《压铸工艺技术培训》ppt课件

1、压铸工艺技术培训拓普制动系统 压铸概述v一. 概述 v压力铸造是近代金属加工工艺中开展较快的一种少无切削的特种铸造方法。它是将熔融金属在高压高速下充填铸型，并在高压下结晶凝固构成铸件的过程。高压高速是压力铸造的主要特征。常用的压力为数十兆帕，填充速度内浇口速度约为1680米/秒，金属液填充模具型腔的时间极短，约为0.010.2秒。由于用这种方法消费产品具有消费效率高，工序简单，铸件公差等级较高，外表粗糙度好，机械强度大，可以省去大量的机械加工工序和设备，节约原资料等优点，所以现已成为我国铸造业中的一个重要组成部分。 压铸根本原理压铸资料牌 号SiFeCuMnMgNiZnTinTi其他杂质总和A

2、3807.5-9.50.8max3.0-4.00.5max0.1max0.5max3.0max0.35 max/0.5 max3839.5-11.50.8max2.0-3.00.5max0.1max0.3max3.0max0.15 max/0.5 maxADC107.5-9.508max2.0-4.00.5max0.3max0.5max1.0max0.2max余量ADC129.6-12.008max1.5-3.50.5max0.3max0.5max1.0max0.2max余量压铸所用资料多为有色合金,如铝合金、锌合金、镁合金、铜合金，因我公司都是铝合金，所以引见压铸铝合金的资料。压铸铝合金各元

3、素的组成和影响1. 硅硅Si 硅是大多数压铸铝合金的主要元素。它能改善合金的铸造性能。硅与铝能组成固溶体。硅是大多数压铸铝合金的主要元素。它能改善合金的铸造性能。硅与铝能组成固溶体。2. 铜铜Cu 铜和铝组成固溶体，当温度在铜和铝组成固溶体，当温度在548时，铜在铝中的溶解度应为时，铜在铝中的溶解度应为5.65，室温时降至，室温时降至0.1左右，添加含铜量，左右，添加含铜量，能提高合金的流动性，抗拉强度和硬度，但降低了耐蚀性和塑性，热裂倾向增大。能提高合金的流动性，抗拉强度和硬度，但降低了耐蚀性和塑性，热裂倾向增大。 3. 镁镁Mg 在高硅铝合金中参与少量约在高硅铝合金中参与少量约0.20.3

4、的镁，可提高强度和屈服极限，提高了合金的切削加工性。的镁，可提高强度和屈服极限，提高了合金的切削加工性。 含镁含镁8的铝合金具有优良的耐蚀性，但其铸造性能差，在高温下的强度和塑性都低，冷却时收缩大，故易的铝合金具有优良的耐蚀性，但其铸造性能差，在高温下的强度和塑性都低，冷却时收缩大，故易产生热裂和构成疏松。产生热裂和构成疏松。 4. 锌锌Zn 锌在铝合金中能提高流动性，添加热脆性，降低耐蚀性，故应控制锌的含量在规定范围中。锌在铝合金中能提高流动性，添加热脆性，降低耐蚀性，故应控制锌的含量在规定范围中。5. 铁铁Fe 在一切铝合金中都含有害杂质。在一切铝合金中都含有害杂质。6.锰锰Mn 锰在铝合

5、金中能减少铁的有害影响，能使铝合金中由铁构成的片状或针状组织变为细密的晶体组织，故普通锰在铝合金中能减少铁的有害影响，能使铝合金中由铁构成的片状或针状组织变为细密的晶体组织，故普通铝合金允许有铝合金允许有0.5以下的锰存在。含锰量过高时，会引起偏析。以下的锰存在。含锰量过高时，会引起偏析。 7. 镍镍Ni 镍在铝合金中能提高合金的强度和硬度，降低耐蚀性。镍与铁的作用一样，能减少合金对模具的熔蚀，同时镍在铝合金中能提高合金的强度和硬度，降低耐蚀性。镍与铁的作用一样，能减少合金对模具的熔蚀，同时又能中和铁的有害影响，提高合金的焊接性能。当镍含量在又能中和铁的有害影响，提高合金的焊接性能。当镍含量在

6、11.5时，铸件经抛光能获得光洁的外表。由时，铸件经抛光能获得光洁的外表。由于镍的来源缺乏，应尽量少采用含镍的铝合金。于镍的来源缺乏，应尽量少采用含镍的铝合金。 8. 钛钛Ti 铝合金中参与微量的钛，能显著细化铝合金的晶粒组织，提高合金的机械性能铝合金中参与微量的钛，能显著细化铝合金的晶粒组织，提高合金的机械性能 压铸过程主要工艺参数工艺参数工艺参数:消费中的过程工艺参数对产质量量和过程的稳定起到很关键的作用，主消费中的过程工艺参数对产质量量和过程的稳定起到很关键的作用，主要的参数有压射力、压射速度、快压射行程、温度以及保压时间和留模时间要的参数有压射力、压射速度、快压射行程、温度以及保压时间

7、和留模时间 压铸过程主要工艺参数压射力压射力:压射力是压铸机压射机构中推进压射活塞运压射力是压铸机压射机构中推进压射活塞运动的力动的力 ，压射力大，结晶细，细晶层增厚，由于填，压射力大，结晶细，细晶层增厚，由于填充特性改善，外表质量提高，气孔影响减轻，从而抗充特性改善，外表质量提高，气孔影响减轻，从而抗拉强度提高，但延伸率有所降低。拉强度提高，但延伸率有所降低。 压射速度：压室内的压射冲头推进金属挪动时的速度压射速度：压室内的压射冲头推进金属挪动时的速度称为压射速度称为压射速度 ，而压射速度分为两级，而压射速度分为两级，级压射速级压射速度亦称为慢压射速度，这级速度是指冲头起始动作直度亦称为慢压

8、射速度，这级速度是指冲头起始动作直至冲头将室内的金属送入内浇口之前的运动速度，在至冲头将室内的金属送入内浇口之前的运动速度，在这一阶段中要求将压室中的金属液充溢压室，在既不这一阶段中要求将压室中的金属液充溢压室，在既不过多地降低合金液温度又有利于排除压室中的气体的过多地降低合金液温度又有利于排除压室中的气体的原那么下，该阶段速度应尽量低，普通为原那么下，该阶段速度应尽量低，普通为0.2-0.3米米/秒。秒。级压射速度又称快压射速度。这个速度由压铸级压射速度又称快压射速度。这个速度由压铸机的特性所决议。机的特性所决议。 压铸过程主要工艺参数快压射行程：指快压射开场到终了中间的间隔，对产质量量的快

9、压射行程：指快压射开场到终了中间的间隔，对产质量量的影响最为关键，行程太大那么卷气严重，太小那么能够充填不影响最为关键，行程太大那么卷气严重，太小那么能够充填不良良温度：温度包括金属液温度和模具温度，温度控制是获得优良温度：温度包括金属液温度和模具温度，温度控制是获得优良铸件的重要要素。铸件的重要要素。 普通铝合金压铸铝液的温度要求为普通铝合金压铸铝液的温度要求为620-680，模具的温度，模具的温度为为180-250保压时间：指压射终了后，作用在模具型腔上的压力维持在恒保压时间：指压射终了后，作用在模具型腔上的压力维持在恒定值的时间，根据铸件内浇口和铸件壁厚的不同，普通为定值的时间，根据铸件

10、内浇口和铸件壁厚的不同，普通为2-5秒秒留模时间：留模时间是压铸过程中，从持压终了至开模顶出铸留模时间：留模时间是压铸过程中，从持压终了至开模顶出铸件的这段时间。足够的留模时间，是使铸件在模具内得到充分件的这段时间。足够的留模时间，是使铸件在模具内得到充分凝固和适度的冷却使之具有一定的强度，在开模和顶出时，铸凝固和适度的冷却使之具有一定的强度，在开模和顶出时，铸件不致产生变形或拉裂。件不致产生变形或拉裂。 留模时间的选择，通常以顶出铸件留模时间的选择，通常以顶出铸件不变形、不开裂的最短时间为宜。普通铝合金根据壁厚的不同不变形、不开裂的最短时间为宜。普通铝合金根据壁厚的不同在在5-12秒之间。秒

11、之间。 压铸件设计 为从根本上防止不良品的发生，并以低本钱大批量消费压铸件，必需使压铸件的设计适宜于压铸消费，良好的压铸件设计可以保证模具的寿命和消费的可靠性以及良好的良品率，下面从压铸件的构造和工艺方面讲解一下设计的原那么和要求。一、设计时防止内侧凹和尽量减少侧抽芯数量 压铸件设计二、压铸件壁厚的设计 压铸件的壁厚普通为2-5毫米，普通以为7毫米以上的壁厚是不好的，由于其强度随壁厚的添加而下降。另外壁厚的设计应遵照尽量等壁厚的原那么，主要防止部分热节和不同厚度产生的收缩应力有大的差别而引起内部气孔和变形、裂纹等缺陷。 压铸件设计三、压铸件的截面设计 以下图为压铸件典型的截面外形 以下图为的截

12、面外形左三个是厚壁的截面外形，右面三个是壁减薄了的外形，但需求侧抽芯才干成型，添加了模具本钱，同时还能够产生变形，所以不是理想的截面外形 压铸件设计四、压铸件的加强筋设计 加强筋的作用是壁厚减薄后提高零件的强度和刚性，减少铸件的收缩或顶出变形，有的筋还起到液流的导向作用，普通筋的厚度小于所衔接的壁厚厚度，普通为壁厚的2/3-3/4，筋的布置原那么一是要尽量对称，二是尽量防止筋与筋之间对同一部位的加固和交叉，尽量防止筋的数量过于密集，三是筋的布置方案思索防止零件包定模的情况，四是思索设置防零件变形的筋 压铸件设计五、压铸件的圆角设计 铸件除有特殊配合要求的地方，尽量一切的部位都设计圆角，圆角的作

13、用是防止应力集中而开裂，同时延伸模具寿命，另外当零件有外表处置要求时，圆角处可获得均匀涂层 压铸件设计六、压铸件的拔模斜度设计 拔模斜度的作用是使产品顺利脱模，减少零件的包紧力和防止零件拉伤，下表中列出的是可压铸零件的最小斜度，允许的情况下尽量取大的斜度，普通范围为单边1-3度 压铸件设计七、压铸件的工艺顶出位置的设计 压铸过程中开模后产品包在动模上，必需靠模具的顶针顶出，所以产品要有足够的位置放置顶针，压铸产品的顶针直径普通都是5毫米以上，5毫米以下的消费中经常折断，所以不建议采用，设计压铸产品时要事先思索有否足够的顶出空间和位置，尽量防止采用异形顶针而采用圆形顶针，同时留意顶针的位置要与型

14、壁之间保管足够间隔，普通大于3毫米 压铸件设计八、压铸件的减少后续加工设计 压铸件能到达较高的尺寸精度，故多数外表和部件不需求机械加工，可直接装配运用，同时因以下两个缘由也不支持机械加工，一是铸件的表皮巩固耐磨，加工后会失去这个冷硬层，二是压铸件内部通常会有气孔的存在，分散细小的气孔是不影响运用的，加工后反而暴漏了气孔影响外观和运用功能，即使有特殊的要求需求机械加工也应合理控制加工余量，减少加工时间和暴漏气孔的时机，普通加工余量都控制在0.8以下，为了尽量减少机械加工，一就要求合理制定图纸的公差，能保证零件的安装即可，不适当的公差范围就会添加后续的机械加工，二是合理设计减少零件的收缩变形，三是

15、有角度的安装孔可以思索对接异形孔C椭圆中心详见局部视图椭圆 2 (长轴 22mm,短轴 21.4mm)椭圆 1 (长轴 15.6 mm,短轴 14.6mm) 压铸件设计九、压铸件设计中的嵌入嵌件设计 压铸件中能铸入金属或非金属嵌件，主要为了提高部分的强度耐磨性或构成难以成型的内腔，嵌件埋入金属的部分要设计防转和防止轴向挪动的外形同时要思索嵌件放入模具的方便性和接受金属液冲击的稳定性 压铸件常见缺陷 缺陷类型图片特征产生缘由 排除措施流痕 铸件外表上呈现与金属液流动方向相一致的，用手觉得得出的部分下陷光滑纹路。两股金属流不同步充溢型腔而留下的痕迹. 模具温度低，如锌合金模温低于150，铝合金模温

16、低于 180，都易产生这类缺陷. 填充速度太高. 涂料用量过多.调整内浇口截面积或位置。 调整模具温度，增大溢流槽。 适当调整填充速度以改动金属液填充型腔的流态。 涂料适用薄而喷匀。冷隔 温度较低的金属流相互对接但未熔合而出现的缝隙。呈现不规那么的线形，有穿透的和不穿透的两种，在外力作用下有开展趋势。金属液浇注温度低或模具温度低. 合金成分不符合规范，流动性差. 金属液分股填充，交融不良. 浇口不合理，流程太长. 填充速度低或排气不良. 比压偏低.适当提高浇注温度和模具温度。 改动合金成分，提高流动性。 改良浇注系统，改善填充条件。 改善排溢条件，加大溢流量。 提高压射速度，改善排气条件。 提

17、高比压。拉伤、 粘模伤痕 顺着脱模方向，由于金属粘附，模具制造斜度太小而呵斥铸件外表的拉伤痕迹，严重时称为拉伤面。型芯、型壁的铸造斜度大小或出现倒斜度。 型芯、型壁有压伤痕。 合金粘附模具。 铸件顶出偏斜或型芯轴线偏斜。 型壁外表粗糙。 涂料常喷涂不到。 铝合金中含铁量低于0.6。修正模具，保证制造斜度。 打光压痕。 合理设计浇注系统防止金属流对冲型芯型壁，适当降低填充速度。 修正模具构造。 打光外表。 涂料用量薄而均匀，不能漏喷涂料 适当添加含铁量至适当添加含铁量至0.60.8。 压铸件常见缺陷 凹陷 缩凹 缩陷 铸件平滑外表上出现凹瘪的部分，其外表呈自然冷却形状。铸件构造设计不合理，有部分

18、厚实部位，产生热节。 合金收缩率大。 内浇口截面积太小。 比压低。 模具温度太高 改善铸件构造，使壁厚稍为均匀，厚薄相差较大的衔接处应逐渐缓和过渡，消除热节。 选择收缩率小的合金。 正确设置浇注系统，适当加大内浇口的截面积。 增大压射力。 适当调整模具热平衡条件，采用温控安装以及冷却等。气泡 鼓泡 铸件表皮下，聚集气体鼓胀所构成的泡。模具温度太高。 填充速度太高，金属液流卷入气体过多。 涂料发气量大，用量过多，浇注前未燃尽，使挥发气体被包在铸件表层 排气不畅。 开模过早。 合金熔炼温度过高。冷却模具至任务温度。 降低压射速度，防止涡流包气。 选用发气量小的涂料，用量薄而均匀，燃尽后合模。 清理

19、和增设溢流槽和排气道。 调整留模时间。 修整熔炼工艺。气孔 卷入压铸件内部的气体所构成的外形较为规那么，外表较为光滑的空洞。主要是包卷气体引起： 浇口位置选择和导流外形不当，导致金属液进入型腔产生正面撞击和产生旋涡。 浇道外形设计不良。 压室充溢度不够。 内浇口速度太高，产生湍流. 排气不畅。 模具型腔位置太深。 涂料过多，填充前未燃尽。 炉料不干净，精炼不良。 机械加工余量太大。 选择有利型腔内气体排除的浇口位置和导流外形，防止金属液先封锁分型面上的排溢系统。 直浇道的喷嘴截面积应尽能够比内浇口截面积大。 提高压室充溢度，尽能够选用较小的压室并采用定量浇注。 在满足成型良好条件下，增大内浇口

20、厚度以降低填充速度。 在型腔最后填充部位处开设溢流槽和排气道，并应防止溢流槽和排气道被金属液封锁。 深腔处开设排气塞，采用镶拼方式添加排气 涂料用量薄而均匀，燃尽后填充，采用发气量小的涂料。 炉料必需处置干净、枯燥，严厉遵守熔炼工艺 减少机械加工余量。 调整压射速度和快压射速度的转换点。降低浇注温度，添加比压。 压铸件常见缺陷 花纹 铸件外表上呈现的光滑条纹，肉眼可见，但用手觉得不出，颜色不同于基体金属的纹路.填充速度太快。 涂料用量太多。 模具温度偏低。尽能够降低压射速度。 涂料用量薄而均匀。 提高模具温度。缩孔 缩空 缩眼 压铸件在冷凝过程中，由于内部补偿缺乏所呵斥的外形不规那么，外表较粗

21、糙的孔洞。 合金浇注温度过高。 铸件构造壁厚不均匀，产生热节。 比压太低。 溢流槽容量不够，溢口太薄。 压室充溢度太小，余料太薄，最终补缩起不到作用。 内浇口较小。 模具的部分温度偏高。遵守合金熔炼规范，防止合金液过热太长，降低浇注温度。 改良铸件构造，消除金属积聚部位，壁厚均匀，缓慢过渡。 适当提高比压。 加大溢流槽容量，增厚溢流口。 提高压室充溢度，采用定量浇注。 适当改善浇注系统，以利压力很好地传送 冷却模具部分温度偏高处。裂纹 铸件上合金基体被破坏或断开构成细丝状的缝隙，有穿透的和不穿透的两种，有开展趋势。 裂纹可以分为冷裂纹和热裂纹两种，他们的主要区别是冷裂纹铸件开裂处金属未被氧化，热裂纹铸件开裂处金属被氧化。铸件构造不合理，收缩收到妨碍，铸造圆角太小。 抽芯及顶出安装在任务中发生偏斜，受力不均匀。 模具温度低。 开模及抽芯时间太迟。 选用合金不当或有害杂质过高，使合金塑性下降。改良铸件构造，