压力铸造
1-压射冲头 2-压室 3-液态金属 4-定型 5-动型 6-型腔 7-浇道 8-余料
②工艺过程 合型后,液体金属浇入压室2,压射冲头1向前推进,将液
体金属经浇道压入型腔7,开型时,余料借助压射冲头前伸的 动作离开压室,同铸件一起取出,完成压铸循环。 以上两种压铸机压型都在压室的侧面
③ 优缺点: A 压室简单,维护方便。 B 金属进入型腔,流程短,压力损失小,有利于传递最终压
液态金属浇入压室3后合型,压射冲头1上压将液态金属压入 型腔6,冷凝后开型顶出铸件。 压室在压型的下面。
图4-4 全立式压铸机压铸过程示意图 a)定型与动型 b)合型压铸C)开型 1-压射冲头 2-液态金属 3-压室 4一定型 5一动型 δ一型腔 7一余料
③ 优缺点:
A 占地面积少 B 平稳可靠 C 放置嵌件方便 D 操作不便,生产效率比上两种压铸机低。
压铸零件的轮廓极为清晰,对薄壁键槽、凸凹多变的部 位都能得到完整无缺的形状。通常壁厚为1~6mm,小件还可 更薄。
最小壁厚 锌 0.3mm 铝 0.5mm
最小铸孔 0.75mm 最小螺纹距 0.75mm
从所得铸件的形状和结构的复杂程度来说,压铸比其它铸 造方法具有更为显著的优越性。
2. 压铸件精度高,光洁度高,尺寸稳定,一致性好, 加工余量很少。
图4-1 热压室压铸机压铸过程示意图 1一液态金属 2一坩埚 3一压射冲头 4一压室 5一进口 6一通道 7一喷嘴 8一压铸型
③特点:
优: 1) 工序简单,效率高,易实现机械化 2) 金属消耗少,工艺稳定; 3) 压入型腔的金属干净,铸件质量好
缺: 压室,压射冲头长期浸在液体金属中,影响使用寿 命。 ∴热压室压铸机目前大多用于压铸锌合金等低熔点合 金铸件,但有时也用于压铸小型镁合金铸件。
④应用 锌合金等低熔点合金、小型镁合金铸件
1.2 冷压室压铸机 冷压室压铸机的
压室与保温炉是分开 的,压铸时从保温坩 埚中舀出液体金属倒 入压铸机压室然后压 射
(1)卧式压注机: ①结构 压室的中
心线是水平的,压铸 型与压室的相对位置 及压铸过程如图34 (P32
图4-3 卧式压铸机铸过程示意图 a)合型 b)压铸 c)开型
1.压铸机的种类
压铸机
热压室压铸机 冷压室压铸机
卧式压铸机 立式压铸机 (按压室结构及布置方式) 全立式压铸机
1.1热压室压铸机:
①结构 压室浸在保温坩埚的液体金属中,压射部件装在坩 埚上面,压铸过程如图32B所示。
②工艺过程 当压射冲 头3上升时,液体金属1通过 进口5进入压室4内,合型后, 在压射冲头下压时,液体金 属沿着通道6经喷嘴充填压 铸型8,冷却凝固成型,然 后开型取件,完成一个压铸 循环。
镶铸法就是在压铸零件的特殊部位上铸入(嵌入)所需的其它材 料的制件如铸入磁铁、铜套,钢衬垫,金属管,绝缘材料等,既 满足特殊部位的使用性能要求。又省略了装配工序,简化了制造 工艺。
5. 压铸生产效率很高 压铸生产时,每一次操作循环时间约为5秒~3分钟。一
般10秒~1分钟。
小机器,每小时达300次。这样高的效率,对于结构零件 (立体形状)来说,一般的成形工艺方法是不易达到的,所 以压铸法不仅适合于形状复杂的铸件的生产,更适合于大批 量的生产。
合模力是压铸机功率的第一个参数。合模机构通常是水平 放置的,故模具大都是水平方向开合的。
一般锁型力等于或小于压铸机额定合型力的85%,开型力 为锁型力的1/8~1/6
合型机构传动形式:
(1)动力式合型机构:其中普遍应用的是全液压合型机构。
特点: 1结构简单,操作方便,在安装不同厚度的压铸型时容
易调整。 2在生产中压铸型的热膨胀可以自动补偿而不影响合型
力。 3对大型压铸机不适用
(原因:因合型速度慢,动力消耗太大,机构的刚性和合 型力可靠性差,胀型力稍大时,动型就会产生退让。因此 这种机构只用在小型压铸机上。)
(2)机械式合型机构:
机械式合型机构分为: 曲肘式—大多数压铸机,特别是大型压铸机采用 斜楔式 混合式
目前大部分压铸机,特
别是大型压铸机多采用曲肘
③优缺点: A 有切断,顶出余料的下油缸,结构比较复杂,增加了维
修困难。 B 工艺上立式压铸机压室内空气不会随液态金属进入型腔,
便于开设中心浇口。 C 但由于浇口长,液体金属消耗大,充填过程能量损失也
较大。 D 可压有色金属件
(3) 全立式压铸机: ①结构:
压室与压铸型相对位置及压铸过程如图4-4所示。 ②工艺过程:
(2)大小: 最重50kg 最轻几克 最大2m直径(太大,Q=P×S 要很大) 最小0.2㎜壁厚
(3)精度:高精度。(所有铸造方法中精度,光洁度最高。) (4)批量: 大批量。(压型很贵) (5)越复杂,壁越薄,越显示优越性。
应用:
最多为汽车拖拉机制造业,仪器,仪表,电子工业,农机, 国防工业,计算机,医疗器械制造业中。
比压:作用在铸件上单位面积上的压力称为比压。 一般在40-200MPa Max=500MPa。
实际上,并非在如此大的压力下凝固,因内浇口很 小,压力都转化为极高的充填速度,随后冷凝
高速: 充填速度为0.5~120m/s,一般为5~50m/s,充填时
间很短,一般为0.01~0.2秒。最短为千分之几秒。
一般铸件上非主要的和不是紧固连接处的部位,存在分散 的,细小的内部气孔,并不影响使用。当零件使用条件有要求 时如密闭性要求,承载荷要求,及热处理要求高温状态使用时, 则常规压铸件不能满足要求,需特殊工艺生产,如真空压铸。
7. 压铸法对合金有限制
均为低熔点金属 锌90%
为压铸件
铝30-50% 为压铸件
第三章 压力铸造
第一节 压力铸造的实质、特点及应用
一、压力铸造的实质:
压力铸造(简称压铸)的实质,是在高压作用下, 使液态或半固态金属以较高的速度充填压铸型型腔,并 在压力作用下凝固而获得铸件的方法。即压力下浇注和 压力下凝固。
两大特征: 高压 高速
这也是压铸区别于其它铸造方法的最基本特征。
高压:
近年来对用特种合金作为模具材料进行了试验,但因费用
过高和存在一些技术问题,致使黑色金属压铸尚未普遍采用,
所以压铸合金的类别还受到限制。
8. 压铸件大小受到限制
由于目前生产上使用的压铸机功率还不够大,所以压铸件 的大小,重量受到限制。近年来,大型压铸机有所增加。
国内,最大200T, (王家压铸厂—160T,压铸件最大50㎏,直径达2m)
作水平移动,进行调整,然后用螺帽5固定,要求调整到动
型与定型闭合时,a、b、c三点恰成一直线,亦称死点,利
用该死点进行锁型,
其特点:
1) 合型力大。 曲肘连杆系统可将合型缸推力放大 16—26倍。与全液压合型机构相比,合型缸直径大大减少, 同时,高压油的耗量也显著减少。
2)运动特性好。在开、合铸型时,越近死点,运动速度 越慢,使两半型缓慢闭合,也有利于顶出铸件和抽芯。
压铸模型腔具有较高的精度和很高的表面光洁度, 故压铸件与其它铸造方法比,不但具有更高的精度 和表面光洁度,而且在生产过程中,各个铸件尺寸 一致性好,稳定性也好,从而具有很好的装配互换 性。
各种铸件精度比较
压铸
熔模
砂型
尺寸精度 表面光洁度
ZJ2-ZJ1
ZJ3-ZJ2
(▽5~▽7、▽8) (▽3~▽6)
②工艺过程:
合型后,浇入压室2中的液体金属3,被已封住喷嘴孔6 的反料冲头8托住,当压射冲头向下压到液体金属面时,反 料冲头开始下降(下降高度由弹簧及分配阀控制),打开 喷嘴6,液体金属被压入型腔。凝固后,压射冲头退回,反 料冲头上升,切断余料并将其顶出压室,余料取走后再降 到原位,然后开型取出铸件,完成一个压铸循环。
力,便于提高比压,故使用较广 C 可压有色件,黑色金属压铸也可采用
(2)立式压铸机
①结构: 立式压铸机压室中心线是垂直的,压铸型与压室的相对
位置及压铸过程如图33
图4-2 立式压铸机压铸过程示意图
a)合型 b)压铸
C)开型
1-压射冲头 2-压室3- 液态金属 4-定型 5-动型 6-喷嘴 7-型腔 8-反料冲头 9-余料
由于金属充填型腔的这种特点,使压力铸造的工艺 和生产过程,压铸件的结构和其它性能都具有自己的特 征。
二、压力铸造的特点:
由于存在着上述压铸过程的工艺特性,因而决定了压铸 生产和压铸出的零件便具有一系列特点:
优点: 1. 铸件壁可很薄, 形状可极复杂,轮廓清晰。即可清晰地铸 出壁极薄,形状极复杂的铸件。
王家压铸厂 八小时,500件 = 60±x个/小时
缺点
6. 压铸件内部有气孔,对于有要求的零件要采取特 殊的工艺措施才能满足要求。
由于压铸过程中,熔融金属在充填时的流动速度大,致使 型腔中气体来不及全部排出而卷入铸件中,处于内部的即为内 部气孔。
一般压铸件不能用在有密闭性要求,承载荷要求,及热 处理要求的条件下,也不能在高温条件下使用。
3.压铸机主要结构:
压铸机主要由开合型机构,压射机构,动力系统和控制 系统 等组成。
开合型机构:开型、合型、锁型。 压射机构: 控制压射力,压射行程,压射速度 动力系统: 动力主要是液压,也有机械控制系统 控制系统: 信号的传送、控制。图东工98页
图 4-5 冷室卧式压铸机(J1125型)总体结构 1一高压泵 2一合型机构 3一压射机构 4一蓄压气 5一机座
(大部分在上海—民用件,大连锁厂)
例:用压铸法生产的零件有 (1)发动机汽缸件 (2)汽缸盖变速箱体 (3)发动机罩 (4)仪表, 壳体,支架 (5)管接头 (6)齿轮等
第二节 压铸机
压铸机是压铸生产的最基本设备,压铸过程是通 过它来实现的。所以要了解压铸,必须首先了解压 铸机的主要机构,工作原理及各类型压铸机的特点。