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精密車削加工,壓鑄工藝特點(diǎn)及操作
壓鑄工藝就是機(jī)器、模具和合金三大要素;將壓力、速度及時(shí)間統(tǒng)一過程。
1、壓力:是使鑄件獲得組織致密和輪廓清晰的重要因素;2、壓射力:是壓射機(jī)構(gòu)中推動(dòng)壓射活塞運(yùn)動(dòng)的力,按千紐計(jì)算:機(jī)臺(tái)噸位10比1,3、比壓:是壓室內(nèi)熔融融金屬在單位面積上所受的壓力,是由壓射力與壓室截面積的比值關(guān)系的結(jié)果,公式:P比=P射/F室P比—比壓(帕)壓力的作用和影響:比壓增大,結(jié)晶細(xì);細(xì)晶層增厚,填充特性改善,表面質(zhì)量提高,氣孔影響減輕,但抗拉強(qiáng)度提高,延伸率有所降低。
對(duì)填充條件的影響:在高比壓作用下填充型腔,合金溫度升降高,流動(dòng)性改善,有利于鑄件質(zhì)量提高。
2、影響壓力的因素:
1),熔點(diǎn)高,有效率比壓越大;2),合金液溫度高,模具溫度過低,壓力損耗增大;3),鑄件結(jié)構(gòu)和澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì),阻力大,壓力效率越低;4),分調(diào)壓射力,增壓系統(tǒng),能改善壓射特性,提高鑄件質(zhì)量;3、壓射過程中壓力的變化:
1),過低壓射(一般不超過0.3米/秒),2),高速壓射(1-5米秒),3),建壓0.05-0.03秒,4比壓的選擇:
1),根據(jù)壓鑄件的強(qiáng)度要求選擇比壓,一般鑄件選用480公斤。力/平方厘米,密度高的鑄件選擇940公斤。力/平方厘米,2),根據(jù)鑄件的壁厚考慮:
薄壁鑄件------內(nèi)澆口薄,阻力大,填充時(shí)比壓大;厚壁鑄件------內(nèi)澆口厚,阻力小,填充時(shí)比壓??;形狀復(fù)雜鑄件------內(nèi)澆口速度,機(jī)臺(tái)合模力,模具強(qiáng)度都要考慮。
3、脹型力和鎖模力;分脹型力又稱反壓力,各側(cè)壁方向稱側(cè)脹型力
4、壓射速度:
1),通常以沖頭速度和內(nèi)澆口速度兩種,2),壓射速度慢速?zèng)_頭推動(dòng)金屬液至內(nèi)澆口0.3米/秒,3),快速內(nèi)澆口填充滿型腔4-9米/秒,快壓射作用的影響,提高壓射速度,功能轉(zhuǎn)為熱能,流動(dòng)性好,有利于消除流痕,冷隔等缺陷,提高機(jī)械性能和珍面質(zhì)量,壓射速度的選項(xiàng)擇和考慮因素:
1),具導(dǎo)熱和比熱性,凝固溫度范圍。
2),模具溫度低速度可低,反之速度可高。
3),復(fù)雜的鑄件采用高壓射速度。
內(nèi)澆口速度15-70米/秒,(金屬液)4、沖頭壓射速度與內(nèi)澆口速度的關(guān)系:
沖頭壓奧射速度越高,則金屬液經(jīng)口速度越高。
5、速度的選項(xiàng)擇:
1),直澆道15-25米/秒,2),橫澆道20-35米/秒,內(nèi)澆口碑載道30寬大70米/秒,薄鑄件3毫米以不的選肜內(nèi)澆口速度38-46米/秒,厚鑄件5毫米選用內(nèi)澆口速度46-40米/秒,較厚鑄件5毫米以上選用內(nèi)澆口速度47-27毫米秒,調(diào)節(jié)器整方法:調(diào)節(jié)器整壓射沖頭速度,更換壓室直徑,改變內(nèi)澆口截面積,6、壓力。速度的測(cè)定和分析:
1)、壓鑄參數(shù)測(cè)試儀,一級(jí)、二級(jí)及增壓轉(zhuǎn)換點(diǎn)時(shí)間,
2)、增壓起點(diǎn)對(duì)壓鑄質(zhì)量的影響:
當(dāng)一級(jí)起始后填充80%時(shí),換二級(jí)及增壓起始轉(zhuǎn)換點(diǎn)時(shí)間,最后持壓,否則將影響質(zhì)量。
3)、壓射沖頭磨損受阻,壓射不暢對(duì)壓鑄參數(shù)的影響;4),壓射室和沖頭磨損原因的分析:
壓射室與沖頭的配合度間隙小于0.1毫米,沖頭與壓室來(lái)回磨擦產(chǎn)生高溫易損,壓室直徑變大,沖頭變小,將沖頭有鋁屑卡住,影響壓室傳遞速度及壓而不服力,至所以沖頭要使用耐高溫的潤(rùn)滑油,壓射桿必開通冷卻水,同時(shí)也要選擇沖頭材料,一般選用球墨鐵或鈹青銅等。
與其他金屬成型工藝相比,壓鑄的特點(diǎn)為:
(1) 生產(chǎn)率極高,生產(chǎn)過程容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。一般冷壓室壓鑄機(jī)每八小時(shí)可壓鑄600~700次,熱壓室壓鑄機(jī)每八小時(shí)可壓鑄3 000~7 000次。而且一幅壓鑄模中的型腔往往不止一個(gè),這樣生產(chǎn)的壓鑄件數(shù)也就成倍地增加了。
(2) 鑄件的尺寸精度高,其尺寸穩(wěn)定、一致性好、加工余量少而且有很好的裝配性。壓鑄件的精度可達(dá)IT11~IT13級(jí),有時(shí)可達(dá)IT9級(jí)。表面粗糙度值一般為Ra0.8~3.2,最低達(dá)Ra0.4。一般壓鑄件只需對(duì)少數(shù)幾個(gè)尺寸部位進(jìn)行機(jī)械加工,有的零件甚至于不需機(jī)械加工就可直接裝配使用。這樣材料利用率高,可達(dá)60%~80%,毛坯利用率達(dá)90%。
(3) 鑄件組織致密,具有較高的強(qiáng)度和硬度。由于壓鑄時(shí)金屬液是在壓力下凝固的,又因高速充填,冷卻速度極快,使鑄件表面生成一層冷硬層(約0.3~0.8 mm),該層的金屬晶粒細(xì)小,組織致密。所以壓鑄件強(qiáng)度和硬度較高,堅(jiān)實(shí)耐磨。當(dāng)壓鑄件壁厚適當(dāng)且均勻時(shí),其強(qiáng)度更高。
(4) 可以壓鑄形狀復(fù)雜、輪廓清晰的薄壁深腔鑄件,因?yàn)榻饘僖涸诟邏合履鼙3指叩牧鲃?dòng)性。壓鑄件最小壁厚鋅合金可達(dá)到0.3 mm,鋁合金約為0.5 mm。最小鑄出孔徑為 0.7 mm,可鑄螺紋的最小螺距為0.75 mm。
(5) 鑲鑄法可省去裝配工序,簡(jiǎn)化制造工藝。在壓鑄件的特定部位上可以直接嵌入所需的其他材料的制件,例如磁鐵、銅套、絕緣材料等嵌件以滿足特殊要求,既省去了裝配工序,又簡(jiǎn)化了制造工藝。
(6) 鑄件內(nèi)部有氣孔存在,但一般仍能滿足使用要求。由于金屬液充填速度極快,充填時(shí)卷入型腔中的氣體很難完全排除,致使壓鑄件內(nèi)常有氣孔及氧化夾雜物存在,從而降低了壓鑄件的質(zhì)量。因此,一般壓鑄件不能進(jìn)行熱處理,也不宜在高溫下工作。同樣,也不希望進(jìn)行機(jī)械加工,以免鑄件表層下的氣孔露出來(lái)。
(7) 壓鑄機(jī)的壓室和壓鑄模型腔的材料限制了壓鑄合金的種類。高熔點(diǎn)的黑色金屬因其壓鑄模使用壽命短而目前難以在實(shí)際生產(chǎn)中壓鑄。在同一種合金中,又有牌號(hào)限制,這是因?yàn)閴鸿T過程的特點(diǎn),如激冷、收縮應(yīng)力、成型時(shí)的充填條件等造成的。
(8) 壓鑄件的尺寸受壓鑄機(jī)鎖模力及裝模尺寸的制約,故大型壓鑄件的生產(chǎn)受到限制。目前大型壓鑄機(jī)有所發(fā)展,大型零件的壓鑄問題正逐漸得到解決。
(9) 壓鑄工藝只適用于大批量生產(chǎn)。由于壓鑄機(jī)價(jià)格高,壓鑄模制造費(fèi)用高、工時(shí)長(zhǎng)、維修費(fèi)用也高,故生產(chǎn)總成本高,不宜小批量生產(chǎn)。