压铸原理总结

《压铸原理总结》由会员分享，可在线阅读，更多相关《压铸原理总结（42页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、二 压铸原理1. 压铸概念熔融金属在高压高速下充填铸型，并在高压下结晶凝固形成铸件.特征:高速，高压.2. 金属填充型腔的流态介绍三种填充理论 喷射填充填充分二个阶段:冲击阶段和涡流阶段a. 冲击阶段:在速度，压力保持不变的前提下，金属液进入内浇口后,仍保持着内浇 口的截面形状，冲击到正对面的型壁处.b. 流阶段:向着内浇口反向填充这种理论比较适用于薄壁内浇口，高速填充的长方形铸件 全壁厚填充理论由德国学者在1937年提出，内浇口厚度值取0.52mm，内浇口与铸件的厚度比值为 f/F在0.10.6范围内.这种理论认：金属液通过内浇口进入型腔后，即扩张到型壁,然后沿着整个型腔截 面向前填充，直到

2、整个型腔充满为止. 三阶段填充由英国学者1944年提出a. 第一阶段：液态金属射入型腔冲击型壁后，沿着型腔各方向扩展,在正常的传热 条件下，与型腔壁面相接触的部位形成一层凝固层,亦即铸件的表面层.b. 第二阶段：铸件表面成壳后，型腔继续受到液体金属的填充，凝固层逐渐增厚， 此时合金的粘度亦增，而处于中心部位的液体金属，在第二阶段结束时，尚 处于液态，除了继续得到液体金属的补充外，仍可承受来自压室的压射压力。c. 第三阶段：金属液全部充满型腔，连同浇注系统及压室形成一个封闭的水力系 统，在这个系统中各处的压力均等，压射力仍可通过尚未凝固的内浇口作用 于铸件，达到进一步增压的目的。3. 金属液在不

3、同条件下的流态分析 不同厚度内浇口所出现的流态改变内浇口厚度与铸件厚度之比，除了影响填充的速度和时间外，也影响金属液在型 腔内的流态。如下图： 内浇口开在型腔一侧的流态金属液沿侧壁填充向前，到达顶端后包围，聚集，向反方向填充，聚集处有旋涡包气。 薄壁型腔填充流态金属流的厚度接近型腔的厚度，金属流入是的飘动，与型腔一侧或两侧相接触。型腔转角处的流态金属液入型腔转角处会产生旋涡（b）圆弧面处的流态（见图）注：（1）金属液 （2）包气4. 压铸过程中的主要参数说明1）起始阶段金属液浇入压室，准备压射。J2）慢速封口阶段压射冲头慢速移动越过浇料口，这时推动金属的压力为P。作用有二a:克服压射油缸中活塞

4、在移动时摩擦力b:冲头与压室之间的摩擦力3）金属液积聚阶段冲头以稍高于慢速封口阶段速度前进，此时金属液充满整个压室前端，聚集到内浇口前沿之处，压力上升达到P1。t4）填充阶段其压射力由于受到内浇口处阻力的影响升高至P2,而此时的冲投宿度、冲头速度 则要求达到调定的运动速度。5）增压阶段增大压力使铸件结晶凝固时组织致密，轮廓清晰。(1)(2)(3)4)(2)(3)(4)(t阶段阶段阶段阶段冲头起始动作到内浇口之前 型腔基本冲满增压延迟持压片系统压力建立时间T2增压延迟时间T3增压压力建立时间T4增压时间t T总的增压建压时间以便达到紧实铸件，压缩消除内部气孔和缩孔的一般希望在系统压力建立以后立即

5、增压目的，增压时间T4 一般在0.010.03秒范围内为佳，增压延时（t2）过长或增压建立时间 （t3）太长都会造成整个增压时间T4延长，这对铸件的质量十分不利。冲头行程，各行程压力，各行程时间等解说三 压铸合金及熔炼1 压铸合金性能 物理性能：合金的物理性能是指它们对各种物理现象，如，温度变化，电， 磁等的作用所引起的反应，它有密度，熔点，热膨胀，导热性和导电性等项 内容。常用金属及压铸合金的物理性能名称密度g/cm3熔点线膨胀系 数x10导热系数（20） 千卡/厘米秒液相线固相线铝2.765823.80.504铝合金2.529575-630545-579210.2-0.42镁1.74650

6、27.30.376镁合金1.8-1.81607-49226.40.18-0.32 化学性能 合金的化学性能是它们在各种介质中与其它元素起化学反应的能力，主要是耐蚀性 机械性能合金的机械性能是指它抵抗外力作用而表现出来的特性，也称为力学性能，如强度，硬度，塑性，弹性，和冲击韧性，一般以抗拉强度，屈服强度，塑性，延伸率，断面 收缩率，硬度来衡量和反映金属和合金的机械性能。 工艺性能 合金的工艺性能是指它们是否易于加工成形的性能，它包括：可铸性，可锻性，可焊 性，切削加工性，电镀性和热处理性等。合金的铸造性：流动性，收缩性，热裂，铸造应力。偏析，吸气，杂质。a. 流动性：指合金液充填型腔的能力；影响

7、因素：浇注温度，模具温度，压力，压 射速度，铸件结构。b. 收缩性：合金从液态到凝固完毕直至常温过程中所产生的体积和尺寸的变化，总 称为收缩，可分三个阶段：液态，收缩，凝固收缩和固态收缩。 压铸件收缩的大小，主要取决于合金种类，化学成分，浇注温度，压射比压，持 压及留模时间，模具温度及铸件结构等。c. 热裂：是指合金在高温状态形成的裂纹。影响因素：铸型阻力，铸件结构，浇注 温度。d. 铸造应力：根据应力产生原因分热应力，相变应力和收缩应力。防止铸件产生 裂纹或变形，除铸件结构设计合理(即具有良好的压铸工艺性)外， 在压铸工艺上应采取妥善措施，使合金同时结晶凝固，并尽可能使铸件壁厚均匀 避免合金

8、局部积聚，转折处避免尖角，选择合理的浇注系统和溢流系统，以减少 铸件各部分的温度差。总的目的是减免铸造应力产生。e. 偏析：铸件化学成分不均匀的现象称为偏析。成分不一致势必会影响其机械及物 理性能。f. 吸气：各种铸造有色合金都有吸收气体的特性，尤其在合金达到熔点时气体的溶 解度剧烈增加。g. 气密性：合金的气密性是指铸件承受高压气体或液体的作用而不渗漏的能力，它通常反映着铸件内部的致密程度，一般规律是合金的凝固温度范围愈窄，铸件产 生疏松的倾向愈小，因而气密性愈高。2压铸合金分类压铸有色合金：高熔点合金铝镁铜合金低熔点合金锌锡铅合金3合金特性及表示方法3.1.1 镁合金特性及用途 比重轻，密

9、度小，仅为1.8g/cm3，是铝的2/3。 比强度高，长期使用不易变形( /r=1416) 具有良好的刚性，耐冲击性和减震性 抗疲劳，防辐射，电磁屏蔽性好，散热性好 尺寸稳定，压铸性好，铸件最小壁厚可达 0.6mm 和铁亲和力小，不易粘模，切削加工性能好 高温脆性，热裂倾向大 耐蚀性差 可循环使用3.1.2 用途利用镁合金比重小，比强度大，耐冲击，吸震性好，散热性，电磁屏蔽等特性，广泛应用于航空，航天，汽车，摩托车，仪器仪表，电动工具及3C制品。3.2 镁合金的表示方法3.2.1 常用的压铸镁合金最常用的压铸镁合金为AZ91D , AM60B , AM50A。其中AZ91D被广泛应用，是因为其

10、强度高，流动性好，耐蚀性佳。AM系列的合金适用于需要良好延展性及耐冲击性，例：汽车的方向盘，仪表板架，座椅架等。3.2.2 镁合金牌号表示法欧洲标准欧洲对镁合金的表示方法：ENMC Mg Al9Zn 1 (A)EN表示欧洲标准，M表示镁，Mg Al 9 Zn 1表示主要元素及成分，A表示版本编号 美国标准：即ASTM标准的镁合金表示法在ASTM标准里，镁合金是以字母，数字码来表示，前两个英文字母代表除了镁 以外最多的两种元素，中间两数字代表这两种元素的重量百分比，不同的字母代表如 下：A 代表铝( Al) Zn 代表锌( Zn) M 代表锰( Mn)S代表硅(Si) E代表稀土元素 中国标准国

11、内镁合金牌号表示法：由镁和主要合金元素的化学符号组成例： Z Mg Al 8 Zn (即 5 号铸镁)Z 表示铸造， Mg 表示镁锭，Al 8 Zn表示合金中主要各种元素符号及含量3.3 镁合金化学成分及特性3.31 镁合金铸锭化学成分A1%Mn%Zn%硅% maxCu %maxNi %maxFe %max其他AZ91D8.59.50.170.400.450.90.050.0250.0010.004AM60B5.66.40.260.50Max 0.200.050.0080.0010.004AM50A4.55.30.280.50Max 0.200.050.0080.0010.004AM201.7

12、2.5Min 0.20Max 0.200.050.0080.0010.004AS413.74.80.350.6Max 0.100.601.40.0150.0010.0035AS211.92.5Min 0.20.150.250.71.20.0080.0010.004AE423.64.4Min 0.1Max 0.200.040.0010.0042.03.0各元素对镁合金 性质的影响铝：与镁形成共晶体（在 436 摄氏度时）改善流动性，提高硬度和强度，但随着 Al的含量增高其延伸率和耐蚀性将下降。锌：改善流动性，提高力学性能，减少铁和镍等杂质的腐蚀作用，但当含量超过 1% 时，会引起合金的高温热脆性

13、。锰：提高镁合金耐蚀性，中和铁在合金中的有害作用当含锰量在 0.5%以下时，改善合 金的机械性能。硅： 改善合金流动性，但降低塑性和耐蚀性（尤其合金含铁时）。铍：降低镁合金熔融时的氧化速率。3.32 镁合金材料的物理特性性能单位温度CAZ91AM60AM50AM20AS41AS21AE42密度G/cm3201.811.801.771.751.771.761.79凝固温度C598615620638617632625融化温度C420-435420-435420-435420-435420-435420-435590热膨胀Um/m.k20-10026.026.026.026.026.126.126.

14、1比热溶解Kj/kg370370370370370370370比热Kj/kg*k201.021.021.021.021.021.021.02导热系数W/k*m2051616594688484导电系数Ms/m206.6nm9.113.1nm10.811.73.3.3镁合金材料的机械特性性能单位AZ91AM60AM50AM20AS41AS21AE42极限抗拉强度Mpa240225210190215175230拉伸屈服强度mpa16013012590140110145延伸系数%3810126910剪切系数Gpa17nmnmnmnmnmnm硬度Hbs1/570656060605560冲击力j61718

15、184555. 镁合金熔炼3.4.1镁锭预热一般镁极易与空气中水分，氧气发生化学反应：Mg + 02 2MgO（ s）Mg +H2 O Mg（OH）2+H2+Q因此，镁锭表面是又MgO，Mg （OH） 2的膜组成，但MgO和Mg （OH） 2都会吸 附水分。若把受潮镁锭加入熔融镁液，极易引起熔炉爆炸，因而镁锭加入镁液前必须预热 去除表面水分。预热温度：150摄氏度350摄氏度。3.4.2镁合金熔化及保护炉合金熔化可以通过电阻式，感应式，然油或然气加热。从安全操作及温度控制方面着想, 采用电阻加热炉，目前普遍采用双室熔化炉（一个室用作熔化，一个室用作保温）它的优点在 于大部分温度变动和杂质只存在

16、于熔化炉中。每1000公斤熔料大约耗电400500千瓦小时。熔化状态的镁与空气中的氧气和水分接触将发生剧烈的反应，因此需要避免空气进入到镁 液中去。目前普遍采用气体保护方式保护容了。保护气体以SF6 +N2的混合气体为例来说明其 保护原理：覆盖在镁汤表面的保护气体是经由一连串的化学反应，形成一层n微米厚的薄膜， 产生保护效果：Mg（液）+O2 MgOMg（液）+O2 +SF6 MgF2 +SO2 F2MgO+ SF&MgF?+ SO 2 F?薄膜的主要成分是结构较疏松的MgO和较致密的Mg F2压铸机压铸机是压铸生产的最基本的设备，是压铸生产中提供能源和选择最佳压铸工艺参数的条件， 是实现高速

17、高压压铸特点而获得压铸件的保证基础。4.1压铸机分类及型号规格压铸机通常按压室的受热条件的不同分为冷室压铸机和热室压铸机两大类。冷室压铸机又 因压室和模具放置的位置和方向不同分为卧式，立式和全立式三种。热室压铸机的主要特点是在压室和压射冲头浸在熔融金属液中.。冷室压铸机的主要特点是压室内和压射冲头不浸在熔融的金属中，冷室压铸机的卧式最为常见。4.1.2压铸代号的意义.国产压铸机的代号全意如下（根据部标JB30000-81规定）.J:代表金属压铸机I：特性符号:有I表示机器是自动或半自动.a:代表机器分类 1代表冷室压铸机2代表热室压铸机b:代表机器的型式1代表卧式压铸机2代表立式压铸机c:代表

18、机器锁型号力参数，近似锁型号力的1/100KN.d:代表机器的改型顺序号如A、B、C举例：JI213型表示250KN的自动热室卧式压铸机JI25B型表示为2500KN第二次改型的卧式冷室压铸机4.1.3压铸造的参数规格部标JB2590-75规定,热室压铸机有9种规格，合于是力从100KN到1OOOOKN,冷室卧 式压铸机有11种规格，合型力从250KN到35000KN，压铸机的基本参数有:合型力、压射力、压 型厚度（最小、最大）动型板行程、拉杠内间距水平X垂直、顶出力、顶出行程、压射位置，一 次金属浇入量、压室直径、空循环周期。414 各类压铸机性能比较热室内压铸机与冷室压铸机比较压室种类热压

19、室冷压室结构特点压室内与合金熔炉连成一个整体压室与熔炉各自分开应用范围压铸铝、锡、锌、镁等腰三角形合金的铸件压铸锌、铝、镁、铜等腰三角形合金铸件优点1. 结构简单2. 金属氧化、夹杂少3. 生产效率咼1. 比压高、能获得组织致密铸 件2. 能压铸较大的铸件3. 能压铸咼熔点合金铸件缺点1. 比压低2. 压室更换不便1. 能源消耗较大2. 操作较烦3. 生产效率比热室机低42 压铸机基本结构 压铸机的基本结构由以下八个部分组成：1.合模机构；2.压射机构;3.液压传动系统；4.控制 操纵系统；5.机座与油箱；6.顶出器及液压抽芯器；7.冷却、润滑系统；8.安全防护装置。4.2.1 合模机构 压铸

20、机的开合模机构称合模机构，是带动压铸模式的动模部分，使模具分或合拢的机构 同时这一机构还具有锁紧模具的功能。近年来，在合模机构上发展了合模安全装置，合模力量示装置，合模力自动调节等腰 新装置。4.2.2 压射机构压铸机的压射机构是将熔融金属推送进模具型号腔填充成形为铸件的机构，压射过程 的压力、速度等主要工艺参数都必须是由安而产生。现代压铸机的压射结构的主要特点是三级压射。也就是低速排除压射室中的气体，高 速填充型腔机不间断地给出液态合金施以稳定的高压即两级速度一级增压。为实现三级压 射的目的，对压射机构提出来出了如下的原则和要求：1 慢速压射速度应无级可调；2 快速压射速度应大于 4 米/秒

21、（镁合金机应大于 6m/s）；3从慢速压射到快速压射的过渡转换距离应在3050 毫米以下； 4建压时间应低于30 毫秒；5 压射及增压压力冲击峰值不应超过额定压力的30%；6各压射工艺参数应能独立调节器节而互不干扰。4.2.3 液压传动系统 压铸机的运行是由液压传动系统来进行的，液压传动系统由动力设备及管路网等构 成，其主要组成部分如下：1 动力设备驱动电机、液压泵和贮能器等；2 压力控制器件溢流阀、卸压阀、减压阀、顺序阀以及压力继电器等；3 测量控制元件节流阀、调速阀、行程阀等；4 方向控制元件电磁换向阀、电液换向阀、手动换向阀；5 管路系统液压管道、油箱、油缸等；6净化装置滤油器；7 冷却

22、加热装置冷却器、加热器等；8安全保护器件安全阀、压力继电器及温度控制器；9 传递介质压力油。4.2.4 控制、操纵系统 压铸机的控制、操纵系统大都采用液压操纵与电器控制。其控制、操纵系统应能满足以 下三个基本要求：1 保证压铸件的工艺规范得以顺利实施；2 机器及人身安全均有可靠的保证； 3操作方便、易于监视。压铸机的工作程序一般有：1.有点动调整程序 2.程序手动3.半自动4.全自动等。4.2.5 机座与油箱机座是整个压铸机的各种机构和系统的支承体、合模机构和压射机构通过拉力柱连成一个牢固的整体，并一同固定在机座上。 油箱是压铸机工作液（压力油）存置的容器。 现代的压铸机为减小机器的体积，将机

23、座设计成箱体式，机座箱体内部即构成贮油的 油箱。4.2.6 顶出器和液压抽芯器 压铸机的合模机构上都附有顶出铸件的装置，这一装置称为顶出器。为了满足铸件特殊部 位抽芯的需要，压铸机的动型板和定型板上都附有液压抽芯器，以供压铸模具设计液压压插芯 之间。4.2.7 冷却、润滑系统压铸机上都设有冷却和润滑系统。 冷却系统由冷却水管和回水管等组成，它的作用是输送、冷却水供压铸模、型板冷却之用， 同时也供给液压油冷却器冷却之用。润滑系统由润滑油泵、油压表、输油管、电器元件等组成。其作用主要润滑曲肘机构中的 回转副，减少摩擦。4.2.8 安全防护装置 压铸机安全防护装置有：防护门、安全液压压力、滤油器堵塞

24、、油温过高、报警等电气控 制装置。五 压铸模5.1 压铸模在生产中的作用。 压铸模是压铸生产中的重要工艺装备，它对生产能否顺利进行，铸件质量的优劣合格率的 高低、作业循环的快慢起着极为重要的作用。1决定着铸件的形状和尺寸公差等级；2其浇注系统（特别是浇口位置）决定了熔融金属的填充状况。3溢流排气系统影响着熔融金属的溢渣排气条件。4控制和调节压铸过程的热平衡。5 决定了铸件的表面质量及变形程度。6模具的强度限制了压射比压的最大限度。7 影响生产效益。5.2 压铸模结构5.2.1 压铸模构成：压铸模式是由定模和动模两个主要部分组成的，定模与机器压射部分连接并固定于其上，浇注系统压室内相通。动模则安

25、装在机器的动模型板上，并随机器型板的移动而与定模式合拢或分开。I-型腔卸料板 推杆 推管推板 推杆 固定板复位杆 导柱 导套 限位钉摆轮摆轮架预复位推杆 预复位推杆，压簧预 复位 机构模脚垫快，座板模架型总镶块推出机构压铸模模体浇注系统浇口套 分流锥 内浇口 横浇道1-直浇道溢流槽排气槽，排 气塞 活动型芯抽芯机构滑块斜滑块 斜销，弯 销，齿轴， 齿条楔紧块， 楔紧销限位钉，限位块溢流排气系统导向部分导柱，导模体部分套板,座板 支撑板加热冷却系统-加热 冷 却道5.2.2 各组成部分的作用序号各部分名称作用1定模定模是压铸的主要组成部分，与机器压射部分相连接，并 固定在压铸机的定模上，与浇注系

26、统与压室相通，是铸件 型腔的一个重要部分。2动模动模是压铸模的另一重要组成部分，它与定模组成压铸模 成型部分的一个整体，它一般固定在模架上，模架又固定 在压铸机的动模板上，随动模板作开合运动，与定模部分 分开，合拢，一般抽芯机构和顶出机构全在逐个部分。3成型部分又称型腔及型芯部分成型部分由镶块及型芯组成装在动，定模上，模具在合拢 后，构成铸件的成型空腔，通常称型腔，是决定铸件几何 形状和尺寸公差等级的部分。4浇注系统浇注系统是熔融金属进入型腔的通道，她是沟通模具行腔 与机器压室的部分，对压铸工艺因数.速度.压力以及排 气排渣填充条件起着主要作用。5模架是将模具各部分按一定的装配程序和位置，组和

27、固定后安 装到机器上的构架。6顶出机构开模时，将铸件从模具中顶出的机构，一般随动模的开启 过程顶出铸件，这套机构设置在动模中。7抽芯机构是抽动与开合模方向运动不一致的成型零件（活动型芯） 的机构，合模前或后完成插芯动作，在铸件顶出前完成抽 芯动作。8溢流系统根据熔融金属在模具内的填充情况而开设的排气通道，排 溢集渣包，一般开设在模具的成型零件上。9导向部分是引导定模和动模在开模与合模时可靠地按照一定方向进 行运动的导准部分，一般由导柱导套组成。10预复位机构合模时使顶出机构退出动模内的复位机构。5.3 模具常见结构图5.4 压铸模选材及热处理5.4.1 压铸模所处的工作状况对模具的影响a: 熔

28、融的金属液以高压高速进入型腔,对模具成型零件的表面产生激烈的冲刷使模具表面产生腐蚀和磨损，压力还会造成型芯的偏移和弯曲。b: 在填充过程中，金属液杂质和熔渣对模具形成形表面回产生复杂的化学作用 加速表面的腐蚀和裂纹的产生。c: 压铸模在每一个铸件生产过程中都回经历高温到低温，这样模具材料经过不断的 热膨冷缩，当交变应力超过模具材料的疲劳极限时，型腔表面首先产生裂纹。5.4.2 压铸模材料的选择和热处理零件名称压铸合金热处理要求锌合金铝、镁合金铜合金压铸锌合金、铝合金、镁合金压铸铜合金与金属 液接触 的零件型腔镶块、型芯滑块中, 成型部位等成型零件4G5MovIsi,3Gr2W8V,840sk6

29、13Gr2W8VH134348HR(H13)4448HR(3GrW8V)HRC3842滑动配 合零件导柱、导套（斜销、弯销）等T8A T10A5055HRC推杆4Gr5MoVIsiHB8407SK0613Gr2W8V4550HRC复位杆t8A T10A5055HRC模架结构零件动模套板、定模套板、 支撑板、垫块、动模底 板、定模底板、推板、 推杆固定板45#调质220250HB(HRC2832)5.5 压铸模验收技术条件1：外观检查 2：尺寸检查 3：试模和压铸件检查4：质量稳定性检查 5：模具材料及热处理要求检查5.6 浇注与溢流系统压铸模的浇注系统是引导熔融金属填充型腔的通道。对金属液的流

30、动方向，排气条件，模 具的热分布，压力的传递，填充时间和填充速度等各个方面，起着极为重要的控制与调节作用， 并对铸件质量，生产效率，模具寿命起着决定性的作用，压铸生产中所带来的铸件废品及缺陷， 很多是由于浇注系统设计不动所造成。溢流系统是熔融金属填充型腔的过程中，排除气体，清除涂料余烬，以及冷金属的通道和 处所，它与浇注系统共同对填充条件和模具的热分布起着控制作用。5.6.1 浇注系统浇注系统主要直浇道横浇道内浇口所组成， 为热室压铸机及冷室卧 式机所采用的 浇注系统结构图。注：1.直浇道（料饼） 2.横浇道 3内浇口5.6.1.1说明类结构简图型按 金 属 液 导 入 方 向 分 类1适用与

31、中小型环行铸件，内边n线与型芯水垂直会导 致金属液冲击型芯。2可按b）图的方式，内边n线离内圈（型芯）一定距 离，外线w离铸件外圈一定距离，并在端部用圆弧与铸 件外圈相连接，使金属流沿型腔填充减轻对型腔的冲 刷。3当环行铸件高度较大时，将内浇口搭在铸件端面，如 图c）所示。4如果环行铸件的直径较大，内浇口开设在铸件内部， 并采用切线形式，成为内切线浇口如d）图适用于不宜开设顶浇口的环行铸件。a）为带法兰边铸件浇注系统的开设方法环边半径R 尽可能大些，以减轻金属液对型芯的冲击。b）为不带法边压铸件浇注系统的布置方式1铸件平面上带有孔时，浇口开在孔上，同时在孔处设 置分流锥。2金属液从型腔中心部位

32、导入，流程短。3模具结构紧凑。1是中心浇口的特殊形式。2铸件顶部没有孔不能设置分流锥内浇口截面积较大3压铸件与直浇道连接处形成热节，易产生缩孔。4浇口需要切除。1适应性强，可按铸件结构特点布置其位置。2去除浇口方便按 浇 口 形 状 分 类环 形 浇 口缝 隙 浇 口1金属液沿型壁充填型腔，避免正面冲击型芯，排气条 件良好。2在环形浇口和溢流槽处可设推杆使压铸件不流推杆痕 迹。3浇口需要切除内浇口设置在行腔僧深处，成长条缝隙顺序充填，排气 条件较好按 浇 口 形 状 分 类点 浇 口1作为中心浇口和顶浇口的一种特殊形式。2金属液由铸件顶端充填行腔，流程短3金属液道入行腔处，受金属液直接冲击，易

33、产生粘模。4模具结构复杂按 横 道 过 渡 区 形 式 分 类扇 形 浇 道 系 统Illi1适用于要求内浇口较窄的压铸件2浇口中心部位的流量要大锥 形 切 线 浇 道 系 统厂& 111 ”-i 1 f a_1适用于内浇口较宽的压铸件。2在整个内浇口宽度上金属液的流向角变化很小，金属 液的流动方向可控。5.6.1.2 直浇道直浇道是熔融金属从压室流向横浇道的通道冷室卧式压铸机直浇道直径的选择是根据压射比压和压室充满度或PQ2图。直浇道厚 1520mm 左右。热室压铸机直浇道设计是一般喷嘴出口处，小端的面积为内浇口截面积的1.11.2倍。 直浇道一般设置分流锥，以调整直浇道的截面积，改变金属液

34、流向。直浇道一般取单斜 度 2 6 度。5.6.1.3 横浇道 横浇道是指直浇道末端到内浇口前端之间部分，是金属液由直浇道流向内浇口的通道， 它的主要作用是使金属液平稳地流向内浇口进入型腔，以达到传递压力，并成理想流态填充型 腔。A: 在浇道内不产生紊流，在型腔中避免产生旋涡包气。B：减少金属液的热量损耗。C：减小金属液的流动阻力。D：在金属液充满型腔后未凝固前传递静压力，以保证铸件的致密性。横浇道尺寸的选择截面形状计算公式说明Ar=(34)Ag (冷室压铸机)Ag-内浇口截面积mmA11Ar=(23)Ag (热室压铸机)Ar-横浇道截面积mmA11-D=(58)T (卧室冷室压铸机)D-横浇

35、道深度mmAW/D=(810)(热室压铸机)T-内浇道深度a=10150a-出模斜度w=Ar/D+tga*Dw-横浇道宽度人r=23在确定横浇道截面积后，可根据公式计算横浇道的深度和宽度。D=G ArW=C2 |ArG C2为系数横浇道 截面简 图1卜Fv)1 /人: , 1C10.9220.6780.7940.931C21.2471.5951.7272.1495.6.1.4 内浇口内浇口是指横浇道末端到铸件型腔之间的一段距离，是熔融金属在压力推动下直接进 入型腔的通道。内浇口的设计原则：A：金属液从铸件厚壁处向薄壁处填充。B：内浇口的设置要使进入型腔的金属液先流向远离浇口的部分。C：金属液进

36、入型腔不宜立即封闭分型面.溢流槽和排气槽。D：从内浇口进入型腔的金属液，不宜正面冲击型芯。E：浇口的设置应便于清除。F；金属液进入型腔后的流向要沿着铸件上的肋条和散热片。G：避免在浇口部位产生热节。H：选择内浇口位置时，应使金属液流程尽可能短。I：采用多股内浇道时，要注意防止金属液进入型腔后从几路汇合，相互冲击，产生涡流. 裹气和氧化夹渣等缺陷。J：管型铸件最好围绕型芯设置环行浇口。内浇口与横浇道和铸件之间的连接方式简图说明简图说明简图说明:/ m1)铸件，横浇道和内 浇口均设置在同一 模面上沿金属流动 方向将内浇 口开设在横 浇道的侧面， 适用锥形切 向浇道系统金属液从铸 件底不端面 导入，

37、适用深 腔铸件1 21 .I.A1铸件，横浇道和内 浇口分别设置在定 模和动模上铸件和横浇 道设置在动 模和定模上， 内浇口在结 合出1 胃横浇道与内 浇口将金属 液从切线方 向导入型腔， 适用与管状 铸件1 P-Ss. t -/|阳障11 . /离内浇口厚度经验数据铸件壁厚mm0.61.51.53366合金牌号复杂件简单件复杂件简单件复杂件简单件为铸件壁厚内浇口厚度mm铅 锡0.40.80.410.61.20.81.51.02.01.52.02040锌、镁0.410.41.20.61.50.81.81.03.01.53.02060铝0.81.21.02.01.02.01.33.02.04.0

38、4060内浇口的宽度和长度的经验数据（MM）内浇口进口部 位铸件形状内浇口宽度内浇口长度mm说明巨型或方形板件铸件边长的0.60.8倍23从铸件中轴线处侧向注 入，如离轴线一侧的端浇 口或点浇口侧不受此 限。圆形板件铸件外径的0.40.6倍内浇口从侧壁注入圆环件圆筒件铸件外径和内径的0.250.3 倍内浇口一切线注入方框件铸件边长的0.60.8倍内浇口从侧壁注入内浇口截面积计算Ag=G/PUgtAg内浇口截面积（mm2） G一通过内浇口的金属液质量（g）P一液态金属的密度（图）（g/cm3） Dg一内浇口处金属液的流速（M/S） t型腔的填充时间（s）液态金属的密度值合金种类铅合金锌合金铝合金

39、镁合金铜合金P/g/cm38106.42.41.657.5充填速度推荐值合金种类铅合金锌合金镁合金铜合金充填速度M/S2060305040902050充填时间推荐值铸件平均壁厚MM型腔充填时间（S）铸件平均壁厚MM型腔充填时间（S）1.50.010.033.00.050.101.80.020.043.80.050.122.00.020.065.00.060.202.30.030.076.40.080.302.50.040.09注：铝合金取较大值，锌合金取中值，镁合金取小值。5.6.2 溢流系统溢流系统包括溢流槽，排气槽，它的设置必须和浇注系统有机地结合起来。5.6.2.1 溢流槽：溢流槽的基本

40、作用是积聚首先进入型腔的冷污金属液，和裹有气体的金属液，以及 平衡模具温度，一般开设在金属液流程的末端，或在二股金属液流汇合的前端型腔处设置合适 的溢流槽及排气槽以改善填充条件，提高铸件质量。1）溢流槽的作用：A：排除型腔的气体，储存混有气体和涂料残渣的冷污金属液，与排气槽配合，引出型 腔内的气体，增强气效果。B：控制金属液填充流态，消除局部产生的涡流。C：转移缩孔.缩松，涡流裹气和产生冷隔的部位。D：调节模具各部分温度，改善模具热平衡状态，减少铸件流痕，冷隔和欠铸的缺陷。 E：当型腔内不宜设置推杆时，可利用溢流槽推出铸件，防止铸件变形或避免在铸件表 面留有推杆痕迹。2）溢流槽的位置设置A：横

41、浇道末端或型腔深处。B：金属液最后填充的部位。C；金属液汇合处，及容易产生涡流卷气或氧化夹杂的区域。D；需要防止涡流及紊流，改善液态金属流动状态的部位。E：内浇口两侧或其他金属液不宜直接填充的死角部位。F：铸件壁厚较厚容易产生缩孔的部位。2）溢流槽结构尺寸（镁合金匕1.53 （薄壁）歹 *TL I丨溢溜槽的大小，一般应根据型腔的体积，铸件的壁厚、金属的流程，出现铸造缺陷的情况来决定，它的 容积是各个溢溜槽体积的总和，其容积一般为 铸件体积的 2030%5.6.2.2 排气槽 在压铸时，压室型腔内的部分气体（约30%）不能从型腔呢内排出，而被卷入金属液 中，在填充过程中会产生反压力迫使流速下降，

42、造成铸件冷隔.欠铸.气孔.疏松的缺陷。 为了消除由此产生的缺陷故模具上一定要设置排气槽。排气槽一般与溢流槽配合，设置在溢流槽后端，在有些情况下也可在型腔的部位单独 布置排气槽。六 压铸工艺压铸工艺是将压铸机.压铸模和压铸合金三大要素有机的组合而加以综合运用的过程。 主要工艺参数：比压.充填速度.冲天时间.模温。6.1 压力 压力是使铸件获得组织致密和轮廓清晰的重要因素。 在压铸生产中，压力的表示形式有压射力和 比压两种。6.1.1 压射力 压射力是压铸机在压射机构中推动压射活塞运动的力。P压射力=P gnDWP 为缸的压射腔内工作液的压力 D 为压射缸直径 G 为中立加速度6.1.2 比压 压

43、室内熔融金属在单位面积上所受的压力为比压。比压是熔融金属在填充过程中各阶段实际得到的作用力的大小的表示方法。将填充阶段的比压称为填充比压，将增压阶段的比压称增压比压。填充比压用来克 服浇注系统和型腔中的流动阻力，特别是内浇口处的阻力，使金属液流保证达到需要的内浇口 速度。而增压比压则是决定了正在凝固的金属所受到的压力以及知识所形成的胀型离的大小。6.1.3 压力的作用和影响1）比压对铸件机械性能的影响 比压增大，结晶细，结晶层增厚，由于填充特性改善，表面质量提高，气孔影响减 轻，从而抗拉强度提高，但延伸率有所降低。2）对填充条件的影响 合金溶液在高比压作用下填充型腔，合金温升高，流动性改善，有

44、利于铸件质量的 提高。6.1.4影响压力的因数1）压铸和金的特性：如熔点.流动性等2）合金浇注温度和模具温度3）铸件结构和浇注系统设计，填充阻力越大，压力损失也就越大4）压铸机压射系统特性和增压效果6.1.5 比压的选择1）压铸件特性；结构复杂.薄壁.有气密性要求.要求强度高.要高比压.结构简单.厚壁件选低比压3）合金的特性：结晶温度范围大，流动性差，密度大，比压选高些4）浇注系统：阻力大，流程长，比压高些5）温度：温度（金属液与模具）低时，比压选高些推荐选用增压比压范围丿零件类型铝、镁合金锌合金承受轻负荷零件300400130200承受较大负荷零件400800200300有气密性、要求面大、

45、壁薄零件8001200250400需进行电镀零件2002506.2 压射速度 压铸过程中，压射速度受压力的直接影响，又与压力共同对铸件内部质量，表面要 求和轮廓清晰度起着重要的作用，速度有冲头速度和内浇口速度两种。6.2.1 压射速度 压室内的压射冲头推动熔融金属移动时的速度称为压射速度（冲头速度）压射速度 又分为两级，1 级为慢压射速度（有利排除压室中气体）2 级为快压射速度（使金属液快速充满 型腔）1）快压射速度的作用和影响A：快压射速度对铸件机械性能影响 提高压射速度，改善合金流动性，有利消除流痕、冷隔等缺陷，提高机械性能和表面 质量，但速度过快时，易产生涡流包气，机械性能下降。B：快压

46、射速度对填充特性的影响 提高压射速度使合金溶液在填充型腔时的温度上升，改善填充条件。2）快压射速度的选择和考虑的因素A：压铸合金的特性；熔化潜热和合金的比热和导热性，凝固温度范围。B：模具温度高时，压射速度可适当降低C；铸件质量要求：表面质量要求高和薄壁复杂件，采用较高的压射速度3）高速压射起点1）选择 1 卷气量大。2）选择 23，一般压铸件，选择金属液进出内浇口或金属液进入型腔某一位时切换高速。3）选择34 多用于大型机，大型铸件。6.2.2 内浇口速度 熔融金属通过内浇口导入型腔时的线速度即为浇口速度。V 内 = F 室 V 射 / F 内V 内内口速度浇F 室 = 压室截面积 F 内内

47、浇口截面积V 射 冲头速度镁合金件内浇口速度薄壁件一般选择在6080m/s左右，厚壁件50m/s左右.6.3 温度压铸过程在中，温度对填充过程的热状态，以及操作的效率等方面起着重要的作用。 压铸中所指的温度是指浇注温度和模具温度。6.3.1 浇注温度 熔融金属的浇注温度是指它自压室进入型腔时的平均温度，由于对压室内的金属液 的温度测量不方便，一般以保温炉的温度来表示。1）浇注温度的作用和影响A：气体在合金中的溶解度，随温度的升高而增大，虽在压铸过程中难分析出，但对塑性有影响B：铝、镁合金随温度升高氧化加剧，氧化夹杂物使合金性能恶化。因此合金过热，易 产生缩孔、裂纹、气孔、气泡，故机械性能降低。

48、合金温度过低，产生成分不均匀，流 动性差，影响填充。2）选择浇注温度的重要因素A：合金的性质：熔点、热容量、凝固范围等，对镁合金热容量小，浇注温度可偏高点 B：铸件的复杂程度C：模具温度较高时，可适当降低浇注温度D：比压和压射速度，均对合金温度有直接影响，可使合金温度提高。3）合金浇注温度选择镁合金热室浇注温度630650C镁合金冷室浇注温度660690C6.3.2 模具温度1）模具温暖度的作用和影响A：在填充过程中，模温对金属液流温度、黏度、流动性、填充时间、填充流态等，均 有较大影响。模温过低时，表层冷凝后又为高速液流破碎，产生表层缺陷；模温过高时， 虽有利获得光洁的铸件表面，但易出现收缩

49、凹陷。B：模温对合金溶液冷却速度、结晶状态、收缩应力均有明显影响。模温过低，收缩应 力增大，铸件易产生裂纹。C：模温对模具寿命影响甚大，激烈的温度变化，形成复杂的应力状态，频繁的应力交 变导致早期龟裂。D：模温对铸件尺寸公差等级的影响，模温稳定则铸件尺寸收缩率也相应稳定。2）影响模具温度的主要因素A：合金浇注温度、热容量和导热性B：浇注系统和溢流槽的设计，用以调整平衡状态C：压铸比压和压射速度D：模具设计，模具体积大、热容量大，模温波动较小E：模具合理预热，提高初温，有利于改善热平衡，提高模具寿命F：模具润滑起到隔热和散热作用3）模具温度的选择镁合金模具（薄壁件）： 250300C厚壁件： 2

50、00250C注：模具冷却（镁合金）绝对不能采用水冷却6.4 时间压铸工艺上的“时间”是填充时间、增压建压时间、推荐时间及留模时间。 6.4.1填充时间熔融金属在压力下开始进入型腔，直到充满的过程所需要的时间称为填充时间，镁合 金件最大的填充时间t=0.05T2（s） T为最大肉厚（mm）填充时间越短，铸件表面质量及轮廓清晰度越佳，但充型太快，易造成型腔气体排不 及，使孔隙率增大。填充时间与比压、内浇口速度、内浇口截面积等因素密切相关t=Q/Ag Vt为填充时间（S）, Q为金属体积（CM3），Ag为内浇口截面积（CM2），V为填充 速度 CM/S铸件的平均壁厚与填充时间的推荐表铸件平均壁厚（m

51、m）填充时间t （秒）铸件平均壁厚b （mm）填充时间t （秒）10.0100.0143.50.0340.0501.50.0140.02040.0400.06020.0180.02650.0480.0722.50.0220.03260.0560.08430.0280.0470.0660.100注：以上数值是以铝合金为基础的，但也适用于其他合金，镁合金取偏小值。 按上表选用填充时间，还应考虑下列一些情况1）和金浇注温度高时，填充时间可选长些2）模具温度高时，填充时间可选长些3）铸件厚壁部分离内浇口远时，填充时间可选长些4）熔化潜热和比热高的合金，填充时间可选长些6.4.2 增压建压时间 增压建压

52、时间是指，熔融金属在充型过程中的增压阶段，从充满型腔的瞬时开始，直 至增压压力达到预定值所需的建立起来的时间，即从压射比压上升到增压比压建立起来所需要 的时间。从压铸工艺上来说，所需的增压比压时间越短越好。对镁合金压铸机其最短的增压建 立时间应小于 0.01 秒。从压铸工艺上来说，增压建压时的长短，取决于型腔中合金液的凝固时间（短于型腔 及内浇口中合金液的凝固时间才合理）若增压建压时间较长，合金已经凝固，压力无法传递， 失去增压压实作用。6.4.3 持压时间 熔融金属充满型腔后，使熔融金属在增压比压作用下凝固的这段时间称为持压时间。 持压作用是使压射冲头将压力通过还未凝固的余料，浇口部分的金属

53、传递到型腔使正在凝固的 金属在压力下结晶，从而获得致密的铸件。持压时间的选择，按下列因素考虑：1）压铸合金的特性：压铸合金结晶范围大，持压时间可长些2）铸件壁厚：铸件平均厚度大，持压时间可长些3）浇注系统：内浇口厚，持压时间可长些常用持压时间压铸合金壁厚2.5mm壁厚2.56mm锌合金1237铝合金1238镁合金12396.4.4 留模时间留模时间是压铸过程中，从持压终了至开模顶出铸件的这段时间，称为留模时间。足 够的留模时间，是使铸件在模具内得到充分凝固和适度的冷却，使之具有一定的强度。在开模 和顶出时，铸件不致产生变形或拉裂。留模时间的选择，通常以顶出铸件不变形、不开裂的最短实际为宜。留模

54、时间过长易 产生裂纹、增大收缩率、降低生产效率，降低模温等。常用的留模时间（S）压铸合金壁厚3mm壁厚34mm壁厚5mm锌合金5107122025铝合金71210152530镁合金(35)参考（47）参考1525压铸生产中的工艺参数压力、速度、温度、时间选择可按下列原则：1）铸件壁越厚。结构越复杂，压射力要大；2）铸件壁越薄，结构越复杂，压射速度越快；3）铸件壁越厚，持压留模时间越要长；4）铸件壁越薄，结构越复杂，模温浇注温度需要越高。6.4.5 压室充满度 浇入压室的金属液量占压室总容量的程度称为压室的充满度。一般取 30%60%为最 适宜。压室中空气少；合金温度下降少；冲头启动不卷气。6.

55、4.6 压铸用涂料 压铸过程中，在机器的压室和冲头的配合面、模具型腔表面、浇道表面、活动部分的 配合部分（如抽芯机构）都必须根据工艺的要求喷上不同的润滑材料，通称压铸涂料。6.4.6.1 涂料的种类 压铸涂料分为模具涂料和冲头涂料两大类。模具涂料（又称脱模剂）用在模具型腔及 浇注系统表面，冲头涂料则用在压室与冲头配合部分的表面和端面。1）模具涂料 的选用应根据压铸合金、模具结构、铸件形状、型腔表面质量、操作工艺等因素而定： 如铝合金对型面的黏附性最为强烈，因而对涂料的要求较高。而镁合金由于有强烈的氧化作用 和较大的热裂倾向，对涂料有敏感性，选用时应特别注意。3）冲头涂料 由于冲头与压室的配合面

56、较大，运动速度快，工作温度也高，选用涂料不仅应能起润滑 作用，同时还需具有在高温时能填满配合间隙，起隔离作用。6.4.6.2 涂料作用1）对冲头、顶杆等活动部位减少摩擦和磨损。2）减少填充过程瞬间的热扩散，保持熔融金属的流动性，改善合金的流动性。3）保护模具，避免熔融金属对模具表面的冲刷，降低模温，防止黏膜。4）减少铸件与模具成型表面的摩擦，从而减少型芯和型腔的磨损，延长模具寿命6.4.6.3 对压铸涂料的要求1）挥发点低，在100150C时稀释剂能很快地挥发掉，不增加或少增加气体型腔2）覆盖性好，能在稀释剂挥发后，于高温下结成薄膜层，但不易产生堆积,模具易清理3）对模具及铸件不产生腐蚀作用4

57、）无味不析出或分解出有害气体和刺激性气体。5）性能稳定，在规定保存期内，不沉淀、不分解、有利环保。6.4.6.4 涂料工艺1）涂料浓度：稀释比例一般取1：80150左右。涂料浓度可根据铸件大小，复杂程度， 厚度进行选择。2）雾化效果：良好的雾化好比是“微液滴”的细雾，而雾化不好则好象是“消防水龙 头”良好的雾化的涂料比雾化不足的涂料能更有效的铺散在型腔表面。3）模具温度：模温是影响涂料吸附在型腔表面效果的参数。模温太低（低于150C）涂 料无法形成薄膜（在型腔表面）还易使铸件产生气孔。模温太高（大于398C）喷入 涂料则被模具表面蒸发，汽化，反弹，没有润湿效果。模温控制在180200C为好， 在低于270C以下模温，喷涂就会形成皮膜。4）喷射距离、喷射时间：喷射距离 100200MM喷射时间 012.0S七 压铸件的缺陷