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壓鑄產(chǎn)品基本工藝流程及影響鋁合金壓鑄模壽命的因素

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2012-09-22
核心提示:壓鑄工藝是將壓鑄機(jī)、壓鑄模和合金三大要素有機(jī)地組合而加以綜合運(yùn)用的過程。而壓鑄時(shí)金屬按填充型腔的過程,是將壓力、速度、溫 度以及時(shí)間等工藝因素得到統(tǒng)一的過程。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、熱處理工藝、模 具制造及模具裝配對(duì)鋁合金壓鑄模壽命的影響。

【摘要】 壓鑄工藝是將壓鑄機(jī)、壓鑄模和合金三大要素有機(jī)地組合而加以綜合運(yùn)用的過程。而壓鑄時(shí)金屬按填充型腔的過程,是將壓力、速度、溫 度以及時(shí)間等工藝因素得到統(tǒng)一的過程。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、熱處理工藝、模 具制造及模具裝配對(duì)鋁合金壓鑄模壽命的影響。

【關(guān)鍵詞】 壓鑄工藝 壓力 速度 溫度 時(shí)間 壽命 影響 。

  壓鑄工藝是一種高效率的少、無(wú)切削金屬的成型工藝,從 19 世紀(jì)初期用鉛 錫合金壓鑄印刷機(jī)的鉛字至今已有 150 多年的歷史。 由于壓鑄工藝在現(xiàn)代工業(yè)中 用于生產(chǎn)各種金屬零件具有獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)和顯著的經(jīng)濟(jì)效益, 因此長(zhǎng)期以來人 們圍繞壓鑄工藝、壓鑄模具及壓鑄機(jī)進(jìn)行了廣泛的研究,取得了可喜的成果。 中國(guó)壓鑄業(yè)不斷追求技術(shù)進(jìn)步,不斷追求高品質(zhì)生產(chǎn)。壓鑄總體水平與國(guó)外 先進(jìn)水平相比雖有差距,但從某些經(jīng)常用來評(píng)價(jià)壓鑄技術(shù)水平的指標(biāo)來看,這種 差距正在縮小。 壓鑄是一個(gè)高度依賴技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的行業(yè),中國(guó)壓鑄專業(yè)人員不足、整體技術(shù)素 質(zhì)偏低。無(wú)國(guó)界的市場(chǎng),使我國(guó)壓鑄企業(yè)面臨發(fā)展壯大的機(jī)會(huì),同時(shí)也面臨著日 益激烈的競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)。人才是企業(yè)生存和發(fā)展的根本,企業(yè)要不斷地學(xué)習(xí)運(yùn)用先進(jìn) 的生產(chǎn)技術(shù),必須培養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)和管理人才。只有這樣,才能使中國(guó)壓鑄業(yè) 取得更大進(jìn)步。 目前,我國(guó)的鋁合金壓鑄模具壽命與國(guó)外相比相差較大,延長(zhǎng)模具壽命對(duì)于 鋁合金壓鑄行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。
  第一章 概述 1.1 壓鑄工藝概述 壓鑄工藝是把壓鑄合金、 壓鑄模和壓鑄機(jī)這三個(gè)生產(chǎn)要素有機(jī)組合和運(yùn)用的 過程。現(xiàn)就壓鑄工藝的發(fā)展歷史及有代表性的事件做簡(jiǎn)要的回顧。 1838 年格·勃魯斯首先用壓鑄法生產(chǎn)鉛字。 1839 年一種活塞式壓鑄機(jī)獲得了第一個(gè)壓力鑄造專利。 1849 年英國(guó)人斯都奇斯取得熱壓室壓鑄機(jī)專利。 1885 年奧·默根瑟勒在前人的基礎(chǔ)上發(fā)明了一種鉛字壓鑄機(jī)。 1907 年瓦格納首先制成了氣動(dòng)活塞壓鑄機(jī)。 1920 年英國(guó)開發(fā)了冷壓室壓鑄機(jī),使壓鑄機(jī)有可能生產(chǎn)鋁合金和鎂合金等 壓鑄件。 1927 年捷克人約瑟夫·波拉克設(shè)計(jì)了立式冷壓室壓鑄機(jī)。 1952 年前蘇聯(lián)制造出了第一臺(tái)立式冷壓室壓鑄機(jī)。我國(guó)在 60 年代也制造出 了此種壓鑄機(jī)。 1958 年真空壓鑄機(jī)在美國(guó)獲得專利。 1966 年美國(guó)人 General Motors 公司提出精、速、密壓鑄法。 1969 年美國(guó)人愛列克斯提出充氧壓鑄的無(wú)氣孔壓鑄法。 今后壓鑄生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)是:壓鑄工藝要采用新技術(shù),提高壓鑄件質(zhì)量,擴(kuò) 大應(yīng)用范圍;壓鑄機(jī)要實(shí)現(xiàn)系列化、大型化及自動(dòng)化;壓鑄模要提高使用壽命。 總之,為壓鑄生產(chǎn)開辟更廣闊的前景。 壓鑄工藝流程圖示 6 1,壓鑄機(jī)調(diào)試 2,壓鑄模安裝 3,壓鑄模設(shè)計(jì)與制造 5,涂料配制 4,模具預(yù)熱、涂料 6,模具清理 7,合型(合模) 8,合金熔煉保溫 10 澆注壓射 9,嵌件準(zhǔn)備 11,保壓 12,開模、抽芯取件 13,表面質(zhì)量檢查 15,時(shí)效處理 14,清理(整修) 16,鑄件浸滲、噴丸 處理 17,終檢驗(yàn) 7 1.11 壓鑄工藝原理 壓鑄工藝原理是利用高壓將金屬液高速壓入一精密金屬模具型腔內(nèi), 金屬液 在壓力作用下冷卻凝固而形成鑄件。冷、熱室壓鑄是壓鑄工藝的兩種基本方式, 其原理如圖 1-1 所示。冷室壓鑄中金屬液由手工或自動(dòng)澆注裝置澆入壓室內(nèi),然 后壓射沖頭前進(jìn),將金屬液壓入型腔。在熱室壓鑄工藝中,壓室垂直于坩堝內(nèi), 金屬液通過壓室上的進(jìn)料口自動(dòng)流入壓室。壓射沖頭向下運(yùn)動(dòng),推動(dòng)金屬液通過 鵝頸管進(jìn)入型腔。 金屬液凝固后, 壓鑄模具打開, 取出鑄件, 完成一個(gè)壓鑄循環(huán)。 圖 1-1 壓鑄工藝原理示意圖 a)冷室壓鑄原理 b)熱室壓鑄原理 8 1.12 壓鑄工藝的特點(diǎn) 一、 優(yōu)點(diǎn) (1) 可以制造形狀復(fù)雜、輪廓清晰、薄壁深腔的金屬零件。因?yàn)槿廴诮饘僭诟?壓高速下保持高的流動(dòng)性, 因而能夠獲得其他工藝方法難以加工的金屬零 件。 (2) 壓鑄件的尺寸精度較高,可達(dá) IT11—13 級(jí),有時(shí)可達(dá) IT9 級(jí),表面粗糙 度達(dá) Ra0.8—3.2um,互換性好。 (3) 材料利用率高。由于壓鑄件的精度較高,只需經(jīng)過少量機(jī)械加工即可裝配 使用,有的壓鑄件可直接裝配使用。其材料利用率約 60%--80%,毛坯利 用率達(dá) 90%。 (4) 生產(chǎn)效率高。由于高速充型,充型時(shí)間短,金屬業(yè)凝固迅速,壓鑄作業(yè)循 環(huán)速度快。在各種鑄造工藝中,壓鑄方法生產(chǎn)率最高,適合大批量生產(chǎn)。 (5) 方便使用鑲嵌件。易于在壓鑄模具上設(shè)置定位機(jī)構(gòu),方便嵌鑄鑲嵌件,滿 足壓鑄件局部特殊性能要求。 二、 缺點(diǎn) (1) 由于高速填充,快速冷卻,型腔中氣體來不及排出,致使壓鑄件常有氣孔 及氧化夾雜物存在,從而降低了壓鑄件質(zhì)量。因高溫時(shí)氣孔內(nèi)的氣體膨脹 會(huì)使壓鑄件表面鼓泡,因此,有氣孔的壓鑄件不能進(jìn)行熱處理。 (2) 壓鑄機(jī)和壓鑄模費(fèi)用昂貴,不適合小批量生產(chǎn)。 (3) 壓鑄件尺寸受到限制。因受到壓鑄機(jī)鎖模力及裝模尺寸的限制而不能 壓鑄大型壓鑄件。 (4) 壓鑄合金種類受到限制。由于壓鑄模具受到使用溫度的限制,目前主要用 來壓鑄鋅合金、鋁合金、鎂合金及銅合金。 1.13 壓鑄工藝的應(yīng)用范圍 壓鑄生產(chǎn)效率高,能壓鑄形狀復(fù)雜、尺寸精確、輪廓清晰、表面質(zhì)量及強(qiáng)度、 硬度都較高的壓鑄件,故應(yīng)用較廣,發(fā)展較快。目前,鋁合金壓鑄件產(chǎn)量較多, 其次為鋅合金壓鑄件。 壓鑄工藝主要用于汽車、拖拉機(jī)、電氣儀表、電信器材、航天航空、醫(yī)療器 9 械及輕工日用五金行業(yè)。生產(chǎn)的主要零件有發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體、汽缸蓋、變速箱體、 發(fā)動(dòng)機(jī)罩、儀表及照相機(jī)的殼體及支架,管接頭齒輪等。 各種合金壓鑄件的質(zhì)量和尺寸范圍見表 1-1. 表 1-1 合金壓鑄件質(zhì)量和尺寸范圍合金 最大 鋅合金 鋁合金 銅合金 92000 60000 12000 質(zhì)量 最小 0.3 0.14 10 平均壁厚 最大 10 12 20 最小 0.3 0.7 0.8 最大 400 1220*160*4.5 外形尺寸 最小 2 最小孔徑 (mm) 0.7 0.7 - 注:銅合金最大壁厚指局部尺寸。 第二章 2.1 壓鑄合金壓鑄合金是壓鑄生產(chǎn)的要素之一,要生產(chǎn)優(yōu)良的壓鑄件,除了要有合理的零 件構(gòu)造、設(shè)計(jì)完善的壓鑄模和工藝性能優(yōu)越的壓鑄機(jī)外,還需要有性能良好的合 金。 壓鑄件的斷面厚度取決于它承受的應(yīng)力和合金材料本身的強(qiáng)度, 具有較高強(qiáng) 度是壓鑄合金的優(yōu)點(diǎn)之一。 選用壓鑄合金時(shí), 應(yīng)充分考慮其使用性能、 工藝性能、 使用場(chǎng)合、生產(chǎn)條件和經(jīng)濟(jì)性等多種因素。 壓鑄合金 2.11 對(duì)壓鑄合金的基本要求 1) 熱溫度不高時(shí)具有較好的流動(dòng)性,便于充填復(fù)雜型腔,以獲得表面質(zhì)量良好 的鑄件。 2) 線收縮率和裂紋傾向性小,以免鑄件產(chǎn)生裂紋,并可提高鑄件尺寸精度。 3) 結(jié)晶溫度范圍小,防止產(chǎn)生縮孔和縮松,提高鑄件質(zhì)量。 4) 具有一定的高溫強(qiáng)度,以防止推出鑄件時(shí)產(chǎn)生變形或碎裂。 10 5) 在常溫下有較高的強(qiáng)度,以適應(yīng)大型薄壁復(fù)雜鑄件生產(chǎn)的需要。 6) 與金屬型腔相互之間物理-化學(xué)作用的傾向性小,以減少粘膜和相互合金化。 7) 具有良好的加工性能和一定的抗腐蝕性。 2.12 各類壓鑄鋁合金 Al-Si 合金由于 Al-Si 合金具有結(jié)晶溫度間隔小、 合金中硅相有很大的凝固潛熱和較大 的比熱容、線收縮系數(shù)也比較小等特點(diǎn),因此其鑄造性能一般要比其他鋁合金為 好,其充型能力也較好,熱裂、縮松傾向也都比較小。Al-Si 共晶體中所含的脆 性相(硅相)數(shù)量最少,質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為 10%左右,因而其塑性比其他鋁合金的共 晶體好, 僅存的脆性相還可通過變質(zhì)處理來進(jìn)一步提高塑性。 試驗(yàn)還表明: Al-Si 共晶體在其凝固點(diǎn)附近溫度仍保持良好的塑性,這是其他鋁合金所沒有的。 鑄造合金組織中常要有相當(dāng)數(shù)量的共晶體,以保證其良好的鑄造性能;共晶 體數(shù)量的增加又會(huì)使合金變脆而降低力學(xué)性能,兩者之間存在一定的矛盾。但是 由于 Al-Si 共晶體有良好的塑性, 能較好的兼顧力學(xué)性能和鑄造性能兩方面的要 求,所以 Al-Si 合金是目前應(yīng)用最為廣泛的壓鑄鋁合金。 Al-Mg 合金 Al-Mg 合金的性能特點(diǎn)是: 室溫力學(xué)性能好; 抗腐蝕性強(qiáng); 鑄造性能比較差, 力學(xué)性能的波動(dòng)和壁厚效應(yīng)都較大;長(zhǎng)期使用時(shí),有因時(shí)效作用而使合金的塑性 下降,甚至壓鑄件出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象;壓鑄件產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋的傾向也較大等。 Al-Mg 合金的缺點(diǎn)部分抵消了它的優(yōu)點(diǎn),使其在應(yīng)用方面受到一定的限制。 Al-Zn 合金 Al-Zn 合金壓鑄件經(jīng)自然時(shí)效后,可獲得較高的力學(xué)性能,當(dāng)鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 大于 10%時(shí),強(qiáng)度顯著提高。此合金的缺點(diǎn)是耐蝕性差,有應(yīng)力腐蝕的傾向,壓 鑄時(shí)易熱裂。常用的 Y401 合金流動(dòng)性好、易充滿型腔,缺點(diǎn)是形成氣孔傾向性 大,硅、鐵含量少時(shí),易熱裂。 第三章 壓鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 壓鑄件功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心, 它確定了能實(shí)現(xiàn)壓鑄件使用 11 功能所需的尺寸、壁厚和形狀,并校核壓鑄件在靜載荷或動(dòng)載荷的使用過程中的 形變、疲勞、磨損等的變化狀態(tài),以滿足其使用的安全性。 設(shè)計(jì)壓鑄件的功能結(jié)構(gòu), 不但要具有機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)械加工等方面的素質(zhì) 和技術(shù)能力,也還需要有壓鑄合金、壓鑄成型工藝以及壓鑄模設(shè)計(jì)等諸多方面的 綜合基礎(chǔ)知識(shí),以使得所設(shè)計(jì)的功能結(jié)構(gòu),能夠滿足壓鑄件所規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要 求以及在使用期限內(nèi)的功能及性能,并且是可靠、安全和經(jīng)濟(jì)的。 壓鑄件按使用功能可分成兩類: 一類是能承受較大載荷或有較高相對(duì)運(yùn)動(dòng)速 度的壓鑄件,檢查的項(xiàng)目有尺寸精度、表面要求、化學(xué)成分、力學(xué)性能,甚至于 進(jìn)行破壞性試驗(yàn),檢驗(yàn)其內(nèi)部缺陷等;另一類是一般壓鑄件,檢查的項(xiàng)目有尺寸 精度、表面要求、化學(xué)成分。 3.11 一 壓鑄件的尺寸精度及加工余量 壓鑄件的尺寸精度 壓鑄件能達(dá)到的尺寸精度是比較高的,其穩(wěn)定性也很好,基本上依壓鑄模制 造精度而定。 造成壓鑄件尺寸偏差的原因很多, 其中有合金本身化學(xué)成分的偏差、 工作環(huán)境溫度的高低、金屬收縮率的波動(dòng)、開模和抽芯以及推出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的 穩(wěn)定程度、模具使用過程中的磨損量引起的誤差、壓鑄工藝參數(shù)的偏差、壓鑄機(jī) 的精度和剛度引起的誤差、模具的修理次數(shù)及其使用期限等。而這些原因又互相 交織在一起,彼此影響。 二 加工余量 當(dāng)壓鑄件的尺寸精度與形位公差達(dá)不到設(shè)計(jì)要求而需機(jī)械加工時(shí), 應(yīng)優(yōu)先考 慮精整加工,以便保留其強(qiáng)度較高的致密層。加工余量應(yīng)選用較小值,見表 3-1 表 3-1 機(jī)械加工余量 尺寸 30 30-50 50-80 80-120 120-180 180-260 260-360 360-500 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 單 面 0.3 余量 注:1.待加工的內(nèi)表面尺寸以大端為基準(zhǔn),外表面尺寸以小端為基準(zhǔn)。 2.機(jī)械 加工余量取鑄件最大尺寸與公稱尺寸兩余量的平均值。 12 3.12 壓鑄件表面質(zhì)量 壓鑄件按使用要求分 3 級(jí) 1 級(jí) 要求高的表面,需鍍鉻、拋光、研磨,相對(duì)運(yùn)動(dòng)配合面,危險(xiǎn)應(yīng)力區(qū)表面。 相當(dāng)于 Ra=1.6um。 2 級(jí) 涂裝要求一般,或要求密封的表面,鍍鋅、陽(yáng)極化、油漆、不打膩、裝配 接觸面。相當(dāng)于 Ra=3.2um。 3 級(jí) 保護(hù)性涂裝表面及緊固接觸面、油漆打膩面、其他表面,相對(duì)于 Ra=6.3um。 第四章 壓鑄工藝 4.1 壓力 壓力是壓鑄工藝的基本特征,金屬液的充型流動(dòng)和壓實(shí)都是在壓力的作用下 完成的。 壓力分為動(dòng)態(tài)壓射力和增壓壓射力。 動(dòng)態(tài)壓射力的作用是克服各種阻力, 保證充型時(shí)金屬液達(dá)到一定速度。 增壓壓射力的作用是在充型結(jié)束后對(duì)壓鑄件進(jìn) 行壓實(shí),提高壓鑄件的致密度,使壓鑄件輪廓清晰。壓射力通過壓射沖頭對(duì)金屬 液施加壓力。施加壓力的大小用比壓表示。冷室壓鑄機(jī)的動(dòng)態(tài)壓射比壓一般在 30-90MPa 之間,增壓壓射比壓一般在 50-300MPa 之間。熱室壓鑄機(jī)提供的壓射 比壓可達(dá)到 20-50MPa。應(yīng)該注意,使用壓鑄機(jī)提供的最小壓射沖頭才能得到最 大壓射比壓。 選擇壓射比壓時(shí), 應(yīng)考慮壓鑄機(jī)能夠提供壓射力及使用的壓射沖頭, 超出可選范圍則無(wú)法達(dá)到。 4.11 壓射比壓 P3 壓力 P2 P4 P1 P1 P2 T1 t2 t3 t4 保壓時(shí)間 13 升壓 注:t1 t2 充填 增壓 金屬液在壓室中未承受壓力的時(shí)間;P1 為一級(jí)(慢速) 金屬液于壓室中在壓射沖頭的作用下,通過內(nèi)澆口充填型腔 的時(shí)間;P2 為二級(jí)(快速) t3 t4 充填剛剛結(jié)束時(shí)的舜間;P3 為三級(jí)(增壓) 最終靜壓力;P4 為補(bǔ)充壓實(shí)鑄件 4Py P b= Лd2 式中:Pb 比壓(Mpa); Py 機(jī)器的壓射力(N) ; (壓射力=壓射缸直徑×蓄壓器壓射時(shí)間最小壓力) d 壓室(沖頭)直徑(MM) 比壓的選擇與多種因素有關(guān),一般應(yīng)遵守以下原則: 1) 壓鑄件結(jié)構(gòu)特征。①薄壁壓鑄件,壓射比壓可選高些;厚薄壓鑄件,增壓比 壓可選高些。②形狀復(fù)雜,壓射比壓可選高些。③工藝性良好,壓射比壓可 選低些。 2) 壓鑄合金特性。①結(jié)晶溫度范圍寬,增壓比壓可選高些。②流動(dòng)性差,壓射 比壓可選高些。③密度大,壓射比壓、增壓比壓可選高些。 3) 澆注系統(tǒng)。①流程長(zhǎng),轉(zhuǎn)折多、澆口薄、阻力大,壓射比壓可選高些。②澆 道扁平,散熱快,壓射比壓可選高些。 4) 合金及壓鑄模具溫度。①合金澆注溫度較低、壓鑄模具溫度較低,壓射比壓 可選高些。②合金液與壓鑄模具溫度差異較大時(shí),壓射比壓可高些。 5) 壓鑄件質(zhì)量。①壓鑄件內(nèi)部質(zhì)量要求高,增壓比壓可選高些。②壓鑄件表面 質(zhì)量要求高,壓射比壓可選高些。 4.12 脹模力壓鑄過程中,在比壓的作用下,金屬液填充型腔時(shí),給型腔壁和分型面一定 的壓力,稱為脹模力。在壓鑄過程中的最后階段即增壓比壓通過金屬液傳給壓鑄 模時(shí),脹型力最大,是為壓鑄件初選壓鑄機(jī)型號(hào)及支承板進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核的 14 重要參數(shù)。脹型力可根據(jù)分型面的面積初步預(yù)算: Fz=pbA 式中 Fz----模具分型面上的脹型力(N) ,當(dāng)有活動(dòng)鑲塊契緊裝置時(shí),應(yīng)計(jì)入側(cè) 面脹型力引起鎖模方向的分力; Pb----壓射比壓(MPa),有增壓機(jī)構(gòu)的壓鑄機(jī)采用增壓比壓; A----壓鑄件、澆口和排溢系統(tǒng)在分型面上投影面積總和. 表 4-1 各種壓鑄合金常用比壓表鑄件壁厚≤3(mm) 合金 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 鑄件壁厚>3(mm) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 鋅合金 鋁硅、鋁銅合金 鋁、鎂合金 鎂合金 銅合金 20-30 25-35 30-40 30-40 40-50 30-40 35-45 40-50 40-50 50-60 40-50 45-60 50-65 50-65 60-70 50-60 60-70 65-75 65-80 70-80 4.2 速度壓鑄過程中,速度受壓力的直接影響,又與壓力共同對(duì)內(nèi)部質(zhì)量、表面輪廓 清晰度等起著重要作用。速度有壓射速度和內(nèi)澆口速度兩種形式。 4.21 壓射速度壓射速度又稱沖頭速度,它是壓室內(nèi)的壓射沖頭推動(dòng)金屬液的移動(dòng)速度,也 就是壓射沖頭的速度。壓射過程中壓射速度是變化的,它可分成低速和高速兩個(gè) 階段,通過壓鑄機(jī)的速度調(diào)節(jié)閥可進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速。 壓射第一階段、第二階段是低速壓射,可防止金屬液從加料口濺出,同時(shí) 使壓室內(nèi)的空氣有較充分的時(shí)間逸出,并使金屬液堆積在內(nèi)澆口前沿。低速壓射 的速度根據(jù)澆到壓室內(nèi)金屬液的多少而定。壓射第三階段是高速壓射,以便金屬 15 液通過內(nèi)澆口后迅速充滿型腔, 并出現(xiàn)壓力峰, 將壓鑄件壓實(shí), 消除或減小縮孔、 縮松。 表 4-2 低速壓射速度的選擇壓室充滿度(%) ≤30 30~60 >30 壓射速度(cm/s) 30~40 20~30 10~20 4.22 內(nèi)澆口速度內(nèi)澆口速度是金屬液通過內(nèi)澆口進(jìn)入型腔的線速度。較高的內(nèi)澆口速度,即 使采用較低的比壓也能將金屬液在凝固之前迅速填充型腔,獲得輪廓清晰、表面 光潔的壓鑄件,并提高金屬液的動(dòng)壓力。 內(nèi)澆口速度過高時(shí)也會(huì)帶來一系列問題,主要是容易包卷氣體形成氣泡;金 屬液呈霧狀進(jìn)入型腔, 粘附于型腔壁與后來的金屬液不能熔合而形成表面缺陷和 氧化夾雜,加速壓鑄模的磨損等。 選用內(nèi)澆口速度時(shí),應(yīng)考慮一下因素: 1) 鑄件形狀復(fù)雜或薄壁時(shí),內(nèi)澆口速度應(yīng)高些。 2) 合金澆入溫度低時(shí),內(nèi)澆口速度可高些。 3) 合金和模具材料導(dǎo)熱性能好時(shí),內(nèi)澆口速度應(yīng)高些。 4) 內(nèi)澆口厚度較厚時(shí),內(nèi)澆口速度應(yīng)高些。 內(nèi)澆口速度太小,易使鑄件輪廓不清;內(nèi)澆口速度太大,會(huì)使鑄件產(chǎn) 生氣孔等缺陷。內(nèi)澆口速度與壓鑄件的平均壁厚和填充時(shí)間的關(guān)系見表 4-3。 表 4-3 推薦的壓鑄件平均壁厚與填充時(shí)間、內(nèi)澆口速度的關(guān)系壓鑄件平均壁厚/mm 1 1.5 2 2.5 填充時(shí)間/ms 10~14 14~20 18~26 22~32 內(nèi)澆口速度(m/s) 46~55 44~53 42~50 40~48 16 3 3.5 4 5 28~40 34~50 40~60 48~72 38~46 36~44 34~42 32~40 4.23 內(nèi)澆口速度與壓射速度和壓力的關(guān)系 在冷壓室壓鑄機(jī)中,壓室、澆道和壓鑄模構(gòu)成一個(gè)密閉系統(tǒng)。根據(jù)連續(xù)性原理, 內(nèi)澆口速度與壓射速度具有固定關(guān)系。即 Лd2vy Anvn= 4 式中 d----壓室直徑(cm); Vy----壓射速度(cm/s) An----內(nèi)澆口截面積 cm Vn---內(nèi)澆口速度(cm/s) 2 17

 

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