固原壓鑄模具,壓鑄模具的原理
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本文目錄:
- 1、壓鑄模、沖壓模、五金模有什么區(qū)別?
- 2、壓鑄模的工藝特點
- 3、壓鑄模都有哪些結構組成?
壓鑄模、沖壓模、五金模有什么區(qū)別?
一、三者的組成不同:
1、壓鑄模的組成:
(1)定模:固定在壓鑄機定模安裝板上,有直澆道與噴嘴或壓室聯(lián)接。
(2)動模:固定在壓鑄機動模安裝板上,并隨動模安裝板作開合模移動合模時,閉合構成型腔與澆鑄系統(tǒng),液體金屬在高壓下充滿型腔;開模時,動模與定模分開,借助于設在動模上的推出機構將鑄件推出。
2、沖壓模的組成:
盡管各類沖壓模的結構形式和復雜程度不同,組成模具的零件又多種多樣,但總是分為上模和下模。上模一般通過模柄固定在壓力機的滑塊上,并隨滑塊一起沿壓力機導軌上下運動,下模固定在壓力機的工作臺上。
3、五金模的組成:
模具內(nèi)部料帶切斷后向兩個或者兩個以上方向運動的叫級進模;料帶送料在模具內(nèi)部完成的叫自動連續(xù)模;在一個沖壓生產(chǎn)鏈上用不同工藝的沖壓模具用機械手或其他自動化設施,采用模具或者零件移動完成工件沖壓加工額定模具叫多工位模。
二、三者的概述不同:
1、壓鑄模的概述:壓鑄是壓力鑄造的簡稱。它是將液態(tài)或半液態(tài)金屬,在高壓作用下,以高速度填充壓鑄模具型腔,并在壓力下快速凝固而獲得鑄件的一種方法。使用的壓鑄模具,稱為壓鑄模。
2、沖壓模的概述:沖壓模是在冷沖壓加工中,將材料(金屬或非金屬)加工成零件(或半成品)的一種特殊工藝裝備,稱為冷沖壓模具(俗稱冷沖模)。
3、五金模的概述:五金模具是在工業(yè)生產(chǎn)中,用各種壓力機和裝在壓力機上的專用工具,通過壓力把金屬材料制出所需形狀的零件或制品,這種專用工具統(tǒng)稱為五金模具。
三、三者的分類不同:
1、壓鑄模的分類:
(1)型腔:外表面直澆道(澆口套)。
(2)型芯:內(nèi)表面內(nèi)澆口。
2、沖壓模的分類:
(1)單工序模 在壓力機的一次行程中,只完成一道沖壓工序的模具。
(2)復合模 只有一個工位,在壓力機的一次行程中,在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。
(3)級進模(也稱連續(xù)模) 在毛坯的送進方向上,具有兩個或更多的工位,在壓力機的一次行程中,在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。
(4)傳遞模 綜合了單工序模和級進模的特點,利用機械手傳遞系統(tǒng),實現(xiàn)產(chǎn)品的模內(nèi)快速傳遞,可以大大提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,減低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,節(jié)儉材料成本,并且質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
3、五金模的分類:
(1)沖裁模:沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。
(2)彎曲模:使板料毛坯或其他坯料沿著直線(彎曲線)產(chǎn)生彎曲變形,從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。
(3)拉深模:是把板料毛坯制成開口空心件,或使空心件進一步改變形狀和尺寸的模具。
(4)成形模:是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復制成形,而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。
參考資料來源:百度百科-壓鑄模
參考資料來源:百度百科-五金模
參考資料來源:百度百科-五金模具
參考資料來源:百度百科-沖壓模
參考資料來源:百度百科-沖壓模具
壓鑄模的工藝特點
壓力鑄造簡稱壓鑄,是一種將熔融合金液倒入壓室內(nèi),以高速充填鋼制模具的型腔,并使合金液在壓力下凝固而形成鑄件的鑄造方法。 壓鑄區(qū)別于其它鑄造方法的主要特點是高壓和高速。①金屬液是在壓力下填充型腔的,并在更高的壓力下結晶凝固,常見的壓力為15—100MPa。②金屬液以高速充填型腔,通常在10—50米/秒,有的還可超過80米/秒,(通過內(nèi)澆口導入型腔的線速度—內(nèi)澆口速度),因此金屬液的充型時間極短,約0.01—0.2秒(須視鑄件的大小而不同)內(nèi)即可填滿型腔。 壓鑄機、壓鑄合金與壓鑄模具是壓鑄生產(chǎn)的三大要素,缺一不可。所謂壓鑄工藝就是將這三大要素有機地加以綜合運用,使能穩(wěn)定地有節(jié)奏地和高效地生產(chǎn)出外觀、內(nèi)在質(zhì)量好的、尺寸符合圖樣或協(xié)議規(guī)定要求的合格鑄件,甚至優(yōu)質(zhì)鑄件。
1、 壓鑄機 (1) 壓鑄機的分類 壓鑄機按壓室的受熱條件可分為熱壓室與冷壓室兩大類。而按壓室和模具安放位置的不同,冷室壓鑄機又可分為立式、臥式和全立式三種形式的壓鑄機。 熱室 壓鑄機 立式 冷室 臥室 全立式 (2) 壓鑄機的主要參數(shù) a合型力(鎖模力) (千牛)————————KN b壓射力 (千牛)—————————————KN c動、定型板間的最大開距——————————mm d動、定型板間的最小開距——————————mm e動型板的行程———————————————mm f大杠內(nèi)間距(水平垂直)—————————mm g大杠直徑—————————————————mm h頂出力——————————————————KN i頂出行程—————————————————mm j壓射位置(中心、偏心)——————————mm k一次金屬澆入量(Zn、Al、Cu)———————Kg l壓室內(nèi)徑()——————————————mm m空循環(huán)周期————————————————s n鑄件在分型面上的各種比壓條件下的投影面積 注:還應有動型板、定型板的安裝尺寸圖等。 2、 壓鑄合金 壓鑄件所采用的合金主要是有色合金,至于黑色金屬(鋼、鐵等)由于模具材料等問題,較少使用。而有色合金壓鑄件中又以鋁合金使用較廣泛,鋅合金次之。 下面簡單介紹一下壓鑄有色金屬的情況。 (1)、壓鑄有色合金的分類 受阻收縮 混合收縮 自由收縮 鉛合金 -----0.2-0.3% 0.3-0.4% 0.4-0.5%低熔點合金錫合金 鋅合金--------0.3-0.4% 0.4-0.6% 0.6-0.8% 鋁硅系--0.3-0.5% 0.5-0.7% 0.7-0.9% 壓鑄有色合金 鋁合金 鋁銅系 鋁鎂系---0.5-0.7% 0.7-0.9% 0.9-1.1% 高熔點合金 鋁鋅系 鎂合金----------0.5-0.7% 0.7-0.9% 0.9-1.1% 銅合金 (2)、各類壓鑄合金推薦的澆鑄溫度 合金種類 鑄件平均壁厚≤3mm 鑄件平均壁厚3mm 結構簡單 結構復雜 結構簡單 結構復雜
鋁合金 鋁硅系 610-650℃ 640-680℃ 600-620℃ 610-650℃
鋁銅系 630-660℃ 660-700℃ 600-640℃ 630-660℃
鋁鎂系 640-680℃ 660-700℃ 640-670℃ 650-690℃
鋁鋅系 590-620℃ 620-660℃ 580-620℃ 600-650℃
鋅合金 420-440℃ 430-450℃ 400-420℃ 420-440℃
鎂合金 640-680℃ 660-700℃ 640-670℃ 650-690℃
銅合金 普通黃銅 910-930℃ 940-980℃ 900-930℃ 900-950℃
硅黃銅 900-920℃ 930-970℃ 910-940℃ 910-940℃
注 注:①澆鑄溫度一般以保溫爐的金屬液的溫度來計量。
②鋅合金的澆鑄溫度不能超過450℃,以免晶粒粗大。 由于壓鑄工藝的特點,正確選用各工藝參數(shù)是獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的決定因素,而模具又是能夠正確選擇和調(diào)整各工藝參數(shù)的前提,模具設計實質(zhì)上就是對壓鑄生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的各種因素預計的綜合反映。如若模具設計合理,則在實際生產(chǎn)中遇到的問題少,鑄件下機合格率高。反之,模具設計不合理,例一鑄件設計時動定模的包裹力基本相同,而澆注系統(tǒng)大多在定模,且放在壓射后沖頭不能送料的灌南壓鑄機上生產(chǎn),無法正常生產(chǎn),鑄件一直粘在定模上。
盡管定模型腔的光潔度打得很光,因型腔較深,仍出現(xiàn)粘在定模上的現(xiàn)象。所以在模具設計時,必須全面分析鑄件的結構,熟悉壓鑄機的操作過程,要了解壓鑄機及工藝參數(shù)得以調(diào)整的可能性,掌握在不同情況下的充填特性,并考慮模具加工的方法、鉆眼和固定的形式后,才能設計出切合實際、滿足生產(chǎn)要求的模具。 剛開始時已講過,金屬液的充型時間極短,金屬液的比壓和流速很高,這對壓鑄模來說工作條件極其惡劣,再加上激冷激熱的交變應力的沖擊作用,都對模具的使用壽命有很大影響。 模具的使用壽命通常是指通過精心的設計和制造,在正常使用的條件下,結合良好的維護保養(yǎng)下出現(xiàn)的自然損壞,在不能再修復而報廢前,所壓鑄的模數(shù)(包括壓鑄生產(chǎn)中的廢品數(shù))。 壓鑄生產(chǎn)中常遇模具存在的問題注意點:
1、 澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng) 例
(1)對于冷室臥式壓鑄機上模具直澆道的要求: ① 壓室內(nèi)徑尺寸應根據(jù)所需的比壓與壓室充滿度來選定,同時,澆口套的內(nèi)徑偏差應比壓室內(nèi)徑的偏差適當放大幾絲,從而可避免因澆口套與壓室內(nèi)徑不同軸而造成沖頭卡死或磨損嚴重的問題,且澆口套的壁厚不能太薄。澆口套的長度一般應小于壓射沖頭的送出引程,以便涂料從壓室中脫出。 ② 壓室與澆口套的內(nèi)孔,在熱處理后應精磨,再沿軸線方向進行研磨,其表面粗糙≤Ra0.2m。 ③ 分流器與形成涂料的凹腔,其凹入深度等于橫澆道深度,其直徑配澆口套內(nèi)徑,沿脫模方向有5斜度。當采用涂導入式直澆道時,因縮短了壓室有效長度的容積,可提高壓室的充滿度。
(2)對于模具橫澆道的要求 ① 冷臥式模具橫澆道的入口處一般應位于壓室上部內(nèi)徑2/3以上部位,以免壓室中金屬液在重力作用下過早進入橫澆道,提前開始凝固。 ② 橫澆道的截面積從直澆道起至內(nèi)澆口應逐漸減小,為出現(xiàn)截面擴大,則金屬液流經(jīng)時會出現(xiàn)負壓,易吸入分型面上的氣體,增加金屬液流動中的渦流裹氣。一般出口處截面比進口處小10-30%。 ③ 橫澆道應有一定的長度和深度。保持一定長度的目的是起穩(wěn)流和導向的作用。若深度不夠,則金屬液降溫快,深度過深,則因冷凝過慢,既影響生產(chǎn)率又增加回爐料用量。 ④ 橫澆道的截面積應大于內(nèi)澆口的截面積,以保證金屬液入型的速度。主橫澆道的截面積應大于各分支橫澆道的截面積。 ⑤ 橫澆道的底部兩側(cè)應做成圓角,以免出現(xiàn)早期裂紋,二側(cè)面可做出5左右的斜度。橫澆道部位的表面粗糙度≤Ra0.4m。
(3)內(nèi)澆口 ① 金屬液入型后不應立即封閉分型面,溢流槽和排氣槽不宜正面沖擊型芯。金屬液入型后的流向盡可能沿鑄入的肋筋和散熱片,由厚壁處想薄壁處填充等。 ② 選擇內(nèi)澆口位置時,盡可能使金屬液流程最短。采用多股內(nèi)澆口時,要防止入型后幾股金屬液匯合、相互沖擊,從而產(chǎn)生渦流包氣和氧化夾雜等缺陷。 ③ 薄壁件的內(nèi)澆口厚件要適當小些,以保證必要的填充速度,內(nèi)澆口的設置應便于切除,且不使鑄件本體有缺損(吃肉)。
(4)溢流槽 ① 溢流槽要便于從鑄件上去除,并盡量不損傷鑄件本體。 ② 溢流槽上開設排氣槽時,需注意溢流口的位置,避免過早阻塞排氣槽,使排氣槽不起作用。 ③ 不應在同一個溢流槽上開設幾個溢流口或開設一個很寬很厚的溢流口,以免金屬液中的冷液、渣、氣、涂料等從溢流槽中返回型腔,造成鑄件缺陷。
2、 鑄造圓角(包括轉(zhuǎn)角) 鑄件圖上往往注明未注圓角R2等要求,我們在開制模具時切忌忽視這些未注明圓角的作用,決不可做成清角或過小的圓角。鑄造圓角可使金屬液填充順暢,使腔內(nèi)氣體順序排出,并可減少應力集中,延長模具使用壽命。(鑄件也不易在該處出現(xiàn)裂紋或因填充不順而出現(xiàn)各種缺陷)。例標準油盤模上清角處較多,相對來說,目前兄弟油盤模開的最好,重機油盤的也較多。
3、 脫模斜度 在脫模方向嚴禁有人為造成的側(cè)凹(往往是試模時鑄件粘在模內(nèi),用不正確的方法處理時,例鉆、硬鑿等使局部凹入)。
4、 表面粗糙度 成型部位、澆注系統(tǒng)均應按要求認真打光,應順著脫模方向打光。由于金屬液由壓室進入澆注系統(tǒng)并填滿型腔的整個過程僅0.01-0.2秒的時間。為了減少金屬液流動的阻力,盡可能使壓力損失少,都需要流過表面的光潔度高。同時,澆注系統(tǒng)部位的受熱和受沖蝕的條件較惡劣,光潔度越差則模具該處越易損傷。
5、 模具成型部位的硬度 鋁合金:HRC46左右 銅:HRC38左右 加工時,模具應盡量留有修復的余量,做尺寸的上限,避免焊接。 壓鑄模具組裝的技術要求: 1、模具分型面與模板平面平行度的要求。 2、 導柱、導套與模板垂直度的要求。 3、 分型面上動、定模鑲塊平面與動定模套板高出0.1-0.05mm。 4、推板、復位桿與分型面平齊,一般推桿凹入0.1mm或根據(jù)用戶要求。 5、模具上所有活動部位活動可靠,無呆滯現(xiàn)象pin無串動。
6、滑塊定位可靠,型芯抽出時與鑄件保持距離,滑塊與塊合模后配合部位2/3以上。
7、澆道粗糙度光滑,無縫。
8、合模時鑲塊分型面局部間隙0.05mm。
9、冷卻水道暢通,進出口標志。
10、成型表面粗糙度Rs=0.04,無微傷。 我國壓鑄模發(fā)展較快,在生產(chǎn)產(chǎn)量和數(shù)量上,僅次于沖模和塑料模,壓鑄模已占我國各類模具總產(chǎn)量的百分之八左右。
壓鑄模都有哪些結構組成?
壓鑄模結構組成:
1、定模:固定在壓鑄機定模安裝板上,有直澆道與噴嘴或壓室聯(lián)接;
2、動模:固定在壓鑄機動模安裝板上,并隨動模安裝板作開合模移動合模時,閉合構成型腔與澆鑄系統(tǒng),液體金屬在高壓下充滿型腔;開模時,動模與定模分開,借助于設在動模上的推出機構將鑄件推出。
壓鑄模結構根據(jù)作用分類:
1、型腔:外表面直澆道(澆口套);
2、型芯:內(nèi)表面內(nèi)澆口。
導準零件:
導柱;導套。
推出機構:
推桿(頂針),復位桿,推桿固定板,推板,推板導柱,推板導套。
側(cè)向抽芯機構:
凸臺,孔穴(側(cè)面),鍥緊塊,限位彈簧,螺桿。
排溢系統(tǒng):
溢澆槽,排氣槽。
支承零件:
定模,動模座板,墊塊(裝配,定位,安裝作用)。
壓鑄是壓力鑄造的簡稱。它是將液態(tài)或半液態(tài)金屬,在高壓作用下,以高速度填充壓鑄模具型腔,并在壓力下快速凝固而獲得鑄件的一種方法。使用的壓鑄模具,稱為壓鑄模。壓鑄時常用壓力是從幾兆帕至幾十兆帕,填充初始速度在(0.5~70)m/s范圍內(nèi)。因此,高壓和高速是壓鑄的重要特征。
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