如何選擇壓鑄機(jī)

1、word如何選用壓鑄機(jī)壓力鑄造作為一種尺寸精度好、生產(chǎn)效率高的鑄造方式，被廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車、五金、玩具、電工、電子等行業(yè)的有色金屬生產(chǎn)，并呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的上升趨勢。壓鑄機(jī)的選用是壓鑄生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)，對后續(xù)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品本錢、生產(chǎn)管理等有著非常重要的影響，以下就如何選用壓鑄機(jī)簡要介紹。1、根據(jù)產(chǎn)品的特點選擇壓鑄機(jī)類型1.1壓鑄機(jī)的分類：壓鑄機(jī)通常按其壓室的工作狀態(tài)分為熱室壓鑄機(jī)和冷室壓鑄機(jī)，熱室壓鑄機(jī)的壓室浸在保溫坩堝內(nèi)的液態(tài)金屬中，壓射機(jī)構(gòu)安裝在保溫坩堝的上方；冷室壓鑄機(jī)的壓室與保溫爐是分開的，壓鑄時從保溫爐中取出金屬液注入壓室后進(jìn)行壓鑄。冷室壓鑄機(jī)按其壓室與壓射機(jī)構(gòu)的位

2、置區(qū)分，將壓室和壓射位置處于水平位置的稱為臥式冷室壓鑄機(jī)，將壓室和壓射機(jī)構(gòu)處于垂直位置的稱為立式壓鑄機(jī)，立式壓鑄機(jī)中垂直壓射并垂直方向開模的稱為全立式壓鑄機(jī)。 1.2熱室壓鑄機(jī)的特點 熱室壓鑄機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)；不需要澆鑄程序，工序簡單，生產(chǎn)效率高；熱損失少，金屬損耗少；金屬液始終在密閉通道中，氧化夾雜物不易卷入，進(jìn)入型腔的金屬液干凈，鑄件質(zhì)量好；壓射比壓小，壓射過程中沒有增壓段；壓室、沖頭、鵝頸管、噴嘴等熱作件壽命短，更換不方便。目前的壓鑄生產(chǎn)中，熱室機(jī)通常壓鑄生產(chǎn)鋅、錫、鉛等低熔點合金和小型、薄壁鎂合金壓鑄件，多數(shù)合模力小于160T，大于400T的很少。而鎂合金由于其

3、成型特點，采用熱室、冷室生產(chǎn)都有，生產(chǎn)鎂合金的熱室機(jī)，合模力通常小于650T。1.3臥式冷室壓鑄機(jī)的特點： 冷室壓鑄機(jī)規(guī)格型號全面，對產(chǎn)品尺寸及合金種類的適應(yīng)范圍廣，生產(chǎn)操作簡便，生產(chǎn)效率高，可與自動化周邊設(shè)備聯(lián)機(jī)實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，壓射行程的分段控制、調(diào)節(jié)容易實現(xiàn)，對不同要求的壓鑄件工藝的滿足性好。缺點是壓射過程金屬液熱量損失大，金屬液與空氣接觸，容易卷入氧化夾雜物及空氣，對高致密度或要求熱處理的產(chǎn)品須采取特殊的工藝。 目前臥式冷室壓鑄機(jī)主要用于鋁、鎂、銅等有色合金的生產(chǎn)，黑色金屬的壓鑄應(yīng)用極少。冷室壓鑄機(jī)合模力從幾十噸到幾千噸都有，目前最大的冷室壓鑄機(jī)為德國米勒萬家頓生產(chǎn)的5500T壓鑄機(jī)。1

4、.4立式壓鑄機(jī)的特點： 立式壓鑄機(jī)的金屬液壓射過程中卷入氣體少；方便于中心澆鑄系統(tǒng)設(shè)置；維修與操作麻煩，生產(chǎn)過程中有切斷和料餅推出程序，生產(chǎn)效率低；以中小型機(jī)為主，生產(chǎn)過程中用量較少；目前立式壓鑄機(jī)主要用于電機(jī)轉(zhuǎn)子等特殊產(chǎn)品的壓鑄生產(chǎn)。隨著臥室冷室壓鑄機(jī)壓射性能的不斷提高，為提高生產(chǎn)效率，目前微電機(jī)轉(zhuǎn)子已越來越多的采用臥式冷室壓鑄機(jī)生產(chǎn)。2、根據(jù)產(chǎn)品與模具方案選擇壓鑄機(jī)規(guī)格2.1計算鎖模力根據(jù)壓鑄產(chǎn)品選擇壓鑄機(jī)，一項很重要的工作是計算壓鑄機(jī)的鎖模力是否滿足，壓鑄機(jī)的鎖模力必須大于壓鑄時產(chǎn)品產(chǎn)生的漲型力，漲型力通常的計算方式為用模具分型面上承受金屬壓力局部的投影面積乘以鑄造比壓。如下列圖所示：

5、圖1投影面積A：包括如圖1所示產(chǎn)品、澆道、料餅、及溢出局部的總面積, 特別注意不要漏算排氣道局部，通常在未做模具詳細(xì)方案的情況下，以產(chǎn)品投影面積的1.2-1.5倍作為總的壓鑄投影面積。壓鑄比壓Pi, 通常采用400-1000Kg/cm²，當(dāng)壓鑄產(chǎn)品要求耐壓和防止?jié)B漏時，往往采取較高的壓鑄比壓。漲型力FA×Pi壓鑄機(jī)的鎖模力與漲型力須滿足 T K×F,K為平安系數(shù)，一般取為1.1在實際生產(chǎn)情況下，計算合模力選用壓鑄機(jī)時，需注意考慮以下幾個問題：1) 分型面位置特殊的方案：對于圖2所示的產(chǎn)品，長450mm，寬300mm，高度200mm，平均壁厚7mm，產(chǎn)品重量2.1K

6、g。450300圖2如果按通常方式核算鎖模力：產(chǎn)品投影面積156cm²，壓鑄投影面積取產(chǎn)品面積的1.5倍，壓鑄投影面積為234 cm²，產(chǎn)品要求耐壓檢測2.5Kg/ cm²，所以壓鑄比壓取800 Kg/ cm²，計算漲型力為184T，選用200T壓鑄機(jī)可以生產(chǎn)。如果做一下壓鑄模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，就會發(fā)現(xiàn)，200T壓鑄機(jī)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足該產(chǎn)品的工藝需要的：產(chǎn)品分型面正好在產(chǎn)品投影面積最小的截面，型腔較深，需要考慮充分的排氣結(jié)構(gòu)，因而，壓鑄投影面積大大超過產(chǎn)品投影面積，為產(chǎn)品投影面積的近3倍；產(chǎn)品外形尺寸大，有兩個側(cè)抽芯，需要壓鑄機(jī)具備較大的導(dǎo)柱間距；根據(jù)產(chǎn)品澆鑄重

7、量，計算壓室充滿度，壓室直徑選取Ø90mm；產(chǎn)品型腔較深，需要大的充型能量，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)考慮以上綜合因素，最終選用650T壓鑄機(jī)生產(chǎn)。2) 壓射受力中心與設(shè)備中心偏離較大的情況：如上示意圖所示，對同一長方形壓鑄產(chǎn)品，采用不同的工藝方案時，產(chǎn)生的漲型力可能根本相同，但漲型力在四根導(dǎo)柱上的分布是不均衡的，所需要的壓鑄機(jī)合模力也不相同。采用圖4所示布局方式，漲型力在四根導(dǎo)柱上的分布根本一致，所需合模力最?。徊捎脠D3所示結(jié)構(gòu)，在B導(dǎo)柱承受的漲型力最大，所選取合模力應(yīng)大于B導(dǎo)柱承受漲型力的四倍，否那么會產(chǎn)生合金從模具右上角噴出的危險。采用圖5所示結(jié)構(gòu)，在A、B導(dǎo)柱承受的漲型力大于C、D導(dǎo)

8、柱承受力，所選取合模力應(yīng)大于A或B導(dǎo)柱承受漲型力的四倍，否那么會產(chǎn)生合金從模具上方噴出的危險。上圖中，圖3結(jié)構(gòu)所需合模力最大，圖4結(jié)構(gòu)所需合模力最小。當(dāng)壓鑄受力中心偏心較大時，應(yīng)分別核算作用在每一根導(dǎo)柱上的漲型力，按導(dǎo)柱受力最大值選取壓鑄機(jī)合模力。3)滑塊抽芯投影面積較大的情況參見圖6： 圖6 當(dāng)模具存在滑塊抽芯時，壓鑄過程中，金屬液對滑塊產(chǎn)生側(cè)推力Fm，此力作用在鎖緊塊上，分解為垂直于鎖緊塊方向的力及漲型力Fz，通常情況下角度 æ15°，當(dāng)抽芯投影面積很小時，漲型力Fz可忽略不計。但當(dāng)抽芯投影面積較大時，那么必須計算抽芯產(chǎn)生的漲型力，否那么，會產(chǎn)生合模力缺乏，金屬液飛濺和

9、滑塊壓射過程中后退的危險，影響產(chǎn)品精度，F(xiàn)ztanæ×Fm。根據(jù)合模力選型壓鑄機(jī)時，必須將產(chǎn)品的模具具體工藝結(jié)構(gòu)一起考慮，建議不要在漲型力大于壓鑄機(jī)鎖模力條件下生產(chǎn)，否那么會產(chǎn)生飛料危險，產(chǎn)品尺寸精度及質(zhì)量很難保證，同時加劇壓鑄機(jī)運動局部的磨損，壓鑄機(jī)壽命也會受到極大損害。2.2確認(rèn)壓鑄機(jī)的相關(guān)參數(shù)： 中選定壓鑄機(jī)的鎖模力后，通常需要根據(jù)產(chǎn)品的模具方案對壓鑄機(jī)的以下參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)：1) 壓鑄模具厚度是否在壓鑄機(jī)有效模具厚度調(diào)節(jié)范圍內(nèi)；2) 壓鑄機(jī)的開模行程能否保證產(chǎn)品的正常取出；3) 壓鑄機(jī)導(dǎo)柱內(nèi)距能否滿足模具的外輪廓尺寸的安裝，模具是否在型板T型槽的有效范圍內(nèi)，特別注意確認(rèn)

10、模具抽芯或其他凸出部位是否與壓鑄機(jī)導(dǎo)柱及其它附屬機(jī)構(gòu)干預(yù)；4) 根據(jù)壓鑄模具定模厚度，確認(rèn)壓鑄機(jī)沖頭推出距離是否能滿足產(chǎn)品料餅的跟出；5) 確認(rèn)壓鑄機(jī)的推出距離，能否保證產(chǎn)品的推出需要。5根據(jù)產(chǎn)品澆鑄重量，計算壓室充滿度，選定壓室內(nèi)徑：壓室直徑需與澆鑄重量保持下面的關(guān)系：澆鑄金屬液的體積/壓射室容積包含壓射室與模具澆口套局部容積x100%75%，即：要使?jié)茶T金屬的體積為壓室容積的75以下，一般超過75，澆鑄口在被沖頭封住之前，金屬液就會從澆鑄口溢出。通常情況下，以最大值為60為標(biāo)準(zhǔn)，在實際生產(chǎn)時，選取壓室的充填率既要考慮利于排出壓室內(nèi)的氣體，又要考慮，金屬液充填動能的損失，當(dāng)壓室充滿度較高時，

11、高速充填段較長，由于金屬液通過內(nèi)澆口產(chǎn)生很大的阻力，沖頭運動被減速，導(dǎo)致后充填部位能量缺乏，產(chǎn)品末端易產(chǎn)生流動缺陷 ，所以實際使用壓室的充填率一般在30-50%。2.3、核算壓鑄機(jī)壓射性能是否滿足產(chǎn)品需要 壓鑄機(jī)的壓射性能是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素，對一些大型、性能要求高的產(chǎn)品，還需要對壓射系統(tǒng)的特性P-Q²圖進(jìn)行分析，核算所選用壓鑄機(jī)的壓射性能是否滿足產(chǎn)品壓射能量的需求。在壓射系統(tǒng)能量滿足的情況下，對要求致密、耐壓的壓鑄件，要求壓射系統(tǒng)具有良好的低速性能、加速性能與增壓性能，對薄壁或外觀要求高的產(chǎn)品，那么要求壓射系統(tǒng)具有良好的高速與加速性能。根據(jù)以上參數(shù)的計算，通常即可以選定壓鑄機(jī)的

12、機(jī)型3、根據(jù)生產(chǎn)工藝管理的要求與產(chǎn)品需要選配壓鑄機(jī)附屬功能 隨著近年來對產(chǎn)品精密化、輕量化的要求，壓鑄作為一種高效的精密成型技術(shù)得到了更廣泛的應(yīng)用，不同的使用環(huán)境，對壓鑄件提出了更高的使用要求，比方無氣孔、可焊接、可熱處理等等，為適應(yīng)產(chǎn)品的需要，壓鑄機(jī)的控制系統(tǒng)、壓射性能、自動化及輔助工藝等方面有了很大開展，這些新的技術(shù)有些屬于壓鑄機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置，有些屬于選配裝置，在選擇壓鑄機(jī)時，需要根據(jù)企業(yè)和產(chǎn)品的實際需要，對這些功能進(jìn)行選?。?.1快速模具交換系統(tǒng)適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)和大型模具交換的需要，大大減少模具交換的時間，提高生產(chǎn)效率：1) 模具快速壓緊裝置，采用液壓自動鎖緊系統(tǒng)，替代原來的模具壓板

13、螺栓鎖緊機(jī)構(gòu)參見圖7。 圖7 圖82) 導(dǎo)柱抽出裝置，在模具交換時將上側(cè)一根或兩根導(dǎo)柱抽出，對于有油缸抽芯或水平寬度超出導(dǎo)柱內(nèi)距的大型模具，可以方便的裝入，不需拆裝油缸參見圖8。 圖9 圖103) 模具放置定位裝置，在壓鑄機(jī)上安裝模具放置定位臺或“V型導(dǎo)軌托架，在模具安裝過程中，實現(xiàn)模具與壓室法蘭及型板的快速定位參見圖9。4) C板夾具裝置，通過壓鑄機(jī)C板的液壓缸驅(qū)動C板的錯位運動，實現(xiàn)壓鑄機(jī)推出板與模具推出板的快速連接，相比采用拉桿螺栓連接大大縮短了時間參見圖10。5)抽芯油缸接口的快速連接，壓鑄機(jī)與模具抽芯油缸的電及油管的接口，都采用快速接頭對接。以上裝置，除模具油缸的連接外，全部與壓鑄機(jī)

14、的控制系統(tǒng)連為一體，通過操作面板既可以實現(xiàn)模具的交換操作。采用上述快速模具交換系統(tǒng)，已可以將大型壓鑄機(jī)復(fù)雜模具的交換時間縮短到10分鐘以內(nèi)，對提高設(shè)備開動率效果顯著。3.2 壓射曲線的顯示與自動修正控制技術(shù)目前壓鑄機(jī)壓射曲線的控制主要有以下三種形式：1) 開環(huán)的控制形式，壓射行程通常分三級慢壓射、快壓射、增壓或四級慢壓射、一級快壓射、二級快壓射、增壓壓射，通過電調(diào)或手動調(diào)整手輪對各段的速度和壓力進(jìn)行設(shè)定，實際到達(dá)的參數(shù)與壓射曲線狀況根據(jù)顯示畫面或工藝人員的經(jīng)驗判定，并進(jìn)行手動調(diào)節(jié)修正。2) 半閉環(huán)控制形式，人們通過控制系統(tǒng)對壓射的壓力、速度、行程等參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，控制系統(tǒng)通過傳感器與位移編碼器對

15、壓射過程的實際參數(shù)進(jìn)行檢測，顯示實際參數(shù)與壓射曲線，并將測定值與設(shè)定值進(jìn)行比對，在下一個壓鑄循環(huán)時通過調(diào)整閥的開度對壓鑄參數(shù)進(jìn)行修正，使之接近目標(biāo)值。壓射行程分三段或多段進(jìn)行控制包括末段減速功能，使實際壓射曲線更接近于設(shè)定曲線。3) 實時控制形式，壓射行程分多段控制國外高性能壓鑄機(jī)已做到20段控制，包括末端減速，人們可以對不同行程段的參數(shù)進(jìn)行編程，由于高精度伺服閥的采用，提高了檢測與反應(yīng)修正的應(yīng)答速度可到達(dá)5ms左右，壓射過程中對壓力與速度信息不斷檢測并進(jìn)行反應(yīng)修正，彌補(bǔ)生產(chǎn)條件波動對壓射參數(shù)帶來的影響，使每一循環(huán)過程的實際壓射曲線與設(shè)定值高度符合，使壓鑄生產(chǎn)具有高的穩(wěn)定性與可靠性，滿足高性能

16、壓鑄件的工藝需要。3.3 超速壓射性能 傳統(tǒng)的壓鑄機(jī)空壓射速度通常在4.5m/s6m/s，超高速的壓鑄機(jī)空壓射速度到達(dá)8m/s甚至10m/s以上，既可以實現(xiàn)鎂、鋁合金的共用，又因為采用高的充型速度，縮短了充型時間，在充型結(jié)束時金屬液溫度處在較高的水平，利于增壓壓力的傳遞，使壓鑄件內(nèi)部氣孔彌散程度越高，有利于改善產(chǎn)品內(nèi)部及外觀質(zhì)量。 超低速壓鑄機(jī)可以在0.05-0.7m/s的低速范圍內(nèi)進(jìn)行多段速度設(shè)定，實現(xiàn)產(chǎn)品的層流充型，減少內(nèi)部氣體含量，可生產(chǎn)進(jìn)行T6處理的高性能壓鑄件，一般適用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相對簡單，壁厚較厚的壓鑄件，內(nèi)澆口截面積較大，通常要與熱壓室、模溫控制等技術(shù)配合使用。3.4 局部加壓壓實

17、銷裝置 主要應(yīng)用于產(chǎn)品局部壁厚較大，容易產(chǎn)生縮松、縮孔缺陷的部位。通過在壓射結(jié)束至產(chǎn)品凝固期間，對局部進(jìn)行加壓壓實，以獲得致密的壓鑄件，目前在機(jī)械性能要求較高的汽車連接件。如：發(fā)動機(jī)支架、方向盤支柱等產(chǎn)品上應(yīng)用廣泛。3.5 抽芯噴霧功能 以往壓鑄機(jī)的抽芯動作，在噴霧的時候處在抽出位置，局部型芯此時埋在模具型腔之中，得不到噴涂，尤其對成型尺寸較長并冷卻效果不好的抽芯，特別容易造成產(chǎn)品的粘附拉傷，并縮短型芯的壽命。采用抽芯噴霧功能時，抽芯控制信號與噴霧機(jī)信號相連，可以設(shè)定在產(chǎn)品取出后，噴霧動作前，抽芯油缸推出，噴霧后抽芯返回，改善抽芯的脫模與冷卻效果。3.6 生產(chǎn)管理系統(tǒng)與遠(yuǎn)程診斷功能現(xiàn)在的壓鑄機(jī)

18、提供生產(chǎn)管理、產(chǎn)品工藝參數(shù)存儲、故障顯示與品質(zhì)管理功能：可以記錄產(chǎn)品的批量與生產(chǎn)數(shù)量；存儲不同產(chǎn)品模具的工藝參數(shù)，供下次生產(chǎn)時調(diào)用，保證生產(chǎn)的一致性并減少調(diào)整時間；實時顯示壓鑄機(jī)及周邊設(shè)備信息(警告、故障、狀態(tài)、錯誤)并提供效勞和檢修的提示；根據(jù)壓鑄實際參數(shù)與設(shè)定參數(shù)比擬的偏離情況，記錄產(chǎn)品可疑或不良信息。國外的實時控制壓鑄機(jī)除了能夠在生產(chǎn)過程中提供應(yīng)用戶及時的參考信息，還具備有遠(yuǎn)程診斷的功能：通過 線進(jìn)行故障診斷；軟件可實現(xiàn)遠(yuǎn)程更新。3.7 全自動化生產(chǎn)單元壓鑄自動化生產(chǎn)單元，是將自動化的給湯、噴霧、取件等周邊設(shè)備的控制系統(tǒng)與壓鑄機(jī)的控制系統(tǒng)集成為一體，操作簡便快捷，可實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。近年來

19、伺服工業(yè)機(jī)器人在壓鑄周邊設(shè)備上得到廣泛應(yīng)用：采用伺服機(jī)器人的自動噴霧機(jī)，具備了噴霧曲線記憶與多點噴霧量的控制，由于具備六軸旋轉(zhuǎn)，更能適應(yīng)復(fù)雜模具的噴霧要求，噴霧操作的一致行與可靠性大大提高。采用伺服機(jī)器人的取件機(jī)可根據(jù)控制系統(tǒng)對實際壓射參數(shù)與設(shè)定目標(biāo)值的偏離情況的比擬信息，對產(chǎn)品進(jìn)行分檢，并按設(shè)定要求實現(xiàn)鑲嵌件安裝、產(chǎn)品冷卻、以及與切邊機(jī)聯(lián)動實現(xiàn)自動切邊等。由于伺服機(jī)器人的應(yīng)用，使壓鑄機(jī)與周邊設(shè)備控制系統(tǒng)的集成控制度越來越高，目前的壓鑄自動化生產(chǎn)單元已能夠?qū)崿F(xiàn)壓鑄、產(chǎn)品檢測、切邊、修毛刺、外表處理等全過程的自動化無人操作，生產(chǎn)的效率與穩(wěn)定性得到很好的保證。以上為壓鑄機(jī)選型時從技術(shù)工藝角度通常需要考慮的一些環(huán)節(jié)，除此之外，往往還要根據(jù)產(chǎn)品的訂單情況，評估壓鑄機(jī)