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压铸模设计总结压铸模锻工艺简介 压铸模锻工艺是一种在专用的压铸模锻机上完成的工艺。它的基本工艺过程是：金属液先低速或高速铸造充型进模具的型腔内，模具有活动的型腔面，它随着金属液的冷却过程加压锻造，既消除毛坯的缩孔缩松缺陷，也使毛坯的内部组织达到锻态的破碎晶粒。毛坯的综合机械性能得到显著的提高。另外，该工艺生产出来的毛坯，外表面光洁度达到7级（Ra1.6），如冷挤压工艺或机加工出来的表面一样，有金属光泽。所以，我们将压铸模锻工艺称为“极限成形工艺”，比“无切削、少余量成形工艺”更进了一步。 压铸模锻工艺还有一个优势特点是，除了能生产传统的铸造材料外，它还能用变形合金、锻压合金，生产出结构很复杂的零件。这些合金牌号包括：硬铝超硬铝合金、锻铝合金，如LY11、LY12、6061、6063、LYC、LD等）。这些材料的抗拉强度，比普通铸造合金高近一倍，对于铝合金汽车轮毂、车架等希望用更高强度耐冲击材料生产的部件，有更积极的意义。本文是个人工作中的总结，个人认为非常有用。一 内浇口的尺寸设计Ag = G/VgtAg 内浇口的截面面积(mm2）G 通过内浇口的金属液质量（g） 液态金属的密度（cm3）Vg 内浇口处金属液的流动数度（m/s） t 型腔的充填时间（s）液 态 合 金 的 密 度 值合金种类铝合金锡合金锌合金铝合金镁合金铜合金（g/m3）8-106.6-7.36.42.41.657.5充 填 速 度 的 推 荐 值合金种类铝合金锌合金镁合金黄铜充填速度（m/s）20-6030-5040-9020-50注意：当铸件的壁厚很薄却表面质量要求较高是，选用较大的值，对力学性能，如卡拉强度和致密度要求较高时学用较小值 充 填 时 间 推 荐 值铸件的平均壁厚/mm1.51.82.02.32.53.03.85.06.4型腔的填充时间 /s0.01-0.030.02-0.040.02-0.060.03-0.070.04-0.090.05-0.100.05-0.120.06-0.200.08-0.30注意：型腔的充填时间 铝合金取较大值， 锌合金取中间值，镁合金取较小值 内 浇 口 的 厚 度 的 经 验 数 据铸件的壁厚 /mm0.6-1.51.5-33-66合金的种类复杂件简单件复杂件简单件复杂件简单件为铸件壁厚%内交口的厚度/mm锌合金铝合金镁合金铜合金0.4-0.80.6-1.00.6-1.00.4-1.00.6-1.20.6-1.20.8-1.20.6-1.20.8-1.50.8-1.51.0-1.80.8-1.51.0-1.81.0-1.81.0-2.01.0-2.01.5-2.51.5-2.51.5-3.01.5-2.01.8-3.01.8-3.02.0-4.020-4040-6040-604060注意：内浇口的长短一般取2-3mm.二 内浇口的设计原则1. 进入型腔的金属液应先充填深腔难以排气的部位，后充填其他部位，并注意不要过早的封闭分形面，排气槽，便于内腔里的气体顺利排出。2. 进入型腔的液体不要直接冲击型芯和型壁，减少动能的消耗，避免应冲击受腐蚀发生粘膜致使过早损坏。3. 尽可能的采用单个浇口，4. 形状复杂的薄壁零件应采用较薄的浇口，保证足够的充填速度，一般形状铸件，为保证静压力的传递作用，应采用较厚的内浇口，并设在铸件的厚处。5. 内交口设置位置应使金属液充填压铸型腔各部分尺寸时，流程最短，流向改变少，减少充填过程中能量温度的降低三 横浇道的尺寸设计Ar = (3-4)Ag(冷室压铸机) Ar = (2-3)Ag(热室压铸机) D = (5-8)T(卧式冷室压铸机)D = (8-10)T(立式冷室压铸机) D = (8-10)T(热室压铸机) W = Dtana + Ar/DAg 内浇口的截面面积（mm2）Ar 横浇道的截面面积 （mm2）a 拖模斜度 （10-15）T 内浇口的厚度（mm）D 横浇道深度（mm）r 圆角半径 （2-3）W 横浇道的宽度 （mm）在确定横浇道的截面面积后，可根据下面的公式计算其的深度和宽度 D = C1 log(Ar) 1 W = C2 log(Ar)D 横浇道的深度或直径W 横浇道的宽度Ar 横浇道的截面面积C1 C2 系数 (A) (B) (C) (D) (E) (F) A). C1 = 1.128 B). C1 = 0.922 C2 = 1.247 C). C1 = 0.678 C2 = 1.595 D). C1 = 0.561 C2 = 1.881 E). C1 = 0.794 C2 = 1.727 F). C1 = 0.931 C2 = 2.149 横浇道长度一般取30-40mm左右L = 0.5D + (25-35)D 直浇道导入口直径L 横浇道的长度 但在多腔中 B1 = 12-22 B2 = 20-30 L = 15-20 见下图 四 压射力（50500 MPa）和压射比压 F = pA = D2p/4 F 压射力 （N） p 压射缸内工作液的压力 （MPa） A 压射冲头的截面面积（近似等于压室截面面积）（mm2） D 压射缸直径 （mm） 式中的 p 反算后等于五.压射比压和充填速度的关系 Vg = log(2gp/r) Vg 充填速度 （m/s）(10-120 m/s 范围)（常用范围为 20-90 m/s ） g 重力加速度 （m/s2） p 压射比压 （Pa） （常用范围为 13-120 MPa ） r 金属液的重度 （N/m3） 由于金属是粘液液体，它流经浇注系统时，因为摩擦而引起动能的损失，顾上式还等于 Vg = *log(2gp/r) 为阻力系数 （ = 0.358）六.锁模力 即为胀型力的反力 F 锁 = K (F 主 + F 分) F 主 = 10 A p p 压射比压 . A 铸件在分形面上的投影面积 （cm2）.多模型腔的投影面积为各投影面积的和，并加上30%作为浇注系统与溢流排气系统的面积 压 射 比 压 的 推 荐 值 （MPa）压铸合金类型锌合金铝合金镁合金铜合金一般件13-2030-5030-5040-50承载件20-3050-8050-8050-80耐气密性件和大平面薄壁件25-4080-12080-10080-100电镀件20-30 F 分 = （10 A芯p tana） A芯 侧向活动型芯成型端面的投影面积 （cm2） a 楔紧块的楔紧角 液压抽芯的分形力计算公式为 F 分 = （10 A芯p tana F插） F插 液压抽芯器的抽芯力 （kN） 如果液压抽芯器未标明抽芯力的时候 可用下式 F插 = 0.0785 D2插 p管 D插 液压抽芯器的液压缸直径 （cm） P管 压铸机管道压力 七：模架的标准化一 导柱的选择的经验公式D = K*logA D 导柱工作部分的直径 (cm)A 压铸模分型面上的表面积 （cm2）K 比例系数，一般K = 0.070.09 当A 2000 cm2 K 取 0.07，A = 400-2000 cm2 时， K 取0.08。当A 400 cm2 K 取 0.09 .二.导柱到边框的距离 D 1.5d D 导柱到边框的距离 d 导柱的直径三支撑板的厚度计算公式 h = log(FL/2B) h 模支撑板的厚度 （mm） F 模支撑板受的总压力 F = Pa B 模支撑板的长度(mm) L 块的间距 （mm） 钢材的抗弯强度 （MPa） 动模支撑板材料为45#钢，回火状态下 静载弯曲时可根据支撑板结构的情况