铸造技术-东芝压铸机培训资料资料.pdf
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・・铸造理论铸造理论 ⑤⑤ 铸造技术篇铸造技术篇 Ｐ－Ｐ－1 1 东芝机械株式会社东芝机械株式会社 压压 铸铸 技技 术术 中中 心心 2008年7月改訂⑤ ﾀﾞﾃｸｾﾝﾀﾞﾃｸｾﾝ 渡渡 辺辺 08.07.1508.07.15 1 1. . 压铸压铸（ （DieDie CastCast） ）的定義的定義 將溶湯將溶湯（ （熱溶液熱溶液） ）壓入精密的模具壓入精密的模具內內， ，以高精度大量生以高精度大量生產產優良鑄肉之鑄造物的鑄造方式優良鑄肉之鑄造物的鑄造方式， ，及以此種方式製造的及以此種方式製造的產產品即稱品即稱 為澆鑄為澆鑄 （社團法人社團法人 日本澆鑄協會日本澆鑄協會） ） 2 2. . 全自動循環的運轉全自動循環的運轉（ （壓鑄機壓鑄機） ） 脫脫模劑噴霧模劑噴霧→→鎖模鎖模→→給湯給湯→→射出射出→→產產品冷卻品冷卻→→開模開模→→頂出頂出→→取出取出→→柱塞潤滑柱塞潤滑 3. 3. 澆鑄是一種鑄造法澆鑄是一種鑄造法 合金溶湯合金溶湯（ （熱溶液熱溶液） ）凝固之前凝固之前， ，高速將模穴高速將模穴內內的空氣替換溶湯的空氣替換溶湯， ，以高壓使其凝固的方法以高壓使其凝固的方法。
４ ４． ． 鑄造產品鑄造產品 外觀完好、尺寸精度高的產品 ＨＤＤＨＤＤ (hardware desk drive ) 鑄造条件 低速速度 高速速度 高速區間 高速加速 減速速度 昇壓時間 鑄造壓力 m/s m/s mm ms m/s ms MPa ０．２０３．２６７４１．５３０６５ 鑄造時間 ２８秒 模具 柱塞直徑 ：７０ｍｍ 產品肉厚 ：２．０ｍｍ 產品重量 ：４３０ｇ 投影面積 ：４３０cm2 材料：ＡＤＣ１２ 溶湯温度 ：６８０℃ 產品形状鑄造条件合金特性 鑄造方案溶解 溶湯（熱溶液）處理 澆 鑄 法 模具鑄造機 材料 Ｐ－Ｐ－2 2 ５．５．压铸压铸的射出工程的射出工程 低速低速 將從湯勺注入料管內的溶湯運送至澆口 這時，溶湯表面不會發生波紋， 且可從排氣口排放料管內的空氣， 以防止空氣進入溶湯內 但是，如果速度太慢，就會發生凝固 （ （低速速度低速速度） ） 高速高速 產品的成形 從100%溶湯滿到料管、澆道的位置開始高速啟動 料管、澆道內的空氣抽空狀態 （ （高速切換位置高速切換位置） ） （ （高速區間高速區間） ） 澆口一般較窄，可增加通過該處的溶湯的流速， 形成噴霧狀，進入產品較細的部份，完成品質較佳 的鑄肉。
（高速速度）（高速速度） 產品內的空氣不抽空會殘留產品內部 增壓增壓 壓製凝固產品 溶湯凝固前加壓 （ （昇壓時間昇壓時間） ） 縮小鑄巢，增加模具的密實性 （鑄造壓力）（鑄造壓力） 高高 速速增壓增壓低低 速速 気泡気泡 Ｐ－Ｐ－3 3 ６．６．铸造条件的计算铸造条件的计算 機械機械・ ・模具模具・ ・產產品條件品條件 １ １） ）压铸机压铸机ＤＣ３５０ＣＬ－ＴＤＣ３５０ＣＬ－Ｔ A A） ）合模力合模力３５０ｔｏｎ３５０ｔｏｎ B B） ） ＡＣＣＡＣＣ壓力壓力Ｐａ＝Ｐａ＝ １０ＭＰａ１０ＭＰａ （ （１００㎏１００㎏/ /㎝㎝2 2） ） C C） ）射出油缸直徑射出油缸直徑φφ１２５１２５mmmmＡｓ＝Ａｓ＝ １２３㎝１２３㎝2 2 D D） ）增加油缸直徑增加油缸直徑φφ１８０１８０mmmmＡｂ＝Ａｂ＝ ２５５㎝２５５㎝2 2 E E） ）柱塞直徑柱塞直徑φφ ７０７０mmmmＡｐ＝Ａｐ＝ ３８３８． ．５㎝５㎝2 2 ２ ２） ）模具模具 F F） ）鑄入重量鑄入重量Ｗｃ＝Ｗｃ＝ ９００ｇ９００ｇ （ （産産品品 + + overover flowflow + + runnerrunner + + biscuitbiscuit ） ） G G） ）産品重量産品重量Ｗｆ＝Ｗｆ＝ ７００ｇ７００ｇ （ （産産品品 + + overover flowflow ） ） H H） ）産産品品壁壁厚厚ｔｍ＝ｔｍ＝ ２ ２． ．０ｍｍ０ｍｍ （ （薄薄 部分部分 平均値平均値） ） I I） ）浇口截面积浇口截面积Ａｇ＝Ａｇ＝ １ １． ．３㎝３㎝2 2 J J） ） 投影面積投影面積Ａ＝Ａ＝ ３５０㎝３５０㎝2 2 K K） ）空空射射行程行程Ｌ＝Ｌ＝ ３３７ｍｍ３３７ｍｍ L L） ） 鋁溶湯比重鋁溶湯比重ｒ＝ｒ＝ ２ ２． ．６ｇ６ｇ/cm/cm3 3 （１３５） ２００ （ １ ２ ０） （７０） １２０ １０ ６ ６ １５ ４０ ４０ １ ３ ３ ° 注意注意 MPaMPa××1010 1010××1010＝＝100kgf/cm100kgf/cm2 2 kNkN××0.10.1 35003500××0.10.1＝＝350tonf350tonf Ｐ－Ｐ－4 4 ①① 低速速度低速速度 減少注入溶湯中的空氣混入與湯溫降低程度，移動到澆口附近。
低速啟動是在沒有啟動衝擊的狀態下至順利地啟動至低速速度為止 低 速 速 度 時間 ＊低速啟動是在沒有啟動衝擊的狀態下 至順利地啟動至低速速度為止 （ （ Ｎ１１閥調整Ｎ１１閥調整） ） （ （１ １） ） 料管填充率料管填充率 料管充填率指的是溶湯注入時料管內的溶湯比率 料管填充率 ＝ 鑄入重量 柱塞剖面積×空打行程×溶湯比重 ×１００ ％ （２）低速速度（２）低速速度 低速速度是在料管內沒有空氣進入的範圍下進行加速 低速速度的標準 料管填充率 柱塞直徑 0.7 × 低速速度 ＝ ＊料管填充率的標準 ２０～５０２０～５０％％ 柱塞柱塞 空打行程空打行程 低速速度太快時 柱塞柱塞 低速速度適當時 柱塞柱塞 低速區間中沒有速度變化 Ｐ－Ｐ－5 5 例題 柱塞直徑：φ70 mm鑄入重量：900 g空打行程：337 mm 柱塞剖面積 ＝（π/4）×7２＝ 38.5㎝2溶湯比重：2.6 g/cm3 ９００ ３８．５ × ３３．７ × ２．６ ×１００ ％ ＝ ２７ ％１）料管充填率 ＝ ２７ ７０ 0.7 × ２） 低速速度 ＝ ＝ ０．２１ ｍ／ｓ 射出低速前進 ０．２１ ｍ／ｓ ②②高速速度高速速度 產品成形，決定溶湯的流動，讓鑄巢擴散。
１）２）４） 確認閘門速度 ３） 依機器能力檢視模具界限速度 決定充填時間依模具條件求取高速速度 Ｐ－Ｐ－6 6 （ （１ １） ） 充填時間充填時間 必須在鋁溶湯在穴內凝固前鑄入 填充時間＝０．０１×產品肉厚×產品肉厚 高速速度 ＝＝ 柱塞剖面積 ×填充時間 ×溶湯比重 產品 ＋溢流塊重量 （ （２ ２） ）依據模具條件的高速速度依據模具條件的高速速度 （３）（３）依具機器能力的高速速度依具機器能力的高速速度 （柱塞剖面積 ） ３ （閘門剖面積）２×射出油缸剖面積 × （ＡＣＣ壓力ＭＰａ×１０） 模具界限速度 ＝ ５５０× 註）不用考慮閥、配管抵抗，只考慮模具的澆口抵抗、充填抵抗時的實打射出速度 （ （４ ４） ）確認確認閘門閘門速度速度 閘門剖面積 柱塞剖面積 閘門速度＝ × 高速速度 大約是４０≦Ｖｇ≦６０的範圍 （５）（５）高速區間高速區間 柱塞剖面積 ×溶湯比重 產品 ＋溢流塊重量 （充填重量） 高速區間 ＝ ＋ １㎝ Ｐ－Ｐ－7 7 例題例題（充填重量） 產品肉厚：2㎜產品＋溢流塊重量：700g 柱塞剖面積：38.5㎝2閘門剖面積：1.3㎝2 鋁溶湯比重：2.6g/cm3ＡＣＣ壓力： １０ＭＰａ（１００㎏/㎝2）（ 係数） １）充填時間＝０．０１×２×２＝０．０４sec （ 係数） ２）高速速度＝ ＝ １７５㎝/ｓ = １．７５m/ｓ ３８．５ × ０．０４ × ２．６ ７００ 射出油壓缸剖面積＝（π/４）×１２．５２＝１２３㎝2 ３）模具界限速度 ４）閘門速度 ５） 高速區間 ＝ ３３２ ㎝/ｓ ＝ ３．３２m/ｓ × １．７５ ＝ ５２ m/ｓ ＋ １㎝ ＝ ８㎝ ＝ ８０㎜ （ ３８．５ ） ３ （１．３）２× １２３ × １００ ＝ ５５０ × （ 係数） １．３ ３８．５ ＝ ３８．５ ×２．６ ７００ ＝ 気泡気泡 Ｐ－Ｐ－8 8 ③③ 鑄造壓力鑄造壓力 ＡＣＣ壓力下降１０％ （４）（４）模具界限壓力模具界限壓力 模具界限壓力 ＝ 合模力 投影面積 × ＡＣＣ壓力× ０．９ 柱塞剖面積 增加油缸剖面積 鑄造壓力 ＝ （１）（１）鑄造壓力鑄造壓力 （２）（２）昇壓時間昇壓時間 必須在鋁溶湯在穴內凝固前加壓。
昇壓時間＝0.01 × 產品肉厚 (tm) × 產品肉厚 (tm) （３）（３） 射出力射出力 射出力＝鑄造壓力×投影面積 蓄壓器的壓力在95㎏/㎝2～135㎏/㎝2之間，可經由氮氣 排出來做調整 TOSCAST的話，鑄造壓力可透過輸入方式來進行 Ｐ－Ｐ－9 9 ＡＣＣ2圧力 例題例題 壓鑄機：DC350CL柱塞直徑：φ70ＡＣＣ壓力：100㎏/㎝2 １）鑄造壓力＝×１０×０．９ ＝５９．６ＭＰａ （ ５９６ ㎏/㎝2） 產品肉厚：２mm ２）昇壓時間＝０．０１×２×２＝０．０４ ＝４０ms ３） 射出力＝５９６×３５０＝ ２０８．６Ｔ ３５０×１００ ４）模具界限壓力 ＝＝ １００ＭＰａ （１０００㎏/㎝2 ） ３５０ （π／４）×１８２ （π／４）×７２ Ｐ－Ｐ－1010 ３ ３） ）高速加速的調整高速加速的調整 從低速到高速領域啟動的時間調整，是取決於閘門噴出的溶湯之噴散模式來做決定以N12閥 調整東芝機械的壓鑄機可以在10~40msec的範圍內隨意調整 ２）２）高速區間高速區間 高速區間餅厚空打行程起點速度・鑄壓・變位從低速昇高到高速，行程必須要在10mm左右 依據產品重量的行程對於溶湯與模穴空格經常要保持一定位置進行高速充填， 乃是對模具內的空氣與溶湯的替換製程之穩定有息息相關之故，非常重要。
高速區間的決定方式可以決定產品的優劣 基本上是在溶湯逼近閘門速部時切換為高速 （閘門高速） ７．７．鑄造條件鑄造條件設定設定 １）１） 射出条件設定射出条件設定 ①① 低速加速低速加速 （Ｎ１１）（Ｎ１１）②② 低速速度低速速度 （Ｃ２Ｇ１１）（Ｃ２Ｇ１１）③③ 高速加速高速加速 （Ｎ１２）（Ｎ１２） ④④ 高速速度高速速度 （Ｃ２Ｇ１２）（Ｃ２Ｇ１２）⑤⑤高速區間高速區間⑥⑥昇壓時間昇壓時間 （Ｃ２Ｇ１５）（Ｃ２Ｇ１５） ⑦⑦鑄造壓力鑄造壓力 （ＡＣＣ圧力）（ＡＣＣ圧力） Ｐ－Ｐ－1111 ４ ４） ）昇壓時間昇壓時間 俗語說「打鐵趁熱」，在已經完成充填的溶湯未產生毛邊的範圍下順暢的昇壓以後，保壓是 很重要的理由不僅是對凝固所造成體積收縮可以做補救外，也可以讓捲進來的空氣進行 最大限度的壓縮，並且可以達到內部組織密實的效果 昇壓時間指的是柱塞停止後到鑄造壓力加壓的時間 ６ ６） ）湯餅厚湯餅厚度度大約為大約為 餅厚餅厚（（㎜㎜））＝＝0 0. .2525 × × 柱塞直徑柱塞直徑（（㎜㎜）） 湯餅是對模穴內溶湯進行有效的壓力傳導（為壓湯效果），其餅厚愈薄者，產品 的比重就愈低 ５）５） 铸造压力铸造压力 铸造面积×铸造压力不能大于合模力。
合模力＞铸造面积×铸造压力＝开模力 铸造压力的基准：一般部件、外观部件是60MPa（600kgf/cm2） 耐压部件、强度产品是90MPa（900kgf/cm2） Ｐ－Ｐ－1212 Ｐ－Ｐ－1313 ８．射出波形８．射出波形 高速区間 空打行程空打行程 速 度 ・ 鋳 圧 ・ 変 位 高速加速 昇圧時間 時間 低速加速 低速 高速 鋳造圧力 増圧増圧 ＡＣＣ2圧力 ﾋﾞｽｹｯﾄ厚さ 原点 增壓油缸剖面積 增壓比 ＝ 射出油缸剖面積 增壓油缸直徑射出油缸直徑 機器名稱射出油缸直徑增加油缸直徑 増圧比ＡＣＣ圧射出力(射出力) (Mpa)(kN)(Ton･f) DC 135ELφ 90φ1402.429.314314.6 DC 135Hφ12513.216316.6 DEC150MTφ 90φ1251.931518419 DC 200ELφ 9。
