壓鑄模具的工作有哪些,壓鑄模具的工作原理

博主:adminadmin 2023-11-23 22:20:01 條評論
摘要:本篇文章給大家談?wù)剦鸿T模具的工作有哪些,以及壓鑄模具的工作原理對應(yīng)的知識點(diǎn),希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。本文目錄:1、簡述...

本篇文章給大家談?wù)剦鸿T模具的工作有哪些,以及壓鑄模具的工作原理對應(yīng)的知識點(diǎn),希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。

壓鑄模具的工作有哪些,壓鑄模具的工作原理

本文目錄:

  • 1、簡述壓鑄模工作過程
  • 2、壓鑄工是做什么的?
  • 3、壓鑄機(jī)是如何運(yùn)行工作?

簡述壓鑄模工作過程

壓鑄模鍛工藝簡介壓鑄模鍛工藝是一種在專用的壓鑄模鍛機(jī)上完成的工藝。它的基本工藝過程是:金屬液先低速或高速鑄造充型進(jìn)模具的型腔內(nèi),模具有活動的型腔面,它隨著金屬液的冷卻過程加壓鍛造,既消除毛坯的縮孔縮松缺陷,也使毛坯的內(nèi)部組織達(dá)到鍛態(tài)的破碎晶粒。毛坯的綜合機(jī)械性能得到顯著的提高。另外,該工藝生產(chǎn)出來的毛坯,外表面光潔度達(dá)到7級(Ra1.6),如冷擠壓工藝或機(jī)加工出來的表面一樣,有金屬光澤。所以,我們將壓鑄模鍛工藝稱為“極限成形工藝”,比“無切削、少余量成形工藝”更進(jìn)了一步。壓鑄模鍛工藝還有一個(gè)優(yōu)勢特點(diǎn)是,除了能生產(chǎn)傳統(tǒng)的鑄造材料外,它還能用變形合金、鍛壓合金,生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的零件。這些合金牌號包括:硬鋁超硬鋁合金、鍛鋁合金,如LY11、LY12、6061、6063、LYC、LD等)。這些材料的抗拉強(qiáng)度,比普通鑄造合金高近一倍,對于鋁合金汽車輪轂、車架等希望用更高強(qiáng)度耐沖擊材料生產(chǎn)的部件,有更積極的意義。

壓鑄工是做什么的?

力鑄造(簡稱壓鑄)的實(shí)質(zhì)是在高壓作用下,使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填壓鑄型型腔,并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。

壓鑄特點(diǎn)

高壓和高速充填壓鑄型是壓鑄的兩大特點(diǎn)。它常用的壓射比壓是從幾千至幾萬kPa,甚至高達(dá)2105kPa。充填速度約在10~50m/s,有些時(shí)候甚至可達(dá)100m/s以上。充填時(shí)間很短,一般在0.01~0.2s范圍內(nèi)。與其它鑄造方法相比,壓鑄有以下三方面優(yōu)點(diǎn):

優(yōu)點(diǎn):

1. 產(chǎn)品質(zhì)量好

鑄件尺寸精度高,一般相當(dāng)于6~7級,甚至可達(dá)4級;表面光潔度好,一般相當(dāng)于5~8級;強(qiáng)度和硬度較高,強(qiáng)度一般比砂型鑄造提高25~30%,但延伸率降低約70%;尺寸穩(wěn)定,互換性好;可壓鑄薄壁復(fù)雜的鑄件。例如,當(dāng)前鋅合金壓鑄件最小壁厚可達(dá)0.3mm;鋁合金鑄件可達(dá)0.5mm;最小鑄出孔徑為0.7mm;最小螺距為0.75mm。

2.生產(chǎn)效率高

機(jī)器生產(chǎn)率高,例如國產(chǎn)JⅢ3型臥式冷空壓鑄機(jī)平均八小時(shí)可壓鑄600~700次,小型熱室壓鑄機(jī)平均每八小時(shí)可壓鑄3000~7000次;壓鑄型壽命長,一付壓鑄型,壓鑄鐘合金,壽命可達(dá)幾十萬次,甚至上百萬次;易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化。

3.經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)良

由于壓鑄件尺寸精確,表泛光潔等優(yōu)點(diǎn)。一般不再進(jìn)行機(jī)械加工而直接使用,或加工量很小,所以既提高了金屬利用率,又減少了大量的加工設(shè)備和工時(shí);鑄件價(jià)格便易;可以采用組合壓鑄以其他金屬或非金屬材料。既節(jié)省裝配工時(shí)又節(jié)省金屬。

壓鑄雖然有許多優(yōu)點(diǎn),但也有一些缺點(diǎn),尚待解決。

缺點(diǎn)

如:

1). 壓鑄時(shí)由于液態(tài)金屬充填型腔速度高,流態(tài)不穩(wěn)定,故采用一般壓鑄法,鑄件易產(chǎn)生氣孔,不能進(jìn)行熱處理;

2). 對內(nèi)凹復(fù)雜的鑄件,壓鑄較為困難;

3). 高熔點(diǎn)合金(如銅,黑色金屬),壓鑄型壽命較低;

4). 不宜小批量生產(chǎn),其主要原因是壓鑄型制造成本高,壓鑄機(jī)生產(chǎn)效率高,小批量生產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)。

壓鑄應(yīng)用范圍及發(fā)展趨勢

壓鑄是最先進(jìn)的金屬成型方法之一,是實(shí)現(xiàn)少切屑,無切屑的有效途徑,應(yīng)用很廣,發(fā)展很快。目前壓鑄合金不再局限于有色金屬的鋅、鋁、鎂和銅,而且也逐漸擴(kuò)大用來壓鑄鑄鐵和鑄鋼件。壓鑄件的尺寸和重量,取決于壓鑄機(jī)的功率。由于壓鑄機(jī)的功率不斷增大,鑄件形尺寸可以從幾毫米到1~2m;重量可以從幾克到數(shù)十公斤。國外可壓鑄直徑為2m,重量為50kg的鋁鑄件。

壓鑄件也不再局限于汽車工業(yè)和儀表工業(yè),逐步擴(kuò)大到其它各個(gè)工業(yè)部門,如農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)床工業(yè)、電子工業(yè)、國防工業(yè)、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療器械、鐘表、照相機(jī)和日用五金等幾十個(gè)行業(yè),具體有:汽車零配件,家具配件,浴室配件(衛(wèi)浴),燈飾零件,玩具,須刨,領(lǐng)帶夾,電氣一電子零件,皮帶扣,表殼,金屬飾扣,鎖具,拉鏈.等。在壓鑄技術(shù)方面又出現(xiàn)了真空壓鑄、加氧壓鑄、精速密壓鑄以及可溶型芯的應(yīng)用等新工藝。

壓鑄機(jī)的選擇

實(shí)際生產(chǎn)中并不是每臺壓鑄機(jī)都能滿足壓鑄各種產(chǎn)品的需要,而必須根據(jù)具體情況進(jìn)行選用,一般應(yīng)從下述兩方面進(jìn)行考慮:

1)按不同品種及批量選擇

在組織多品種,小批量生產(chǎn)時(shí),一般要選用液壓系統(tǒng)簡單,適應(yīng)性強(qiáng),能快速進(jìn)行調(diào)整的壓鑄機(jī),在組織少品種大量生產(chǎn)時(shí),要選用配備各種機(jī)械化和自動化控制機(jī)構(gòu)的高效率壓鑄機(jī);對單一品種大量生產(chǎn)的鑄件可選用專用壓鑄機(jī)。

2)按鑄件結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)選擇

鑄件外形寸尺,重量、壁厚等參數(shù)對選用壓鑄機(jī)有重要影響。

鑄件重量(包括澆注系統(tǒng)和溢流槽)不應(yīng)超過壓鑄機(jī)壓定的額定容量,但也不能過小,以免造成壓鑄機(jī)功串的浪費(fèi)。一般壓鑄機(jī)的額定容量可查說明書。

壓鑄機(jī)都有一定的最大和最小型距離,所以壓型厚度和鑄件高度要有一定限度,如果壓鑄型厚度或鑄件高度太大就可能取不出鑄件。

壓鑄工藝

在壓鑄生產(chǎn)中,壓鑄機(jī)、壓鑄合金和壓鑄型是三大要素。壓鑄工藝則是將三大要素作有權(quán)的組合并加以運(yùn)用的過程。使各種工藝參數(shù)滿足壓鑄生產(chǎn)的需要。

壓力和速度的選擇

壓射比壓的選擇,應(yīng)根據(jù)不同合金和鑄件結(jié)構(gòu)特性確定,表1是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

表1 常用壓鑄合金的比壓 (kPa)

合 金 鑄件壁厚3mm

結(jié)構(gòu)簡單 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 結(jié)構(gòu)簡單 結(jié)構(gòu)復(fù)雜

鋅合金 30000 40000 50000 60000

鋁合金 30000 35000 45000 60000

鋁鎂合金 30000 40000 50000 65000

鎂合金 30000 40000 50000 60000

銅合金 50000 70000 80000 90000

對充填速度的選擇,一般對于厚壁或內(nèi)部質(zhì)量要求較高的鑄件,應(yīng)選擇較低的充填速度和高的增壓壓力;對于薄壁或表面質(zhì)量要求高的鑄件以及復(fù)雜的鑄件,應(yīng)選擇較高的比歷和高的充填速度。

澆注溫度

澆注溫度是指從壓定進(jìn)入型腔時(shí)液態(tài)金屬的平均溫度,由于對壓室內(nèi)的液態(tài)金屬溫度測量不方便,一般用保溫爐內(nèi)的溫度表示。

澆注溫度過高,收縮大,使鑄件容易產(chǎn)生裂紋、晶粒粒大、還能造成粘型;澆注源度過低,易產(chǎn)生冷隔、表面花紋和澆不足等缺陷。因此澆注溫度應(yīng)與壓力、壓鑄型溫度及充填速度同時(shí)考慮。

壓鑄型的溫度

鑄壓型在使用前要預(yù)熱到一定溫度,一般多用煤氣、噴燈、電器或感應(yīng)加熱。

在連續(xù)生產(chǎn)中,壓鑄型溫度往往升高,尤其是壓鑄高熔點(diǎn)合金,升高很快。溫度過高除使液態(tài)金屬產(chǎn)生粘型外,鑄件冷卻緩慢,使晶粒粗大。因此在壓鑄型溫度過高時(shí),應(yīng)采期冷卻措施。通常用壓縮空氣、水或化學(xué)介質(zhì)進(jìn)行冷卻。

充填、持壓和開型時(shí)間

1)充填時(shí)間

自液態(tài)金屬開始進(jìn)入型腔起到充滿型腔止,所需的時(shí)間稱為充填時(shí)間。充填時(shí)間長短取決于鑄件的體積的大小和復(fù)雜程度。對大而簡單的鑄件,充填時(shí)間要相對長些,對復(fù)雜和薄壁鑄件充填時(shí)間要短些。充填時(shí)間與內(nèi)澆口的截面積大小或內(nèi)澆口的寬度和厚度有密切關(guān)系,必須正確確定。

2)持壓和開型時(shí)間

從液態(tài)金屬充填型腔到內(nèi)澆口完全凝固時(shí),繼續(xù)在壓射沖頭作用下的持續(xù)時(shí)間,稱為持壓時(shí)間。持壓時(shí)間的長短取決于鑄件的材質(zhì)和壁厚。

持壓后應(yīng)開型取出鑄件。從壓射終了到壓鑄打開的時(shí)間,稱為開型時(shí)間,開型時(shí)間應(yīng)控制準(zhǔn)確。開型時(shí)間過短,由于合金強(qiáng)度尚低,可能在鑄件頂出和自壓鑄型落下時(shí)引起變形;但開型時(shí)間太長,則鑄件溫度過低,收縮大,對抽芯和頂出鑄件的阻力亦大。一般開型時(shí)間按鑄件壁厚1毫米需3秒鐘計(jì)算,然后經(jīng)試任調(diào)整。

壓鑄用涂料

壓鑄過程中,為了避免鑄件與壓鑄型焊合,減少鑄件頂出的摩擦阻力和避免壓鑄型過分受熱而采用涂料。對涂料的要求:

1)在高溫時(shí),具有良好的潤滑性;

2)揮發(fā)點(diǎn)低,在100~150℃時(shí),稀釋劑能很快揮發(fā);

3)對壓鑄型及壓鑄件沒有腐蝕作用;

4)性能穩(wěn)定在空氣中稀釋劑不應(yīng)揮發(fā)過決而變稠;

5)在高溫時(shí)不會析出有害氣體;

6)不會在壓鑄型腔表面產(chǎn)生積垢。

鑄件清理

鑄件的清理是很繁重的工作,其工作量往往是壓鑄工作量的10~15倍。因此隨壓鑄機(jī)生產(chǎn)率的提高,產(chǎn)量的增加,鑄件清理工作實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化是非常重要的。

1)切除澆口及飛邊

切除澆口和飛邊所用的設(shè)備主要是沖床,液壓機(jī)和摩擦壓力機(jī),在大量生產(chǎn)件下,可根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)和形狀設(shè)計(jì)專用模具,在沖床上一次完成清理任務(wù)。

2)表面清理及拋光

表面清理多采用普通多角滾筒和震動埋入式清理裝置。對批量不大的簡單小件,可用多角清理滾筒,對表面要求高的裝飾品,可用布制或皮革的拋光輪拋光。對大量生產(chǎn)的鑄件可采用螺殼式震動清理機(jī)。

清理后的鑄件按照使用要求,還可進(jìn)行表面處理和浸漬,以增加光澤,防止腐蝕,提高氣密性。

鑄造與壓鑄的區(qū)別

鑄造與壓鑄的區(qū)別

鑄造可按金屬液的澆注工藝分為重力鑄造和壓力鑄造。重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝,也稱澆鑄。廣義的重力鑄造包括砂型澆鑄、金屬型澆鑄、熔模鑄造、消失模鑄造,泥模鑄造等;窄義的重力鑄造專指金屬型澆鑄。壓力鑄造是指金屬液在其他外力(不含重力)作用下注入鑄型的工藝。廣義的壓力鑄造包括壓鑄機(jī)的壓力鑄造和真空鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等;窄義的壓力鑄造專指壓鑄機(jī)的金屬型壓力鑄造,簡稱壓鑄。精密鑄件廠長期從事砂型和金屬型的重力鑄造。這幾種鑄造工藝是目前有色金屬鑄造中最常用的、也是相對價(jià)格最低的。

壓鑄是在壓鑄機(jī)上進(jìn)行的金屬型壓力鑄造,是目前生產(chǎn)效率最高的鑄造工藝。壓鑄機(jī)分為熱室壓鑄機(jī)和冷室壓鑄機(jī)兩類。熱室壓鑄機(jī)自動化程度高,材料損耗少,生產(chǎn)效率比冷室壓鑄機(jī)更高,但受機(jī)件耐熱能力的制約,目前還只能用于鋅合金、鎂合金等低熔點(diǎn)材料的鑄件生產(chǎn)。當(dāng)今廣泛使用的鋁合金壓鑄件,由于熔點(diǎn)較高,只能在冷室壓鑄機(jī)上生產(chǎn)。

壓鑄的主要特點(diǎn)是金屬液在高壓、高速下充填型腔,并在高壓下成形、凝固,壓鑄件的不足之處是:因?yàn)榻饘僖涸诟邏?、高速下充填型腔的過程中,不可避免地把型腔中的空氣夾裹在鑄件內(nèi)部,形成皮下氣孔,所以鋁合金壓鑄件不宜熱處理,鋅合金壓鑄件不宜表面噴塑(但可噴漆)。否則,鑄件內(nèi)部氣孔在作上述處理加熱時(shí),將遇熱膨脹而致使鑄件變形或鼓泡。此外,壓鑄件的機(jī)械切削加工余量也應(yīng)取得小一些,一般在 0.5mm左右,既可減輕鑄件重量、減少切削加工量以降低成本,又可避免穿透表面致密層,露出皮下氣孔,造成工件報(bào)廢。

熱室壓鑄機(jī)與冷室壓鑄機(jī)區(qū)別?

壓鑄機(jī)一般分為熱壓室壓鑄機(jī)和冷壓室壓鑄機(jī)兩大類。冷壓室壓鑄機(jī)按其壓室結(jié)構(gòu)和布置方式分為臥式壓鑄機(jī)和立式壓鑄機(jī)(包括全立式壓鑄機(jī))兩種。

熱壓室壓鑄機(jī)(簡稱熱空壓鑄機(jī))壓室浸在保溫溶化坩堝的液態(tài)金屬中,壓射部件不直接與機(jī)座連接,而是裝在坩堝上面。這種壓鑄機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)工序簡單,效率高;金屬消耗少,工藝穩(wěn)定。但壓室,壓射沖頭長期浸在液體金屬中,影響使用壽命。并易增加合金的含鐵量。熱壓室壓鑄機(jī)目前大多用于壓鑄鋅合金等低熔點(diǎn)合金鑄件,但也有用于壓鑄小型鋁、鎂合金壓鑄件。

冷室壓鑄機(jī)的壓室與保溫爐是分開的。壓鑄時(shí),從保溫爐中取出液體金屬澆入壓室后進(jìn)行壓鑄

隨著我國汽車、摩托車、家電等工業(yè)的迅速發(fā)展,工業(yè)產(chǎn)品的外形在滿足性能要求的同時(shí),變得越來越復(fù)雜,而這些產(chǎn)品的制造商不開模具,這就要求模具制造行業(yè)以最快的速度、最低的成本、最高的質(zhì)量生產(chǎn)出模具。為了達(dá)到上述要求,模具企業(yè)只有運(yùn)用先進(jìn)的管理手段和集成制造技術(shù),才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。那么在壓鑄生產(chǎn)時(shí),難免會遇到這樣那樣的問題。下面著重2點(diǎn)知識加以說明。

⒈為什么鋁壓鑄的孔內(nèi)加工余量不能超過0.25mm?

為了適合壓鑄,人類在壓鑄用的鋁合金內(nèi)加了很多矽(SI)。鋁合金在模具內(nèi)凝結(jié)時(shí),這些矽,會浮到表面上,形成了一層薄薄的矽膜。這層矽膜,硬度非常硬,非常耐磨。有些OEM的設(shè)計(jì)師,就利用這個(gè)特性。將壓鑄件的孔內(nèi)表面直接計(jì)為軸承面。這個(gè)矽表面層,一般只有0.2到0.9mm。加工太多,這個(gè)軸承面的壽命就會縮短。

⒉為什么鋁壓鑄件,在磨光時(shí)候,會有黑斑?

這個(gè)原因,有幾種。有可能是氧化矽,或氧化鋁的形成。解決的方法很簡單,使用新鮮的鋁錠。但是,最大的可能性是來自於脫模劑。可能是,我們噴太多脫模劑。也有可能是,脫模劑的有機(jī)物含量過高。這些有機(jī)物在熱熔鋁的溫度下,有些被還原成碳元素,有些變成有機(jī)大分子聚合物。這些碳分子和聚合物的混合,在鋁鑄件形成時(shí),被包含在表層,成為我們看到的黑斑。我們可以從減少噴涂劑的濃度,改用另外一種噴涂劑,或者,加長噴涂之后的吹風(fēng)時(shí)間。以減少碳元素的行成和防大分子聚合物的堆積

壓鑄機(jī)是如何運(yùn)行工作?

與傳統(tǒng)鑄造不同的地方:

1.壓鑄工藝在澆注后,金屬液進(jìn)入模具前,先要進(jìn)入壓室,然后加壓注入模具。這樣使得壓鑄的填充速度要快于普通的重力鑄造。

2.在壓鑄過程中,會有增壓與保壓的過程,通過施加壓力,這樣使得金屬在凝固后內(nèi)部的致密性比傳統(tǒng)的鑄造件要更好。

壓鑄機(jī)由下列各部分組成。

(1)合模機(jī)構(gòu)

驅(qū)動壓鑄模進(jìn)行合攏和開啟的動作。當(dāng)模具合攏后,具有足夠的能力將模具鎖緊,確保在壓射填充的過程中模具分型面不會脹開。鎖緊模具的力即稱為鎖模力(又稱合型力),單位為千牛(kN),是表征壓鑄機(jī)大小的首要參數(shù)。

(2)壓射機(jī)構(gòu)

按規(guī)定的速度推送壓室內(nèi)的金屬液,并有足夠的能量使之流經(jīng)模具內(nèi)的澆道和內(nèi)澆口,進(jìn)而填充入模具型腔,隨后保持一定的壓力傳遞給正在凝固的金屬液,直至形成壓鑄件為止。在壓射動作全部完成后,壓射沖頭返回復(fù)位。

(3)液壓系統(tǒng)

為壓鑄機(jī)的運(yùn)行提供足夠的動力和能量。

(4)電氣控制系統(tǒng)

控制壓鑄機(jī)各機(jī)構(gòu)的執(zhí)行動作按預(yù)定程序運(yùn)行。

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