压铸成型工艺与模具设计(考试内容)

1. 充氧压铸技术概念： 是金属液充填压铸型腔前，将氧气充入压铸模具型腔取代其中的氧气，当能与氧气发生反应的金属液压入型腔时，一部分氧气通过排气槽排出，而残留在型腔中的氧气就与金属液发生反应，生成氧化物颗粒，呈弥散状分布在铸件中，从而消除了压铸件的气孔。优点： 减少了铸件废品，提高了性能，节省了机械加工费用，对质量要求较高的铸件反而可以节约成本10%30%。2. 影响压铸金属流动的因素：1） 压射速度度金属流充填型腔的影响：（1）高速压射，则金属流喷射和喷射流的方式充填，金属流直冲端部尔后折回，在内浇口附近，金属液变为压力流，气体被卷入其中。（2）低速压射开始，待金属流充填到型腔容积的1/3时转为高速压射，则前面的金属流在后续金属流的推动下以压力流方式进行充填，能获得无气孔的铸件。2） 内浇口位置和形状对压铸金属流充填型腔的影响：横浇道与内浇口开设在型腔的同一外侧，则金属液的喷射就会很快封住分型面，导致型腔内气体无法排出，形成气孔。3. 金属流动状态与压铸件的质量：（1） 表面质量：金属液流速越快，表面质量越好，因此喷射流充填的部位比压入流充填部位的避免质量好。（2） 内部质量：金属液流速越慢，内部缺陷越少，所以压力流的压铸件比压力流成型的压铸件内部缺陷要少。但是压力流充填的型腔。最后充填的地方一定要开溢流槽和排气槽，防止压铸件中产生气孔和金属夹杂物等缺陷。4. 压力铸造与砂型铸造的特点比较：（1） 由模具材料的导热性引起的成型特点： 由于冷却速度快，表面晶粒细化，强度高，耐磨，其二是由于冷却速度快，薄壁充填困难，其三是为了减缓金属液的冷却速度，有利充型，压铸凹凸模时每次成型均需喷涂料。（2） 由模具材料无退让性引起的成型特点：（1）铸件温度在合金的再结晶温度以上时，由于补充金属液，裂纹影响大；（2）以下时，易产生冷裂。（3） 由于膜具材料无透气性引起的成型特点：易使铸件形成气孔，并易形成气孔，造成压铸件上有充不足的缺陷，长期使用的压铸模，在模具的成型零件表面出现许多裂纹，充填金属液后裂纹中的气体受热膨胀，通过涂料层渗入液态金属，使铸件出现针孔，所以应合理设计排气系统。另外，合理的浇注系统设计也是减少压铸件气孔的有效方法。5. 压铸成型的优点： （1）生产效率高，生产过程容易实现机械化和自动化；（2）压铸件的尺寸精度高，表面粗糙度值低；（3）压铸件的力学性能较高；（4）可压铸复杂薄壁零件；（5）压铸件中可嵌铸其他材料的零件压铸成型的缺点：（1）压铸件中易产生气孔；（2）不适宜小批量生产；（3）压铸高熔点合金时模具寿命较低6. 压铸件的结构要求：（1)壁厚：最大壁厚与最小壁厚之比要大于3:1；（2）孔：特点是能直接压铸出比较深而小的孔；（3）加强肋：当壁厚大于2.5mm时，随壁厚的增加反而抗拉强度下降，这是由于厚壁压铸件易产生气孔缩松，所以设置加强肋来增加零件强度和刚度，另外设置加强肋液可使金属液流动顺畅；（4）脱模斜度：高熔点合金及收缩率大的合金，脱模斜度取大些，厚壁件合金包紧力大，所以脱模斜度液要求大些，另外压铸内孔应比外壁的脱模斜度大一些；（5）圆角：截面形状急剧变化的部位，应呈圆角，以防产生开裂，圆角还可使件数液流动顺畅，少产生絮乱，减少压力损耗，使气体易于排出；（6）螺纹与齿轮（7）嵌件7. 压射力：是指压铸机压射机构中推动活塞运动的力，即压射冲 头作用于压室中金属液面上的力；压射比压：压铸过程中压室内的金属液在单位面积上所受到的压 力，即压射力与压室截面积之比；压射速度：压室内压射冲头推动金属液移动的速度；充填速度：金属液在压射冲头的作用下通过内浇口进入型腔时的线速度；充填时间：金属液开始压射入模具型腔至充满型腔所需的时间。8. 浇注温度的影响：（1） 较高的浇注温度：较高的浇注温度使金属液流动性能好，铸件表面质量好；（2）较低的浇注温度：较低的浇注温度使金属液充填模具型腔的能力差，压铸件易产生冷隔、流纹。浇不足等缺陷。9.模具预热的作用及预热温度（1） 预热压铸模可以避免压铸合金在模具中间激冷而很快失去流动性，造成不能顺利充型，有时即使充型也因模具温度低而导致线收缩大，从而使压铸模件产生裂纹或表面粗糙。（2） 预热可减少压铸模的热疲劳应力，延长寿命。（3） 压铸模具中间隙应力在产生前通过预热加以调整，否则合金液会穿入间隙而影响生产的正常进行。10. 压铸涂料的作用。（1） 有利于铸件成型和提高质量。（2）延长模具的寿命。（3）有利于压铸件的顺利脱模。（4）减少活动零部件之间的摩擦和磨损。（5）在喷涂过程中消除碎屑、减少废品、操作流畅达到安全生产的目的。11. 压铸模的结构组成。（1） 成型部分（2）浇道系统（3）排溢系统（4）推出系统（5）侧抽芯结构（6）导向零件（7）支承部分12. 压铸机压室容量的选择。压铸机初步选定后，压射比压和压室直径的尺寸相应的确定，因而压室可容纳金属液的质量也为定值，为此需要核算压室容量能否容纳每次浇注时所需要的金属液质量，全部金属液量部应超过压铸机压室的额定容量，但也不能过低，压室充满度应大于60%，一般要求充满度保持在70%-80%范围内为合理。13. 开模行程的校核。（1） 压铸机合模后能严密地紧锁模具分型面，因此要求模具的总厚度应大于压铸机的最小合模距离（2） 压铸机开模后要求压铸件能顺利取出，因此要求压铸机的最大开模距离减去模具总厚度后留有能取出铸件的距离14. 内浇口的类型、并合适于寿命铸件。（1） 侧浇口：一般适合于板类压铸件和型腔不太深的盘类和壳类压铸件（2） 直接浇口：一般适用于单型腔模具，多用于热压室压铸机或立式压室压铸机上生产；（3） 中心浇口、隙缝浇口、环形浇口、点浇口15. 内浇口的位置选择原则：（1） 内浇口导入的金属液应首先充填型腔深处难以排气的部位，而不宜立即封住分型面，造成排气不畅；（2）内浇口位置应使流入型腔的金属液尽量减少曲折和迂回，避免产生过多的涡流，减少包卷气体；（3）内浇口一般设置在压铸件的壁厚处，有利于金属液充满型腔后补缩流的压力传递；（4）内浇口位置应考虑到减少金属液在型腔中的分流，防止分流的金属液在汇合处造成冷接痕或冷隔现象；（5）内浇口的位置应尽量避免金属液直冲型芯，减少动能损失，防止冲蚀和产生粘膜；（6）根据压铸件的技术要求，凡精度要求较高、表面粗糙度值低且不加工的部位，不宜布置内浇口，以防止去除浇口后留下痕迹；（7）内浇口的设置应考虑模具温度场的分布，以便使型腔远端充填良好；（8）再设计内浇口时，还应考虑浇注系统的切除方法。16. 溢流槽的作用：（1） 防止压铸件产生冷隔、气孔和夹渣；（2）防止局部产生涡流，造成有利于避免压铸件缺陷的充填条件；（3）可以减少压铸件表面流痕、冷隔和充填不足的现象；（4）防止压铸件变形计避免压铸件表面留有推杆的痕迹；（5）为了防止压铸件留在定模，此时可在动模上设置溢流槽，增大压铸件对动模的包紧力；（6）对于真空压铸和定向抽气压铸，溢流槽常常作为引出气体的起始点。溢流槽的位置选择：（1）溢流槽应开设在金属液最先冲击的部位；（2）溢流槽应开设在两股金属液流汇合的地方；（3）溢流槽应开设在内浇口两侧或金属液部能顺利充填的死角区域；（4）溢流槽应开设在压铸件局部壁厚的地方；（5）溢流槽应开设在金属液最晚充填的地方；（6）溢流槽的开设应防止压铸件的变形。17. 分型面的选择原则：（1） 分型面应选在压铸件外形轮廓尺寸最大的截面处；（2）分型面的选择应使压铸件开模后留在动模；（3）分型面的选择应保证压铸件的尺寸精度和表面质量；（4）分型面的选择应有利于排气；（5）分型面的选择应有利于模具的加工；（6）分型面的选择应尽量防止或减少侧向抽芯。18. 推出机构的组成： 推出元件、复位元件、限位元件、导向元件及结构元件。19. 侧向抽芯机构分为：机动侧抽芯机构、液压侧抽芯机构和手动侧抽芯机构。20. 侧抽芯机构的组成： 侧向成型元件、运动元件、传动元件、锁紧元件、限位元件。21. 影响抽芯力的因素：（1） 成型压铸件侧向凹凸形状的表面积愈大，或被金属液包络的侧型芯表面积愈大，包络表面的几何形状愈复杂，所需的抽芯力愈大；（2）包络侧型芯部分的压铸件壁厚愈大，金属液的凝固收缩率愈大，对侧型芯的包紧力增大，所需的抽芯力也增大；（3）同一侧抽芯机构上抽出的侧型芯数量增多，则压铸件除了对每个侧型芯产生包紧力之外，型芯与型芯之间犹豫金属液的冷却收缩产生得应力使抽芯阻力增大；（4）侧型芯抽芯部分的脱模斜度愈大，表面粗糙度值低，且加工纹路与抽芯方向一致，则可以减小抽芯力；（5）压铸工艺对抽芯力也有影响；（6）压铸合金化学成分不同，线收缩率也不同，也会直接影响抽芯力的大小。22. 侧抽芯中的干涉现象是什么？如何避免？ 答：（1）指滑块的复位先于推杆的复位致使活动侧抽芯与推杆相碰撞，造成活动侧型芯或推杆损坏的现象；（2）避免：下模具结构允许的情况下，应尽量在侧型芯投影范围内设置推杆。如果收到模具结构的限制而侧型芯的投影下一定要设置推杆，首先要考虑能否使推杆推出一定距离后仍低于侧型芯的最低面，当这一条