压铸模锻工艺是一种在专用的压铸模锻机上完成的工艺。金属液先低速或高速铸造充型进模具的型腔内,模具有活动的型腔面,它随着金属液的冷却过程加压锻造,既消除毛坯的缩孔缩松缺陷,也使毛坯的内部组织达到锻态的破碎晶粒。
动模:固定在压铸机动模安装板上,并随动模安装板作开合模移动合模时,闭合构成型腔与浇铸系统,液体金属在高压下充满型腔;开模时,动模与定模分开,借助于设在动模上的推出机构将铸件推出。
导柱;导套
推杆(顶针),复位杆,推杆固定板,推板,推板导柱,推板导套.
凸台;孔穴(侧面),锲紧块,限位弹簧,螺杆.
溢浇槽,排气槽.
定模;动模座板,垫块(装配,定位,安装作用)
模具安装调整工应经过培训合格上岗
(1)模具安装位置符合设计要求,尽可能使模具涨型力中心与压铸机距离最小,这样可能使压铸机大杠受力比较均匀。
(2)经常检查模具起重吊环螺栓、螺孔和起重设备是否完好,确保重吊时人身、设备、模具安全。
(3)定期检查压铸机大杠受力误差,必要时进行调整。
(4)安装模具前彻底擦净机器安装面和模具安装面。检查所用顶杆长度是否适当,所有顶棒长度是否等长,所用顶棒数量应不少于四个,并放在规定的顶棒孔内。
(5)压板和压板螺栓应有足够的强度和精度,避免在使用中松动。压板数量应足够多,四面压紧,每面不少于两处。
(6)大型模具应有模具托架,避免在使用中模具下沉错位或坠落。
(7)带较大抽芯的模具或需要复位的模具也可能需要动、定模分开安装。
(8)冷却水管和安装应保证密封。
(9)模具安装后的调整。调整合模紧度。调整压射参数:快压射速度、压射压力、增压压力、慢压射行程、快压射行程、冲头跟出距离、推出行程、推出复位时间等。调整后在压室内放入棉丝等软物,做两次模拟压射全过程,检查调整是否适当。
(10)调整合模到动、定模有适当的距离,停止机器运行,放入模具预热器。
(11)把保温炉设定在规定温度,配置好规定容量的舀料勺。
(12) 生产前确认模具完整性
有中子之模具正确接好中子油管及控制开关线路等,确认导电部分之金属不外露,并选择好控制程序方能操作。
(13)有倒拉装置的模具必须装好倒拉杆,顶针顶出后必须退回,否则会损坏模具型腔。
两次开模斜抽芯模具,开模时,后模前半部分必须先弹开,否则会损坏模具型芯。
模具上方及左右有滑块的模具,必须加装适当的弹簧固定。
有滑块型芯、抽芯和结构复杂易卡模之模具生产前应充分预热(模具预热前必须对模腔各部位打油)。
对型芯有方向要求或型腔共用之模具,须确认型芯之正确性。
确认每条冷却水路通畅
压铸工艺是一个压铸工厂技术水平的体现,他能把压铸机特性、模具特性、铸件特性、压铸合金特性等生产要素正确的结合起来,以的成本,生产满足客户要求的压铸产品。因此,必须重视压铸工艺工程师的选拔和培训。压铸工艺工程师是压铸生产现场技术总负责人,除制定正确的压铸工艺,根据生产要素变化及时修订压铸工艺外,还负责对模具安装调整工、压铸操作工、模具维修工的培训和提高。
⑴、确定最合理的生产率,规定每一次压射周期的循环时间。过低的生产率固然不利于提高经济效益,过高的生产率往往以牺牲模具寿命和铸件合格率为代价,算总帐细帐经济益可能更差。
⑵、确定正确的压铸参数。在确保铸件符合客户质量标准的前提下,应使压射速度、压射压力、合金温度。这样,有利于降低机器、模具负荷,降低故障,提高寿命。根据压铸机特性、模具特性、铸件特性、压铸铝合金特性等腰三角形,确定快压射速度、压射压力、增压压力、慢压射行程、快压射行程、冲头跟出距离、推出行程、保压时间、推了复位时间、合金温度、模具温度等。
⑶、使用水基涂料,必须制订严格详细的喷涂工艺。涂料品牌,涂料与水的比例,模具每一个部位的喷涂量(或喷涂时间)和喷涂顺序,压缩空气压力,喷枪与成型表面的距离,喷涂方向与成型表面的角度等。
⑷、根据压铸模实际确定正确的模具冷却方案。正确的模具冷却方案对生产效率、铸件质量、模具寿命有极大的影响。方案应规定冷却水方法,压铸几个模次开始冷却,相隔几个模次分几次把冷却水阀门开到规定开度。点冷却系统的冷却强度应由压铸工艺工程师现场调定,配合喷涂达到模具热平衡。
⑸、规定对不同滑动动部位,如冲头、导柱、导套、抽芯机构、推杆、复位杆等部位的不同润滑频率。
⑹、制订每一个压铸件的压铸操作规程,并培训和压铸工按规程操作。
⑺、根据模具复杂程度和新旧程度,确定适当的模具预防性维修周期。适当的模具预防性维修周期应当是模具使用中将要出现故障而还没有出现故障的压铸模次。模具使用中已经出现故障,不能继续生产,被迫进行修理,不是被提倡的方法。
⑻、根据模具复杂程度、新旧程度和粘模危险程度,确定模块消除应力周期(一般5000-15000模次进行一次)和是否需要进行表面出理。如氮化处理,氮化层深度。0.33,0.55。
⑴、严格执行压铸工操作规程,严格控制模次的循环时间,其误差应小于10%。稳定的压铸循环时间,对一个铸工厂的综合效益至关重要。对产品质量稳定性、模具寿命、故障率等都有决定性影响。
⑵、严格执行模具冷却方案,模具冷却是提高生产效率、铸件质量、模具寿命,减少模具故障的有效方法。但是,错误的水冷却操作,将对模具造成致命伤害。停止压铸生产,必须立即关闭冷却水。
⑶、浇柱撇潭、舀铝、浇柱动作规范,做到舀入的金属液不含氧化皮,浇入压室的金属液最少波动。手工浇注浇入量误差控制在2-3%以内。
⑷、清模及时清除积留在分型面、型腔、型芯、浇道、溢流槽、排气道等处的金属肖积垢,防止合模时压塌模具表面,堵塞排气道,或造成合模不严。清模时禁止使用钢制工具接触成型表面。
⑸、喷涂喷涂是最重要、难度的压铸操作之一,必须严格按喷涂工艺操作。不正确的喷涂会使产品质量不稳定和模具早期限损坏。
⑹、按规定及时对滑动部位进行润滑。
⑺、随时注意合模紧度,经常检查模具压板压紧情况和模具托架支撑情况,防止在使用中模具下沉或坠落。
⑻、完成一个模具维修周期的模次,或完成规定的生产批量后停止生产,要保留最后一个压铸产品(带浇、排系统),与模具一起送修。
毛坯的综合机械性能得到显著的提高。另外,该工艺生产出来的毛坯,外表面光洁度达到7级(Ra1.6),如冷挤压工艺或机加工出来的表面一样,有金属光泽。所以,我们将压铸模锻工艺称为"极限成形工艺",比"无切削、少余量成形工艺"更进了一步。 压铸模锻工艺还有一个优势特点是,除了能生产传统的铸造材料外,它还能用变形合金、锻压合金,生产出结构很复杂的零件。这些合号包括:硬铝超硬铝合金、锻铝合金,如LY11、LY12、6061、6063、LYC、LD等)。这些材料的抗拉强度,比普通铸造合金高近一倍,对于铝合金汽车轮毂、车架等希望用更高强度耐冲击材料生产的部件,有更积极的意义。
压力铸造简称压铸,是一种将熔融合金液倒入压室内,以高速充填钢制模具的型腔,并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。 压铸区别于其它铸造方法的主要特点是高压和高速。①金属液是在压力下填充型腔的,并在更高的压力下结晶凝固,常见的压力为15-100MPa。②金属液以高速充填型腔,通常在10-50米/秒,有的还可超过80米/秒,(通过内浇口导入型腔的线速度-内浇口速度),因此金属液的充型时间极短,约0.01-0.2秒(须视铸件的大小而不同)内即可填满型腔。 压铸机、压铸合金与压铸模具是压铸生产的三大要素,缺一不可。所谓压铸工艺就是将这三大要素有机地加以综合运用,使能稳定地有节奏地和高效地生产出外观、内在质量好的、尺寸符合图样或协议规定要求的合格铸件,甚至优质铸件。
1、 压铸机
(1) 压铸机的分类,压铸机按压室的受热条件可分为热压室与冷压室两大类。而按压室和模具安放位置的不同,冷压室铸机可分为立式、卧式和全立式三种形式的压铸机;热压室铸机可分为立式与卧式两种形式的压铸机。热压室压铸机与冷压室压铸机的合模机构是一样的,其区别在于压射、浇注机构不同。热压室压铸机的压室与熔炉紧密地连成一个整体,而冷压室压铸机的压室与熔炉是分开的。
(2) 压铸机的主要参数 ,a合型力(锁模力) (千牛) - kN,b压射力 (千牛) - kN,c动定型板间的开距 - mm,d动、定型板间的最小开距 - mm,e动型板的行程 - mm,f大杠内间距(水平×垂直) - mm,g大杠直径 - mm,h顶出力 - kN,i顶出行程 - mm,j压射位置(中心、偏心) - mm,k一次金属浇入量(Zn、Al、Cu) - kg,l压室内径(Ф) - mm,m空循环周期 - s,n铸件在分型面上的各种比压条件下的投影面积 注:还应有动型板、定型板的安装尺寸图等。
2、 压铸合金
压铸件所采用的合金主要是有色合金,至于黑色金属(钢、铁等)由于模具材料等问题,较少使用。而有色合金压铸件中又以铝合金使用较广泛,锌合金次之。 下面简单介绍一下压铸有色金属的情况。
(1) 压铸有色合金的分类 受阻收缩、混合收缩、自由收缩铅合金 —— 0.2-0.3%,0.3-0.4%,0.4-0.5%;低熔点合金、锡合金、锌合金—— 0.3-0.4%,0.4-0.6%,0.6-0.8%;铝硅系—— 0.3-0.5%,0.5-0.7%,0.7-0.9%;压铸有色合金 铝合金 铝铜系 铝镁系—— 0.5-0.7% 0.7-0.9% 0.9-1.1% 高熔点合金 铝锌系 镁合金—— 0.5-0.7% 0.7-0.9% 0.9-1.1% 铜合金
(2) 各类压铸合金推荐的浇铸温度 合金种类 铸件平均壁厚≤3mm 铸件平均壁厚>3mm 结构简单 结构复杂 结构简单 结构复杂
铝合金 铝硅系 610-650℃ 640-680℃ 600-620℃ 610-650℃
铝铜系 630-660℃ 660-700℃ 600-640℃ 630-660℃
铝镁系 640-680℃ 660-700℃ 640-670℃ 650-690℃
铝锌系 590-620℃ 620-660℃ 580-620℃ 600-650℃
锌合金 420-440℃ 430-450℃ 400-420℃ 420-440℃
镁合金 640-680℃ 660-700℃ 640-670℃ 650-690℃
铜合金 普通黄铜 910-930℃ 940-980℃ 900-930℃ 900-950℃
硅黄铜 900-920℃ 930-970℃ 910-940℃ 910-940℃
注:①浇铸温度一般以保温炉的金属液的温度来计量。