压铸培训教材课件.ppt
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1、新住院病案首页填写培训病案质控中心,Die casting training material,压铸培训教材,新住院病案首页填写培训病案质控中心,什么叫压铸?,?,压力铸造(简称压铸)的实质是在高压作用下,使,液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型型腔,,并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。,新住院病案首页填写培训病案质控中心,压铸过程循环图,新住院病案首页填写培训病案质控中心,压力铸造工程图,新住院病案首页填写培训病案质控中心,压铸特点,?,高压和高速充填压铸型是压铸的两大特点。,它常用的压射比压是从几千至几万,kPa,,甚至,高达,2,105kPa,。充填速度约在,1050m,s,,,有
2、些时候甚至可达,100m,s,以上。充填时间,很短,一般在,0.010.2s,范围内。,新住院病案首页填写培训病案质控中心,压铸的优点,与其它铸造方法相比,压铸有以下三方面优点:,1.,产品质量好,铸件尺寸精度高,一般相当于,67,级,甚至可达,4,级;表面光洁度好,一般相当于,58,级;,强度和硬度较高,强度一般比砂型铸造提高,2530,,但延伸率降低约,70,;尺寸稳定,,互换性好;可压铸薄壁复杂的铸件。例如,当前锌合金压铸件最小壁厚可达,0.3mm,;铝,合金铸件可达,0.5mm,;最小铸出孔径为,0.7mm,;最小螺距为,0.75mm,。,2.,生产效率高,机器生产率高,例如国产,J,
3、3,型卧式冷空压铸机平均八小时可压铸,600,700,次,小型热,室压铸机平均每八小时可压铸,30007000,次;压铸型寿命长,一付压铸型,压铸钟合金,,寿命可达几十万次,甚至上百万次;易实现机械化和自动化。,3.,经济效果优良,由于压铸件尺寸精确,表泛光洁等优点。一般不再进行机械加工而直接使用,或加工量,很小,所以既提高了金属利用率,又减少了大量的加工设备和工时;铸件价格便易;可,以采用组合压铸以其他金属或非金属材料。既节省装配工时又节省金属,。,新住院病案首页填写培训病案质控中心,压铸的缺点,压铸虽然有许多优点,但也有一些缺点,尚待,解决如:,1).,压铸时由于液态金属充填型腔速度高,流
4、,态不稳定,故采用一般压铸法,铸件易产生,气孔,不能进行热处理;,2).,对内凹复杂的铸件,压铸较为困难;,3).,高熔点合金(如铜,黑色金属),压铸型,寿命较低;,4).,不宜小批量生产,其主要原因是压铸型制,造成本高,压铸机生产效率高,小批量生产,不经济。,新住院病案首页填写培训病案质控中心,1,、,压铸机,(,1,),压铸机的分类,压铸机按压室的受热条件可分为热压室与冷,压室两大类。而按压室和模具安放位置的不,同,冷室压铸机又可分为立式、卧式和全立,式三种形式的压铸机。,新住院病案首页填写培训病案质控中心,2),压铸机的选择,实际生产中并不是每台压铸机都能满足压铸各种产品的需,要,而必须
5、根据具体情况进行选用,一般应从下述两方面,进行考虑:,1,)按不同品种及批量选择,在组织多品种,小批量生产时,一般要选用液压系统简单,适应性强,能快,速进行调整的压铸机,在组织少品种大量生产时,要选用配备各种机械化和自,动化控制机构的高效率压铸机;对单一品种大量生产的铸件可选用专用压铸机。,2,)按铸件结构及工艺参数选择,铸件外形寸尺,重量、壁厚等参数对选用压铸机有重要影响。,铸件重量(包括浇注系统和溢流槽)不应超过压铸机压定的额定容量,但也不,能过小,以免造成压铸机功串的浪费。一般压铸机的额定容量可查说明书。,压铸机都有一定的最大和最小型距离,所以压型厚度和铸件高度要有一定限度,,如果压铸型
6、厚度或铸件高度太大就可能取不出铸件。,新住院病案首页填写培训病案质控中心,3),压铸填充过程原理,热式压铸机,新住院病案首页填写培训病案质控中心,卧式冷室压铸机,新住院病案首页填写培训病案质控中心,立式冷式压铸机,新住院病案首页填写培训病案质控中心,全立式冷室压铸机,新住院病案首页填写培训病案质控中心,2.,压铸原材料品种和特性,-,压铸锌合金化学成分和力学性能(,GB/TI3818-92),新住院病案首页填写培训病案质控中心,压铸锌合金的物理性能,新住院病案首页填写培训病案质控中心,压铸锌合金的主要性能与用途,新住院病案首页填写培训病案质控中心,锌合金压铸件成分表,Source,ASTM B
7、86,ASTM B86,ASTM B86,ASTM B86,ASTM B79,ASTM B79,ASTM B79,EIement,2,3,5,7,ZA-8,ZA-12,ZA-27,AI,鋁,3.5-4.3,3.5-4.3,3.5-4.3,3.5-4.3,8.0-8.8,10.5-11.5,25.0-28.0,Mg,鎂,0.02-0.05,0.02-0.05,0.03-0.08,0.005-0.020,0.015-0.030,0.015-0.030,0.010-0.020,Cu,銅,2.5-3.0,0.25max,0.75-1.25,0.25max,0.8-1.3,0.5-1.2,2-2.5,F
8、e,鐵,(max),0.1,0.1,0.1,0.075,0.075,0.075,0.075,Pb,鉛,(max),0.005,0.005,0.005,0.003,0.006,0.006,0.006,Cd,鎘,(max),0.004,0.004,0.004,0.002,0.006,0.006,0.006,Snq,錫,(max),0.003,0.003,0.003,0.001,0.003,0.003,0.003,Ni,鎳,0.005-0.020,Zn,鋅,Balance(,余量,),Balance(,余量,),Balance(,余量,),Balance(,余量,),Balance(,余量,),Ba
9、lance(,余量,),Balance(,余量,),備注,C3692,用,其余產品用,EATON,系列,(C12),產品用,NOTE(,備注,):Zinc alloy die casting may contain nickle,chromium silicon,Manganese,for amount of 0.2 0.2 0.35 and 0.05%,respectively,No harmful effects have ever been noted because of these elements in these concentrations,壓鑄用鋅合金可以含鎳、鉻、硅、錳,,
10、但含量分別應不超過,0.2%,、,0.2%,、,0.035%,、,0.05%,。因為這些元素在此種含量下,,未曾有產生不良效應的記錄。,壓鑄產品材質檢驗以,ASTM B86,第,3,級為標准,鋅合金壓鑄件成分表,Composition of Zinc Pressure DieCasting Alloys,Casting Limits,%by weight,Alloy Designation(合金名稱),新住院病案首页填写培训病案质控中心,压铸铝合金化学成分和力学性能(,GB/TI5115-94),新住院病案首页填写培训病案质控中心,压铸铝合金的物理性能,新住院病案首页填写培训病案质控中心,压铸
11、铝合金工艺性能及其它特性,新住院病案首页填写培训病案质控中心,压铸工模制作原理,压铸模是压铸生产三大要素之一,结构正确合理的模具是压,铸生产能否顺利进行的先决条件,并在保证铸件质量方面,(下机合格率)起着重要的作用。,由于,压铸工艺,的特点,正,确选用各工艺参数是获得优质铸件的决定因素,而模具又是,能够正确选择和调整各工艺参数的前提,,模具设计实质上就,是对压铸生产中可能出现的各种因素预计的综合反映。如若,模具设计合理,则在实际生产中遇到的问题少,铸件下机合,格率高。反之,模具设计不合理,例一铸件设计时动定模的,包裹力基本相同,而浇注系统大多在定模,且放在压射后冲,头不能送料的灌南压铸机上生产
12、,无法正常生产,铸件一直,粘在定模上。尽管定模型腔的光洁度打得很光,因型腔较深,,仍出现粘在定模上的现象。所以在模具设计时,必须全面分,析铸件的结构,熟悉压铸机的操作过程,要了解压铸机及工,艺参数得以调整的可能性,掌握在不同情况下的充填特性,,并考虑模具加工的方法、钻眼和固定的形式后,才能设计出,切合实际、满足生产要求的模具。,新住院病案首页填写培训病案质控中心,1,、,浇注系统、排溢系统,例(,1,)对于冷室卧式压铸机上模具直浇道的要求:,压室内径尺寸应根据所需的比压与压室充满度来选定,同时,浇口套的内径偏差应比压室内径的偏差适当放大几丝,,从而可避免因浇口套与压室内径不同轴而造成冲头卡死或
13、磨损严重的问题,且浇口套的壁厚不能太薄。浇口套的长度,一般应小于压射冲头的送出引程,以便涂料从压室中脱出。,压室与浇口套的内孔,在热处理后应精磨,再沿轴线,方向进行研磨,其表面粗糙,Ra0.2m,。,分流器与形成涂料的凹腔,其凹入深度等于横浇道深度,其直径配浇口套,内径,沿脱模方向有,5,斜度。当采用涂导入式直浇道时,因缩短了压室有效长度的容积,可提高压室的充满度。,(,2,)对于模具横浇道的要求,冷卧式模具横浇道的入口处一般应位于压室上部内径,2/3,以上部位,以免压室中金属液在重力作用下过早进入横浇,道,提前开始凝固。,横浇道的截面积从直浇道起至内浇口应逐渐减小,为出现截面扩大,则金属液流
14、经时会出现负压,易吸入分型面上,的气体,增加金属液流动中的涡流裹气。一般出口处截面比进口处小,10-30%,。,横浇道应有一定的长度和深度。保持一定长度的目的是起稳流和导向的作用。若深度不够,则金属液降温快,深度,过深,则因冷凝过慢,既影响生产率又增加回炉料用量。,横浇道的截面积应大于内浇口的截面积,以保证金属液入型的速度。主横浇道的截面积应大于各分支横浇道的截面,积。,横浇道的底部两侧应做成圆角,以免出现早期裂纹,二侧面可做出,5,左右的斜度。横浇道部位的表面粗糙度,Ra0.4m,。,(,3,)内浇口,金属液入型后不应立即封闭分型面,溢流槽和排气槽不宜正面冲击型芯。金属液入型后的流向尽可能,
15、沿铸入的肋筋和散热片,由厚壁处想薄壁处填充等。,选择内浇口位置时,尽可能使金属液流程最短。采用多股内,浇口时,要防止入型后几股金属液汇合、相互冲击,从而产生涡流包气和氧化夹杂等缺陷。,薄壁件的内浇口厚件,要适当小些,以保证必要的填充速度,内浇口的设置应便于切除,且不使铸件本体有缺损(吃肉)。,(4),溢流槽,溢流槽要便于从铸件上去除,并尽量不损伤铸件本体。,溢流槽上开设排气槽时,需注意溢流口的位置,,避免过早阻塞排气槽,使排气槽不起作用。,不应在同一个溢流槽上开设几个溢流口或开设一个很宽很厚的溢流口,,以免金属液中的冷液、渣、气、涂料等从溢流槽中返回型腔,造成铸件缺陷。,压铸生产中常遇模具存在
16、的问题注意点,-1,新住院病案首页填写培训病案质控中心,压铸生产中常遇模具存在的问题注意点,-2,2,、,铸造圆角(包括转角),铸件图上往往注明未注圆角,R2,等要求,我们,在开制模具时切忌忽视这些未注明圆角的作用,决不可做成清角或过,小的圆角。铸造圆角可使金属液填充顺畅,使腔内气体顺序排出,并,可减少应力集中,延长模具使用寿命。(铸件也不易在该处出现裂纹,或因填充不顺而出现各种缺陷)。例标准油盘模上清角处较多,相对,来说,目前兄弟油盘模开的最好,重机油盘的也较多。,3,、,脱模斜度,在脱模方向严禁有人为造成的侧凹(往往是试模时铸件粘,在模内,用不正确的方法处理时,例钻、硬凿等使局部凹入)。,
17、4,、,表面粗糙度,成型部位、浇注系统均应按要求认真打光,应顺着脱模,方向打光。由于金属液由压室进入浇注系统并填满型腔的整个过程仅,0.01-0.2,秒的时间。为了减少金属液流动的阻力,尽可能使压力损失少,,都需要流过表面的光洁度高。同时,浇注系统部位的受热和受冲蚀的,条件较恶劣,光洁度越差则模具该处越易损伤。,5,、,模具成型部位的硬度,铝合金:,HRC46,左右,铜:,HRC38,左右,加工,时,模具应尽量留有修复的余量,做尺寸的上限,避免焊接。,新住院病案首页填写培训病案质控中心,压铸模具组装的技术要求:,?,1,、,模具分型面与模板平面平行度的要求。,?,2,、,导柱、导套与模板垂直度
18、的要求。,?,3,、,分型面上动、定模镶块平面与动定模套板高出,0.1-0.05mm,。,?,4,、推板、复位杆与分型面平齐,一般推杆凹入,0.1mm,或根据用,户要求。,?,5,、模具上所有活动部位活动可靠,无呆滞现象,pin,无串动。,?,6,、滑块定位可靠,型芯抽出时与铸件保持距离,滑块与块合,模后配合部位,2/3,以上。,?,7,、浇道粗糙度光滑,无缝。,?,8,、合模时镶块分型面局部间隙,0.05mm,。,?,9,、冷却水道畅通,进出口标志。,?,10,、成型表面粗糙度,Rs=0.04,,无微伤。,新住院病案首页填写培训病案质控中心,4.,压铸工艺,1,)压射过程的阶段划分,压射过程
19、按金属流动状态来分,可分为三个阶段,即:,金属堆聚阶段、金属填充阶段和金属凝固阶段,见,下表,新住院病案首页填写培训病案质控中心,压射过程的阶段及其运动方式和作用,新住院病案首页填写培训病案质控中心,2,)压铸工艺参数的选择,压力和速度的选择,压射比压的选择,应根据不同合金和铸件结构特性确定,表,1,是经验数据。,表,1,常用压铸合金的比压,(kPa),合,金,铸件壁厚,3mm,铸件壁厚,3mm,结构简单,结构复杂,结构简单,结构复杂,锌合金,30000,40000,50000,60000,铝合金,30000,35000,45000,60000,铝镁合金,30000,40000,50000,6
20、5000,镁合金,30000,40000,50000,60000,铜合金,50000,70000,80000,90000,对充填速度的选择,一般对于厚壁或内部质量要求较高的铸件,,应选择较低的充填速度和高的增压压力;对于薄壁或表面质量要求高,的铸件以及复杂的铸件,应选择较高的比历和高的充填速度。,新住院病案首页填写培训病案质控中心,浇注温度,浇注温度是指从压定进入型腔时液态金属的,平均温度,由于对压室内的液态金属温度测,量不方便,一般用保温炉内的温度表示。,浇注温度过高,收缩大,使铸件容易产生裂,纹、晶粒粒大、还能造成粘型;浇注源度过,低,易产生冷隔、表面花纹和浇不足等缺陷。,因此浇注温度应与
21、压力、压铸型温度及充填,速度同时考虑。,新住院病案首页填写培训病案质控中心,压铸型的温度,铸压型在使用前要预热到一定温度,一般多用煤气、,喷灯、电器或感应加热。,在连续生产中,压铸型温度往往升高,尤其是压铸,高熔点合金,升高很快。温度过高除使液态金属产,生粘型外,铸件冷却缓慢,使晶粒粗大。因此在压,铸型温度过高时,应采期冷却措施。通常用压缩空,气、水或化学介质进行冷却。,新住院病案首页填写培训病案质控中心,充填、持压和开型时间,1,)充填时间,自液态金属开始进入型腔起到充满型腔止,所需的时间称为充填时,间。充填时间长短取决于铸件的体积的大小和复杂程度。对大而简单,的铸件,充填时间要相对长些,对
22、复杂和薄壁铸件充填时间要短些。,充填时间与内浇口的截面积大小或内浇口的宽度和厚度有密切关系,,必须正确确定。,2,)持压和开型时间,从液态金属充填型腔到内浇口完全凝固时,继续在压射冲头作用下,的持续时间,称为持压时间。持压时间的长短取决于铸件的材质和壁,厚。,持压后应开型取出铸件。从压射终了到压铸打开的时间,称为开型,时间,开型时间应控制准确。开型时间过短,由于合金强度尚低,可,能在铸件顶出和自压铸型落下时引起变形;但开型时间太长,则铸件,温度过低,收缩大,对抽芯和顶出铸件的阻力亦大。一般开型时间按,铸件壁厚,1,毫米需,3,秒钟计算,然后经试任调整。,新住院病案首页填写培训病案质控中心,3,
23、)压铸工艺中所用的涂料,(一)涂料的作用,a),预防粘模(对铝合金而言)。,b),减少压铸模的导絷,改善金属液的成形性。,c),避免金属液对压铸模的直接冲刷,改善压铸模的填充条件。,d),对压铸模的活动部位起润滑作用。,(二)对涂料的要求,a),在高温时保持良好的润滑性。,b),对压铸模和压铸件的材料没有腐蚀性。,c),挥发点低,在,100150,时稀释剂能很快的挥发。,d),在高温时不析出,也不分解出有害气体,同时也不残留污物。,e),性质稳定,在空气中不使稀释剂很快挥发变浓。,新住院病案首页填写培训病案质控中心,4),铸件清理,铸件的清理是很繁重的工作,其工作量往往是压铸工作量的,10,1
24、5,倍。因此随压铸机生产率的提高,产量的增加,铸件清,理工作实现机械化和自动化是非常重要的。,1,)切除浇口及飞边,切除浇口和飞边所用的设备主要是冲床,液压机和摩擦压力机,,在大量生产件下,可根据铸件结构和形状设计专用模具,在冲,床上一次完成清理任务。,2,)表面清理及抛光,表面清理多采用普通多角滚筒和震动埋入式清理装置。对批,量不大的简单小件,可用多角清理滚筒,对表面要求高的装饰,品,可用布制或皮革的抛光轮抛光。对大量生产的铸件可采用,螺壳式震动清理机。,清理后的铸件按照使用要求,还可进行表面处理和浸渍,以,增加光泽,防止腐蚀,提高气密性。,新住院病案首页填写培训病案质控中心,5.,压铸常见
25、制作,.,品质问题及其预防措施,1,)压铸件发,生,的,缺陷,主要有下列,几种,:,1.,尺寸上的缺陷:尺寸,误,差、,变,形、,铸,模,错,位、,形,状,及尺寸,错误,。,2.,外,观,上的缺陷:流,纹,、,缩,陷、,缩,裂、,隔层,(,水,纹,),、刮痕,(,模,伤,),、,变,色、,气,泡、,条纹、杂,质、,表面,过热,等。,3.,材料上的,缺,陷:硬,点,、材料不良,(,杂质,),、,气,化物等。,4.,內部的缺陷:,断,裂、收,缩,孔、,气,孔、內孔隙,等。,新住院病案首页填写培训病案质控中心,2,),Hunter,对表面喷涂的品质要求,5.0,HUNTER PRODUCT-,PAI
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