料4.7压铸件的整修和处理4.1压力4.1.1压射力4.1.2比压及其选择4.1.3胀模力4.1压力压力是使压铸件获得致密组织和清晰轮廓的重要因素，压铸压力有压射力和压射比压

2、两种形式。4.1.1压射力压射力是指压射冲头作用于金属液上的力，来源于高压泵，压铸时它推动金属液充填到模具型腔中。在压铸过程中，作用在金属液上的压力并不是一个常数，而是随着不同阶段而变化。图4.1所示为压射各阶段压射力与压射冲头运动速度的变化。图中所示压射四个阶段分别是：第一阶段(τ1)，此时压射冲头低速前进，封住加料口，推动金属液前进，压室内压力平稳上升，空气慢慢排出。高压泵作用的压力P1主要是克服压室与压射冲头及液压缸与活塞之间的摩擦力，其值很小。第二阶段(τ2)，压射冲头以较快的速度前进，将金属液推至压室前端，充满压室并堆积在浇口前沿。由于内浇口在整个浇注系统中截面积最小，

3、因此阻力最大，压力升高到P2以突破内浇口阻力。此阶段后期，由于内浇口阻力使金属液堆积，瞬时压力升高，产生压力冲击而出现第一个压力峰。第三阶段(τ3)，压射冲头按要求的最大速度前进，金属液突破内浇口阻力充填型腔，并迅速充满，压力升至P3。在此阶段结束前，金属液会产生水锤作用，压力升高，产生第二个压力峰并出现波动。第四阶段(τ4)，压射冲头稍有前进，但这段距离实际上很小。铸件在这一阶段凝固，由于P4的保压作用，铸件被进一步压实，消除或减少内部缩松，提高了压铸件密度。上述过程称为四级压射。但目前压铸机大多是三级压射，一般将第一、二级压射阶段作为一级压射，第三、四阶段则分别作为第二、三级

4、压射。其中，P3、P4对铸件质量影响最大。P3越大，充填速度越大，金属液越容易及时充满型腔。P4越大，则越容易得到轮廓清晰、表面光洁和组织致密的压铸件。最终压力P4与合金种类、压铸件质量要求有关，一般为30～500MPa。4.1.1压射力4.1.1压射力4.1.2比压及其选择4.1.2比压及其选择由式(4.3)可见，比压与压铸机的压射力成正比，与压射冲头直径的平方成反比。所以，比压可以通过改变压射力和压射冲头直径来调整。在制订压铸工艺时，正确选择比压的大小对铸件的力学性能、表面质量和模具的使用寿命都有很大影响。首先，选择合适的比压可以改善压铸件的力学性能。随着比压的增大，压铸件的

5、强度亦增加。这是由于金属液在较高比压下凝固，其内部微小孔隙或气泡被压缩，孔隙率减小，致密度提高。随着比压增大，压铸件的塑性降低。比压增加有一定限度，过高时不但使延伸率减小，而且强度也会下降，使压铸件的力学性能恶化。此外，提高压射比压还可以提高金属液的充型能力，获得轮廓清晰的压铸件。选择比压时，应根据压铸件的结构、合金特性、温度及浇注系统等确定，一般在保证压铸件成型和使用要求前提下，选用较低的比压。选择比压时应考虑的因素见表4.1。各种压铸合金的计算压射比压见表4.2。在压铸过程中，压铸机性能、浇注系统尺寸等因素对比压都有一定影响。所以，实际选用的比压应等于计算比压乘以压力损失折算

6、系数。压力损失折算系数K值见表4.3。4.1.2比压及其选择4.1.2比压及其选择4.1.2比压及其选择4.1.2比压及其选择4.1.2比压及其选择4.1.3胀模力4.2速度4.2.1压射速度4.2.2内浇口速度4.2.3内浇口速度与压射速度和压力的关系4.2速度压铸过程中，速度受压力的直接影响，又与压力共同对内部质量、表面轮廓清晰度等起着重要作用。速度有压射速度和内浇口速度两种形式。4.2.1压射速度4.2.1压射速度4.2.1压射速度4.2.2内浇口速度金属液通过内浇口处的线速度称内浇口速度，又称充型速度，它是压铸工艺的重要参数之一。选用内浇口速度时，参考如下：(1)铸件形状

7、复杂或薄壁时，内浇口速度应高些；(2)合金浇入温度低时，内浇口速度可高些；(3)合金和模具材料导热性能好时，内浇口速度应高些；(4)内浇口厚度较厚时，内浇口速度应高些。内浇口速度过高也会带来一系列问题，主要是容易包卷气体形成气孔。此外，也会加速模具的磨损。推荐的内浇口速度见表4.5。4.2.3内浇口速度与压射速度和压力的关系4.2.3内浇口速度与压射速度和压力的关系4.3温度4.3.1合金浇注温度4.3.2模具温度和模具热平衡4.3温度压铸过程中，温度规范对充填成型、凝固过程以及