压力铸造设备及其工艺ppt课件

模具温度过低对压铸生产的影响
1. 模具容易因受热冲击产生龟裂 2. 影响合金液的流动性。 3. 铸件容易产生欠铸、冷隔、流痕等缺陷。 4. 降低压铸产品的精度 5. 铸件容易发生抱住模芯的现象。
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压铸的三要素—压铸机：
压铸机选择
1. 确定比压
比压推荐值( MPa )
一般件
承载件 耐气密性件或 大平面薄壁件
满足两方面要求
良好的成型工艺性
包括：
1.铸造成型工艺性； 2.切削加工性； 3.焊接性能； 4.电镀性能； 5.热处理性能等；
满足产品的使用要求 包括： 1.合金的力学性能； 2.物理性能； 3.化学性能；
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压铸的三要素--原材料：
原材料应有的特性
(1) 具有良好的流动性 ，有利于成型结构复杂、表面质量好的压铸件。 (2) 结晶温度范围小 ，以防止压铸件产生缩孔和缩松缺陷。 (3) 线收缩率小 ，可降低铸件产生热裂倾向并易于获得尺寸精度较高的铸件。 (4) 高温时有足够的热强度和可塑性，高温脆性和热裂倾向小，防止推出铸 件时产生变形和开裂。 (5) 在常温下有较高的强度 ，以适应大型薄壁复杂压铸件的使用要求。 (6) 具有良好的加工性能和一定的抗蚀性能 。 (7) 成型过程中与型壁产生物理- 化学反应的倾向小，防止黏模及相互合金 化以延长模具寿命。
填时间很短，一般在0.01~0.2s范围内。
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压力铸造与其它铸造方法相比，有以下三方面优点：
1.产品质量好： 铸件尺寸精度高，一般相当于6~7级，甚至可达4级；表 面光洁
度好，一般相当于5~8级；强度和硬度较高。
2.生产效率高： 冷室压铸机平均8小时可压铸600~7000次，小型热室压铸机平均8
小时可压铸3000~7000次。
•
铝合金、 镁合金、
• 浇注
• 温度： 610 ～680 640 ～690
铜合金 910 ～990
黑色金属
• 由于模具材料寿命问题，目前较少采用。
注：浇铸温度一般以保温炉的金属液的温度来计量。
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压铸的三要素--原材料：
压铸铝合金的种类
Al-Si9Cu3 Al-Si12Cu1(Fe) YL112 YL108 A380 ADC12
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压铸应用范围及发展趋势：
压铸是最先进的金属成型方法之一，是实现少切削，无切削的 有效途径，应用很广，发展很快。目前压铸合金不再局限于有色金 属的锌、铝、镁和铜，而且也逐渐扩大用来压铸铸铁和铸钢件。
压铸件的尺寸和重量，取决于压铸机的功率。由于压铸机的 功率不断增大，铸件的尺寸可以从几毫米到1~2M；重量可以从几克 到数十公斤。在压铸技术方面又出现了真空压铸、加氧压铸、精密 压铸以及可溶型芯的应用等新工艺。
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压铸机组成：
（1）合模机构:单位为千牛（kN），是表征压铸机大小的首要参 数。
（2）压射机构: （3）液压系统:为压铸机的运行提供足够的动力和能量。 （4）电气控制系统 （5）零部件及机座 （6）其他装置先进的压铸机还带有参数检测、故障报警、压铸 过程监控、计算机辅助的生产信息的存储、调用、打印及其管理系 统等。 （7）辅助装置:根据自动化程度配备浇料、喷涂、取件等装置。
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压铸机的分类及其工作方式：
1.按使用范围分为通用压铸机和专用压铸机； 2.按锁模力大小：分为小型机（≤4 000 kN）、中 型机（4 000 kN～10 000 kN）和大型机（≥10 000
kN）； 3.通常主要按机器结构和压射室（以下简称压室）
的位置及其工作条件加以分类: 压铸机分热压室压铸机和冷压室压铸机两大类。 冷压室压铸机按其压室结构和布置方式又分卧
3.经济效果优良： 由于压铸件尺寸精度，表面光洁等优点。一般不再进行机械加工
而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金属利用率，又减少了大 量的加工设备和工时；铸件价格便宜。
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压铸缺点：
1）压铸时由于液态金属充填型腔速度高，流态不稳 采有一般压铸 法铸件易产生气孔，不能进行热处理；
2）对内凹复杂的铸件，压铸较为困难； 3）高熔点金属（如铜，黑色金属）压铸型寿命较低； 4）不宜小批量生产，其主要原因是压铸型制造成本 高，压铸机生产效率高，小批量生产不经济。
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合 模 机 构
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液压系统 电气系统
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压铸机的工作方式:
（1）合拢模具； （2）将金属液以人工或自动方式浇入压室（多数以自动方式）； （3）压射冲头按预定的速度和一定的压力推送金属液填充进入模具 型腔； （4）填充完毕，冲头保持一定的压力，直至金属液完全凝固成为压 铸件为止； （5）打开模具，冲头与开模动作同步移动，从而推着余料饼随着压 铸件和浇口一同留在动模而脱离定模，到达一定的距离时，冲头便返 回复位； （6）开模后，压铸件、浇口和余料饼留在动模上，随即顶出并取出 压铸件； 至此，完成一次压铸循环。
式、立式两种形式。
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热压室压铸机 立式压铸机
冷压室压铸机
热压室压铸机与冷压室压 铸机的合模机构是一样的 ，其区别在于压射、浇注 机构不同。热压室压铸机 的压室与熔炉紧密地连成 一个整体，而冷压室压铸 机的压室与熔炉是分开的 。
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热室压铸机的特点：
目前生产中多数的热室压铸机，市场供应的以锁模力小于4000 kN的机 器为主导，更多的则是锁模力在1600 kN以下，而锁模力大于4000 kN的很 少。其特点如下： （1）通常以低熔点合金的压铸为主，而以锌合金最为典型； （2）以小型压铸件的生产为宜，中、大型压铸件不宜采用热室压铸； （3）填充进入模具型腔的金属液始终在密闭的通道内流动，氧化夹杂物不 易卷入，对压铸件的质量较为有利； （4）压铸过程的自动化容易实现； （5）由于不需要浇料程序，在正常运行的状态下，生产效率较高； （6）压射比压稍低，并且压射过程没有增压阶段，但对小型、薄壁件影响 较小； （7）压射冲头、浇壶、喷嘴等热作件的寿命难以掌握和控制，失效后更换 较为费时； （8）更换或修理熔炉时，要拆装热作件，增加了辅助时间； （9）对于高熔点合金的热室压铸，目前仍以镁合金较为适宜，而用于镁合 金的热室压铸机，同样存在上述的特点。
模温系统 ：
保证模具的工作温度。（保证模具的温度符合工艺的要求，提 高模具的寿命；包括冷却水道、软管铜管、接头、模温机等。铝合 金压铸模 预热温度：150～200℃ 工作温度：180～225℃ ）
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压铸的三要素—压铸模：
压铸模的结构
为什么要控制模 具温度？
模具温度过高对压铸生产的影响
1. 铸件容易附在型腔上，增加顶出困难，且损伤型腔表面。 2. 增加压铸的循环时间。 3. 铸件易产生气孔与收缩不良的缺陷 4. 离型剂容易挥发和变质。
• 目前得到广泛应用的压铸合金是 有色金属，黑色金属由于熔点太 高，致使压铸模的使用寿命极低，因此极少采用。
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压铸的三要素--原材料：
原材料的分类
压铸 合金
有色金属 低熔点合金
•
锌合金、 铅合金、 锡合金
• 浇注
• 温度： 410 ～440 320 ～350 330 ～350
有色金属 高熔点合金
收缩率大
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压铸的三要素--原材料：
各元素在铝硅合金中的作用
硅： 大多数铝合金的主要元素，改善合金在高温时的流动性，提高合金抗拉 强度，但使塑性下降，游离硅的硬度很高，给切削加工带来很大的困难。 铜： 可提高合金的流动性、抗拉强度和硬度以及表面光洁度，但降低了耐蚀 性和塑性，热裂倾向增大，压铸通常不用铝铜合金，而用铝-硅-铜合金。 镁： 加入少量(0.2～0.3%)的镁可提高合金的强度极限、弹性极限、疲劳极 限及硬度，而其塑性有所降低。 锌： 提高合金的流动性，但热裂倾向增加，抗耐蚀性有所降低。 铁： 少量的杂质铁(0.6～1.4%)能降低铝合金在压铸过程中的粘模倾向，但 降低了力学性能，特别是冲击韧性和塑性。 锰： 锰的存在能减少铁的有害影响，锰含量在0.4%以下时还能增加塑性， 一般铝合金中允许锰含量不超过0.5%，否则会引起偏析。
电镀件
锌合金 13~20 20~30 25~40 20~30
铝合金 30~50 50~80 80~120
镁合金 30~50 50~80 80~100
铜合金 40~50 50~80 60~100
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压铸的三要素—压铸机：
压铸机选择
2. 计算胀型力
F= A×P/10
式中— F: 胀型力(KN，注：1T=10KN) A: 铸 件 在 分 型 面 上 的 投 影 面 积 ， 多 腔 模
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压铸的三要素—压铸模：
压铸模的结构
成型系统 ：
就是由优质钢材围成的可以形成零件的空腔。
浇注系统 ：
就是将合金液引入成型系统，并排除气体和杂质的通道。
模架系统 ：
由结构钢组成的用以支撑、定位、导向的结构。
抽芯系统 ：
解决铸件垂直于开模方向的凹槽和孔洞成型后出模的机构。
顶出系统 ：
就是方便将成型后的铸件从模具内拿下来，并使顶杆复位。
德国 德国 中国 中国 美国 日本
塑性良好 强度较高
铝锌合金
铸造性能不好
耐蚀性差
热裂倾向大
压铸
铝硅合金
流动性好 收缩小 热裂倾向小 气密性较好 力学性能较好 延伸率较低
铝合金
耐蚀性优良
力学性能很好
力学性能好 加工性较好
铝镁合金
铝铜合金
加工性好 焊接性好
加工表面光亮
铸造性能不好
重量轻
耐蚀性不好
铸造工艺复杂
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压铸工艺的过程：
配置涂料
集中融化 机边保温
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压铸过程
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压铸过程
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压铸过程
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压铸过程
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压铸过程
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压铸过程