第六章--壓鑄機..ppt

1、,第六章壓鑄機,第一節(jié)壓鑄機的分類、代號和參數(shù)第二節(jié)壓鑄機的基本結(jié)構(gòu)第三節(jié)壓鑄自動化和壓鑄機參數(shù)測試與控制簡介第四節(jié)壓鑄機的選用和有關(guān)計算,第一節(jié)壓鑄機的分類、代號和參數(shù),一、壓鑄機的分類二、國產(chǎn)壓鑄機代號和壓鑄機參數(shù),一、壓鑄機的分類,壓鑄機的基本分類見表。,（一）熱室壓鑄機（二）冷室壓鑄機（三）全立式壓鑄機,（一）熱室壓鑄機,熱室壓鑄機與冷室壓鑄機的區(qū)別：澆注結(jié)構(gòu)不同。熱室壓鑄機的特征是壓室與熔爐緊密地連成一個整體。冷室壓鑄機的壓室和熔爐是分開的。兩種壓鑄機的合模機構(gòu)是一樣的。,熱室壓鑄機壓射過程如圖所示。當壓射沖頭3上升時，金屬液1通過進口5進入壓室4內(nèi)，合模后，在壓射沖頭下壓時，金屬液

2、沿著通道6經(jīng)噴嘴7充填壓鑄模8，冷卻凝固成型，壓射沖頭回升，然后開模取件。,熱室壓鑄機壓鑄鋅合金等低熔點合金。優(yōu)點：易實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，勞動生產(chǎn)率高，金屬消耗少，工藝參數(shù)穩(wěn)定，壓鑄件質(zhì)量較好，勞動條件有所改善。,（二）冷室壓鑄機,1.臥式冷室壓鑄機2.立式冷室壓鑄機3.立式壓鑄機與臥式壓鑄機優(yōu)缺點比較,1.臥式冷室壓鑄機,臥式冷室壓鑄機的壓室中心線垂直于模具分型面，稱為水平壓室。冷室壓鑄的壓室工作條件比熱室好，可以采用大壓力的臥式壓射缸，適合中大型壓鑄機。冷室壓鑄機不僅可壓鑄鋁合金、鎂合金和銅合金，而且也可用于壓鑄高熔點的黑色金屬。,臥式冷室壓鑄過程如圖所示。合模后，金屬液澆入壓室2，壓射沖頭1

3、向前推進，將金屬液經(jīng)澆道7壓入型腔6，開模時，余料8借助壓射沖頭前伸的動作離開壓室，同壓鑄件一起取出。為了使金屬液在澆入壓室后，不致自動流入型腔，應在模具內(nèi)裝設(shè)專門機構(gòu)或把澆口安放在壓室的上部。,2.立式冷室壓鑄機,立式冷室壓鑄機壓室的中心線平行于模具的分型面，稱為垂直側(cè)壓室。壓鑄過程如圖所示。合模后、澆入壓室2中的金屬液3，被已封住噴嘴孔6的反料沖頭8托住，當壓射沖頭向下壓到金屬液面時，反料沖頭開始下降打開噴嘴6，金屬液被壓入型腔。凝固后，壓射沖頭退回，反料沖頭上升，切斷余料9，并將其頂出壓室，余料取走后，反料沖頭再降到原位，然后開模取出壓鑄件。,立式壓鑄機由于增加了反料機構(gòu)，結(jié)構(gòu)復雜，操作

4、比臥式冷室壓鑄機困難。立式冷室壓鑄機最大特點是在壓鑄前反料沖頭堵住了噴嘴，能夠壓射具有中心澆口的零件。,3.立式壓鑄機與臥式壓鑄機優(yōu)缺點比較,（三）全立式壓鑄機,合模機構(gòu)和壓射機構(gòu)垂直布置的壓鑄機稱為全立式合模壓鑄機。其壓射系統(tǒng)在下部，而開合模系統(tǒng)則處于上部。澆料的方式有兩種：一種是在模具未合模前，將金屬液澆入垂直壓室中，其壓鑄過程如圖所示。金屬液2澆入壓室3后合模，壓射沖頭上壓將金屬液壓入型腔6中，冷卻凝固后開型推出鑄件，完成一個壓鑄循環(huán)。,全立式壓鑄機特點:（1）金屬液由下向上填充，比較平穩(wěn)；（2）壓鑄模澆口可開大一些，不需很高的壓射比壓；（3）放置嵌件方便；（4）占地面積少等。,二、國產(chǎn)

5、壓鑄機代號和壓鑄機參數(shù),國產(chǎn)壓鑄機代號的意義如下：,第二節(jié)壓鑄機的基本結(jié)構(gòu),一、合模機構(gòu)二、壓射機構(gòu),一、合模機構(gòu),合模機構(gòu)：帶動壓鑄模的動模部分使模具分開或合攏的機構(gòu)。由于壓射充填時壓力作用，合攏后的動模仍有被撐開的趨勢，故這一機構(gòu)還要起鎖緊模具的作用。這種力稱為鎖模力，在壓鑄機標準中稱之為合型力。壓鑄機合模機構(gòu)主要有兩種形式：1.液壓合模機構(gòu)2.機械合模機構(gòu),1.液壓合模機構(gòu),全液壓合模機構(gòu)如圖6.1所示。它由合模座缸5、內(nèi)缸4、外缸1和動模安裝板2組成。合模座缸、內(nèi)缸和外缸組成開模腔C1、內(nèi)合模腔C2和外合模腔C3。當向內(nèi)合模缸C2通入高壓油時，內(nèi)缸4向右運動，帶動外缸1與動模安裝板2向

6、右運動，產(chǎn)生合模動作。隨著外缸1的移動，外合模腔C3內(nèi)產(chǎn)生負壓，充填閥塞6被吸開，充填油箱中的常壓油進入外缸1。動模合攏后，增壓裝置通過增壓器口3對外合模缸中的常壓油突然增壓，在壓射金屬液時，使合模力增大，壓鑄模被鎖緊不致脹開。這種結(jié)構(gòu)稱全液壓復缸增壓合模機構(gòu)。J1113型、J1163型及J1512型壓鑄機的合模機構(gòu)就是帶有增壓裝置的。,另有一種不帶增壓裝置的合模機構(gòu)。當常壓油進入外缸1后，管路中的壓力油由油孔a進入，對外缸內(nèi)的常壓油逐漸充壓，合模座缸5內(nèi)的壓力與管路中的壓力相同，這種機構(gòu)稱全液壓復缸補壓合模機構(gòu)。J116型壓鑄機的合模機構(gòu)就是這一種。開模時，將內(nèi)合模腔C2和外合模腔C3與卸壓

7、系統(tǒng)接通，開模腔C1中的高壓油使外缸1緩緩向左移動，壓鑄模隨即打開。,1.液壓合模機構(gòu),動力是由合模缸中的壓力油產(chǎn)生的，壓力油的壓力推動合?；钊?，帶動動模安裝板及動模合模，并起鎖緊作用。優(yōu)點：（1）結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；（2）在安裝不同厚度的壓鑄模時，不用調(diào)整合模缸座的位置；（3）在液壓不變的情況下，鎖模力可保持不變。,缺點：（1）合模的剛性和可靠性不夠。脹形力稍大于鎖模力，壓力油就會被壓縮，動模立即發(fā)生退讓，使金屬液從分型面噴出。（2）大型壓鑄機的合模液壓缸直徑和液壓泵大，生產(chǎn)率低。（3）開合模速度慢，液壓密封元件易損。,2.機械合模機構(gòu),是借助于適當?shù)臄U力系統(tǒng)，以較小外力作用，使合?？蚣墚a(chǎn)生

8、和保持一定的變形，產(chǎn)生鎖模力。機械合模機構(gòu)分為曲肘合模機構(gòu)、各種形式的偏心機構(gòu)、斜楔機構(gòu)等。,曲肘合模機構(gòu)如圖所示。當壓力油進入合模缸1時，推動合?；钊?帶動連桿3，使三角形鉸鏈4繞支點a擺動，通過力臂6將力傳給動模安裝板，產(chǎn)生合模動作。為了適應不同厚度的壓鑄模，用齒輪齒條7使動模安裝板與動模作水平移動，進行調(diào)整，然后用螺母5固定。壓鑄模閉合時，a、b、c三點成一直線，亦稱“死點”，利用“死點”進行鎖模。,曲肘合模機構(gòu)優(yōu)點：（1）可將合模缸推力放大，與液壓合模機構(gòu)相比，合模直徑可大大減少。（2）運動性能良好。剛開合模時動模移動速度也較低，對推出壓鑄件和借助于斜拉桿實現(xiàn)機械抽芯都是有利的。（3）

9、合模時剛度大而且可靠。（4）控制系統(tǒng)簡單，使用維修方便。,曲肘合模機構(gòu)的缺點：（1）不同厚度的模具要調(diào)整行程；（2）合?？蚣艿念A應力是變化的，容易引起壓鑄機拉桿過載。（3）肘桿精度要求高，使用時其鉸鏈內(nèi)會出現(xiàn)高的表面壓力，有時因油膜破壞，產(chǎn)生強烈的摩擦。,二、壓射機構(gòu),壓射機構(gòu)：將金屬液推送進模具型腔填充成型為壓鑄件的機構(gòu)。壓射機構(gòu)主要組成部分包括壓室、壓射沖頭、壓射桿、壓射缸及增壓器等。壓射系統(tǒng)發(fā)展的總趨勢：（1）獲得快的壓射速度（2）終止階段高壓力（3）低的壓力峰現(xiàn)代壓鑄機的壓射機構(gòu)的主要特點是三級壓射。,三級壓射過程如下：1.慢速開始壓射時，壓力油從油孔7進入后腔C5，推開單向閥6，經(jīng)過

10、U形腔，再通過通油器3中的中間小孔，推動壓射活塞2，即為第一級壓射。壓射活塞的行程為壓射沖頭剛好越過壓室澆料口，速度可通過螺桿4作補充調(diào)節(jié)。2.快速當壓射沖頭越過澆料口的同時，壓射活塞尾端圓柱部分便脫出通油器，而使壓力油得以從通油器蜂窩狀孔進入壓射腔C1，壓力油迅速增多，壓射速度猛然增快，即為第二級壓射。,3.增壓當填充即將終了時，金屬液正在凝固，壓射沖頭前進的阻力增大，這個阻力反過來作用到壓射腔C1和U形腔內(nèi)，使腔內(nèi)的油壓增高足以閉合單向閥，從而來自進油孔7的壓力油無法進入由C1和U形腔形成的封閉腔，而只在后腔C5作用在增壓活塞5上，增壓活塞便處于平衡狀態(tài)，從而在封閉腔內(nèi)的油壓進行增壓，壓射

11、活塞也就獲得增壓的效果。至于增壓的大小，是通過調(diào)節(jié)背壓腔C4的壓力來得到的。壓射活塞的回程是在壓力油進入回程腔C2的同時，另一路壓力油進入尾腔C3推動活塞8，頂開單向閥6，U形腔和C1腔便接通回路，壓射活塞產(chǎn)生回程動作。,第三節(jié)壓鑄自動化和壓鑄機參數(shù)測試與控制簡介,壓鑄自動化是實現(xiàn)澆注、壓鑄、取出鑄件、去除飛邊和澆口以及壓鑄模噴涂等工序的自動運轉(zhuǎn)。目的：為了使壓鑄工藝的每個操作過程保持穩(wěn)定。,壓鑄工序自動化裝置包括：（1）合金澆注自動化；（2）壓鑄件脫模及取出自動化；（3）壓室、模具上涂料及壓鑄機潤滑的機械化和自動化；（4）壓力油、模具及壓室的冷卻和加熱系統(tǒng)自動化；（5）壓鑄件運往下道工序的機

12、械化和自動化。壓鑄工序自動化裝置應與自動化壓鑄機結(jié)合起來，組成自動化機組。,為了實現(xiàn)壓鑄生產(chǎn)自動化，應測試和控制壓鑄機參數(shù)，主要有鎖模力、壓射速度、壓鑄壓力和型腔內(nèi)部壓力等。鎖模力F（N）是通過測量壓鑄機拉桿的應變，然后通過下式計算，即,壓射速度的測量方法分為壓射過程中某段距離的平均速度測量和連續(xù)變化速度的測量。壓射壓力和型腔內(nèi)部壓力測試系統(tǒng)，大多應用壓力傳感器將金屬液壓力信號變?yōu)殡娦盘栠M行放大后轉(zhuǎn)變成電壓的原理。,第四節(jié)壓鑄機的選用和有關(guān)計算,實際生產(chǎn)中選擇壓鑄機一般從以下三個方面進行考慮。一、按生產(chǎn)規(guī)模及壓鑄件品種選擇壓鑄機二、按壓鑄件的結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇壓鑄機三、有關(guān)計算,一、按生產(chǎn)規(guī)模及壓鑄

13、件品種選擇壓鑄機,對多品種小批量條件下使用的壓鑄機，要求能夠按壓鑄模厚度快速調(diào)整壓鑄機動模安裝板的位置。,多品種小批量生產(chǎn)，對壓鑄機要求：（1）盡可能選擇具有連接抽芯器的附加機構(gòu)、壓鑄模連接槽的數(shù)量要多、有各種推出機構(gòu)的壓鑄機為好。（2）壓鑄機機器功率取較（大或?。浚┑膫溆孟禂?shù)。（3）壓鑄小零件時，可安裝幾種不同零件的內(nèi)模的通用模架；（4）壓鑄大零件時，可安裝專用模架或單個大內(nèi)模的通用模架。,少品種大批量生產(chǎn)，宜于選擇機械化及自動化機構(gòu)的壓鑄機和自動化壓鑄機組。而生產(chǎn)單一品種壓鑄件時，采用專用壓鑄機最為合算。以上講述了選擇壓鑄機的兩個極端的方案，中間方案則按折衷的辦法來選擇。同時，考慮壓鑄件質(zhì)

14、量要求和成本限制。某些特殊的產(chǎn)品需要保證壓鑄件的高質(zhì)量和高強度，選擇壓鑄機的原則有所不同。,二、按壓鑄件的結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇壓鑄機,對于薄壁壓鑄件的壓射速度要（高or低？），在高速壓射行程結(jié)束時不造成很大液壓峰。對于厚壁壓鑄件，低速壓射的工作規(guī)范完全可用。對致密度和表面粗糙度要求高的壓鑄件，可選擇專用壓鑄機。,三、有關(guān)計算,1.確定壓鑄件所需壓鑄機的鎖模力2.壓室容量的計算3.開模距離的核算和其他,1.確定壓鑄件所需壓鑄機的鎖模力,鎖模力的作用：為了克服與分型面上金屬的投影面積有關(guān)的脹型力和由側(cè)面脹型力引起鎖模方向上的分力，鎖緊模具的分型面。,偏心的脹型力會產(chǎn)生力矩，可能會引起壓鑄模分型面張開。因此

15、，計算出的鎖模力還必須校核。,2.壓室容量的計算,校核公式如下,3.開模距離的核算和其他,模具的總厚度應（大于or小于？）壓鑄機的最小合模距離；壓鑄機的最大開模距離減去模具的總厚度后應留有取出壓鑄件的距離；所需的開模力和推出力，應（小于or大于）壓鑄機的最大開模力和頂出力；壓鑄機的頂出行程應能使壓鑄件推出模具；模具外形尺寸應能安裝在壓鑄機上。,圖6.7最大開模距離圖,4.模具安裝(1)臥式冷壓室壓鑄機的壓室與壓鑄模的澆口套，立式冷壓室壓鑄機和熱壓室壓鑄機的噴嘴與澆口套連接處的配合要正確。(2)壓鑄模不應與壓鑄機拉桿相碰。(3)壓鑄模安裝于壓鑄機上，小型壓鑄模用壓板固定，大型模具為確保安全，用螺釘直接