第四章压铸件结构设计及压铸工艺.ppt

第四章 压铸件结构设计及压铸工艺 第一节 压铸件结构设计 压铸件结构设计时就应考虑压铸工艺的要求。 压铸件结构的合理性与工艺的适应性决定了后续工作能否顺利进行，如：分型面的选择、浇道设计、推出机构的布置、收缩规律的掌握、精度的保证等。 压铸件的结构设计会直接影响着压铸模的结构设计和制造的难易程度、生产率和模具的使用寿命等各个方面，故在设计压铸件时必须强调设计人员与工艺人员的合作，使得压铸件在压铸过程中可能出现的许多不利因素得到预先考虑并加以排除。 从简化模具结构、延长模具使用寿命考虑 铸件的分型面上应尽量避免圆角 从简化模具结构、延长模具使用寿命考虑 避免模具局部过薄 从简化模具结构、延长模具使用寿命考虑 避免压铸件上互相交叉的不通孔 从简化模具结构、延长模具使用寿命考虑 避免内侧凹 改进模具机构，减少抽芯部位 方便压铸件脱模和抽芯 压铸件基本结构的设计 壁厚及肋 铸造圆角 脱模斜度 铸孔设计 压铸镶嵌件 压铸件基本结构的设计 壁厚及肋 壁厚较薄时，铸件的致密性好，可相对提高强度和耐磨性； 壁厚较厚时，铸件内部气孔、缩孔、缩松等缺陷增加； 因此，壁厚的选择是在保证铸件有足够的强度和刚度的前提下应尽量通过减薄壁厚并增设加强肋。因为，加强肋既增加了强度和刚度，同时也有利于改善压铸工艺，利于金属液的流道顺畅，消除单纯依靠加大壁厚而引起的气孔和收缩缺陷。 压铸件基本结构的设计 增设加强筋使壁厚均匀 压铸件基本结构的设计 加强肋的厚度一般不应超过与其相连的壁厚，可取无肋处壁厚的2/3~3/4。当铸件壁厚小于2mm时，容易在肋处憋气，金属液的充填不良，成形困难。 压铸件基本结构的设计 铸造圆角 在压铸零件壁面与壁面连接处，不论是直角、锐角或钝角，都应设计成圆角，只有当预计选定为分型面的部位上才不采用圆角链接。 铸造圆角有助于金属液的流动，减少涡流，气体容易排出，有利于成形； 铸造圆角可避免在尖角处产生的应力集中而产生的裂； 对需要进行电镀和涂覆的压铸件，圆角是获得均匀涂层和防止尖角处镀层沉积不可缺少的条件； 没有铸造圆角，模具上容易崩角，影响模具的使用寿命。 压铸件基本结构的设计 铸造圆角的选取 压铸件基本结构的设计 脱模斜度 为了便于铸件脱出模具的型腔和型芯，压铸件上应设计足够和尽可能大的脱模斜度，脱模斜度的大小与铸件的几何形状（高度、深度、壁厚、型腔、型芯表面粗糙度）有关。在允许的范围内采用较大的脱模斜度，以减少推出力。 压铸件基本结构的设计 压铸镶嵌件 压铸时可以将金属或非金属制件铸入压铸零件上，从而使压铸件的某一部位能够具有特殊的性质或用途。镶嵌件形状很多，一般为螺杆、螺母、轴、套、管状、片状制件等。其材料多为铜、钢、或非金属材料等。 第二节 压铸工艺参数的选择 压铸压力的选择 为了提高铸件的致密性，需要增大压射比压。但是，过高比压使压铸模受熔融合金流的冲刷增加合金粘模发生，降低模具使用寿命。 在实际生产时，压射比压应根据铸件形状、尺寸、复杂程度、壁厚、合金特性 、温度及排溢系统等确定。一般在保证压铸件成型和使用要求的前提下选用较低的比压。 压铸速度的确定 与压射比压一样，充填速度也对铸件成型有重要的影响，充填速度过低会使铸件的轮廓不清，甚至不能成形。充填速度过大，会引起铸件粘模并使铸件内部的气孔率增加，降低铸件力学性能。 充填速度确定的一般原则： 对于厚壁或内部质量要求较高的铸件，应选择较低的充填速度和高的增压比压； 对于薄壁或表面质量要求较高的铸件及复杂的铸件，应选择较高的压射比压和充填速度。 合金的浇注温度低、合金和模具的导热性好、内浇道厚度大时，也应选择较高的充填速度。 常用的充填速度 温度参数的确定 浇注温度 浇注温度是指从压室进入型腔时金属液的平均温度，由于对压室内的金属液测量不便，一般用保温炉内的温度表示。 浇注温度对铸件的影响： 浇注温度过高，合金收缩大，使铸件容易产生裂纹，铸件晶粒粗大，还能造成脆性； 浇注温度过低，易产生冷隔，表面流痕和浇注不足等缺陷。 浇注温度应与压力、铸型温度及充填速度同时考虑 压铸模的温度 压铸模在使用前要预热到一定的温度，预热的作用主要有： 避免高温金属液对冷压铸模的“热冲击”，延长模具的使用寿命，因为，高温金属液直接冲击型腔，使温度产生周期性变化，如果温度变化过大，会因热应力的变化导致模具过早疲劳失效； 避免高温金属液在模具中因激冷而很快失去流动性，造成浇不足、冷隔、流痕等缺陷，引起铸件表面粗糙度增加。 一般采用煤气喷烧、喷灯、电热器或感应加热对模具进行预热 充填、持压和开模时间 充填时间 自金属液开始进入型腔起到充满为止，所需的时间称为充填