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压铸工艺参数设计

时间:2020/9/19 14:52:11

2.1压铸机选择选择压铸机必须先确定锁模力。锁模力作用有二:一个是用来平衡反压力,以达到锁紧分型面的目的;一个是用来阻止飞溅的金属液,以达到获得目标尺寸精度的目的。设计的铸件不存在分胀型力,因为此模具是没有侧抽芯的(压铸件无侧孔与侧凹)。因此F锁≥KF主=1.25×1288.352=1610.44kN根据上述计算得到锁模力的值还有铸件重量,根据这两个主要因素进行压铸机选择,最后选用机型为:卧式冷室压铸机(2500kN)———J1125型,主要参数:①最大金属浇注量———3.2Kg,②模具厚度———250~650mm,③动模座板行程———400mm,④压射力———143~280kN。

2.2压铸压力压铸工艺中压铸压力是主要参数之一,因此掌握液态金属在压铸过程中上的压力变化情况,对压铸过程中各阶段的压力进行合理控制,具有重要意义:①获得合格铸件———致密的组织,清晰的轮廓;②初算压射比压———根据所选压射力计算。压射比压还与模具型腔空间、铸件壁厚、金属液流程等因素相关,结合所设计模具的具体参数,以及初算值,此压铸模的压射比压最终定为90MPa。

2.3压铸速度压铸速度的选择有以下两方面:压射速度选择和充型速度选择。两种速度的选择至关重要,其直接决定了铸件内在外在的质量及轮廓清晰度等。选择充型速度时考虑因素:①铸件的大小、②铸件结构的复杂程度、③铸件所选合金的种类、④压射比压的高低。具体选择:①充型较容易的———壁厚简单或有较高的内部质量要求的铸件,选择:低速、高比压、大浇口;②需要快速充型———复杂薄壁或有较高的表面质量要求的铸件,选择:高速,高比压。综合考量,根据本压铸件的具体特点———结构较简单,选择中速,范围为20~90m/s。

2.4压铸时间确定压铸时间,其由三部分所需时间组成:充型时间、持压时间及压铸件在压铸模具中停留的时间。几种因素综合作用产生了这种结果:压力、速度、温度、金属液特征,以及铸件结构(主要是壁厚和体积)和模具结构(特别是浇注系统和排溢系统)等因素。充型时间大多在0.01~0.2s之间。其长短由铸件的大小以及结构的复杂程度决定:结构简单体积大的铸件,需要相对长些的充型时间;结构较复杂和壁厚较小的铸件,所需时间短。经实践检验,充型时间定为0.2s左右,对于本文设计的中小型铝合金压铸件是比较合理的。持压时间作用是:压射冲头有足够的时间对未凝固的金属施压,使得结晶过程可以在压力下进行,增强补缩,成功获得致密组织。影响时间长短的因素:所选合金熔点、结晶温度范围和铸件壁厚等。熔点高、范围大、壁厚大的铸件所需时间较长,2~3s;当所确定时间过短,则缩松现象会出现,但并不是持压时间延长就能起到显著的效果。1~2s为一般持压时间范围。本设计中铸件的平均壁厚为3mm、考虑其结构以及合金性质,选择3s作为持压时间。

2.5压铸温度保证合格铸件的主要工艺参数———金属液的浇注温度以及模具的工作温度,影响它的因素有许多:铸件的结构、壁厚、充型的压力、速度以及合金种类等。需要通过综合考量上述参数,保证压铸温度稳定处于合理范围内,提供良好的充型条件。浇注温度不在合理的范围内会造成产品质量下降甚至不合格:①过高的浇注温度———冷却时会造成过大的收缩,产品易形成裂纹,产生较粗大的晶粒,较差的力学性能,甚至造成粘模,降低模具寿命;②过低的浇注温度———造成缺陷包括冷隔、表面花纹和浇注不足等。为了获得合格铸件,除了需要考虑浇注温度外,还应该同时考虑压力、压铸模具温度、充型速度以及铸件所选合金。本压铸件选用铝硅合金,根据其流动性及模具特性,选定620℃作为压铸温度。


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