度,与冲头速度和冲头面积有关。
在压室模具这个封闭系统里,以充型时金属通过内浇口的体积流量为基础。
般只有选定压铸机后,才能确定冲头面积,内浇口速度可按表选取。
内浇口速度是重要的参数,对铸件质量和模具寿命有重要影响。
内浇口速度过高会增大型腔表面由于侵蚀粘模而受损伤的几率较低的内浇口速度虽有利于气体从型体内排出,但也能使铸件力学性能和表面质量变坏。
铸件的体积缺陷常以均匀分布的显微孔隙或以较大的孔洞出现在铸件中,高内浇口速度的压铸强度比低内浇口速度的低,有助于在铸件中形成显微孔隙,使铸件表面更光洁,组织更致密。
内浇口速度与铸件壁厚有关,但由内浇口厚度来决定,实际中相同壁厚的铸件,可能有不同厚度的内浇口,由此也会用不同的的内浇口速度来压铸。
但有对内浇口结构的经验线图,证实了内浇口结构和内浇口速度,对铸件质量的影响,推荐优良铸件的工作点的区域薄壁铸件时,选择邻近图中网格区。
可见,在很薄的内浇口时,因内浇口参数为低值,需要更高的内浇口速度。
充型时冲头速度过高,除了对模具寿命和铸件质量有影响外,还会由于充型终了时的冲头冲击作用,使动定模被挤开,当被挤开之缝隙超过,还会产生金属液从模具中飞溅出来的现象。
充型时内浇口速度与铸件壁厚和金属熔体在型腔中的流程长度有关,如图所示。
最大空压射速度最大空压射速度是压室内无金属且调速阀全开的情况下,单位时间内冲头的位移。
它是冷室压铸机的重要技术参数,对有金属充型时的冲头速度内浇道速度和压铸件品质有重要影响。
压铸机压射系统所能提供的功率为在较短的充型时间内向型腔内充填大容量的金属熔体,需要高的冲头速度和内浇道速度,这就必须赋予压铸机高的最大空压射速度。
现代欧洲压铸机的最大空压射速度已达到,日本近年也出现的超高速压铸机。
空压射速度空压射速度是压铸机可调的参数。
由于压室型腔系统阻力的存在,充型时的冲头速度总比空压射速度小得多。
由图可知,在定的内浇道面积时从增加至,而充型时冲头速度由提高到,并不像那样提高倍。
理论上,当压射输出功率最大时,则,如图所示。
则冷压室压铸机必须有高水平的最大空压射速度,这样可以改善工艺工作点的灵活性。
图解可以帮助我们选择压铸机,设计压铸模具,并提高工艺灵活性,从而提高工艺成功率。
压实阶段从压力曲线看压射时的压力图所示为压铸机压射缸内的压力曲线。
由图可知,压铸过程的压力大致有充型压力最终压力二级压射时等于蓄能器压力,三级压射时已将增压力加上,还有就是充型结束,活塞速度为零时产生的冲击压力。
冲击压力峰瞬间回复到蓄能器压力。
压实压力是指压射驱动缸内压射驱动压力蓄能器压力与增压压力叠加后,乘以压射活塞面积与冲头面积之比,或乘以压射活塞直径与冲头直径之比的平方。
增压器原理如图所示。
个大面积活塞与个小面积活塞相连,大活塞初级活塞上承受压力,推动小活塞次级活塞产生压力与压射缸的压力叠加后的压力被称为工作压力,乘以压射活塞面积与冲头面积之比,或者乘以压射活塞直径和冲头直径之比的平方后称为压实压力般压铸机增压器压力变压比为或。
影响铸件孔隙率的因素冲头施加在金属熔体上的压力可以进行补缩和压缩气体孔隙。
金属压力与孔隙率的关系如图所示。
压力与孔隙率不是线性关系,所以,得到的高压力不能完全消除孔隙。
虽然孔隙尺寸减小了,但仍然存在于铸件中,这与合金种类关系不大,或许凝固范围宽的合金孔隙容易集聚,但这并不是说,合金和添加元素不重要,它们影响孔隙的形成和分布状况,并显著影响性能。
补缩与压缩孔隙的压力必须传递到正在凝固的金属,这对冷压室压铸机与热室压铸机都是事实。
旦金属熔体浇人冷压室压铸机压室中,金属熔体接触到压室底部就开始凝固,有些冲头的力就要用来折叠这些冷皮,压室中浇进的金属越少,这种现象越严重。
当料饼薄的时候,就会增加孔隙。
如图所示是料饼厚度与孔隙率的关系。
般料饼厚度约为,图说明压室充满对型腔内金属压力的影响,压室充满度为时,铸件是在下凝固的,低压室充满度产生大量的预凝固金属进入型腔,它们会引起堵塞而阻碍压力有效传递,势必增加非正常组织,是铸件生产的潜在薄弱环节。
在压实阶段,利用增压减少铸件孔隙,依赖于内浇道有充分长的时间保持液态。
公式是用于计算内浇道凝固时间,实际上是公式中即固相分数为时的变形。
∆为内浇道厚度为固液态间合金密度平均值为合金熔化热为固凝态相温度为合金液相温度为合金固相温度为内浇道附近模具温度为模具材料导热率为模热容为模具材料密度。
表是根据式和表表计算所得的内浇道厚度与内浇道凝固时间,最小建压时间与压射系统有关,对于有增压器的压射系统,该值为,如果铝镁合金模温为。
铜合金模温为,对于内浇道附近被流人的金属熔体及高速度,使该处温度升高,从而延迟了内浇道凝固时间,图为内浇道厚度与凝固时间的关系。
因此,等于加大了表中的内浇道厚度,对于铝镁合金来说加大,对铜合金则大于。
压铸机压射系统增压建压时间可根据需要进行调整,如图所示,可调为瞬时增压缓慢增压延迟增压。
高的模具和合金温度,可以延长增压作用的有效性。
直接压力测量证明,传递压力的时间与图所示致。
冲头施压直保持到铸件凝固是很重要的,特别是对热室压铸机,太短的持压时间会产生大的孔隙。
而仍呈熔融的合金甚至会在冲头回程时被吸回。
对热室压铸机,必须考虑冲头蠕动。
这是在型腔完全充满后,冲头的连续运动使金属熔体通过冲头环逸出而引起的。
如果冲头直接撞到浇壶底,则失去全部金属压力,会引发多孔隙的铸件。
浇壶底至少应有高的金属熔体用于冲头蠕动。
当铸件厚壁与薄壁同存,薄壁冷凝后会阻隔厚截面的压力传递,孔隙将在其中发展,控制模具冷却,达到适度温度梯度,可以减轻这个问题。
但要求截面差不要超过倍,否则就难得到很好的补偿。
封闭的凸台搭子处容易出现孔隙,除加强冷却外,可用压力销施压来减少孔隙。
在凸台凝固时,由液压将销挤入型腔,进行局部补缩和挤压孔隙。
图所示为压力销挤入时间与孔隙度的关系。
这种办法关键在于控制压力销的挤压时间,时间过早,铸件还是液态,起不到挤压作用时间太晚,则铸件已凝固,压力销难以挤入,也起不到压缩作用。
图所示缸盖罩盖是应用压力销的个典型例子温度参数温度是压铸过程热条件的具体体现,对铸件内外质量和模具寿命有着重要意义。
本节只涉及合金温度与模具温度。
合金温度金属浇注温度对所有压铸合金而言,都应有适度的过热,以免浇注温度与模具之差过大,引起模具温度交变负荷强烈,产生热应力而影响模具寿命。
另外过热度大,也会影响合金质量。
表介绍了合金熔化温度和浇注温度范围,从中可看






























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