压铸生产工艺

1、.压铸生产工艺知识一. 压铸生产的概念* 压铸(DIE CASTING) 就是将熔融合金在高压高速条件下充满金属模并使其在高压下凝固冷却成型的精密铸造生产. 压铸制造出来的工件称为压铸件(DIE CASTINGS),压铸件主要特点尺寸公差很小(精密公差0.08,一般公差0.25),精密度高,表面不需经车削加工而只是经过整缘处理(如去批锋.抛光等)即可用于后工序如静电喷涂或装配生产.二. 压铸机(CASTING MACHINE)压铸机 为热料室压铸机,基本结构如图所示: 所用压铸机有两种型号:L.K.DC-80(3台)L.K.DC-160(4台),机器 制造商:力劲机械厂有限公司(L.K.MAC

2、HINERY CO.LTD). *机器的主要工作参数列表如下供参考:工作参数 DC-80CDC-160C机器型号锁模刀(lon)80160最大射料量(kg)1.01.25铸件次数(shot/hr)700500压射比压(kg/c)75140模具厚(mm)130*381205*505模板尺寸(mm)480*530672*672顶出行程(mm)6085压铸机基本结构各部分作用; 固定机板-用以固定压铸模的静模(前模)部分; 移动机构-用以固定压铸模的动模(后模)部分; 顶出机构-用以顶出压铸件; 锁紧机构-实现在压射过程中可靠地锁紧模具; 配电及数显电源供应显示溶料温度压铸程序及时间控制等; 操纵台

3、-控制压铸操作的系列动作; 射料机构-将合金液推入模具型腔,进行充填成型; 熔料室-将铸绽熔化为合金液并维持恒温.*压铸机工序流程步骤: 正常所采用的半自动生产操作,每个生产周期是靠开和关安全门来触发下一个局期,其流程可如图表达: 关门-(顶针退回)锁模-扣咀前-一速身料-二速射料回錘 喷(刷)说模剂-顶针顶出/钻取啤件-开模-离咀三. 压铸用的锌(Zinc)合金材料 本公司所用皆为锌3#合金(EZDA 3PRESSURE KIECASTING ALLOY),其化学成份含量及作用如下表(见下页):化学成份无素含量(%)作用铝(Al)3.9-4.3能改善冲掣强度及流度,使锌合金在恰当的熔炼情况下

4、能多次压铸重复加工镁(Mg)0.04-0.06改善因锌中存在杂质而引起粗铁的晶粒腐蚀作用,是唯一有意加入合金中的元素铜(Cc)0.03有防上杂质产生的晶粒腐蚀作用并能使合金抗拉强度和硬度增加其它成份 速度:包括合金熔液的压射速度和合金熔液对压铸的充填速度(单位:m/s). 压射速度是指压射冲头运动的线速度,由机器本身决定,一般在 0.17m/s内变动.充填速度是指熔融触合金在压射冲头压力作用下(一般应在35-45m/s之范围.)通过内进口(入水口)的线速度,根据流量连续原理,可知充填速度成正比,而与内浇口截面积成反比.射速利用流量阀控制,速度切换由慢快-高速,最后施以增压iv 时间:包括充模时

5、间,持续庇压时间和冷却留模时间(单位:s). 充模时间:金属液自进入模具型腔至充满所需时间,适当的填模时间为0.010.04s. 注:压铸以下铸件时,填模时间问题小于或等于0.01s:薄铸件(厚度小于1mm);轻铸件(重量小于500g);需要进行电镀加工的铸件. 充填时间长,充模速度慢有利于排气,但铸件表面光洁度较差.充填时间短,充速度高可以获得光洁度的铸件,但件的致密度差,组织内部气孔,蔬松较多,所以要调节选取最佳的充填时间. 持压时间:即液态金属充满型腔到内浇口完全凝固,在冲头压力作用下的持续的时间.其作用是使压射冲头有足够时间将压力传给未凝固的金属,使之在压力状态下结晶并获得致密组织的铸

6、件,一般持压时间1-4s.持压时间的长短主要取决于铸件材质和壁厚,壁厚件持压时间要长些.持压不足会造成铸件内部组织蔬松,甚至形成空洞;而对于细薄铸件,持压时间过长并无有效作用. 冷却时间实际上冷却从射料一刻巳开始,这里的冷却时间仅指从压射终了到型腔打开这一段时间(一般取512s范围).冷却时间过短,铸件出模时间强度尚低可能会引起变形.粘模或开裂,或因为内部气孔膨胀而使表面起泡;冷却时间过长则首先影响生产效率并且因为铸件温度过低,收缩大而使脱模阻力增大,使显,出困难等.v 脱模剂:现用锌合金脱模剂为油脂性水乳化液,原装脱模剂与水兑(比例约1:200)所得.上脱模剂方式是用喷枪或毛刷上,而喷枪喷较

7、能保证均匀适当的用量. 脱模剂有以下作用: 预防沽模,并能降低铸件表面粗适度; 避免金属液直接冲击模表面,改善模具工作条件; 降低模具寻热率,保持金属液面的流动性能,改善合金充模性能,预防铸件过度剧冷 对活动件部位润滑作用; 减少铸件与压铸机高温条件下的磨损,延长模具寿命;2.铸件的整理工作:a) 去水口垃圾位:现时生产中常用的方法为手直接写新及用木棒敲打令其脱离铸件,这种方法的优缺点如下:优点:快捷方便缺点:i.对进水口厚的件或形状复杂的件不适用 ii.去除不整齐,有机会拉伤料位及易使工作变形. 另外一种方法是用冲模冲击,操作时应注意上下模调位对正确可靠的行程限制位. 其优点:i.整齐对位准

8、确; ii.可以击除复杂水口. 缺点为:慢,操作要借助夹具,不方便. b) 清边除批锋及钻孔:采用钢挫除铸件的多余批锋,当批锋较厚时采用布轮抛光机,未碰穿或不够深的孔用钻咀来加工,非圆形则需采用冲模的方法. c) 抛光:对表面有起皮或花纹及夹模线位置用流研磨光是无法消除的,这时必须针对性将夹模线起皮或花纹位置进行抛光.抛光的设备是用布轮抛光机,使用时需先在布轮四周涂上一层工业牛胶,再在牛胶粘上一层合金砂,打磨时就是利用金砂来对铸件打磨抛光.*注意:事项:抛光质量的好坏与操作工人的熟练程度有很大关系如果力度及手势不当就极易将铸件表面特别是线条凸起位磨伤. d ) 磨光及清洗:经过以上工序后,铸件

9、表面仍残留的毛刷毛边表面气化层,残留物(合金灰)及油污需进行磨光处理(实际上几乎仍所有件需经过此工序),磨光机设备全称为螺旋流动研磨机,工作时通过机器的震荡,使研磨池中的小石子与铸件产生摩擦从而达到打光滑的效果,一般磨光时间需20-30分钟左右. *影响磨光效果的因素: i 石块越细小,磨光效果越好,但生产效率太低; ii 厉磨池需要通入不间断水流以便磨掉的污物圈水排出不会沉积于铸件之上 iii 磨光时一次加入的铸件不可太多,以免件之间碰伤,撞伤及致变形.磨光后的件即行用清水浮洗,浮洗后的件再进行烘炉的温度150,时间1小时左右,注意温度不能太亮,防止起泡,造成不应有的次品.五. 压铸模及其对

10、铸件质量的影响 压铸模是压锛成型的母体,是压铸生产及关连的要素,压铸模设计,制造的 优劣直接影响着铸件的质量. 1.压铸模基本结构: 压铸模由静模和动模两部分和组成,两部分合在一起组成型腔.静模上设有型腔的进料 道,进料道田入料口从浇口横浇口及水口组成.型腔的末端是排溢槽(垃圾位).动模上设 有压铸件的顶出机构以及合模时的复位机构. 2.压铸模对铸件的质量影响:a) 进水口设计的好坏影响到铸件表面成型沙孔花纹起泡等;b) 分模面选取直接影响到生产加工的.c) 冷却通水系统的布置影响到模温的控制而影响到铸件的质量;d) 压铸模型遣材料的硬度刷度影响到铸件表面光洁度及批锋情况;e) 排溢槽排气位设

11、计的位置大小也直接影响铸件的外观质量.六. 压铸件的质量要求及常见缺陷的解决方法1. 压铸件的质素要求: 一般检查重点为外观(如造型效果表面光洁度)及记位尺寸,有时根据 客户要求而增加理化及机械性能(强度)或其他特殊要求.2. 造成铸件缺陷的各方面原因录述:a) 铸件设计不良:如出模斜度不当就不易脱模.易导致铸件顶出时变形;另外,铸件之壁厚应尽可能保持一致,转角位圆滑过度,否则会使铸件充填不良,且在厚壁产生缩孔及组蔬松.b) 压铸作业工艺参数不适当:如锁模力射出力不足及射出速度不适当等.或压铸温度不佳时间设定不合理等等.c) 模具不良:如模具精度(尺寸及零件配合)不当.冷却水道布置及大小不当.

12、分型面设置流道水口之大小位置,排气道垃圾位之大小及位置开设不当等等.d) (锌)合金冶炼及原料设置不适当:如溶化保温未按正常程序,合金锌锭存放未能及潮防雨,对水口料未妥善处理等等.e) 作业人员的技术能力不够造的原因等等.3. 次品与废品: 压铸件的某此缺陷是可以通进其他工艺手段如加工整形可以补救或清 除的,所以有缺陷的次品并不一定就是废品,压铸的件报废标准要视铸件的 具体使用技术要求而定.七. 附件数据1. 附件-常见铸件缺陷及其改善对策（共2页）2. 附件-压铸机开机二作指令（共2页）附件常见铸件缺陷及其改善对策一览表缺陷可能原因改善对策起泡或起皮(表面有光滑的小凸或有小假皮) 模温过高

13、金属熔液卷入气体过多 充模排气不畅 铸件留模时间太短 脱模剂太多,气化气体卷入金属液中 铸件经磨洗,水洗后烘炉温度高 静电焗温太高(指静电后起泡的铸件) 炉料表面沾有水份油污杂物. 压铸模具运水系统,保持合适模温 适当降低打料速度2 在易起泡部位增加垃圾位及排气位 适当增加冷却时间 用喷枪控制合适的喷涂量 按工艺要求控制在130-160范围 静电工序严格按即定工艺参数调温 按生产要求不充许投入不合格炉料气孔/沙眼 (铸件撕面上有小孔,表面看不出) 型腔排气不畅 浇口截面积小 浇口位不当或金属液导流形式有当,在型腔里充满过流 脱模剂太多,气化气体卷入金属液中垃圾位与铸件连接位过厚 铸件局部厚,拐

14、角处冷却条件差 射料压力和速滑不足 增大或增加排气位 增大浇口 针对性改善模具走水系统 属设计问题,尽可能从工艺模具上调整 用喷枪控制区合适的喷涂量 针对性适当减薄 改善铸件设计或改进模具冷却运水系统,以增加铸件过厚处冷却速度 适当增大射料压力和速度缺陷(个别位置充料不足) 料温或模温低致金属熔液流动性差 走水系统致局部走粒不到 型腔排气不良 浇口面积还小或型腔过深 打料压力和速度低 控制合理的料温和模温 改进走水系统使金属液流动无死角 增大或增加排气位 适当开大浇口,针对性改善 适当提高打料压力和速度花纹(铸件上呈现不规光滑条纹) 模温或料温太低 内浇口截面积过小或位置不当 排溢系统不够 压

15、射比压过低 脱模剂用量太多 冷却运水开设不当 控制合理的料温和模温 相应改进走水系统 在花纹多的部位增加垃圾位及排气位 适当提高压射比压及射料速度 用喷枪控喷涂控制合适用量 适当改进模具运水系统变形(表面无伤底的如热变形,表面有伤痕的如冷变形) 模具设计不良,如出模斜度不当,顶针分布不合理,冷却水设置不当等. 铸件脱模过早,强度不足致变形 铸件脱模后冷却,排放不当 模温过高,夹取铸件时变形 除水口,垃圾位时变形 取放铸件过程中损坏变形 抛光可致变形 磨光可致变形 铸件本射设计问题如料位过薄 针对性改进模具 适当延长冷却/留模时间 选择正确的排放,防止变形 改善冷却运水布置,调整模温,便易变形部

16、位冷却条件得到改善 小心操作,改进冲模,保证效果 加强生产管理,要求轻拿放,不能乱扔乱掉 针对性改善如抛光手势等 磨光时倒入铸件要轻放入,且不可一次放太多,减少件之间碰撞 视具体情形加料或设加强筋增固顶高(顶针位外表面凸痕) 模具顶针位料薄强度低 模温过高或留模时间过短所致铸件 出模时强度太短 改模从结构上加强 检查模具运水情况,做修正及适当增长冷却/留模时间拉凹(铸件表面凹痕) 模具冷却运水分布不合理 模温太高或留模时间过短 检修模具冷却运水系统,加强易拉凹位的冷却 同上,控制较低模温及适当增加冷却时间批锋/毛边(在铸件的分型面取铸件一顶针等处突出的多料) 压锛机调机操作不当如锁模力不足,射

17、料压力过大等 固定模与活动模配不完善 锁模不完全 模具致模组件失效 适当调低射料压力,增大锁模力,必要时奂用大机型的压铸1. 修正内模在铸件部分处形配合2. 检讨导柱与导套的虚位配合3. 更换修正顶针,检修让块合情况检修导柱/导套配合情况及检查模具表面是否有变形或异物夹持影响密合检修更换合金机操作说明合金压铸机是在高温度压下工作的.所以需要工模有足够温度.压铸时有足够的压力,对于压铸成形温度压力(射料)尢为重要.以下几点请各位留意:1. 射料速度:射速一般分为两段.即一速和二速.一速的作用在于将料筒中的空气排出;二速的作用是填充塑腔,所以一速较慢,二速则较快大约为0.02秒.2. 模温:模具的温度是保证产品质量的一个重要条件,模温低会造成