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精密车削加工,压铸工艺特点及操作
压铸工艺就是机器、模具和合金三大要素;将压力、速度及时间统一过程。
1、压力:是使铸件获得组织致密和轮廓清晰的重要因素;2、压射力:是压射机构中推动压射活塞运动的力,按千纽计算:机台吨位10比1,3、比压:是压室内熔融融金属在单位面积上所受的压力,是由压射力与压室截面积的比值关系的结果,公式:P比=P射/F室P比—比压(帕)压力的作用和影响:比压增大,结晶细;细晶层增厚,填充特性改善,表面质量提高,气孔影响减轻,但抗拉强度提高,延伸率有所降低。
对填充条件的影响:在高比压作用下填充型腔,合金温度升降高,流动性改善,有利于铸件质量提高。
2、影响压力的因素:
1),熔点高,有效率比压越大;2),合金液温度高,模具温度过低,压力损耗增大;3),铸件结构和浇注系统设计,阻力大,压力效率越低;4),分调压射力,增压系统,能改善压射特性,提高铸件质量;3、压射过程中压力的变化:
1),过低压射(一般不超过0.3米/秒),2),高速压射(1-5米秒),3),建压0.05-0.03秒,4比压的选择:
1),根据压铸件的强度要求选择比压,一般铸件选用480公斤。力/平方厘米,密度高的铸件选择940公斤。力/平方厘米,2),根据铸件的壁厚考虑:
薄壁铸件------内浇口薄,阻力大,填充时比压大;厚壁铸件------内浇口厚,阻力小,填充时比压小;形状复杂铸件------内浇口速度,机台合模力,模具强度都要考虑。
3、胀型力和锁模力;分胀型力又称反压力,各侧壁方向称侧胀型力
4、压射速度:
1),通常以冲头速度和内浇口速度两种,2),压射速度慢速冲头推动金属液至内浇口0.3米/秒,3),快速内浇口填充满型腔4-9米/秒,快压射作用的影响,提高压射速度,功能转为热能,流动性好,有利于消除流痕,冷隔等缺陷,提高机械性能和珍面质量,压射速度的选项择和考虑因素:
1),具导热和比热性,凝固温度范围。
2),模具温度低速度可低,反之速度可高。
3),复杂的铸件采用高压射速度。
内浇口速度15-70米/秒,(金属液)4、冲头压射速度与内浇口速度的关系:
冲头压奥射速度越高,则金属液经口速度越高。
5、速度的选项择:
1),直浇道15-25米/秒,2),横浇道20-35米/秒,内浇口碑载道30宽大70米/秒,薄铸件3毫米以不的选肜内浇口速度38-46米/秒,厚铸件5毫米选用内浇口速度46-40米/秒,较厚铸件5毫米以上选用内浇口速度47-27毫米秒,调节器整方法:调节器整压射冲头速度,更换压室直径,改变内浇口截面积,6、压力。速度的测定和分析:
1)、压铸参数测试仪,一级、二级及增压转换点时间,
2)、增压起点对压铸质量的影响:
当一级起始后填充80%时,换二级及增压起始转换点时间,最后持压,否则将影响质量。
3)、压射冲头磨损受阻,压射不畅对压铸参数的影响;4),压射室和冲头磨损原因的分析:
压射室与冲头的配合度间隙小于0.1毫米,冲头与压室来回磨擦产生高温易损,压室直径变大,冲头变小,将冲头有铝屑卡住,影响压室传递速度及压而不服力,至所以冲头要使用耐高温的润滑油,压射杆必开通冷却水,同时也要选择冲头材料,一般选用球墨铁或铍青铜等。
与其他金属成型工艺相比,压铸的特点为:
(1) 生产率极高,生产过程容易实现机械化和自动化。一般冷压室压铸机每八小时可压铸600~700次,热压室压铸机每八小时可压铸3 000~7 000次。而且一幅压铸模中的型腔往往不止一个,这样生产的压铸件数也就成倍地增加了。
(2) 铸件的尺寸精度高,其尺寸稳定、一致性好、加工余量少而且有很好的装配性。压铸件的精度可达IT11~IT13级,有时可达IT9级。表面粗糙度值一般为Ra0.8~3.2,最低达Ra0.4。一般压铸件只需对少数几个尺寸部位进行机械加工,有的零件甚至于不需机械加工就可直接装配使用。这样材料利用率高,可达60%~80%,毛坯利用率达90%。
(3) 铸件组织致密,具有较高的强度和硬度。由于压铸时金属液是在压力下凝固的,又因高速充填,冷却速度极快,使铸件表面生成一层冷硬层(约0.3~0.8 mm),该层的金属晶粒细小,组织致密。所以压铸件强度和硬度较高,坚实耐磨。当压铸件壁厚适当且均匀时,其强度更高。
(4) 可以压铸形状复杂、轮廓清晰的薄壁深腔铸件,因为金属液在高压下能保持高的流动性。压铸件最小壁厚锌合金可达到0.3 mm,铝合金约为0.5 mm。最小铸出孔径为 0.7 mm,可铸螺纹的最小螺距为0.75 mm。
(5) 镶铸法可省去装配工序,简化制造工艺。在压铸件的特定部位上可以直接嵌入所需的其他材料的制件,例如磁铁、铜套、绝缘材料等嵌件以满足特殊要求,既省去了装配工序,又简化了制造工艺。
(6) 铸件内部有气孔存在,但一般仍能满足使用要求。由于金属液充填速度极快,充填时卷入型腔中的气体很难完全排除,致使压铸件内常有气孔及氧化夹杂物存在,从而降低了压铸件的质量。因此,一般压铸件不能进行热处理,也不宜在高温下工作。同样,也不希望进行机械加工,以免铸件表层下的气孔露出来。
(7) 压铸机的压室和压铸模型腔的材料限制了压铸合金的种类。高熔点的黑色金属因其压铸模使用寿命短而目前难以在实际生产中压铸。在同一种合金中,又有牌号限制,这是因为压铸过程的特点,如激冷、收缩应力、成型时的充填条件等造成的。
(8) 压铸件的尺寸受压铸机锁模力及装模尺寸的制约,故大型压铸件的生产受到限制。目前大型压铸机有所发展,大型零件的压铸问题正逐渐得到解决。
(9) 压铸工艺只适用于大批量生产。由于压铸机价格高,压铸模制造费用高、工时长、维修费用也高,故生产总成本高,不宜小批量生产。