成型設(shè)備課件06

1、第六章第六章 壓鑄機(jī)壓鑄機(jī)主講： 程永奇程永奇材料與能源學(xué)院2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備2主要內(nèi)容主要內(nèi)容v壓鑄機(jī)的工作原理工作原理與分類分類v壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)本體結(jié)構(gòu)v壓鑄機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)與選用選用v新型壓鑄工藝裝備簡介2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備3第一節(jié)第一節(jié) 壓鑄機(jī)的工作原理與分類壓鑄機(jī)的工作原理與分類v一、壓鑄成形特點(diǎn)一、壓鑄成形特點(diǎn)壓力鑄造簡稱壓鑄壓鑄，它是將熔融合金在將熔融合金在高壓、高速條件下充型并在高壓下冷卻高壓、高速條件下充型并在高壓下冷卻凝固成形的一種精密鑄造方法凝固成形的一種精密鑄造方法，是發(fā)展較快的一種少無切削加工制造金屬制品的方法。

2、高壓高壓和高速高速是壓鑄區(qū)別于其他鑄造方法的重要特征。第一節(jié)第一節(jié) 壓鑄機(jī)的工作原理與分類壓鑄機(jī)的工作原理與分類v壓鑄有以下主要特點(diǎn)壓鑄有以下主要特點(diǎn)：1) 壓鑄件尺寸精度和表面質(zhì)量高壓鑄件尺寸精度和表面質(zhì)量高。尺寸精度一般可達(dá)IT11IT13，最高可達(dá)IT9；表面粗糙度可達(dá)Ra3.2Ra0.4m。制品可不經(jīng)機(jī)械加工或少量表面機(jī)械加工就可直接使用，并且可壓鑄成形薄壁(最小壁厚約0.3mm)、形狀復(fù)雜、輪廓清晰的鑄件。2) 壓鑄件組織致密，硬度和強(qiáng)度較高壓鑄件組織致密，硬度和強(qiáng)度較高。因熔融合金在壓力下結(jié)晶，冷卻速度快，故表層金屬組織致密，強(qiáng)度高，表面耐磨性好。3) 生產(chǎn)率高，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動

3、化生產(chǎn)率高，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備42022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備5第一節(jié)第一節(jié) 壓鑄機(jī)的工作原理與分類壓鑄機(jī)的工作原理與分類4)可采用鑲鑄法簡化裝配和制造工藝可采用鑲鑄法簡化裝配和制造工藝。壓鑄時將不同的零件或嵌件先放入壓鑄模內(nèi)，一次壓鑄將其連接在一起，可代替部分裝配工作量，又可改善制品局部的性能。5)壓鑄件易出現(xiàn)氣孔和縮松，除充氧壓鑄件外壓鑄件易出現(xiàn)氣孔和縮松，除充氧壓鑄件外一般不宜進(jìn)行熱處理一般不宜進(jìn)行熱處理。因壓鑄速度極快，模腔內(nèi)的氣體難以完全排除，金屬液凝固后殘留在鑄件內(nèi)部，形成細(xì)小的氣孔；而厚壁處難以補(bǔ)縮易形成縮松。6)壓鑄模具

4、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料及加工的要求高，壓鑄模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、材料及加工的要求高，模具制造費(fèi)用高，適于大批量生產(chǎn)的制品模具制造費(fèi)用高，適于大批量生產(chǎn)的制品。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備6第一節(jié)第一節(jié) 壓鑄機(jī)的工作原理與分類壓鑄機(jī)的工作原理與分類v二、壓鑄機(jī)的分類、型號二、壓鑄機(jī)的分類、型號1壓鑄機(jī)的分類壓鑄機(jī)的分類壓鑄機(jī)的分類主要按熔煉爐的設(shè)置、壓射裝置和鎖模裝置熔煉爐的設(shè)置、壓射裝置和鎖模裝置的布局的布局等情況進(jìn)行分類。具體類型有：(1)熱壓室壓鑄機(jī)熱壓室壓鑄機(jī) 指金屬熔煉和保溫與壓射裝置連金屬熔煉和保溫與壓射裝置連為一體為一體的壓鑄機(jī)。(2)臥式冷壓室壓鑄機(jī)臥式冷壓室壓鑄機(jī) 指金屬熔煉部分

5、與壓射裝置金屬熔煉部分與壓射裝置分開單獨(dú)設(shè)置分開單獨(dú)設(shè)置，壓射沖頭水平方向運(yùn)動壓射沖頭水平方向運(yùn)動，鎖模裝置鎖模裝置呈水平分布呈水平分布的壓鑄機(jī)。(3)立式冷壓室壓鑄機(jī)立式冷壓室壓鑄機(jī) 指金屬熔煉部分與壓射裝置金屬熔煉部分與壓射裝置分開單獨(dú)設(shè)置分開單獨(dú)設(shè)置，壓射沖頭垂直方向運(yùn)動壓射沖頭垂直方向運(yùn)動，鎖模裝置鎖模裝置呈水平分布呈水平分布的壓鑄機(jī)。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備7第一節(jié)第一節(jié) 壓鑄機(jī)的工作原理與分類壓鑄機(jī)的工作原理與分類(4)全立式冷壓室壓鑄機(jī)全立式冷壓室壓鑄機(jī) 指金屬熔煉部分與壓射金屬熔煉部分與壓射裝置分開單獨(dú)設(shè)置裝置分開單獨(dú)設(shè)置，壓射沖頭垂直方向運(yùn)動壓射沖頭垂直方向

6、運(yùn)動，鎖鎖模裝置呈垂直分布模裝置呈垂直分布的壓鑄機(jī)。其中按壓射沖頭運(yùn)動方向的不同還可分為上壓式和下壓式兩種。上上壓式壓式為壓射沖頭由下往上壓射的壓鑄機(jī)；下壓式下壓式為壓射沖頭自上而下壓射的壓鑄機(jī)。不同類型的壓鑄機(jī)對模具的結(jié)構(gòu)形式和安裝、使用要求均有不同，生產(chǎn)上應(yīng)注意合理選用。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備8第一節(jié)第一節(jié) 壓鑄機(jī)的工作原理與分類壓鑄機(jī)的工作原理與分類v2壓鑄機(jī)型號表示壓鑄機(jī)型號表示壓鑄機(jī)型號壓鑄機(jī)型號主要反映壓鑄機(jī)類型壓鑄機(jī)類型和鎖模力大小鎖模力大小等基本參數(shù)。表示方法表示方法：J“J”表示“金屬型鑄造設(shè)備”，J后第一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示壓鑄機(jī)所屬“列列”，有兩大列，分別

7、用“1”和“2”表示，“1 1”表示表示“冷壓室冷壓室”，“2 2”表示表示“熱壓室熱壓室”；J后第二位阿拉伯?dāng)?shù)字表示壓鑄機(jī)所屬“組組”，共分9組，“1 1”表表示示“臥式臥式”，“5 5”表示表示“立式立式”；第二位以后的數(shù)字表示鎖模力的鎖模力的l/100kNl/100kN；在型號后加有A、B、C、D字母時，表示第幾次改型設(shè)計(jì)第幾次改型設(shè)計(jì)。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備9第一節(jié)第一節(jié) 壓鑄機(jī)的工作原理與分類壓鑄機(jī)的工作原理與分類v三、壓鑄機(jī)的工作原理1熱壓室壓鑄機(jī)熱壓室壓鑄機(jī)熱壓室壓鑄機(jī)壓射部分與金屬熔化部分連為一體，并浸在金屬液中，如圖6-1所示。裝有金屬液的坩堝6內(nèi)放置一個

8、壓室5，壓室與模具之間用鵝頸管相通。金屬液從壓室側(cè)壁的通道a進(jìn)入壓室內(nèi)腔和鵝頸通道c，鵝頸嘴鵝頸嘴b的高度應(yīng)比坩堝內(nèi)金屬液最高液面略高的高度應(yīng)比坩堝內(nèi)金屬液最高液面略高。壓壓射前射前，壓射沖頭4處于通道a的上方；壓射時壓射時，壓射沖頭向下運(yùn)動，當(dāng)壓射沖頭封住通道a時。壓射沖頭將金屬液壓入模腔，充滿型腔并保壓保壓適當(dāng)時間后壓射沖頭提升復(fù)位。鵝頸通道內(nèi)未凝固的金屬液流回壓室，坩堝內(nèi)的金屬液又向壓室補(bǔ)充，待下一循環(huán)壓射。壓鑄機(jī)鎖模部分的結(jié)構(gòu)與工作過程同塑料注射機(jī)相似。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備10第一節(jié)第一節(jié) 壓鑄機(jī)的工作原理與分類壓鑄機(jī)的工作原理與分類2022-5-16材料成形設(shè)備

9、材料成形設(shè)備11第一節(jié)第一節(jié) 壓鑄機(jī)的工作原理與分類壓鑄機(jī)的工作原理與分類2立式冷壓室壓鑄機(jī)立式冷壓室壓鑄機(jī)圖6-2為立式冷壓室壓鑄機(jī)工作原理圖，鎖模部分呈水平設(shè)置，負(fù)責(zé)模具的開、合模及壓鑄件的頂出工作；壓射部分呈垂直設(shè)置，壓射沖頭3與反料沖頭5可上下垂直運(yùn)動。壓室4與金屬熔爐分開設(shè)置。壓鑄時壓鑄時，模具閉合，取一定量金屬液倒入壓室內(nèi)，反料沖頭上升堵住澆道b(圖6.2a)。當(dāng)壓射沖頭下降接觸金屬液時，反料沖頭隨壓射沖頭往下移動，使壓室與模具澆道相通，金屬液在壓射沖頭高壓作用下，迅速充滿模腔a成形(圖6.2b)。壓鑄件冷卻成形后，壓射沖頭上升復(fù)位，切斷余料e并將其頂出壓室，接著進(jìn)行開模頂出壓鑄件

10、(圖6.2c)。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備12第一節(jié)第一節(jié) 壓鑄機(jī)的工作原理與分類壓鑄機(jī)的工作原理與分類3臥式冷壓室壓鑄機(jī)臥式冷壓室壓鑄機(jī)成形過程如圖6.3所示。壓鑄機(jī)壓室與金屬合金熔爐也是分開設(shè)置的，壓室呈水平布置，并可從鎖模中心向下偏移可從鎖模中心向下偏移一定距離一定距離(部分壓鑄機(jī)偏移量可調(diào)部分壓鑄機(jī)偏移量可調(diào))。壓鑄時壓鑄時，將金屬液c注入壓室中(圖6.3a)；壓射沖頭向前壓射，將金屬液經(jīng)模具內(nèi)澆道a壓射入模腔b，保壓冷卻成形(圖6.3b)；冷卻時間到開模，同時壓射沖頭繼續(xù)前推，將余料e推出壓室，讓余料隨動模1移動，壓射沖頭復(fù)位，等待下一循環(huán)。動模開模結(jié)束，頂出壓鑄件d

11、，再合模進(jìn)行下一循環(huán)工作。 2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備13第一節(jié)第一節(jié) 壓鑄機(jī)的工作原理與分類壓鑄機(jī)的工作原理與分類4全立式冷壓室壓鑄機(jī)全立式冷壓室壓鑄機(jī)(1)壓射沖頭上壓式壓鑄機(jī)壓射沖頭上壓式壓鑄機(jī)n圖6.4所示為壓射沖頭上壓式壓鑄機(jī)工作過程原理圖。n金屬液2倒入壓室3，模具閉合，壓射沖頭1上壓，使金屬液經(jīng)過澆注系統(tǒng)進(jìn)入模腔6，冷卻成形后開模，壓射沖頭繼續(xù)上升，推動余料7隨鑄件移動，通過模具頂出機(jī)構(gòu)頂出壓鑄件及澆注系統(tǒng)，同時壓射沖頭復(fù)位。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備14第一節(jié)第一節(jié) 壓鑄機(jī)的工作原理與分類壓鑄機(jī)的工作原理與分類2022-5-16材料成形設(shè)備材料成

12、形設(shè)備15第一節(jié)第一節(jié) 壓鑄機(jī)的工作原理與分類壓鑄機(jī)的工作原理與分類(2)壓射沖頭下壓式壓鑄機(jī)壓射沖頭下壓式壓鑄機(jī)n工作過程如圖6-5所示。n模具閉合后，將金屬液3澆入壓室2內(nèi)，反料沖頭在彈簧5作用下上升封住橫澆道6，當(dāng)壓射沖頭1下壓時，迫使反料沖頭后退，金屬液經(jīng)澆道進(jìn)入模腔，冷卻定形后開模，壓射沖頭復(fù)位，頂出機(jī)構(gòu)頂出鑄件及澆注系統(tǒng)凝料。推出機(jī)構(gòu)復(fù)位后，反料沖頭在彈簧作用下復(fù)位。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備162022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備17（壓鑄視頻）（壓鑄視頻）2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備18第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)v一、壓鑄

13、機(jī)的結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)一、壓鑄機(jī)的結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)組成組成：合模機(jī)構(gòu)、壓射機(jī)構(gòu)、機(jī)座、動力部分、液壓與電合模機(jī)構(gòu)、壓射機(jī)構(gòu)、機(jī)座、動力部分、液壓與電氣控制系統(tǒng)氣控制系統(tǒng)及其他輔助裝置其他輔助裝置。需配備合金熔爐合金熔爐和保溫爐保溫爐。1熱壓室壓鑄機(jī)熱壓室壓鑄機(jī)金屬熔煉金屬熔煉、保溫部分保溫部分與壓射裝置壓射裝置構(gòu)成機(jī)床的鑄料系統(tǒng)，壓射裝置直接浸沒于金屬液中壓射裝置直接浸沒于金屬液中。鎖模裝置類似于塑料注射機(jī)。圖6-6為PC控制的熱壓室壓鑄機(jī)的外形圖。多為中小型機(jī)，易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，生產(chǎn)率高，金屬消耗量少。但壓室長時間浸沒在高溫的金屬液中易被侵蝕，影響壓射構(gòu)件的使用壽命，增加合金中的雜質(zhì)成分，導(dǎo)致

14、壓鑄合金成分不純。壓射比壓較小。目前多用于鉛、錫、鋅等低熔點(diǎn)合金鑄件的生產(chǎn)。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備19第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備20第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)2臥式冷壓室壓鑄機(jī)臥式冷壓室壓鑄機(jī)不帶金屬熔煉和保溫裝置不帶金屬熔煉和保溫裝置，壓射裝置和鎖模裝壓射裝置和鎖模裝置呈水平分布置呈水平分布，壓射裝置由壓室和壓射沖頭組成，并可根據(jù)模具澆注系統(tǒng)需要向下偏移一定可根據(jù)模具澆注系統(tǒng)需要向下偏移一定距離距離，機(jī)床上常配有自動加料裝置。鎖模裝置與臥式塑料注射機(jī)相似。圖6.7為J1116型臥式冷壓室壓鑄

15、機(jī)外形圖。壓室的工作條件比熱壓室好，可以采用大噸位的臥式壓射缸，適合中大型壓鑄機(jī)?？捎糜阡X合金、鎂合金、銅合金及黑色金屬的壓鑄成形。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備21第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備22第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)3立式冷壓室壓鑄機(jī)立式冷壓室壓鑄機(jī)不帶金屬熔煉裝置不帶金屬熔煉裝置，壓射裝置呈垂直分布壓射裝置呈垂直分布，由壓室、壓射沖頭與反料沖頭組成，進(jìn)料口在機(jī)床模板中心處。鎖模裝置呈水平分布鎖模裝置呈水平分布，其結(jié)構(gòu)與臥式冷壓室壓鑄機(jī)相同。占地面積較臥式壓鑄機(jī)小，金屬液雜質(zhì)上浮壓射時不易進(jìn)入模

16、腔，有利于提高鑄件質(zhì)量。模具模模具模腔可沿中心對稱布置腔可沿中心對稱布置，使模具壓力中心與壓鑄機(jī)鎖模中心重合，便于壓鑄具有中心澆口的鑄件。生產(chǎn)率較熱壓室和臥式冷壓室壓鑄機(jī)低。金屬液從壓室進(jìn)入模腔需經(jīng)90轉(zhuǎn)折，壓力損失大。可用于鋅、鋁、鎂和銅合金壓鑄件的生產(chǎn)。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備23第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)臥式臥式與立式冷壓室壓鑄機(jī)立式冷壓室壓鑄機(jī)相比，其壓室結(jié)構(gòu)較簡單，故障少，維修方便，易于實(shí)現(xiàn)自動化；金屬液流程短，壓力和熱量損失少，鑄件致密性好。但臥式冷壓室壓鑄機(jī)壓室內(nèi)的金屬液與空氣接觸，產(chǎn)生氧化表面較大，而且氧化渣等雜質(zhì)會進(jìn)入模腔，影響壓鑄件質(zhì)量

17、。在臥式冷壓室壓鑄機(jī)上使用的壓鑄模，通常要求澆臥式冷壓室壓鑄機(jī)上使用的壓鑄模，通常要求澆注系統(tǒng)的主澆道位置向下偏置注系統(tǒng)的主澆道位置向下偏置，以防壓射沖頭加壓前金屬液自行流入模腔。該壓鑄機(jī)可壓鑄的合金種類較多，適應(yīng)性較強(qiáng)，特別是壓鑄鋁合金方面應(yīng)用廣泛。但不便于壓鑄帶有嵌件的鑄件，生產(chǎn)中心澆口壓鑄件的壓鑄模結(jié)構(gòu)復(fù)雜。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備24第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)4全立式冷壓室壓鑄機(jī)全立式冷壓室壓鑄機(jī)壓射裝置和鎖模裝置均呈垂直分布壓射裝置和鎖模裝置均呈垂直分布，總體結(jié)構(gòu)類似于四柱液壓機(jī)，其中按壓射沖頭運(yùn)動方向的不同還可分為上壓式和下壓式兩種。n上壓式上

18、壓式為壓射沖頭由下往上壓射的壓鑄機(jī)；n下壓式下壓式為壓射沖頭至上而下壓射的壓鑄機(jī)。特點(diǎn)特點(diǎn)：模具水平放置模具水平放置，穩(wěn)固可靠，安放嵌件方便。廣泛用于壓鑄電動機(jī)轉(zhuǎn)子類零件；金屬液進(jìn)入模腔時轉(zhuǎn)折少，流程短，減少了壓力和熱量的損失；設(shè)備占地面積小。但設(shè)備高度大，不夠穩(wěn)定，鑄件頂出后需人工取出，不易實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)。 2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備25第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)v二、壓鑄機(jī)的主要機(jī)構(gòu)示例二、壓鑄機(jī)的主要機(jī)構(gòu)示例1 1壓射裝置壓射裝置壓射裝置是實(shí)現(xiàn)液態(tài)金屬高速充型，并壓射裝置是實(shí)現(xiàn)液態(tài)金屬高速充型，并使金屬液在高壓下結(jié)晶凝固成鑄件的重要使金屬液在高壓下結(jié)晶

19、凝固成鑄件的重要機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)。壓射裝置不僅要能達(dá)到壓鑄工藝要求的壓射裝置不僅要能達(dá)到壓鑄工藝要求的壓射比壓壓射比壓和和壓射速度壓射速度，而且還應(yīng)使壓射過，而且還應(yīng)使壓射過程的程的壓射速度壓射速度、壓射力壓射力、壓力建立時間壓力建立時間等等能方便地調(diào)節(jié)，以便更好的適應(yīng)各種壓鑄能方便地調(diào)節(jié)，以便更好的適應(yīng)各種壓鑄工藝的要求工藝的要求。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備26第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)(1)增壓缸有背壓壓射裝置增壓缸有背壓壓射裝置 圖6.8所示為J1113A型壓鑄機(jī)采用的三級壓射增壓機(jī)構(gòu)。它由帶緩沖器的普通液壓缸和增壓器組成帶緩沖器的普通液壓缸和增壓器組成，聯(lián)合

20、實(shí)現(xiàn)分級壓射，具有兩種速度和一次增壓壓射的機(jī)構(gòu)。壓室1和壓射缸6固定在壓射支架16上，支架底部裝有升降器17，以便調(diào)節(jié)壓射機(jī)構(gòu)位置，使之與模具澆口套對準(zhǔn)。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備272022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備28第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)第一級壓射第一級壓射：壓力油經(jīng)增壓器的油孔14進(jìn)入，由于增壓器活塞的背壓腔11有背壓，增壓活塞12不能前移，壓力油經(jīng)活塞中的單向閥進(jìn)入壓射缸的后腔，匯集在緩沖桿周圍的分油器8中，由于節(jié)流閥桿9的作用，只有很小流量的壓力油從分油器的中心孔進(jìn)入，作用在壓射活塞的緩沖桿端部截面上，作用力也小，因而壓射活塞壓射活塞

21、慢速前進(jìn)，進(jìn)行慢速壓射慢速前進(jìn)，進(jìn)行慢速壓射，壓射沖頭2緩緩地封閉壓室1注液口，以免金屬液溢出，同時以利于壓室中空氣的排出和減少氣體卷入。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備29第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)第二級壓射第二級壓射：當(dāng)壓射沖頭越過注液口(即緩沖桿脫開分油器8時)，大流量壓力油進(jìn)入壓射缸，推動壓射活塞快速前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)快速壓射充模快速壓射充模。第三級壓射第三級壓射：金屬液充滿模腔，壓射活塞停止前進(jìn)的瞬間，增壓活塞及單向閥閥芯13前后壓力不平衡，增壓活塞因壓差作用而前移，單向閥閥芯在彈簧10作用下自行關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)壓射增壓壓射增壓。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形

22、設(shè)備30第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓射結(jié)束后，只要壓射缸前腔進(jìn)入壓力油，同時增壓器的油孔14回油即實(shí)現(xiàn)壓射沖頭回程?；爻毯笃谟捎诰彌_桿重新插入分油器中，回程速度降低起緩沖作用。這種壓射機(jī)構(gòu)其壓射速度和壓射力均可按工藝要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。壓射力的調(diào)節(jié)壓射力的調(diào)節(jié)：當(dāng)壓射活塞面積一定時，壓射力決當(dāng)壓射活塞面積一定時，壓射力決定于增壓壓力，而增壓壓力的大小又決定于背壓腔定于增壓壓力，而增壓壓力的大小又決定于背壓腔壓力的大小。背壓力越大增壓力越小，反之亦然。壓力的大小。背壓力越大增壓力越小，反之亦然。背壓力可通過接通背壓腔油路上的單向順序閥與單背壓力可通過接通背壓腔油路上的單向順序閥與單

23、向節(jié)流閥配合調(diào)整向節(jié)流閥配合調(diào)整。壓射速度的調(diào)節(jié)壓射速度的調(diào)節(jié)：第一級低速壓射速度，可通過節(jié)第一級低速壓射速度，可通過節(jié)流閥桿流閥桿9調(diào)節(jié)；第二級高速壓射速度，由油口調(diào)節(jié)；第二級高速壓射速度，由油口14的的調(diào)節(jié)螺桿調(diào)整調(diào)節(jié)螺桿調(diào)整。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備31第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)(2)增壓缸無背壓壓射裝置增壓缸無背壓壓射裝置 圖6-9所示為J1116型PLC控制壓鑄機(jī)的壓射裝置，采用分罐式壓射增壓結(jié)構(gòu)分罐式壓射增壓結(jié)構(gòu)。它用兩個蓄能器分別對壓射缸和增壓缸進(jìn)行快速增壓，增壓壓力通過調(diào)整蓄能器壓力來改變，壓射速度、壓射力和壓力建立時間都能分別單獨(dú)調(diào)節(jié)，互

24、不影響。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備32第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備33第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)v工作過程工作過程：合模結(jié)束信號發(fā)訊后壓射開始，壓力油由油口13進(jìn)入壓射缸4進(jìn)行慢速壓射，當(dāng)隨動桿3離開行程感應(yīng)開關(guān)5時，切換為快速壓射，此時快速壓射蓄能器的壓力通過油口13進(jìn)入壓射缸進(jìn)行快速壓射，快速壓射工作油同時進(jìn)入增壓缸起動閥12，當(dāng)模腔內(nèi)金屬液充滿，快速壓射因突然停止引起的壓力沖擊使閥12換向，受閥12控制的增壓缸控制閥8打開，增壓蓄能器的壓力油進(jìn)入增壓缸，推動增壓活塞產(chǎn)生壓射增壓。2022-5-

25、16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備34第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：n壓射速度高，反應(yīng)與升壓時間短；n反應(yīng)與升壓時間可單獨(dú)調(diào)節(jié)；n壓力穩(wěn)定不受壓射速度影響；n增壓壓力可通過增壓蓄能器上的減壓閥直接進(jìn)行調(diào)整；n由于壓射與增壓蓄能器分開，互不干擾。該壓射增壓裝置允許在很大范圍內(nèi)調(diào)整壓鑄工藝參數(shù)，對不同的鑄件壓鑄成形，可以選擇較佳的壓鑄工藝。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備35第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)2合模裝置合模裝置壓鑄機(jī)的合模機(jī)構(gòu)主要完成模具的開、壓鑄機(jī)的合模機(jī)構(gòu)主要完成模具的開、合動作及壓鑄件的頂出等工作合動作及壓鑄件的頂出等工作。要求合模機(jī)

26、構(gòu)動作既平穩(wěn)又迅速，鎖緊可靠，便于壓鑄模的裝卸和模具的清理，壓鑄件的取出方便可靠。壓鑄機(jī)的合模機(jī)構(gòu)與塑料注射機(jī)相似，也有全液壓鎖模全液壓鎖模和液壓一機(jī)械聯(lián)合鎖模液壓一機(jī)械聯(lián)合鎖模兩大類。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備36第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)圖6-10為J1113A型壓鑄機(jī)采用的全液壓全液壓合模機(jī)構(gòu)合模機(jī)構(gòu)。整個機(jī)構(gòu)由合模缸組、活塞組、動模板5、充液箱2、填充閥3和增壓器7等組成。V3為開模腔，V1為內(nèi)合模腔，V2為外合模腔，活塞組中的差動活塞1和外活塞及動模板相連接。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備37第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)

27、構(gòu)全液壓合模機(jī)構(gòu)全液壓合模機(jī)構(gòu)以油液為工作介質(zhì)，又應(yīng)用組合缸結(jié)構(gòu)，所以工作平穩(wěn)，推力大，效率高，可以獲得比動力源大好幾倍的輸出力(達(dá)1020倍)。對于不同厚度的壓鑄模，安裝時不需調(diào)整合模缸座的位置便可使用，省去了合模缸座位置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，生產(chǎn)中壓鑄模的受熱膨脹也能自動補(bǔ)償而不影響合模力的大小。這種機(jī)構(gòu)較簡單，操作方便。但全液壓合模機(jī)構(gòu)的工作周期較長，尤其是大規(guī)格的壓鑄機(jī)，為具有更大鎖模力，液壓缸徑更大，增壓時間更長，影響生產(chǎn)率和增加動力消耗，且機(jī)構(gòu)龐大，不便加工、維修。全液壓合模機(jī)構(gòu)一般用于小型或中型壓鑄機(jī)。對于大中型壓全液壓合模機(jī)構(gòu)一般用于小型或中型壓鑄機(jī)。對于大中型壓鑄機(jī)的合模機(jī)構(gòu)，廣泛采用液

28、壓一機(jī)械合模機(jī)構(gòu)。鑄機(jī)的合模機(jī)構(gòu)，廣泛采用液壓一機(jī)械合模機(jī)構(gòu)。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備38第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)3液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)是完成壓鑄工藝過程的動力和驅(qū)動液壓系統(tǒng)是完成壓鑄工藝過程的動力和驅(qū)動部分部分。早期早期的壓鑄機(jī)大多采用電氣元件和液電氣元件和液壓元件聯(lián)合的控制系統(tǒng)壓元件聯(lián)合的控制系統(tǒng)，這類機(jī)型生產(chǎn)中仍在使用。隨著現(xiàn)代現(xiàn)代科技的發(fā)展，可編程序控可編程序控制技術(shù)制技術(shù)等的應(yīng)用日益普遍，許多新的液壓閥和電氣元器件得到應(yīng)用。(1)J1113A型壓鑄機(jī)的液壓系統(tǒng) 如圖6-13所示，該系統(tǒng)壓射與增壓共用一個蓄能器，液壓控制系統(tǒng)較為簡單。液壓控制

29、原理如下：2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備392022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備40第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)1)1)壓力控制和自動卸載壓力控制和自動卸載2)2)合模與插芯合模與插芯3)3)鎖模與壓射鎖模與壓射4)4)開模與抽芯開模與抽芯5)5)壓射沖頭回程壓射沖頭回程6)6)機(jī)器中停機(jī)器中停2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備41第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)4電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)為增強(qiáng)壓鑄機(jī)的控制穩(wěn)定性和可靠性，提高生產(chǎn)效率和節(jié)約能源，便于操作和維護(hù)，目前許多廠家生產(chǎn)的壓鑄機(jī)都采用了可編程序控制。2022-5-16材料成形設(shè)備

30、材料成形設(shè)備42第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)5輔助裝置輔助裝置壓鑄機(jī)的輔助裝置是根據(jù)需要在壓鑄機(jī)上增設(shè)的某壓鑄機(jī)的輔助裝置是根據(jù)需要在壓鑄機(jī)上增設(shè)的某些專門的機(jī)構(gòu)些專門的機(jī)構(gòu)，如冷壓室壓鑄機(jī)的金屬液保溫爐及自動舀料機(jī)構(gòu)，自動取件機(jī)械手，液壓側(cè)抽芯裝置，為方便裝模而設(shè)的合模部分拉桿與定模板自動分離操縱機(jī)構(gòu)等。冷壓室壓鑄機(jī)均需要把金屬液從保溫爐輸送到壓室。早期多為人工操作，目前多用自動澆注裝置。這類裝置常用的有三大類，即氣壓注料裝置氣壓注料裝置、取料機(jī)械手取料機(jī)械手以及電磁泵電磁泵。電磁泵按線性馬達(dá)的原理工作，它沒有運(yùn)動部件，金屬流動速度可以在非常精密的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。但因電磁泵

31、由特殊陶瓷材料制造的主體需要經(jīng)常更換，費(fèi)用很高，故應(yīng)用不多。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備43第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)(1)氣壓注料裝置氣壓注料裝置 該類裝置又有真空型和低壓型兩種。圖6.17為真空型注料裝置真空型注料裝置示意圖，它是用一臺與壓室連通的真空泵把金屬液吸入壓室。合模后打開真空泵閥門，金屬液沿供液管而上吸入壓室，當(dāng)延時時間到，壓射沖頭慢速壓射。壓射沖頭自動切斷真空泵及金屬液供應(yīng)，電磁閥關(guān)閉，等待下一個循環(huán)。低壓型注料裝置低壓型注料裝置是把低壓空氣加在保溫爐內(nèi)熔池液面上，迫使金屬液沿管道上升進(jìn)入壓室，該裝置比真空系統(tǒng)簡單，供液管不必與壓室直接相連。為

32、保證每次供給的金屬液量相同，必須改變空氣壓力來補(bǔ)償液面的變動。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備44第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備45第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)(2)取料機(jī)械手取料機(jī)械手 常見形式有“潛水鴨”式、直線滑道式和轉(zhuǎn)臂式等。圖6.18為“潛水鴨”式取料機(jī)械手示意圖。裝在轉(zhuǎn)軸上的澆杯與金屬流槽做成一體，澆杯浸沒在液面下勺取金屬液。調(diào)整澆杯的高低可以改變勺取金屬液的量。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，特別適于壓射較大鑄件的情況。缺點(diǎn)是金屬流槽短，保溫爐必須緊靠壓鑄機(jī)安裝。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備46

33、第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備47第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)直線滑道式取料機(jī)械手直線滑道式取料機(jī)械手 圖6-19為直線滑道式取料機(jī)械手簡圖?；郎蠏煲粷脖?，取料時澆杯下降到熔池預(yù)定深度后上升，然后沿滑道移到壓射室，傾倒?jié)脖?，金屬液就注入壓室?022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備48第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)臂式取料機(jī)械手轉(zhuǎn)臂式取料機(jī)械手 圖6-20為轉(zhuǎn)臂式取料機(jī)械手示意圖。轉(zhuǎn)臂繞熔爐和壓室之間的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，用澆杯勺取金屬液，移動到壓室附近時，轉(zhuǎn)動澆杯將金屬液倒人壓室。為保證每次勺取的金屬液量

34、相同，常用低壓探針探測熔池金屬液面的位置，以確定澆杯下降的深度。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備49第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)壓鑄機(jī)的本體結(jié)構(gòu)為克服夾帶氧化物的問題，研制了由底部充填金屬液的澆杯，如圖6-21所示。該澆杯浸入溶池，但上表面始終處于液面之上。拔起底部錐塞后，金屬液充入澆杯，重新塞上錐塞，將澆杯移至壓室注入孔正上方位置后，拔起錐塞澆注金屬液。為防止錐塞泄露金屬液，設(shè)計(jì)了錐塞轉(zhuǎn)動塞緊結(jié)構(gòu)可有效防止塞孔處泄露問題的發(fā)生。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備50第三節(jié)第三節(jié) 壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用v一、壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)一、壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

35、v壓鑄機(jī)的性能參數(shù)包括：壓射、合模及設(shè)備技壓射、合模及設(shè)備技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)三個部分的內(nèi)容。1合模力合模力指壓鑄機(jī)的合模裝置對模具所能施加的最大夾緊力指壓鑄機(jī)的合模裝置對模具所能施加的最大夾緊力，單位常用kN。它限制了設(shè)備所能成形制品的最大投影限制了設(shè)備所能成形制品的最大投影面積面積。2壓射力壓射力指壓射沖頭作用于金屬液的最大力指壓射沖頭作用于金屬液的最大力，單位常用kN。壓射過程中設(shè)備作用于金屬液的壓射力不是恒定不變的，它的大小隨不同的壓射階段而改變，在金屬液充大小隨不同的壓射階段而改變，在金屬液充滿模腔的瞬間升至最大值滿模腔的瞬間升至最大值。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備5

36、1第三節(jié)第三節(jié) 壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用3壓射比壓壓射比壓壓射沖頭作用于單位壓射沖頭作用于單位面積金屬液表面上的面積金屬液表面上的壓力壓力，單位常用MPa。壓射比壓是確保制品壓射比壓是確保制品致密性和金屬液充填致密性和金屬液充填能力的重要參數(shù)能力的重要參數(shù)，其大小受壓鑄機(jī)的規(guī)格大小受壓鑄機(jī)的規(guī)格和壓室直徑的影響和壓室直徑的影響，它們之間的關(guān)系為 式中，p為壓射比壓(Pa)；F為壓射力(N)；d為壓室直徑(m)；A為壓射沖頭截面積(m2)。4壓室容量壓室容量指壓鑄機(jī)的壓室每次指壓鑄機(jī)的壓室每次澆注能夠容納金屬液澆注能夠容納金屬液的最大質(zhì)量的最大質(zhì)量，單位常用kg，其大小與

37、壓室大小與壓室直徑及壓鑄合金的種直徑及壓鑄合金的種類有關(guān)類有關(guān)，反映了設(shè)備反映了設(shè)備能夠成形制品的最大能夠成形制品的最大質(zhì)量質(zhì)量。24dFAFp2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備52第三節(jié)第三節(jié) 壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用5工作循環(huán)次數(shù)工作循環(huán)次數(shù)指壓鑄機(jī)每小時最高的循環(huán)周期數(shù)指壓鑄機(jī)每小時最高的循環(huán)周期數(shù)。它與設(shè)備與設(shè)備的壓射裝置性能、合模裝置性能、壓鑄合金的的壓射裝置性能、合模裝置性能、壓鑄合金的種類、壓鑄工藝參數(shù)、制品結(jié)構(gòu)形狀、模具結(jié)種類、壓鑄工藝參數(shù)、制品結(jié)構(gòu)形狀、模具結(jié)構(gòu)等有關(guān)構(gòu)等有關(guān)。因此，一般以設(shè)備的空循環(huán)時間來表示?？昭h(huán)時間空循環(huán)時間是在沒有澆注

38、、壓射、保壓、冷卻在沒有澆注、壓射、保壓、冷卻及取出制品等動作的情況下，完成一次循環(huán)所及取出制品等動作的情況下，完成一次循環(huán)所需要的時間需要的時間，它由合模、壓射、壓射退回、開由合模、壓射、壓射退回、開模、頂出、頂出回退等動作過程組成模、頂出、頂出回退等動作過程組成。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備53第三節(jié)第三節(jié) 壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用6合模部分基本尺寸合模部分基本尺寸它包括模板尺寸和拉桿有效間距、模板間距與包括模板尺寸和拉桿有效間距、模板間距與模具最大、最小厚度等模具最大、最小厚度等，這些參數(shù)決定了設(shè)備所用模具尺寸的大小和它們之間的安裝關(guān)系。此外，壓鑄機(jī)

39、的基本參數(shù)還有開模力開模力、開模開模行程行程、頂出力和行程頂出力和行程、澆注中心偏距澆注中心偏距、設(shè)備動設(shè)備動力力和外形尺寸大小外形尺寸大小等，它們從不同的角度反映出設(shè)備的性能和特征。壓鑄機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)見表6-1。 2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備542022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備55第三節(jié)第三節(jié) 壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用v二、壓鑄機(jī)的選用二、壓鑄機(jī)的選用壓鑄機(jī)的結(jié)構(gòu)類型和規(guī)格有許多，實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的需要和具體情況選擇壓鑄機(jī)。通常按壓鑄成形合金種類按壓鑄成形合金種類可大致確定壓鑄機(jī)的類型，如鎂、鋅合金及其他低熔點(diǎn)合金壓鑄成形通常選用熱壓室壓

40、鑄機(jī)熱壓室壓鑄機(jī)，而鋁、銅合金及黑色金屬壓鑄通常選用冷壓室壓鑄機(jī)冷壓室壓鑄機(jī)。冷壓室壓鑄機(jī)又可根據(jù)壓鑄件的不同結(jié)構(gòu)根據(jù)壓鑄件的不同結(jié)構(gòu)加以選擇，如用中心澆口的制品比較適合于立式冷壓室壓鑄機(jī)立式冷壓室壓鑄機(jī)成形，而用側(cè)澆口的制品較適合于臥式冷壓室壓鑄臥式冷壓室壓鑄機(jī)機(jī)成形，帶嵌件(如電動機(jī)轉(zhuǎn)子)壓鑄件則較適合于全全立式壓鑄機(jī)立式壓鑄機(jī)壓鑄成形。選定了壓鑄機(jī)類型之后，具體規(guī)格的確定需要對相關(guān)參數(shù)加以校核才能最終選定。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備56第三節(jié)第三節(jié) 壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用1鎖模力校核鎖模力校核為保證壓鑄成形時不因脹模力在模具分型面上產(chǎn)生溢料，必須

41、使設(shè)備提供的鎖模力大于模具的脹模力，所需鎖模力的大小與壓射比壓、壓鑄制品(含澆注與排溢系統(tǒng))在開模方向上總的投影面積及脹模合力中心偏移情況有關(guān)。即 F鎖鎖KF脹脹 式中，F(xiàn)鎖為鎖模力(kN)；F脹為脹模力(kN)；K為安全系數(shù)，一般為11.3，小型薄壁鑄件取小值，大型鑄件取大值。脹模力F脹的大小可用下式計(jì)算 F脹脹=pA103 式中，p為壓射比壓(MPa)；A為壓鑄件及澆注系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)在分型面上的投影面積(m2)。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備57第三節(jié)第三節(jié) 壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用如圖6-22所示，當(dāng)模具帶有側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)時，其楔緊楔緊塊的法向分力與脹模力

42、是疊加在一起塊的法向分力與脹模力是疊加在一起的，因此計(jì)算脹模力時應(yīng)加上這個力。另外總脹模力中心偏離壓總脹模力中心偏離壓鑄機(jī)合模中心時，將使所需的鎖模力進(jìn)一步加大鑄機(jī)合模中心時，將使所需的鎖模力進(jìn)一步加大，所以校核鎖模力時還應(yīng)將其計(jì)算在內(nèi)。具體計(jì)算方法如下：側(cè)抽芯楔緊塊法向分力法向分力為 F1=pA1tan103 式中，F(xiàn)1為楔緊塊斜面的法向分力(kN)；Al為側(cè)抽形芯成形部分沿抽芯方向的投影面積之和(m2)； 為楔緊塊斜角。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備58第三節(jié)第三節(jié) 壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用此時，使模具打開趨勢的合力合力F合為 F合=F脹+F1=p(A+

43、A1tan )103所需的鎖模力鎖模力為 F鎖KF合考慮F合中心與鎖模力中心偏離因素影響，鎖模力應(yīng)鎖模力應(yīng)滿足下式要求滿足下式要求： F鎖KF合(l1+l0)/l1式中，l1為模具邊緣至壓鑄機(jī)鎖模中心的距離(mm)；l0為模具打開趨勢合力至壓鑄機(jī)鎖模中心的距離(mm)。 2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備59第三節(jié)第三節(jié) 壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備60第三節(jié)第三節(jié) 壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用2壓室容量的校核壓室容量的校核選定壓鑄機(jī)規(guī)格后，壓射比壓、壓室直徑以及壓室額定容量均可確定。因此，每次壓鑄的金屬

44、液總量不得超過壓室可容納的金屬液總量G，即 G0G = (Vl+V2+V3)/1000 式中，G0為壓鑄機(jī)壓室額定容量(kg)；G為每次壓鑄所需的金屬液總量(kg)；V1為壓鑄件的體積(cm3)；V2為壓鑄件澆注系統(tǒng)的總體積(cm3 )；V3為壓鑄件排溢系統(tǒng)的總體積(cm3)； 為合金密度(g/cm3 )。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備61第三節(jié)第三節(jié) 壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用3開模行程校核開模行程校核與塑料注射機(jī)開模行程校核一樣，模具厚度對設(shè)備開模行程的影響在不同合模機(jī)構(gòu)的壓鑄機(jī)中有所不同。當(dāng)壓鑄機(jī)為全液壓合模機(jī)構(gòu)時，設(shè)備的開模行程為合模行程減去模具厚度；

45、當(dāng)壓鑄機(jī)為曲肘式合模機(jī)構(gòu)時，模具厚度對設(shè)備的開模行程無影響，開模行程為定值。校核開模行程方法可參看塑料注射機(jī)選用有關(guān)章節(jié)。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備62第三節(jié)第三節(jié) 壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用壓鑄機(jī)主要技術(shù)參數(shù)與選用4模具安裝尺寸的校核模具安裝尺寸的校核模具安裝尺寸校核主要有以下幾個方面：1)澆口套與壓室(冷壓室壓鑄機(jī))、澆口套與噴嘴(熱壓室壓鑄機(jī))連接處配合要正確。2)模具外形尺寸應(yīng)小于壓鑄機(jī)模板尺寸，且通常長(或?qū)?方向應(yīng)小于壓鑄機(jī)拉桿有效間距，以便于模具的安裝。3)當(dāng)模具用螺栓直接固定在壓鑄機(jī)模板上時，模具座板上孔位應(yīng)與壓鑄機(jī)模板上的安裝螺孔對應(yīng)。4)模具頂出機(jī)構(gòu)與壓鑄機(jī)頂

46、出桿的連接結(jié)構(gòu)應(yīng)適應(yīng)。此外，還應(yīng)對壓鑄機(jī)的開模力、頂出力和頂出行程進(jìn)行必要的核對，以免出現(xiàn)模具無法正常工作的情況。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備63第四節(jié)第四節(jié) 新型壓鑄工藝裝備簡介新型壓鑄工藝裝備簡介v一、半固態(tài)壓鑄成形一、半固態(tài)壓鑄成形1半固態(tài)壓鑄成形工藝特點(diǎn)半固態(tài)壓鑄是當(dāng)金屬液凝固時對其進(jìn)行強(qiáng)烈攪半固態(tài)壓鑄是當(dāng)金屬液凝固時對其進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌，并在一定的冷卻條件下獲得拌，并在一定的冷卻條件下獲得5050左右甚至左右甚至更高的固體組分的金屬熔料時，對其進(jìn)行壓鑄更高的固體組分的金屬熔料時，對其進(jìn)行壓鑄的方法的方法。半固態(tài)金屬熔料中固體質(zhì)點(diǎn)為球狀，相互之間分布均勻且彼此隔離地懸浮在金屬

47、母液中。常見的壓鑄方法有兩種：一是將半固態(tài)將半固態(tài)的金屬熔料直接加入壓室壓鑄成形，該法稱為的金屬熔料直接加入壓室壓鑄成形，該法稱為流變壓鑄法流變壓鑄法；另一種是將半固態(tài)金屬熔料制成將半固態(tài)金屬熔料制成一定大小的錠塊，壓鑄前重新加熱到半固態(tài)溫一定大小的錠塊，壓鑄前重新加熱到半固態(tài)溫度，然后送入壓室進(jìn)行壓鑄，該法稱為度，然后送入壓室進(jìn)行壓鑄，該法稱為攪溶壓攪溶壓鑄法鑄法。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備64第四節(jié)第四節(jié) 新型壓鑄工藝裝備簡介新型壓鑄工藝裝備簡介2半固態(tài)壓鑄成形設(shè)備半固態(tài)壓鑄成形工藝除原有的冷壓室壓鑄機(jī)之外，還必須配備半固態(tài)金屬熔料制備裝置，若采用攪溶壓鑄法成形，還要配置對

48、錠料重新加熱到半固態(tài)溫度使用的重溫爐。圖6.23為半固態(tài)壓鑄成形輔助設(shè)備示意圖。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備65第四節(jié)第四節(jié) 新型壓鑄工藝裝備簡介新型壓鑄工藝裝備簡介第四節(jié)第四節(jié) 新型壓鑄工藝裝備簡介新型壓鑄工藝裝備簡介v采用全液態(tài)壓鑄機(jī)進(jìn)行半固態(tài)壓鑄全液態(tài)壓鑄與半固態(tài)壓鑄的區(qū)別在于后者所用漿料粘度高、溫度低。因此, 其壓鑄過程的力學(xué)條件基本一致, 完全可以采用全液態(tài)壓鑄機(jī)完成半固態(tài)觸變壓鑄。下表列出了幾種臥式壓鑄機(jī)型號和規(guī)格。第四節(jié)第四節(jié) 新型壓鑄工藝裝備簡介新型壓鑄工藝裝備簡介v采用專用半固態(tài)壓鑄機(jī)進(jìn)行壓鑄不少國家根據(jù)半固態(tài)壓鑄機(jī)的特殊要求，以全液態(tài)壓鑄機(jī)為基礎(chǔ)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)

49、和改造，制造出供生產(chǎn)選用的多種型號的半固態(tài)觸變壓鑄專用設(shè)備，如圖所示。其中圖3為瑞士Buhler公司采用的設(shè)備，用它生產(chǎn)了鋁合金汽車懸掛件、自行車零件和汽車轉(zhuǎn)向齒輪等，并已進(jìn)行系列化生產(chǎn)供應(yīng)世界各地用戶。該公司還采用與半固態(tài)鋁合金相同的設(shè)備，制造出半固態(tài)鎂合金制件。第四節(jié)第四節(jié) 新型壓鑄工藝裝備簡介新型壓鑄工藝裝備簡介2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備68v典型的半固態(tài)壓鑄工藝流程如圖，其主要的工藝參數(shù)包括壓力（壓射力和比壓）、速度（壓射速度和壓力（壓射力和比壓）、速度（壓射速度和充填速度）、時間（充填時間、增壓時間和壓力升充填速度）、時間（充填時間、增壓時間和壓力升高時間、持壓時間和

50、留模時間）、溫度（漿料溫度高時間、持壓時間和留模時間）、溫度（漿料溫度和模具溫度）和壓鑄用涂料和模具溫度）和壓鑄用涂料等。第四節(jié)第四節(jié) 新型壓鑄工藝裝備簡介新型壓鑄工藝裝備簡介v壓射壓比壓射壓比是壓射室內(nèi)半固態(tài)坯料所受的靜壓力，是半固態(tài)鋁合金壓鑄最重要的工藝參數(shù)之一。由於半固態(tài)鋁合金壓鑄時，坯料粘度較大，流動性較液態(tài)金屬差，為了充分利用半固態(tài)鋁合金坯料的流變性，在成形時，壓射比壓一般比液態(tài)金屬壓鑄時高壓射比壓一般比液態(tài)金屬壓鑄時高2030。v壓射速度壓射速度為壓射室內(nèi)壓塞的推進(jìn)速度。由於半固態(tài)坯料具有一定的粘度，因此在低速壓射階段，其流動相對液態(tài)更平穩(wěn)，也不存在液態(tài)金屬壓射時的噴射、紊流和卷氣

51、現(xiàn)象，因此該階段的壓射速度可比壓射速度可比液態(tài)金屬壓鑄時快液態(tài)金屬壓鑄時快，有利於提高充型速度，縮短充型時間，提高鑄件表面質(zhì)量。 2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備69第四節(jié)第四節(jié) 新型壓鑄工藝裝備簡介新型壓鑄工藝裝備簡介v壓鑄機(jī)的料缸尺寸壓鑄機(jī)的料缸尺寸應(yīng)根據(jù)半固態(tài)坯料的大小來設(shè)計(jì)，由於半固態(tài)坯料在二次加熱時表面有一層薄薄的氧化膜，為了除去這一層氧化膜，料缸的直徑必須比坯料的直徑料缸的直徑必須比坯料的直徑稍小稍小，并充分考慮半固態(tài)坯料在二次加熱時的膨脹系數(shù)。料缸在壓鑄前要適當(dāng)?shù)念A(yù)熱料缸在壓鑄前要適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，以保證半固態(tài)坯料壓射前在料缸中不會冷卻凝固，并保持穩(wěn)定。除了要預(yù)熱外，還要在料

52、缸表面涂上一層潤滑劑在料缸表面涂上一層潤滑劑，以保證坯料不會和料缸表面粘在一起，但選擇潤滑劑時，要考慮其對半固態(tài)成形件性能的影響。半固態(tài)鋁合金壓鑄時模具內(nèi)的溫模具內(nèi)的溫度度也比液態(tài)金屬壓鑄時要高也比液態(tài)金屬壓鑄時要高，且要求溫度穩(wěn)定，一般應(yīng)控制在200350。其型腔內(nèi)澆注系統(tǒng)型腔內(nèi)澆注系統(tǒng)常采用開放式澆注系統(tǒng)、澆道流程短、澆道位置不遠(yuǎn)離鑄件。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備70第四節(jié)第四節(jié) 新型壓鑄工藝裝備簡介新型壓鑄工藝裝備簡介v留模時間留模時間是指半固態(tài)坯料被壓入模腔直到模腔被打開時成形件在模腔所停留的時間。留模留模時間直接影響這成形件的冷卻速度，以及鑄時間直接影響這成形件的冷卻

53、速度，以及鑄件的組織狀況件的組織狀況。因?yàn)榱裟r間長，即更長的保壓時間會使鑄件中沒來得及填充的部位在保壓下由漿料來填充。但時間太長，則會引起粘?，F(xiàn)象。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備71第四節(jié)第四節(jié) 新型壓鑄工藝裝備簡介新型壓鑄工藝裝備簡介v半固態(tài)壓鑄工藝的優(yōu)點(diǎn)半固態(tài)壓鑄工藝的優(yōu)點(diǎn)可歸納工藝優(yōu)勢和產(chǎn)品優(yōu)勢：1.工藝優(yōu)勢工藝優(yōu)勢 1）不需加任何晶粒細(xì)化劑即可獲得細(xì)晶粒組織，消除了傳統(tǒng)鑄造中的柱狀晶和粗大樹枝晶。 2）成形溫度低(如鋁合金可降低120以上)，可節(jié)省能源。 3）模具壽命延長。固較低溫度的半固態(tài)漿料成形時的剪切應(yīng)力，比傳統(tǒng)的枝晶漿料小三個數(shù)量級，故充型平穩(wěn)、熱負(fù)荷小，熱疲勞強(qiáng)

54、度下降。 4）減少污染和不安全因素。因擺脫了高溫液態(tài)金屬環(huán)境。 5）變形阻力小，采用較小的力就可實(shí)現(xiàn)均質(zhì)加工，對難加工材料的成形容易。 6）凝固速度加快，生產(chǎn)率提高，工藝周期縮短。 7）適于采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造，提高了自動化程度。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備72第四節(jié)第四節(jié) 新型壓鑄工藝裝備簡介新型壓鑄工藝裝備簡介2.產(chǎn)品優(yōu)勢產(chǎn)品優(yōu)勢 1）鑄件質(zhì)量高。因晶粒細(xì)化、組織分布均勻、體收縮減少、熱裂傾向下降，基體上消除了縮松傾向，力學(xué)性能大幅度提高。 2）凝固收縮小，故成型體尺寸精度高，加工余量小，近凈成形。 3）成形合金范圍廣。非鐵合金有鋁、鎂、鋅、錫、銅、鎳基合金；鐵基合金有不

55、銹鋼、低合金鋼等。 4）制造金屬基復(fù)合材料。利用半固態(tài)金屬的高粘度，使密度差大、固溶度小的金屬制成合金，也可有效地使不同材料混合，制成新的復(fù)合材料。2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備732022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備75第四節(jié)第四節(jié) 新型壓鑄工藝裝備簡介新型壓鑄工藝裝備簡介v二、真空壓鑄成形二、真空壓鑄成形1真空壓鑄成形工藝特點(diǎn)真空壓鑄是用真空泵裝置將模具模腔中的空氣抽真空壓鑄是用真空泵裝置將模具模腔中的空氣抽出，達(dá)到一定的真空度后再拄人金屬液進(jìn)行壓鑄出，達(dá)到一定的真空度后再拄人金屬液進(jìn)行壓鑄的工藝方法的工藝方法。2真空壓鑄成形設(shè)備真空壓鑄工藝要求在很短時間內(nèi)模腔應(yīng)達(dá)到預(yù)定的真空度，故真空系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)抽真空容積的大小確定真空罐的容積和足夠大的真空泵。真空壓鑄成形區(qū)抽真空方法常見的有以下兩種：2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)備76第四節(jié)第四節(jié) 新型壓鑄工藝裝備簡介新型壓鑄工藝裝備簡介第四節(jié)第四節(jié) 新型壓鑄工藝裝備簡介新型壓鑄工藝裝備簡介2022-5-16材料成形設(shè)備材料成形設(shè)