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    压铸成型工艺及方案分析

    发布日期:2019-06-16 发布者:润恒压铸

    用压铸法生产的铸件极易带有气孔等缺陷,同时压铸模在反复的生产中也会出现各种问题造成模具寿命减短。因此,合理的设计模具和铸件的结构,选择适当的工艺参数,不仅使铸件的质量和生产率得到提高,同时模具寿命也得到延长。

    1压铸工艺结构设计要求

    1.1铸件结构在压铸工艺中的要求

    各种工艺参数的选择对压铸件的质量影响很大,其自身结构的工艺性也是一个非常重要的因零件的结构合理性决定了压铸成型是否能够顺利进行。在设计压铸件时,应考虑其结构工艺。

    1、尽量避免铸件分型面上出现圆角;

    2、避免模具局部过薄;

    3、简化模具结构,减少或避免抽芯机构;

    4、避免压铸件上有内侧孔和互相交叉的不通孔;

    5、方便压铸件脱模。

    1.2压铸件基本结构设计要求

    1、壁厚

    薄壁铸件的组织致密性较好,强度和耐磨性也高。随着铸件壁厚加大,内部的气孔等缺陷也相应增加,所以在刚度和强度能够保证的前提下应尽量减小壁厚并使各截面厚度均匀。

    2、铸造圆角

    在铸件两壁连接处,都应设置圆角,只在可能会被选为分型面处才不设置圆角。设置圆角能有助于金属液的流动,排除型腔中的空气,减少涡流,易于成型,避免尖角处应力集中。

    3、脱模斜度

    为了从型腔和型芯中容易的取出铸件,铸件上应有一定的脱模斜度。

    4、槽和铸孔的设计

    在压铸生产中可以直接铸出小且深的槽和孔,对精度要求不高的槽和孔可不再进行机加工,节约了金属和机加工工时。可以铸出的槽和孔的深度和较小尺寸是有限制的,孔径和孔距也有关系。

    2.液态金属充填压铸型的特点

    如前所述,在压铸生产中,高速高压的液态金属迅速充满型腔。充填的时间极短,运动的金属液具有很高的动能,所以能够获得表面光洁、尺寸精确的铸件。

    金属液在型腔中的运动过程是非常复杂的,涉及到热力学和流体动力学等理论知识,并与压射比压、充填速度、压铸过程的热参数;铸件的形状、内浇道的形状及位置、浇口与铸件断面之比等有关,因此金属液在型腔中的充填形态对压铸件的质量有决定性作用。长期以来,众多的研究工作者对压铸中金属液在铸型中的充填形态进行了大量的研究,得出:在低速充填时为层流充填;在中速下得到是紊流充填;而在高速下,则得到的是弥散式充填。

    3.压铸合金的介绍及选择

    在压铸生产中,目前常用的压铸合金有铝合金、锌合金、铜合金和镁合金。

    3.1压铸合金介绍

    1、铝合金

    铝合金熔点较高,密度小(2.5~2.9kg/m3),比强度较高,耐磨性和高温力学性能较好,导电、导热性能好,线收缩率较小,故有较小的热裂倾向和良好的充填性能,但体收缩率较大易在较后凝固处产生集中缩孔。

    2、锌合金

    锌合金的熔点比铝合金低,密度较铝合金大,大约为6.8kg/m3;铸造性能很好,可压铸形状复杂、薄壁的铸件;压铸时不易粘模,对模具的腐蚀较小;具有较好的力学性能和机械切削性能,但易老化,压铸件尺寸有变化。

    3、铜合金

    铜合金密度较大,具有较高的机械强度,但熔点高使得模具寿命降低,另外其价格也较贵。

    4、镁合金

    镁合金密度较小,大约是1.4kg/m3,能在低温下工作,机械强度高,具有良好的刚度和减振性,具有良好的脱模性能,压铸时不易粘模,但氧 化严重,易产生缩松和热裂及氧 化夹杂等缺陷。

    3.2压铸合金的选择

    合理的选择压铸合金,在零件的设计和压铸生产中都是重要的环节之一。考虑实际经验、生产手段、设备条件和合金的来源等因素,此底座零件决定采用YL102铝合金。YL102铝合金的含硅量接近铝硅合金的共晶点,具有较好的铸造性能和较好的抗腐蚀性,对压铸件的机械性能和表面质量要求不高,广泛应用于高气密性零件或形状复杂的薄壁件。

    4.压铸模材料的选择

    由于压铸模在高温下进行生产,其所受的热应力是导致模具内成型零件表面产生裂纹甚至模具报废的主要因素。由于产品批量大,零件壁薄,而且有严格的强度、气孔和表面精度要求,因此对模具材料的选择和热处理要求较高。综合目前国内外使用的压铸模具钢材,对3Cr2W8V,SKD61,H13,DH31-S,W302等进行分析,结合工厂现有的条件较终选择SKD61作为模具材料。模具的热处理由材料供应商承担,要求淬火温度为1000℃~1050℃,硬度达到50HRC~55HRC,热变形小,表面可做渗氮氮化处理,具有较强的耐磨性。

    分型面就是压铸模上动模与定模相接处的表面。分型面是压铸模设计和制造的基准面,分型面的确定直接影响着压铸模的结构及加工工艺以及压铸成型的效果和生产率。

    在确定分型面时,应综合考虑铸件的结构特点和脱模条件、模具的加工和装配工艺及浇注系统的设计和安排形式等因素。分型面的选择原则如下:

    (1)分型面应简单且易于加工,选择在铸件轮廓尺寸较大的位置处;

    (2)能简化模具机构、便于模具和成型零件的加工;

    (3)与铸件的基准面避免重合,易于保证铸件的表面质量和尺寸精度要求;

    (4)应有利于浇注系统和溢流排气系统的布置,从而获得较好的充填成型;

    (5)开模时尽量使铸件随着动模移动脱离定模,留在模具动模内;

    (6)协调压铸机的技术参数,避免压铸机承受较大的载荷;

    (7)便于快速安装活动型芯及嵌件。


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