培训2-了解压铸

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1、压力铸造压力铸造 培训资料培训资料培训资料培训资料- - - -2 2 2 2 从认识从认识了解！了解！ 第1节 概述 长沙博大机械零部件有限公司长沙博大机械零部件有限公司 生产什么？生产什么？ 1.1 公司的主要产品铝合金压铸件 汽车发电机端盖汽车发电机端盖高压电器配件高压电器配件汽车油泵泵盖汽车油泵泵盖汽车起动机端盖汽车起动机端盖 锻压钢件锻压钢件 1.1 公司的主要产品铝合金压铸件 其他其他 5% 电力器材电力器材 5% 油泵类油泵类 10% 外壳爪极类 钢件 外壳爪极类 钢件 20% 起发电机端盖起发电机端盖 60% 铝合金压铸 件比例占80% 1.2 公司在供应链的位置 以电刷电盖和

2、驱动端盖为例： 供方：供方： 驱动端盖 驱动端盖 电刷端盖 驱动端盖 驱动端盖 电刷端盖 顾客：顾客： 长沙博世 长沙日立 长沙博世 长沙日立 发电机 起动机 发电机 起动机 主机厂：主机厂： 大众 五十铃 大众 五十铃 整车整车 发动机发动机 不仅要满足顾客 的要求，更要满 足主机厂的要求 不仅要满足顾客 的要求，更要满 足主机厂的要求 1.3 铝合金端盖的生产步骤 熔化保温熔化保温 压铸压铸 抛丸 清理 抛丸 清理 清洗包装清洗包装 机械加工 铣削车削 机械加工 铣削车削 第2节 压铸的特点和过程 到底有什么 不一样啊？ 到底有什么 不一样啊？ 2.1 压铸的特点 2.1.1 压铸的概念

3、什么是压铸？ 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。 将合金液注入压室向模具内射出打开动模 产品顶出将合金液注入压室向模具内射出打开动模 产品顶出 2.1 压铸的特点 2.1.2 压铸的三要素 产品形状 压铸方案 压力铸造压力铸造 原材料原材料压铸机压铸机模具模具 压铸条件合金特性 合金液处理 2.1 压铸的特点 2.1.3 压铸工艺的特点 与其他工艺有 什么区别？ 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50120MPa。 高压 高速 高温 金属液以高速充填型腔，通常在10 50米

4、/秒，有的还可超过 100米/秒，（通过内浇口导入型腔的线速度减去内浇口速度），因 此金属液的充型时间极短，约0.01 0.2秒内即可填满型腔。 一般铝合金的浇注温度620 680。 三“高”三“高” 压铸工艺：压铸工艺：就是将这三大要素有机地加以综合运用，能够稳定地、有 节奏地、高效地生产出外观、内在质量好、尺寸符合要求的铸件。 2.1 压铸的特点 2.1.3 压铸工艺的特点 压铸零件有什 么特色？ 1：产品质量好：1：产品质量好：铸件尺寸精度高；表面光洁度好；强度和硬度较高；尺寸 稳定，互换性好；可压铸薄壁复杂的铸件。 2：生产效率高：2：生产效率高：机器生产率高，卧式冷空压铸机平均八小时

5、可压铸600 700次；压铸型寿命长；易实现机械化和自动化。 3：经济效果显著：3：经济效果显著：一般不再进行机械加工而直接使用，或加工量很小，提 高了金属利用率，减少了大量的加工设备和工时； 压铸工艺的优势 压铸工艺的缺点 1：易产生气孔，一般不能进行热处理； 2：对内凹复杂的铸件，压铸较为困难； 3：高熔点合金（如铜，黑色金属），压铸型寿命较低； 4：不宜小批量生产，其主要原因是压铸模制造成本高。 2.1 压铸的特点 2.1.3 压铸工艺的特点 压铸工艺的优势 2.2 压铸的过程 2.2.1 压铸工艺的过程 以力劲压铸机为例 喷涂料 合模 给汤 压射 持压冷却 开模 顶出 取件 清理模具清

6、理模具 润滑冲头 机边保温 集中熔化 压铸操作循环压铸操作循环 配置涂料 详细介绍压 射的步骤。 详细介绍压 射的步骤。 让我们看段录像！ “压力铸造的一般知识” 2.2 压铸的过程 2.2.2 压铸工艺-压射过程 低速低速 将注入压室内的合金液运送至浇口。 这时，合金液表面不会产生波纹， 且可从排气口排放压室内的空气， 以防止空气进入合金液内。 但是，如果速度太慢，就会发生凝固； 速度太快，就会卷入空气。 高速高速 产品的成形。 从合金液满到压室浇道的位置开始高速启动。 压室、浇道內的空气排空。 浇口一般较窄，形成喷雾状，進入产品细小部份 ，完成品质较好的铸件。 产品內的空气不抽空会残留在产

7、品的內部。 增压增压 压制凝固產品。 合金液凝固前加压。 没有及时增压，铸件不致密。 高 速高 速增压增压低 速低 速 气泡气泡 压铸工艺特点决定的：排气、补缩、压扁气孔-必须面对的课题 为什么需要 增压？ 第3节 压铸的三要素 三要素真的有 这么重要？ 三要素真的有 这么重要？ 3.1 压铸的三要素原材料 3.1.1 对原材料的要求 良好的成型工艺性良好的成型工艺性 包括： 铸造成型工艺性 切削加工性 焊接性能 电镀性能 热处理性能等. 满足两方面 的要求 满足两方面 的要求 满足产品的使用要求满足产品的使用要求 包括： 合金的力学性能 物理性能 化学性能 3.1 压铸的三要素原材料 3.1

8、.2 原材料应有的特性 (1)具有良好的流动性具有良好的流动性，有利于成型结构复杂、表面质量好的压铸件。，有利于成型结构复杂、表面质量好的压铸件。 (2)结晶温度范围小结晶温度范围小，以防止压铸件产生缩孔和缩松缺陷。，以防止压铸件产生缩孔和缩松缺陷。 (3)线收缩率小线收缩率小，可降低铸件产生热裂倾向并易于获得尺寸精度较高的铸件。，可降低铸件产生热裂倾向并易于获得尺寸精度较高的铸件。 (4)高温时有足够的热强度和可塑性，高温脆性和热裂倾向小高温时有足够的热强度和可塑性，高温脆性和热裂倾向小，防止推出铸件 时产生变形和开裂。 ，防止推出铸件 时产生变形和开裂。 (5)在常温下有较高的强度在常温下

9、有较高的强度，以适应大型薄壁复杂压铸件的使用要求。，以适应大型薄壁复杂压铸件的使用要求。 (6)具有良好的加工性能和一定的抗蚀性能具有良好的加工性能和一定的抗蚀性能。 (7)成型过程中与型壁产生物理成型过程中与型壁产生物理-化学反应的倾向小化学反应的倾向小，防止黏模及相互合金化以 延长模具寿命。 ，防止黏模及相互合金化以 延长模具寿命。 目前得到广泛应用的压铸合金是目前得到广泛应用的压铸合金是有色金属有色金属，黑色金属由于熔点太 高，致使压铸模的使用寿命极低，因此极少采用。 ，黑色金属由于熔点太 高，致使压铸模的使用寿命极低，因此极少采用。 3.1 压铸的三要素原材料 3.1.3 原材料的分类

10、 锌合金、锌合金、铅合金、铅合金、锡合金锡合金 浇注浇注 温度：温度：410440 320350330350 铝合金、铝合金、镁合金、镁合金、铜合金铜合金 浇注浇注 温度：温度：610680 640690910990 由于模具材料寿命问题，目前较少采用。由于模具材料寿命问题，目前较少采用。 压铸压铸 合金合金 有色金属有色金属 低熔点合金低熔点合金 有色金属有色金属 高熔点合金高熔点合金 黑色金属黑色金属 注：浇铸温度一般以保温炉的金属液的温度来计量。 博大常用的博大常用的 铝锌合金铝锌合金 铝硅合金铝硅合金 铝镁合金铝镁合金铝铜合金铝铜合金 流动性好 收缩小 热裂倾向小 气密性较好 力学性能

11、较好 延伸率较低 流动性好 收缩小 热裂倾向小 气密性较好 力学性能较好 延伸率较低 压铸压铸 铝合金铝合金 3.1 压铸的三要素原材料 3.1.4 压铸铝合金的种类 Al-Si9Cu3 德国德国 Al-Si12Cu1(Fe) 德国德国 YL112 中国中国 YL108 中国中国 A380 美国美国 ADC12 日本日本 都是铝硅合金， 为什么要分开 用？ 力学性能很好力学性能很好 加工性好加工性好 焊接性好焊接性好 铸造性能不好铸造性能不好 耐蚀性不好耐蚀性不好 收缩率大收缩率大 耐蚀性优良耐蚀性优良 力学性能好力学性能好 加工性较好加工性较好 加工表面光亮加工表面光亮 重量轻重量轻 铸造工

12、艺复杂铸造工艺复杂 塑性良好塑性良好 强度较高强度较高 铸造性能不好铸造性能不好 耐蚀性差耐蚀性差 热裂倾向大热裂倾向大 3.1 压铸的三要素原材料 3.1.5 常用铝合金化学成分和机械性能 化学成分表化学成分表 由于成分的差异，机械性能也有不同，基本上介于以下范围： 抗拉强度：240317N/mm2 延 伸 率：1%3% 硬度：HB7085 难怪顾客要用不同 的材料。 这些元素 都有什么 用处？ 这些元素 都有什么 用处？ 3.1 压铸的三要素原材料 3.1.6 各元素在铝硅合金中的作用 硅：大多数铝合金的主要元素，改善合金在高温时的流动性，提高合金抗拉 强度，但使塑性下降，游离硅的硬度很高

13、，给切削加工带来很大的困难。 铜：可提高合金的流动性、抗拉强度和硬度以及表面光洁度，但降低了耐蚀 性和塑性，热裂倾向增大，压铸通常不用铝铜合金，而用铝-硅-铜合金。 镁：加入少量(0.20.3%)的镁可提高合金的强度极限、弹性极限、疲劳极 限及硬度，而其塑性有所降低。 锌：提高合金的流动性，但热裂倾向增加，抗耐蚀性有所降低。 铁：少量的杂质铁(0.61.4%)能降低铝合金在压铸过程中的粘模倾向，但 降低了力学性能，特别是冲击韧性和塑性。 锰：锰的存在能减少铁的有害影响，锰含量在0.4%以下时还能增加塑性， 一般铝合金中允许锰含量不超过0.5%，否则会引起偏析。 原来是这样啊！ 3.1 压铸的三

14、要素原材料 3.1.7 熔化设备 集中熔化炉 集中熔化炉 集中熔化炉 集中熔化炉 温度！ 除气！ 排渣！ 温度！ 除气！ 排渣！ 注意材料色标注意材料色标 为什么停炉就要 掏空铝水？ 节能、保护设备 3.2 压铸的三要素压铸模 3.2.1 压铸模的作用 压铸模是压铸生产中重要的工装，它对生产节拍压铸模是压铸生产中重要的工装，它对生产节拍,铸 件质量起着极为重要作用，它与压铸工艺、生产操作即 互相影响又互相制约 铸 件质量起着极为重要作用，它与压铸工艺、生产操作即 互相影响又互相制约, 关系极为密切。 其重要作用是： 关系极为密切。 其重要作用是： （1）决定着铸件形状和尺寸公差级）决定着铸件形

15、状和尺寸公差级. （2）浇注系统决定了熔融金属的填充状况）浇注系统决定了熔融金属的填充状况. （3）控制和调节压铸过程热平衡）控制和调节压铸过程热平衡. （4）模具的强度限制了压射比压的最大限度）模具的强度限制了压射比压的最大限度. （5）影响着压铸生产的生产效率）影响着压铸生产的生产效率. 3.2 压铸的三要素压铸模 3.2.2 压铸模的结构 压铸模压铸机铝合金液 成型系统成型系统： 就是由优质钢材围成的可以形成 零件的空腔。 浇注系统浇注系统： 就是将合金液引入成型系统，并 排除气体和杂质的通道。 模架系统模架系统： 由结构钢组成的用以支撑、定位、 导向的结构。 抽芯系统抽芯系统： 解决铸

16、件垂直于开模方向的凹槽 和孔洞成型后出模的机构。 顶出系统顶出系统： 就是方便将成型后的铸件从模具 内拿下来，并使顶杆复位。 模温系统模温系统： 保证模具的工作温度。 3.2 压铸的三要素压铸模 3.2.2 压铸模的结构 动模套 板 动模镶块 顶杆 固定板 支脚 分流 錐导柱 导套顶针 顶针推 板复位 针 螺钉 垫块 支脚紧 固螺钉 液 压抽芯装 置螺 钉 浇口套冷却水 套锲紧 块斜导 柱 导滑槽滑 块冷 却水管 以下是一幅较常见的压铸模结构爆炸图 3.2 压铸的三要素压铸模 3.2.2 压铸模的结构 抽芯动模芯静模芯 静模衬 动模衬 成型系统成型系统：形成压铸件的形状和尺寸，主要包括动静模衬、动静模芯、抽芯等。 H13等特殊钢种制造等特殊钢种制造 3.2 压铸的三要素压铸模 3.2.2 压铸模的结构 浇注系统浇注系统：将合金液引入成型系统，并排除气体和杂质的通道；包括直浇道、横 浇道、内浇口、集渣包、渣包入口、排气道、