【文章內(nèi)容簡介】 則型腔或壓室氣體增加，會增加氣孔產(chǎn)生的可能性 ， 甚至形成高的反壓力而使充型困難。排氣槽不應被涂料堵死，以免排氣不暢。型腔轉折、 凹角部位不應有涂料沉積，以確保鑄件輪廓清晰。一般沖頭和壓室每壓鑄 3— 5 次后應噴 涂涂料一次，澆汗系統(tǒng)和成形部分每壓鑄 3— 8 次后應噴涂 — 次．大中型壓鑄件生產(chǎn)時每 次壓鑄后應噴涂一次。 第 18 頁 2 壓鑄機 壓鑄機是壓鑄生產(chǎn)的基本設備，在選用壓鑄機時，必須熟悉壓鑄機的種類、工作原理 、 基本參數(shù)和壓鑄機的特點等。 2..1 壓鑄機的種類和工作原理 2..1..1 壓鑄機的型號和種類 （一）壓鑄機型號 目前，國產(chǎn)壓鑄機已經(jīng)標準化，其型號主要反映壓鑄機類型和鎖模力大小等基本參數(shù) 。 壓鑄機型號表示方法為“ J x x x”，其意義是“ J”表示“金屬型鑄造設備”， J 后第一位阿 拉伯數(shù)字表不壓鑄機所屬“列”，壓鑄機有兩大列，分別用“ 1”和“ 2”表示，“ 1”表示 “冷壓室”，“ 2”表示“ 熱壓室”。 J 后的第二位阿拉伯數(shù)字表示壓鑄機所屬“組”，共有九 組，目前使用的有三組，“ 1”表示“臥式”“ 2”表示“熱壓室”，“ 5”表示“立式”。第二 位以后的數(shù)字表示鎖模力的 1/100kN，在型號后加有 A、 B、 C、 D??字母時，表示第幾 次改型設計，例如： 在國產(chǎn)壓鑄機型號巾，普遍采用的主要有 J213B、 J1113C、 J113A、 J116D、 J1163 等 型號。 (二 )壓鑄機的種類 壓鑄機一般分為熱壓室和冷壓室兩大類，冷壓室壓鑄機按壓室結構和布置方式又分為 臥式和立式 (包括全立式 )壓鑄機兩種。 2..1..2 第 19 頁 2..1..2 壓鑄機結構形式和壓鑄過程 (一 )熱壓室壓鑄機結構形式和壓鑄過程 熱壓室壓鑄機結構形式如圖 2— 1 所示，其壓室與柑堝聯(lián)成一體．壓鑄過程如圖 2— 2 所承。壓射沖頭上升時，熔融合金通過進口人壓室內(nèi)，合模后，在壓射沖頭作用下，熔融 合金由壓室經(jīng)鵝頸管、噴嘴和澆注系統(tǒng)進入模具型膠、冷卻凝固成壓鑄件，動模移動與定 模分離而開模，通過推出機構推出鑄件而脫模，取出鑄件即完成一個壓鑄循環(huán)。 (二 )立式冷壓空壓鑄機結構形式和壓鑄過程 圖 2— 3 為立式冷壓室壓鑄機 的結構形式，其壓室和壓射機構是處于垂直位置，壓室 中心與模具運動方向垂直。壓鑄過程如圖 2— 4 所爾：合模后，澆入壓室中的熔融合金被 已封住噴嘴孔的反料沖頭托住，當壓射沖頭向下運動壓至熔融合金液面時，反料沖頭開始 下降，打開澆口道孔，熔融合金進入模具型腔。凝固后，壓射沖頭退回，反料沖頭上升切 除余料并頂出壓室，取走余料后反料沖頭降至原位，然后開模取出鑄件，即完成一個壓鑄 循環(huán)。 第 20 頁 （三）臥室冷壓室壓鑄機結構形式和壓鑄過程 臥式冷壓室壓鑄機的結構形式如圖 2— 5 所示，其壓室和壓射機 構處于水平位置，壓 室中心線平行于模具運功方向，其壓鑄過程如圖 2— 6 所示：合模后，熔融合金澆入壓至 ， 壓射沖頭向前推動，熔融合金經(jīng)澆道壓人模具型腔，凝固冷卻成壓鑄件，動模移功與定模 分外而開模．在推出機構作用下推出鑄件，取出壓鑄件，即完成一個壓鑄循環(huán)。 第 21 頁 2..1..3 壓鑄機的主要技術參數(shù) 目前，壓鑄機的主要技術參數(shù)已經(jīng)標準化，征壓鑄機產(chǎn)品說明書上均能查到。表 2— 1 為國產(chǎn)部分壓鑄機的主要技術參數(shù)。圖 2— 9 為 J116D 壓鑄機的模具安裝尺寸，圖 2— 10 為 J1113C 壓鑄機的模具安裝尺寸。 第 22 頁 第 23 頁 3 踏板的壓鑄模 具設計 本次壓鑄模設計的零件是電梯踏板，零件的外形結構如圖所示：使用的材料為鋁合金 ZL102。壓鑄模采用兩模腔。 3..1 壓鑄機的選用 在實際生產(chǎn)中，并不是每臺壓鑄機都能滿足壓鑄各種產(chǎn)品的需要．而要根據(jù)具體情況 進行選用。選用壓鑄機時應考慮下述兩個方面的問題。 首先，應考慮壓鑄件的石同品種和批量。在組織多品種、小批量生產(chǎn)時，一般選用液 壓系統(tǒng)簡單、適應性強和能快速進行調(diào)整的壓鑄機。如果組織少 品種大量生產(chǎn)時，則應選 用配備各種機械化和自動化控制機構的高效率壓鑄機。對單一品種大量生產(chǎn)時，可選用專 用壓鑄機。 其次，應考慮壓鑄件的不同結構和工藝參數(shù)。壓鑄件的外形尺寸、質(zhì)量、壁厚以及工 藝參數(shù)的不同。對壓鑄機的選用有重大影響。 下面主要根據(jù)上述諸因素，介紹壓鑄機選用時對鎖模力、壓室容量和開模距離等參數(shù) 的確定。 鎖模力計算 根據(jù)條件，本踏板模具采用斜銷抽芯和斜滑塊抽芯機構，因此按以下計算公式計算： 1 0 0 0 反 鑄 澆 余 溢 法 法 法 鎖 P K ( P ??P ) 反 法 P ? 鎖 P ???????F ???( F ???F ???F ??F ) p P ???p F t a n ? P 第 24 頁 P—— 壓射比 澆 溢 ??—— 鍥形塊的鍥形角 K—— 安全系數(shù) 反 鑄 余 根據(jù)計算和現(xiàn)有條件，這里選擇 J1125 型臥室冷壓室壓鑄機，其技術規(guī)格如下： 3..1..2 壓室容量 壓鑄機初步選定后，壓射比壓和壓室直徑的尺寸相應地得到確定，壓室可容納的金屬 液的重量也為定值，但是否能夠容納每次澆注的金屬液重量，必須時需按下面核算： G 壓室 ????G 1000 壓室 V1 —— 壓鑄件的體積 V2 —— 澆注系統(tǒng)的總容積 V3 —— 余料體積 ??—— 合金密度 開模距離 F F P F —— 鑄件在分型面上的投影 F (V ??V ??V )? 壓鑄機壓室容量應大于每次澆鑄的金屬液總量： G ???????????????????(kg) G —— 壓縮機給定的壓室容量 第 25 頁 壓鑄模合模后應能嚴密地鎖緊分型面，因此，要求合模后的模具總厚度大于 (一般大 20mm)壓鑄機的最小合模距離。開模后應能順利地取出鑄件，最大開模距離減去模具總厚 度的數(shù)值，即為取出鑄件 (包括澆注系統(tǒng) )的空間。上述關系可用圖 2— 12 加以說明，由圖 2 — 12 可知： H 合 ??h1 ??h2 合 合 1 2 式中 h1 —— 定模厚度 (mm)； h2 —— 動模厚度 (mm)； 合 Lmin —— 最小合模距離 (mm)； max L1 —— 鑄件 (包括澆注系統(tǒng) )厚度 (mm)； L2 —— 鑄件推出距離 (mm)； L—— 最小開模距離 (mm)； 裝模尺寸 裝模尺寸的選擇原則如下： ①摸具的安裝尺寸應與模板尺寸相適應。 ②壓鑄機合模后應能嚴密地縮緊分型面，合模后的模具總厚度應大于壓鑄機的最小 合模距離。 ③壓鑄機開模后要能順利取出鑄件，壓鑄機最大開模距離減去模具總厚度后應留有 取出鑄件的距離。 3..2 澆鑄系統(tǒng)和溢流、排氣系統(tǒng)的設計 澆注系統(tǒng)的主要作用是把金屬液從熱室壓鑄機的噴嘴或冷室壓鑄機的壓 室導入型腔 內(nèi)。澆注系統(tǒng)和溢流、排氣系統(tǒng)與金屬液進入型腔的部位、方向、流動狀態(tài)、型腔內(nèi)氣體 的排出等密切相關，并能調(diào)節(jié)充填速度、充填時間、型腔溫度等充型條件，其設計是壓鑄 H ??L ??20mm L ??H ??L ??L ??10mm L ??L ??L ?10mm H —— 壓鑄模合模后的總厚度（ mm） L —— 最大開模距離 (mm)； 第 26 頁 模設計的重要環(huán)節(jié)。 3..2..1 澆鑄系統(tǒng)的結構、分類和設計 金屬液在壓力作用下充填型腔的通道稱為澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)主要由直澆道、橫繞道 、 內(nèi)澆口所組成。立式冷室壓鑄機澆注系統(tǒng)結構入下圖所示： 澆鑄系統(tǒng)設計的主要內(nèi)容 1直澆道 2橫澆道 3內(nèi)澆口 4余料 (1)對壓鑄件的結構特點，尺寸精度、表面 和內(nèi)部質(zhì)量要求、承受負荷情況、耐壓要求 、 加工基準面等進行分析。 (2)根據(jù)壓鑄件的外形尺寸、復雜程度、合金種類、鑄件重量和在分型面上的投影面積 等，確定所采用的壓鑄機型號、選用適當?shù)膲菏液蜎_頭。采用立式壓鑄機或熱室壓鑄機時 還要選用適當?shù)膰娮欤箛娮旖孛娣e與撓注系統(tǒng)相適應。 (3)確定金屬液進入型腔的方向、位置和流動狀態(tài)。 (4)確定澆注系統(tǒng)的總體結構和各組成部分的尺寸。 3..2..1 內(nèi)澆口的設計 內(nèi)澆口的設計主要是確定內(nèi)澆口的位置、形狀和尺寸。由于鑄件的形狀復雜多樣，涉 及的因素很多，設計時難以完全 滿足應遵循的原則，內(nèi)澆口的截面積目前尚無切實可行的 精確計算方法，因此進行內(nèi)澆口設計時，經(jīng)驗是很重要的因素。 內(nèi)澆口設計的原則如下： 1)金屬液從鑄件厚壁處向薄壁處填充。 2)內(nèi)澆口的設置要使進入型腔的金屬液先流向遠離澆口的部位。 3)金屬液進入型腔后不宜立即封閉分型面、溢流槽和排氣槽。 4)從內(nèi)澆口進入型腔的金屬液，不宜正面沖擊型芯。 5)澆口的設置應便于切除。 6)金屬液進入型腔后的流向要沿著鑄件上的肋和散熱片。 7)避免在澆口部分產(chǎn)生熱節(jié)。 8)選擇內(nèi)澆口位置時，應使金屬液流程盡可能短。對于形狀復雜的 大型鑄件最好設置 中心澆口。 9)采用多股內(nèi)澆記時，要注意防止金屬液進入型腔后從幾路匯合，相互沖擊，產(chǎn)生渦 流、裹氣和氧化夾渣等缺陷。 10)薄壁壓鑄件內(nèi)澆口的厚度要小一些，以保持必要的充填速度。 第 27 頁 11)根據(jù)鑄件的技術要求，凡精度、表面粗糙度要求較高且不再加工的部位，不宜設置 內(nèi)澆口。 12)管形鑄件最好圍繞型芯設置環(huán)形澆口。 流量計算法計算內(nèi)澆口截面積： ??vgt 式中 Ag —— 內(nèi)澆口截面積 G—— 通過內(nèi)澆口的金屬液質(zhì)量 ??—— 液態(tài)金屬的密度 vg —— 內(nèi)澆口 處金屬液的流速 t—— 型腔的充填時間 G A ? 第 28 頁 澆口套如圖所示： 3..2..2 直澆道的設計 直澆道的設計要點 ①根據(jù)鑄件重量，選擇噴嘴導入口直徑。 ②處于澆口套部分直澆道的直徑，應比噴嘴部分直澆道的直徑每邊放大 ~1mm。 ③噴嘴部分的出模斜度取 度，澆口套的出模斜度取 ~3 度。 ④分流錐處環(huán)形通道的截面積一般為噴嘴導入口的 倍左右，直澆道底部分流錐 的直徑 d3 一般情況下可按 第 29 頁 d ? d 2 ??( ~ ) d 2 3 2 1 式中 要求 d1—— 直澆道底部環(huán)形截面處的外徑， mm d2—— 直澆道小端（噴嘴導處入口處）直徑， mm 2 ⑤直澆道與橫澆道連接處要求圓滑過渡，其圓角半徑一般取 R5~20，以使金屬液流動 順暢。 臥室冷壓室壓鑄機直澆道的設計 直澆道一般由壓室和澆口套組成，在直澆道上的這一段，通稱為余料。 直澆道的設計要求 ① 直澆道直徑 D 根據(jù)鑄件所需比壓來選定。 ② 直澆道厚度 H 一般取直徑 D 的 1/2~1/3。 ③ 為保證壓射沖頭動作順暢，有利于壓力的傳遞和金屬液 充填平穩(wěn)，壓室內(nèi)徑與澆 口套內(nèi)經(jīng)應保持同軸度。 ④ 壓室和澆口套宜制成一體，如分開制造時應選擇合理的配合精度和配合間隙。 ⑤ 為了使直澆道從澆口套中順利脫出，可在靠近分型面一端長度為 15~25Mm 范圍 的內(nèi)孔處，設有 ~2 度的出模斜度。 ⑥ 正確選擇壓室和壓射沖頭的配合間隙 ⑦ 與直澆道相連接的橫澆道一般設置在澆口套的上方，防止金屬液在壓射前流入行 腔。 ⑧ 壓室和澆口套的內(nèi)孔，應在熱處理和磨精后再沿軸線方向進行研磨，其表面粗糙 度不得高 于 Ra 。 3..2..3 橫澆道的設計 橫澆 道是指從直澆道末端到內(nèi)澆口之間的通道．有時橫繞道可劃分為主橫澆道和過渡 橫澆道。 橫澆道的設計要點如下： 1)橫澆道的截面積應從直澆道起到內(nèi)澆口止，逐漸縮小．如在橫澆道中出現(xiàn)截面積擴 大的情況，金屬液流過這里時則會出現(xiàn)負壓，由此必然會吸收分型面上的空氣，增加金屬 液流動過程中的渦流。 2)圓弧形狀的橫澆道可以減少金屬液的流動阻力，但截面積應逐漸縮小，防止渦流裹 氣。圓弧形橫澆道出口處的截面積應比進口處減小 10％一 30％。 3)橫澆道應具其一定的厚度和長度，若橫澆道過薄，則熱量損失大；若過厚時冷卻速 度緩 慢，影響生產(chǎn)率，增大金屬消耗。保持一定長度的目的，主要對金屬液起到穩(wěn)流和導 向的作用。 4)橫繞道截面積在任何情況下都不應小于內(nèi)澆口截面積。多腔壓鑄模主橫澆道截面積 應大于各分支橫澆道截面積之和。 5)根據(jù)工藝上的需要可布置盲澆道，以達到改善模具熱平衡條件，容納冷污金屬液、 涂料殘渣和氣體的目的。 d ??d ??3 （