【正文】 一次空循環(huán)時間（ s) 7 壓室直徑（ mm) 40/50/60 管路工作壓力（ MPa) 12 壓射比壓（ MPa） 30~120 油泵電機功率（ kW) 11 鑄件投影面積（ C㎡ ) 104~416 外形尺寸 (長 寬 高） 5030 1320 1740 12 圖 52 臥室冷室壓鑄機的組成 1— 控制室 2— 合模缸 3— 模具高度調(diào)節(jié)機構(gòu) 4— 曲肘支承座板 5— 動模座板 6— 模座板 7— 拉桿 8— 定模座板 9— 蓄能器 10— 增壓器 11— 壓射缸 12— 壓室與沖頭 13— 頂出缸 14— 底座與傳動液箱 15— 泵及電機 3. 壓鑄模的總體設(shè)計 壓鑄模的總體設(shè)計相當(dāng)重要，設(shè)計要正確合理，一旦某一設(shè)計過程出現(xiàn)差錯，則會影響壓鑄生產(chǎn)的順利進(jìn)行 ，也會對壓鑄件的質(zhì)量產(chǎn)生影響。經(jīng)查表比較發(fā)現(xiàn) J1113G 型臥室冷室壓鑄機符合要求。 11 分脹型力 ()10APF tg ????? 芯分 （ 22） 式中 F分 ：分脹型力； A芯 ：側(cè)向活動型心成型端面的投影面積（ cm）； ? ：楔緊塊的楔緊角，楔緊角度的確定是由側(cè)抽芯滑塊的斜角決定的，取 ? =13； 2= 11 2 38 13 cm? ? ? ?芯 0( 13 3. 7 40 ) / 10 13 24 7. 6F tg k N? ? ? ?分 鎖模力： K F +FF ? 主鎖 分（ ） 其中 k為安全系數(shù)，一般取 。 2 2 2A = 11 6 / 4 + % = m m 13 7. 34 cm? ? ? ?（ ） （ 1 30 ） 主脹型力： A*p= 10F主 （ 21） =137. 34 * 40 =549. 610 kN 其中 A— 投影面積。 而根據(jù)鎖模力選用壓鑄機是最常用的方法，對于尺寸較大的鑄 件，還需要進(jìn)行校核壓室容量、開模行程等參數(shù)，來保證壓鑄機選擇的正確性和合理性。在壓鑄生產(chǎn)時，不是隨便一臺壓鑄機都能滿足所有壓鑄產(chǎn)品的要求，這是因為不同的壓鑄機有不同的壓鑄能力和使用條件，例如壓鑄工作溫度不同，壓鑄合金種類不同，所以，在壓鑄不同的產(chǎn)品時，要根據(jù)具體情況選擇合適的壓鑄機，要正確的選用壓鑄機可以從兩個方面來考慮：首先，要考慮壓鑄件的類型，以及是小批量還是大批量生產(chǎn)，小批量生 產(chǎn)，可選用適應(yīng)性強，液壓簡單，能進(jìn)行快速調(diào)整的壓鑄機；其次要考慮鑄件的材料、結(jié)構(gòu)以及工藝參數(shù)； 鑄件的重量的選擇跟壓鑄機的選擇有關(guān)，鑄件的重量過大，普通壓鑄機承受不了，鑄件重量過小，大容量壓鑄機來生產(chǎn)就會造成資源浪費；鑄件尺寸過大，就會影響鑄件的出模；盡管影響壓鑄機的選擇因素很多，但我們主要是通過鎖模力來初選壓鑄機，在初選后在進(jìn)一步校正，確定壓鑄機。 缺點： ，出模時易發(fā)生形變； ； ，容易產(chǎn)生縮孔。 . 壓鑄件材料的選擇 根據(jù)《壓鑄模設(shè)計手冊》表 21壓鑄鋁合金的化學(xué)成分和力學(xué)性能，可選擇壓鑄件的材料為鋁合金 ZL108（ YZAlSi12Cu2Mg1）。R=r+(h+h1)/2 脫模斜度按《壓鑄模設(shè)計手冊》表 226 中推薦值來確定，內(nèi)、外表面配合面的最小脫模斜度分別是 0 39。鑄造圓角也是為了在澆注時，金屬熔體能流動順暢，型腔內(nèi)氣體亦容易排出。零件中有兩個鑄孔 ,其直徑為 3 mm ， 8個沉頭孔 ,直徑分別為 4 mm 和 3 mm；表面質(zhì)量為 m? 。 8 圖 1 端蓋零件圖 圖 2 端蓋零件三維圖 . 工藝性分析 由零件圖 2 端蓋零件三維圖知，該零件的結(jié)構(gòu)相對簡單，沿最大分型面的垂直面對稱，零件兩端帶有凸臺，為了脫模方便，基本上可以確定選擇雙分型面結(jié)構(gòu)。 . 壓鑄件的結(jié)構(gòu) 此次設(shè)計端蓋零件鑄件外徑尺寸為 116mm，由于尺寸較大，若采用一模多腔或多模多腔，則需要選用較大模具，由于壓鑄模生產(chǎn)成本高，主要用于大批量生產(chǎn)，就考慮實際適用性和經(jīng)濟效率來看，適宜采用一模一腔的形式；且采用斜滑塊側(cè)抽芯機構(gòu)；由于是圓形鑄件，結(jié)構(gòu)對稱均勻，澆注系統(tǒng)選擇中心澆口形式；推出機構(gòu)選擇推桿形式。 2. 工藝準(zhǔn)備 合理的鑄件結(jié)構(gòu)和形狀，可以使得加工制造方便，不容易形成鑄造缺 陷，也有利于保證壓鑄件的質(zhì)量。另一方面，加大壓鑄技術(shù)的研究力度，開發(fā)出一種性能優(yōu)異的壓鑄機，提高壓射比壓，改善模具結(jié)構(gòu)，力求能用壓鑄生產(chǎn)出一系列質(zhì)量上乘的壓鑄件，并且壓鑄件能進(jìn)行熱處理，也能在高溫下工作。要解決目前壓鑄遇到的難題，一方面可以開發(fā)一種新型材料，這種材料要有很高的強度和硬度，抗疲勞性。還有就是壓鑄機和壓鑄模價格很高，成本也是關(guān)鍵。（ 4）受材料限制，對如銅合金高熔點材料進(jìn)行長期的壓鑄生產(chǎn)、模具很容易很快的報廢。液態(tài)合金沖型速度極快，流態(tài)和不穩(wěn)定，型腔中的氣體很難排除干凈，流體前端也容易形成熔渣，這些使得壓鑄件中有氣孔和夾雜物和縮孔 、疏松缺陷，使壓鑄件不宜進(jìn)行熱處理和高溫下工作。還有某一類合金，只有幾 種牌號才能做壓鑄材 7 料，這時壓鑄是的急冷和劇烈收縮容易導(dǎo)致壓鑄件產(chǎn)生嚴(yán)重的裂紋。 研究或解決問題 盡管壓鑄有很多優(yōu)勢，但并不是無可挑剔的，像其他工藝方法一樣，壓鑄也存在一些需要進(jìn)一步改進(jìn)的問題，目前，主要存在 的問題有： (1）壓鑄的合金牌號和類別受到限制；壓鑄模對材料有一定的要求，高熔點材料用壓鑄進(jìn)行長期生產(chǎn)，壓鑄模承受不起。在 Et 本， Toshiba 公司的多功能壓射結(jié)構(gòu)采用高精度液壓伺服閥 (直 動型先導(dǎo)伺服閥， Direct operated pilot servo valve)，其流量為 7000L／ s，閥的響應(yīng)時間為 5ms，系統(tǒng)反應(yīng)時間為 13ms，可在 20ms內(nèi)將速度從 0升高到 lOm／ s，相對于沖頭位置，作為速度的切換點進(jìn)行輸入可有 10 個點，在各點之間可進(jìn)行加速、減速并配以 Toscast 控制系統(tǒng)，實現(xiàn)壓鑄機的綜合控制。此外，主要 以熱室機著稱于世的 Frech公司擁有 M 系列和 RC系列的壓鑄機， 前者根據(jù)需要即可采用實時壓射控制，也可進(jìn)行常規(guī)三級壓射，后者為實時壓射控制壓鑄機。 目前，這些 有能力的 公司 在掌握成熟的壓鑄技術(shù)后，不再單純對外出售，憑借著得天獨厚的壓鑄知識和技術(shù)，對外提供技術(shù)支持。 工業(yè)發(fā)達(dá)國家 的研究者們有一種高度的負(fù)責(zé)精神，工作嚴(yán)謹(jǐn)，喜歡挑戰(zhàn)高難度的工作， 92年北美壓鑄協(xié)會專門為壓鑄的發(fā)展，發(fā)起了有關(guān)壓鑄的研究 課題，正是因為他們關(guān)注壓鑄工業(yè)的研發(fā)工作，僅僅幾年內(nèi)，壓鑄高新技術(shù)的研究取得了一次又一次的突破，制出了實時壓射控制壓鑄機，帶動了更多的企業(yè)和大學(xué)對研發(fā)工作的重視。模具產(chǎn)品遠(yuǎn)銷歐美國家，在大陸也占了很大比例的市場。中國臺灣模具產(chǎn)值主要來自塑料模具，塑料模具占市場比例的 45%，壓鑄模具僅占 8 個百分比。 98 年，臺灣的模具生產(chǎn)值就將近達(dá) 20億美元， 1999年到 2021 年期間，由于遭遇到經(jīng)濟危機，模具產(chǎn)值產(chǎn)生了了小滑坡，兩年內(nèi)直降了 20多個百分點。他們在壓鑄技術(shù)上也許不是最拔尖的，但是模具生產(chǎn)能力絕對是屬于世界一流水平的。以澳大利亞的模具發(fā)展為例，澳大利亞有一套很實用的管理方法，一個規(guī)模很小的模具企業(yè)生產(chǎn)效率卻極高，員工 人數(shù)一般不超過百人，最大的也只有五百人左右。國外壓鑄行業(yè)的競爭十分激烈，為了在壓鑄行業(yè)爭得一席之地，模具市場競爭者們，都積極投入壓鑄機的研究工作，以期能夠研制出他們特有的、能實現(xiàn)其他壓鑄機所不能實現(xiàn)的功能的壓鑄機。 而北美中的美國在壓鑄行業(yè)算得上這個行業(yè)的巨頭，當(dāng)然加拿大也算得上壓鑄行業(yè)的佼佼者，他們對壓鑄技術(shù) 已經(jīng)相當(dāng)成熟，擁有絕對技術(shù)權(quán)威。最后，經(jīng)濟發(fā)展迅速的大國，主要是印度；印度和中國一樣人口基數(shù)大，地域廣 ，發(fā)展模式屬于勞動密集型，模具工業(yè)技術(shù)主要集中在少數(shù)大型國有企業(yè)。 國外壓力鑄造的發(fā)展動態(tài) 國外壓力鑄造的發(fā)展我們可以從多個方面來分析，首先是日本、美國、法國、德國等工業(yè)發(fā)達(dá)國家，這些發(fā)達(dá)國家的主要特點是，他們的模具市場大，發(fā)展速度快，掌握著最新壓鑄技術(shù)，具備獨立開發(fā)各種模具的能力，他們所生產(chǎn)的模具除了可以滿足 本國的要求外，更能實現(xiàn)對外出口，他們在技術(shù)上占有壓倒式優(yōu)勢。 2021 年，我國的壓鑄件總產(chǎn)量已達(dá) 萬噸，其中鋁壓鑄件已達(dá) 萬噸、 鋅壓鑄件已達(dá) 萬噸、鎂壓鑄件 1已達(dá) .83 萬噸、銅壓鑄件已達(dá) 萬噸。壓鑄機的單機生產(chǎn)能力、最高壓射比壓和充填速度、可加工的壓鑄件大小以及壓鑄工程自動化技術(shù)都得到了較大水平提高。 近二十多年來，隨著材料科學(xué)與技術(shù)以及航空航天、汽車、摩托車、機械制造、電子、輕工業(yè)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是對提高生產(chǎn)效率、縮短生產(chǎn)周期和節(jié)能降耗減排的強 5 烈要求，壓鑄技術(shù)作為無切削、少切削的近終形制造技術(shù)受到高度重視，國內(nèi)外對壓鑄技術(shù) 都進(jìn)行了大量的研究與開發(fā)，壓鑄技術(shù)和產(chǎn)業(yè)得到了更快更好的發(fā)展，已從傳統(tǒng)壓鑄時期走入了現(xiàn)代壓鑄技術(shù)時代，正在成為一種很有前途的、重要的先進(jìn)制造技術(shù)。內(nèi) 陸作為中國臺灣的主要模具市場，對臺灣的經(jīng)濟做出了巨大的貢獻(xiàn)，與此同時，臺灣也在一定程度上帶動了大陸壓鑄行業(yè)的發(fā)展，臺灣企業(yè)富士康在大陸遍地開花，作為全球五百強企業(yè)，近年來，富士康更是穩(wěn)居美國財富排前 30 名，富士康是中國臺灣在大陸模具生產(chǎn)基地的代表。我國對大型壓鑄機的需求，主要通過向國外采購，同時也抓緊研制先進(jìn)的壓鑄來擺脫國外的壓制，真正實現(xiàn)獨立自主地生產(chǎn)全過程，近年來以取得明顯成效。目前正在發(fā)展具有更大壓鑄能力的壓鑄設(shè)備，如 2021t、 2800t的壓鑄機。從此，我國不僅掌握了常規(guī)壓鑄生產(chǎn)工藝，自行設(shè)計制造了壓鑄模，對一些新壓鑄工藝（如真空壓鑄和黑色金屬壓鑄）也進(jìn)行了深入研究，壓鑄件逐步應(yīng)用到了農(nóng)機、機床、辦公用具、軍工等領(lǐng)域。雖然這時的壓鑄技術(shù)并不是很成熟，但這時已經(jīng)有人開始利用熱軋室生產(chǎn)出了一些小件的鋅鋁合金飾件，壓鑄生產(chǎn)得到應(yīng)用 ，壓鑄技術(shù)開始有了較大的進(jìn)步。我們不難想象未來壓力鑄造的應(yīng)用范圍將越來越廣。我們生活中就碰到很多壓鑄產(chǎn)品，如汽車端蓋零件、鋁合金臉盆、方向盤、底盤等等，多不勝數(shù)。 壓鑄生產(chǎn)有很多優(yōu)點，但由于壓鑄受到材料的局限，壓鑄目前只適用在鋅、鋁合金等一些材料中，但并非其他的材料就不能被應(yīng)用到壓鑄生產(chǎn)上，只是一些高熔點或特殊 4 系列的合金，在用壓鑄進(jìn)行生產(chǎn)時，會嚴(yán)重?fù)p壞壓鑄模，造成再生產(chǎn)出的壓鑄件的尺寸會產(chǎn)生很大的差別。 (2) 盡管壓力鑄造有許多優(yōu)點 ，但有一些材料會因為壓力鑄造的局限性，很難用于實際生產(chǎn)，譬如黑色金屬，黑色金屬熔點高 ,其壓型使用壽命也很短 ,故此黑色金屬一般很難通過壓鑄來進(jìn)行實際生產(chǎn) (3)壓鑄生產(chǎn)要想盈利，必須是大批量生產(chǎn)，這就使得只需小批量零件只能依靠其他加工方法。如果對成型的壓鑄件再次進(jìn)行熱處理或是在高溫下工作，留存在型腔內(nèi)氣體會影響壓鑄件的質(zhì)量，嚴(yán)重的會使逐漸開裂。 （ 8） 廠家無論采用何種加工方法來生產(chǎn)零件，歸根到底都是為了盈利，由于壓鑄生產(chǎn)效率 高，當(dāng)廠家要大量生產(chǎn)某零件時，采用壓鑄是不二之選。 （ 6） 壓力鑄造生產(chǎn)零件的工藝流程短、操作簡易，自動化程度高，設(shè)備占用工作場地少。 （ 5） 壓鑄生產(chǎn)效率極高，隨著機械化、自動化程度的提高，極大的縮短了生產(chǎn)周期。 （ 3） 壓力鑄造相對其他加工方法而言，有更高的尺寸和表面精度，壓鑄生產(chǎn)的零件基本上不用再次加工，配合度很高，或可直接投入使用，表面粗糙度在 R m ~ R m??范圍內(nèi)。壓力與其他鑄造方法相比較，壓鑄 具有多方面的優(yōu)點： 壓力鑄造的優(yōu)點： （ 1)壓鑄可以生產(chǎn)出形狀復(fù)雜、輪廓清晰、薄壁、深腔的壓鑄零件，且一般都是一次成型，有時只要個別部位修正，甚至不需進(jìn)行機械加工就可以直接使用。 . 壓力鑄造的優(yōu)缺點及其應(yīng)用范圍 在高速發(fā)展的當(dāng)今社會，汽車，摩托車，家店，數(shù)碼等行業(yè)高速發(fā)展，此時單一的生產(chǎn)模式難以再滿足市場需求，而人們對產(chǎn)品的性能及其質(zhì)量的要求越來越高，工廠開始追求一種能生產(chǎn)出高質(zhì)量、高效率的加工方法，壓力鑄造。運用壓鑄生產(chǎn)的零件，精度很高，基本上不用進(jìn)行二次加工處理，甚至可以直接投入市場。壓鑄和其他鑄造方法不同的是，壓鑄是在高壓和高速下實現(xiàn)充填成型過程的，相對其他鑄造方法，壓鑄的壓射比壓非常大，最高可達(dá)500Mp，甚至更高，充填速度極快，充填時間極短。