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文档之家› 压铸工艺与模具设计 第4章 压铸工艺(第3次课)
压铸工艺与模具设计 第4章 压铸工艺(第3次课)
压铸工艺与模具设计
上次课重点内容回顾
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
4.4 时 间
4.4.1 填充时间与增压建压时间 4.4.2 持压时间与留模时间
合金浇注温度
合金浇注温度是指金属液自压室进入型腔的平均 温度。
一般浇注温度高于合金液相线温度20~30℃。 浇注前对压室、冲头及浇勺应充分预热。 选择浇注温度时,还应综合考虑压射压力、压射
填充时间取决于哪些因素
1. 压铸件的体积及复杂程度
体积大而形状简单的,充填时间要长些;体积 小而形状复杂的,填充时间应短些。
2. 压铸件的质量要求
填充时间对压铸件质量的影响明显:如要求压 铸件表面粗糙度低,则应快速填充;如要求卷 入压铸件内的气体少,则应相对慢速填充。
填充时间取决于哪些因素
3. 内浇口截面积和内浇口速度
➢ 因此,压铸过程中金属液的流动性主要靠压力和 压射速度来保证。
合金浇注温度
合金浇注温度
模具温度和模具热平衡
为什么要对模具进行预热?
避免金属液在模具中因激冷而使流动性迅速降低 ,导致铸件不能顺利充型;
即使成型也因激冷而增大线收缩,使压铸件产生 裂纹或表面粗糙度增加;
避免金属液对低温压铸模的热冲击,减轻热疲劳 、延长模具寿命;
模具温度
压铸模温度与合金浇注温度之间的关系:
对薄壁复杂件取上限,厚壁简单件取下限。
压铸模温度对压铸件力学性能的影响
压铸模温度对压铸件力学性能的影响
模具的热平衡
压铸模的温度直接影响压铸件的质量和生 产效率。为了保证压铸生产的连续进行, 在每一个压铸循环中,金属液传给模具的 热量、模具自然散热及通过冷却系统传走 的热量应保持平衡。
模具温度过高时,会使压铸件因冷却缓慢而晶粒粗 大,并且带来金属粘模、压铸件因顶出温度过高而 变形、模具局部卡死或损坏、延长开模时间、降低 生产率等问题。此时,应采取冷却措施,使模具保 持热平衡。
如何实现模具的预热及冷却
模具预热:
一般用煤气喷烧、喷灯、电热器或感应加热。
模具冷却:
通常用压缩空气、水或化学介质等其他液体进 行冷却。冷却介质应在压铸模预热前及时通入 ,以免因激冷而使压铸模产生裂纹甚至破裂。
增压建压时间
✓ 增压建压时间是指从金属液充满型腔的瞬间开始, 至达到需的时间。
✓ 从压铸工艺角度来说,这一时间越短越好。但压铸 机压射系统的增压装置所能提供的增压建压时间是 有限度的,性能较好的机器最短建压时间也不少于 0.01 s。
增压建压时间
冷却系统的设计与计算
设计与计算依据的模具热平衡关系式:
冷却系统的设计与计算
冷却系统的设计与计算
模具自然传走的热量主要是辐射散热,其次是对流 散热和压铸模座板的传导散热。
冷却系统的设计与计算
冷却系统的设计与计算
冷却系统的设计与计算
冷却系统的设计与计算
4.4 时 间
时间不是一个独立因素,它与比压、内浇 口速度、内浇口截面积等因素密切相关。
当压铸件体积确定后,充填时间与内浇口速度 和内浇口截面积之乘积成反比。不能孤立地认 为内浇口速度越大,其所需的充填时间越短。
填充时间 t = m /ρ*A*V m-铸件重量;ρ-金属液密度; A-内浇口截面积;V-内浇口速度
填充时间取决于哪些因素
4. 内浇口的厚度
如果内浇口截面积虽大,但很薄,由于压铸金 属呈黏稠的“粥状”,黏度较大,通过薄的内 浇口时受到很大阻力,则将使填充时间延长, 而且会使动能过多地损失,转变成热能,导致 内浇口处局部过热,可能造成粘模。
➢ 增压压力建立起来后,要保持一定时间,使压射 冲头有足够时间将压力传递给未凝固金属,使之 在压力下结晶,以便获得组织致密的压铸件。
持压时间
持压时间的长短与合金材料及铸件壁厚等因素有 关:熔点高、结晶温度范围大或厚壁的铸件,持 压时间需长些,反之,则可短些。
充模快慢对压铸件质量的影响:
压铸生产时,要求金属液尽快充填压铸模腔。 充模太慢,在型腔充满前合金即开始冷却凝固, 使压铸件产生各种缺陷。 充模太快,压铸件内气体增多,孔隙率增大。
填充时间
金属液自开始进入模具型腔到充满型腔 所需要的时间称为填充时间。 压铸时,不论合金种类和铸件的复杂程 度如何,一般填充时间都是很短的,中 小型压铸件仅0.03~0.20 s,或更短。
✓ 增压建压时间取决于型腔中金属液的凝固时间 。凝固时间长的合金,增压建压时间可长些, 但必须在浇口凝固之前达到增压比压,因为合 金一旦凝固,压力无法传递,即使增压也起不 了压实作用。因此压铸机增压装置上,增压建 压时间的可调性十分重要。
持压时间
➢ 从金属液充满型腔到内浇口完全凝固,冲头压力 作用在金属液上所持续的时间称持压时间,亦即 增压比压持续的时间。
如何实现模具热平衡
模具热平衡关系式的精确计算十分困难,压铸件 的形状、尺寸、壁厚、环境温度、模具大小、合 金成分等均影响散热效果。
通常先粗略计算,然后通过调整冷却系统冷却介 质的流量和流速,使模具保持热平衡。
对于中小模具,通常吸收的热量大于传走的热量 ,为达到热平衡一般应设置冷却系统。
对于大型模具,因模具体积大,热容量和表面积 大,散热快,而且大的铸件压铸周期长,模具升 温慢,因此可以不设冷却系统。
模具温度和模具热平衡
为什么要对模具进行预热?
降低型腔中的气体密度,有利于型腔中气体排除 ,获得表面光洁、轮廓清晰及组织致密的铸件;
压铸模具的间隙应在生产前通过预热加以调整, 否则合金液会穿入间隙而影响生产的正常进行。
模具温度和模具热平衡
为什么要使模具保持热平衡?
连续生产中,模具吸收金属液的热量若大于向周围 散失的热量,其温度会不断升高,尤其压铸高熔点 合金时,模具升温很快;
速度和模具温度。通常在保证成型和所要求的表 面质量的前提下,采用尽可能低的浇注温度。
合金浇注温度
➢ 浇注温度高,能提高金属液流动性和压铸件表面 质量;
➢ 但浇注温度过高,会使压铸件结晶组织粗大,凝 固收缩增大,产生缩孔缩松的倾向也增大,使压 铸件力学性能下降,并且还会造成粘模严重,模 具寿命降低等后果;