压铸模与其他模具

《压铸模与其他模具》课程论文1《压铸模与其他模具》课程论文最终成绩论文题目卧式冷压室压铸机的性能及应用学院材料科学与工程年级专业材料成型及其控制学生姓名学号指导教师《压铸模与其他模具》课程论文2卧式冷压室压铸机的性能及应用摘要：采用电气、液压集成控制、具有手动与半自动、自动循环三种工作程序，合模采用曲肘扩力机构，刚性好，工作平稳可靠；压射系统采用三级压射，并特设一级快速辅助跟踪装置。液压系统采用进口高性能压力流量复合比例阀（PQ）及方向阀、电气系统采用进口专用控制器（电脑）或进口高档PLC控制，运行准确、敏捷。压射各工艺参数均可单独调节，互不影响，广泛满足压铸工艺参数的要求本机可用于铝、锌、铜等有色金属产品压铸。关键词：1.调模装置；2,液压元件；3操作流程引言压铸机一般分为热压室压铸机和冷压室压铸机两大类。冷压室压铸机按其压室结构和布置方式分为卧式压铸机和立式压铸机（包括全立式压铸机）两种。热压室压铸机（简称热空压铸机）压室浸在保温溶化坩埚的液态金属中，压射部件不直接与机座连接，而是装在坩埚上面。这种压铸机的优点是生产工序简单，效率高；金属消耗少，工艺稳定。但压室，压射冲头长期浸在液体金属中，影响使用寿命。并易增加合金的含铁量。热压室压铸机目前大多用于压铸锌合金等低熔点合金铸件，但也有用于压铸小型铝、镁合金压铸件。1压铸机工作性能及特点1.1压力铸造是将熔化的金属在高压作用下，以高速填充至型具型腔内，并使金属在此压力下凝固而形成铸件的一种方法。高压、高速是压铸法与其他铸造方法的根本区别，也是最重要的特点。压力铸造是所有铸造方法中生产速度最快的一种方法，填充初始速度在0.5～70m/s范围，生产效率高。用压铸机能压铸出从简单到相当复杂的各种铸件，压铸件重量可从几克到几十千克不等，并能实现压铸生产的机械化和自动化，压铸产品广泛应用于汽车、航空航天、电讯器材、医疗器械、电气仪表、日用五金等。压铸机分为热室压铸机和冷室压铸机两大类。热室压铸机与坩埚连成一体，其压室浸于金属熔液中，压射部件安装在熔炉坩埚的上面；冷室压铸机的压室与坩埚是分开的，压铸时，从熔炉的坩埚或保温炉中取出液体金属浇入压室后进行压铸，冷室压铸机适应于压铸各种有色合金和黑色金属。1.2用压铸机压铸具工作特点1）操作工序简单，生产效率高，容易实现自动化。2）压铸可以代替部分装配，且原材料消耗少，能节省装配工时。3）卧式冷室压铸机一般设有偏心和中心两种浇注位置，可供压铸型设计时选用。4）金属液在浇道中流动时转折少，有利于发挥增压的作用，提高压铸件质量。5）压铸件力学性能好，以铝合金、镁合金为例说明。6）互换性好，便于维修。7）压铸产品轮廓清晰，压铸薄壁、复杂零件以及花纹、图案、文字等，能获得很高的清晰《压铸模与其他模具》课程论文3度。8）压铸设备投资高，一般不宜于小批量生产。1.3液体在冷压室中的运行特点卧式冷压室压铸机的压射系统的速度控制通常可分为慢压射速和快压射速。慢压射速控制主要是控制和调节液态金属在压室的运动状态，快压射速控制主要是控制和调节液态金属在模具型腔的充型。在慢压射阶段，中心目标是保证液态金属平稳，不卷气充满压室。为实现此目的，慢压射速的调节一般采用匀速运动或两阶段匀速运动。对于匀速运的两阶段运动，第一阶段以较低速度封住压室浇注口，以防止液态金属从浇口溅出，第二阶段以相对较高的速度呢将液态金属充满压室。慢压运动中，由于冲头对压室内浇道浇注的液态金属的推动，使液态金属产生波动，由此可能在压室内形成波浪，使压室内空气卷入液态金属。2卧式冷压室压铸机的应用1选用原则（1）了解压铸机的类型及其特点；（2）考虑压铸件的合金种类以及相关的要求；（3）选择的压铸机应满足压铸件的使用条件和技术要求；（4）选定的压铸机在性能、参数、效率和安全等方面都应有一定的裕度，以确保满意的成品率、生产率和安全性；（5）在保证第4点的前提下，还应考虑机器的可靠性与稳定性，据此来选择性价比合理的压铸机；（6）对于压铸件品种多而生产量小的生产规模，在保证第4点的前提下，应科学地选择能够兼容的规格，使既能含盖应有的品种，又能减少压铸机的数量；（7）在压铸机的各项技术指标和性能参数中，首要应注意的是压射性能，在同样规格或相近规格的情况下，优先选择压射性能的参数范围较宽的机型；（8）在可能的条件下，尽量配备机械化或自动化的装置，对产品质量、生产效率、安全生产、企业管理以及成本核算都是有益的；（9）评定选用的压铸机的效果，包括：成品率、生产率、故障率、维修频率及其工作量、性能的稳定性、运行的可靠性以及安全性等。选型前的技术测算工作选型的原始要素包括压铸件的图样、实物、合金种类、最大外廓尺寸（长×宽×高）、净重、平均壁厚、最大壁厚、最小壁厚、需要抽芯的方向及个数、需要抽芯的最大长度以及特殊结构。压铸件的使用条件和技术要求（包括后续加工工序）。生产大纲需求量（月度、季度或年度）、压铸生产的工作制度。（1）初定压铸机的锁模力测算模具分型面上的金属投影面积，设为A（mm2），通常包《压铸模与其他模具》课程论文4括压铸件（按型腔数）、浇道系统、溢流系统和压室直径等4个部分的面积的总和（当有真空抽气道时应另加）。根据压铸件的技术要求选用增压比压，设为pz（MPa）；模具分型面上金属投影的胀型力，设为F1（kN），则F1=A×pz动、定模合拢楔紧斜面（含抽芯机构）在合模方向的分力的总和，设为F2（kN）；合模方向的胀型力的总和，设为F0（kN），于是F0=F1+F2选择的压铸机的锁模力，设为F（kN），同时考虑安全系数k（一般取0.85～0.95），测算时，选择压铸机的锁模力F应大于胀型力F0，即FF0/k（2）查对已选的压铸机与模具体积及安装尺寸的匹配情况①压铸机4根大杠（又称拉杠）的内间距应大于模具的横向与竖向的模板外廓尺寸；②压铸机可调的模具厚度尺寸应在模具总厚度（含定模、动模和动模座）的范围之内；③压铸机的开合模行程应满足压铸后能够顺利取出压铸件所需要的开模距离；（3）查核压铸机的压室能够容纳的金属液的重量①估算浇入压室的金属液的重量G0（g或kg），包括压铸件（按型腔数）、浇道系统、溢流系统和余料饼等4个部分的总和；②根据已初步选定的压室直径，查阅机器样本或机器说明书中关于该直径的压室允许容纳的最大金属液重量G（g或kg）；③查核时，应满足GG0。经过上述的初步测算，便有了预选压铸机的型号和规格的技术基础。在正式设计模具时，选用的技术参数可能会有些差异，只要稍作调整就能解决。估算压铸生产的节拍压铸的生产节拍按一个压铸工作循环作为计算单位，通常从合模开始，经过各种动作和各个环节，直至下一次合模为止，即作为一个工作循环。这个工作循环所需的时间，称为每模需要的时间，以“s/模”表示。压铸生产时，每模需要的时间由下列几个部分组成。(1)机器一次空循环时间压铸机按机动顺序所作的每一个空循环所需的时间称为一次空循环时间。对于热室压铸机，包括：合模、压射、压射回程、开模、顶出和顶出返回诸动作所用的时间的总和，是为一次空循环时间。对于立式冷室压铸机，包括：合模、压射、压射回程、下冲头切料并举料、下冲头返回、开模、顶出和顶出返回诸动作所用的时间的总和，是为一次空循环时间。对于卧式冷室压铸机，包括：合模、压射、开模、冲头跟出、压射回程、顶出和顶出返回诸动作所用的时间的总和，是为一次空循环时间。对于全立式冷室压铸机，包括：合模、压射、开模、冲头上举、压射回程、顶出和顶出回程诸动作所用的时间的总和，是为一次空循环时间。《压铸模与其他模具》课程论文5(2)压铸操作需用的时间浇料的运行时间（指冷室压铸机，有手工的、机械的和气压式的）；润滑压射冲头的时间；对模具喷涂润滑剂、等候润滑剂挥发、清理模具等操作所用的时间；取件时间；对于立式冷室压铸机，下冲头举起余料饼至高于压室顶面后，取走余料饼的时间；检查压铸件的时间（人工目测时加入）；放置铸入镶件至模具内的时间（有这一操作时加入）。(3)工艺需要的时间金属液浇入压室后等待静置的时间（指冷室压铸机）；压射终了需持续施压的持压时间；压射填充完毕，压铸件凝固过程所需的延续留在模具内的留模时间；抽芯动作占用的时间（有手工的活镶块或液压抽芯时加入）。(4)其他原因造成的追加时间因模具结构复杂，需要增加操作程序或工艺程序造成的追加时间；因模具的原因（如模具结构不合理、旧模具）而不能顺利操作造成的延迟时间；因压铸件产生变形，需要采取补救措施（如加长留模时间）造成的追加时间；因其他原因造成的追加时间。测算生产节拍时，根据实际需要选择应加入测算的项目。每模型腔数多于1时，在按上述项目测算的结果的基础上，再酌情追加时间，但不需按型腔数的倍数增加。2应用情况在传统的控制系统中，PLC,DCS，智能仪表或基于PC的工业计算机(以下简称PC-Based设备)是参与控制的主角，过程信号的输入和输出必须经由这些硬件设备与现场设备相连，用于实现过程控制，设备控制等。但上述控制设备内部的控制策略难以修改，或者不允许修改；此外这些控制设备的控制能力一般只适用于某些领域，例如DCS过程控制功能较强，但是逻辑操作速度不高，而PCL的过程控制算法种类则偏少。这些缺陷严重制约着设备性能的发挥。近年来，基于这些控制设备与PC之间形成的PC-Based，一方面借助于PC组态软件提供的丰富控制算法，强大的运算及控制能力，以及美观大方的可视化操作界面，另一方面，PC-Based设备已标注化，模块化，在电气性能指标上完全符合工业要求，在可靠性，稳定性，冗杂设计方面满足工业需求，且具有低成本，开放性，灵活性等优势，使其在工业过程控制领域得到广泛的应用。《压铸模与其他模具》课程论文6参考文献[1]张华伟.高效节能的大型压铸机关键技术研究[D].华南理工大学,2014.[2]张家骝.冷压室立、卧式压铸机通用模具的设计[J].模具通讯,1981,05:17-19.[3]杨素双.卧式冷室压铸机双肘杆合模机构性能分析与优化设计[D].河北工业大学,2014.[4]马薇.压铸机高速流量阀及其控制策略研究[D].浙江大学,2006.[5]罗康淳.铝合金压铸件压力铸造成形数值模拟研究[D].浙江工业大学,2009.