压铸模设计 复习要点.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑压铸模设计 复习要点 压铸模设计复习 压铸模设计 复习要点 压力铸造（压铸）--液态合金在较高的压力作用下以较高的速率充填型腔，并在压力下凝固成型而获得铸件的一种铸造工艺方法 1、与其它铸造方法相比压力铸造有其自身的特点 （一）优点 (1)压铸件的尺寸精度高，外观粗糙度低尺寸精度可达IT11～13级，外观粗糙度达Ra0.8～3.2μm，产品互换性好 (2)材料利用率高其材料利用率约为60％～80％，毛坯利用率达90％ (3)可以制造外形繁杂、轮廓明显、薄壁深腔的金属零件 (4)在压铸件上可以直接嵌铸其他材料的零件，以节省宝贵材料和加工工时 (5)压铸件组织致密，具有较高的强度和硬度 (6)生产率极高 （二）缺点 (1)压铸时由于液体金属充填速度极快，型腔中气体很难完全摈弃，致使压铸件常有气孔及氧化夹杂物存在，一般不能举行热处理，从而降低了压铸件质量 (2)不适合小批量生产 (3)压铸件尺寸受到限制 (4)压铸合金种类受到限制 2、压射力 压射力来源于高压泵，它是压铸机压射机构中推动压射活塞的力，其大小随压铸机的规格不同而不同。

压射力可用下式来计算： 式中，Fy是压射力（N）；Pg是液 ，D 压系统的管路工作压力（Pa）；AD是压铸机压射缸活塞的面积（m2），是压射缸活塞的直径（m） 3、压射比压 压射比压是压室内金属液在单位面积上所受的压力，其值可用下式计算： 1 压铸模设计复习 式中，b是压射比压（Pa）；Fy是压射力（N）；Ad是压射冲头(即近似压室)截面积（m2）， Ad=πd2/4 ， 4、压铸速度（压射速度、充填速度） 压射速度是指压铸机压射缸内的液压推动压射冲头前进的速度；充填速度是指液体金属在压力作用下，通过内浇口进入型腔的线速度 充填速度确定的根据是合金的特性和铸件的布局特点充填速度不能偏高或偏低，过低会使铸件轮廓不清，甚至不能成形；过高那么会引起铸件粘型和铸件内孔洞增多等问题 影响充填速度有三个因素，即压射速度，比压和内浇口截面积 5、典型的三种金属充填理论 （1）喷射充填理论 （2）“全壁厚” 充填理论 液体金属压入型腔后，随即扩展至型壁(如图2—3所示)，然后沿着整个型腔截面向前滚动,直至型腔全部被液体金属弥漫为止。

这种充填理论还认为，无论内浇口截面积与型腔截面积之比值大小如何，滚动形态不受影响由于液体金属是以“全壁厚”形态向前推进，犹如“液态活塞”，充填时不产生涡流现象并且型腔中的气体很轻易得到充分的摈弃 （3）三阶段填充理论 认为液体金属充填铸型的过程是一个包含着流体动力学和热力学的繁杂过程，充填过程可以分为三个阶段： 第一阶段：液体金属按近内浇口的外形进入型腔，首先冲击对面的型壁，并在该处沿型壁向型腔四周扩展流向内浇口在金属流过的型壁上形成铸件的外壳，又称薄壳层 其次阶段：随后进入的液体金属沉积在薄壳层内的空间举行充填，直至弥漫 第三阶段：在型腔完全弥漫的同时，压力通过处于尚未凝固的中心片面作用在铸件上，型腔内的金属得到压实 充填过程的三个阶段对铸件质量所起的作用是不同的第一阶段是铸件的外观质量；其次阶段是铸件的硬度；第三阶段是铸件的强度 2 为压射冲头直径（m） 压铸模设计复习 6、压铸合金 （1）压铸生产中，常用的压铸合金为铝合金、锌合金、镁合金和铜合金 （2）至于工艺性能，对压铸来说，根据压铸的工艺持点，用于压铸的合金应具有以下性质： ① 高温下有足够的强度和可塑性，无热脆性(或热脆性小)； ② 尽可能小的线收缩率和裂纹倾向，以免压铸件产生裂纹，使压铸件有较高的尺寸精度； ③ 结晶温度范围小，防止压铸件产生过多的缩孔和疏松； ④ 在过热温度不高时。

有足够的滚动性，便于填充繁杂型腔，以获得外观质量良好的压铸件； ⑤ 与型壁产生的物理-化学作用的倾向小，以减小粘模和相互合金化 （3）由于黑色金属比有色金属熔点高，冷却速度快，凝固范围窄，滚动性差，这使黑色金属压铸时压室和压铸模的工作条件特别恶劣，压铸模寿命较低,一般材料很难适应要求 7、压铸机 （1）压铸机分为热室压铸机和冷室压铸机两大类，冷室压铸机按其压室布局和布置方式又分卧式、立式两种形式，以寝室压铸机应用最多 （2）热室压铸机的压室与熔炉精细地连成一个整体，而冷室压铸机的压室和熔炉是分开的 （3）冷室压卧式压铸机：压室和熔炉是分开的，压室中心线垂直于模具分型面，呈水平布置 （4）冷室压立式压铸机：压室和熔炉是分开的，压室的中心线平行于模具的分型面，称为垂直侧压室 （5）压铸机主要由开合模机构、压射机构、动力系统和操纵系统等组成 选用压铸机时需要计算或校核以下参数： ① 确定压铸机的锁模力 锁模力是选用压铸机时首先要确定的参数锁模力的作用主要是为了抑制反压力，以锁紧模具的分型面，防止金属液飞溅，保证铸件的尺寸精度中， 锁是压铸机应有的锁模力（kN）； 锁 ≥ ( )。

式 是 主是主胀型力(kN)；分是分胀型力(kN)； 安好系数(一般K＝1.25)， ② 压室容量的估算 3 压铸模设计复习 必需按公式举行核算式中，是压室容量（kg）；是每次浇提防量（kg）， 等于铸件重量，浇注系统重量，排溢系统重量之和（Kg） ③ 开模形程的核算 每一台压铸机都具有最小合模距离 和最大开模距离 两个尺寸，根据铸件 外形、浇注系统和模具布局核算是否得志取出铸件的要求 可得： 上式中， 是压铸机最小开模距离（mm）； 是压铸机最小开模距离（mm）； 是压铸机动模座板的行程（mm）；h1是定模片面的厚度（mm）；h2是动模片面的厚度（mm）；h3是铸件推出距离（mm）；h4是铸件及其浇口总高度（mm）； 9、压铸件根本布局的设计 1．壁厚及肋 薄壁铸件的致密性好，相对提高了强度和耐耐磨性压铸件壁厚增加，内部气孔、缩孔等缺陷也随之增加，故在保证铸件有足够强度和刚度的前提下应尽量裁减厚度并保持各截面的厚薄平匀一致。

对铸件的厚壁处，为了制止缩松等缺陷，应减薄厚度并增设加强肋来解决压铸件壁太厚虽对压铸件质量有不利的影响，但也不能太薄，否那么金属液填充不良，铸件成形困难压铸件适合的壁厚：铝合金为1~6mm，锌合金为1~4mm，镁合金为1.5~5mm；铜合金为2~5mm 2．铸造圆角 压铸零件上壁面与壁面连接处，不管是直角、还是锐角或钝角，都应设计成圆角铸造圆角有助于金属液的滚动，裁减涡流，气体轻易排出，有利于成形同时又制止尖角处产生应力集中而开裂对于模具来讲，圆角能延长模具的使用时间没有圆角会产生应力集中，模具轻易崩角 4 压铸模设计复习 3．脱模斜度 4．压铸孔 5．压铸镶嵌件 10、压铸工艺参数 （1）压铸压力（压射比压） 为了提高铸件的致密性，增大压射比压无疑是有效的 过高比压使压铸模受熔融合金流的猛烈冲刷和增加合金粘膜的可能性，降低压铸模的使用寿命 在当前压铸生产条件下，压射比压的选择应根据压铸件的外形、尺寸、繁杂程度、壁厚、合全的特性、温度及排溢系统等确定，一般在保证压铸件成形和使用要求的前提下，选用较低的比压。

（2）压铸速度（充填速度） 充填速度的上下直接影响压铸件的内部和外观质量 充填速度过小会使铸件的轮廓不清，甚至不能成形 充填速度选择过大会引起铸件粘型并使铸件内部气孔率增加，使力学性能下降 充填速度的选择，一般应遵循这样的原那么：对于厚壁或内部质量要求较高的铸件，应选择较低的充填速度和高的增压压力；对于薄壁或外观质量要求高的铸件以及繁杂的铸件，应选择较高的比压和高的充填速度 此外，合金的浇注温度较低、合金和模具材料的导热性能好、内浇口厚度较厚时也要选择较高的充填速度 （3）温度参数 ① 浇注温度 浇注温度是指从压室进入型腔时液体金属的平均温度由于对压室内的液体金属温度测量不便当，一般用保温炉内的温度表示 浇注温度过高，合金收缩大，使铸件轻易产生裂纹，铸件晶粒粗大，还能造成脆性； 浇注温度过低，易产生冷隔、外观流纹和浇缺乏等缺陷 5 — 9 —。