压铸技术培训

压铸技术胡向东AbeHu压铸概述压铸零件设计规范压铸零件的缺陷及分析19.9.16压铸技术2压力铸造指金属液在其他外力（不含重力）作用下注入铸型的工艺。真空铸造低压铸造离心铸造重力铸造指金属液在地球重力作用下注入铸型的工艺，也称浇铸。砂型浇铸金属型浇铸熔模铸造泥模铸造压铸概述—铸造类型19.9.16压铸技术3生产效率高，生产过程容易实现机械化和自动化压铸件的尺寸精度高，一般相当于6-7级，甚至可达4级；表面粗糙度值低，一般相当于5-8级压铸件的力学性能高，强度一般比砂型铸造砂型铸造提高25-30％，但延伸率降低约70％砂型浇铸可压铸复杂薄壁零件，例如，当前锌合金压铸件压铸件最小壁厚可达0.3mm；铝合金铸件可达0.5mm；最小铸出孔径为0.7mm；最小螺距0.75mm压铸件中可嵌铸其他材料的零件压铸件中易产生气孔不适宜小批量生产压铸高熔点合金时模具寿命较低压铸概述—压力铸造特点19.9.16压铸技术4压铸概述—材料B&D压铸件常用材料牌号铝合金：A380.0PERASTMB85ASTMB85-06CodeSiFeCuMgMnNiZnSnTotalothersAlA380.07.5～9.51.33.0～4.00.300.500.503.00.350.50Balance镁合金:AM60BPERASTMB94ASTMB94-06CodeAlZnMnSiFeCuNiTotalothersMgAM60B5.5～6.50.220.24～0.600.100.0050.0100.020.02Balance锌合金:ZA-8PERASTMB86&ASTMB791ASTMB86-06&ASTMB791-06CodeAlMgCuFePbCdSnZnAM60B8.0～8.80.015～0.0300.8～1.30.0750.0060.0060.003Balance19.9.16压铸技术5冷压室压铸机压室与保温炉是分开的。卧式冷室压铸机立式冷室压铸机热压室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。压铸概述—压铸机19.9.16压铸技术6压铸概述—卧式冷室压铸机19.9.16压铸技术7压铸概述—立式冷室压铸机19.9.16压铸技术8压铸概述—卧式热室压铸机19.9.16压铸技术9压铸概述—压铸过程给汤完毕，开始压射低速压射，压室充填低速压射，浇道充填增压位置产品未充填完，进入减速位置高速切换位置19.9.16压铸技术10压铸概述—压铸机工作原理19.9.16压铸技术11成型零件浇注系统导准零件推出机构抽芯机构排溢系统冷却系统支撑零件压铸概述—压铸模型腔型芯料饼直浇道横浇道内浇口导柱导套推杆复位杆推杆限位弹簧溢流槽排气槽定模板动模板垫块19.9.16压铸技术12压铸概述—压铸模19.9.16压铸技术13压铸概述—压铸模19.9.16压铸技术14压铸概述—压铸填充理论喷射填充理论的填充形态“全壁厚”填充理论的填充形态19.9.16压铸技术15压铸概述—模流分析及软件模流分析流动分析填充分析冷却分析翘曲分析流道(同模异穴产品)平衡分析最佳浇口位置分析最佳成型工艺分析应力分析收缩分析模流分析软件Flow3D,Anycast,Procast,Magmasoft19.9.16压铸技术16压铸概述—压铸原零件真空接口内浇口溢流槽横流道直流道料饼零件19.9.16压铸技术17压铸概述—切边模19.9.16压铸技术18压铸概述—切边模19.9.16压铸技术19压铸概述—切边后的零件19.9.16压铸技术20压铸概述—思考题？？？？说出所指部位名称？？19.9.16压铸技术21压铸件的壁厚对铸件质量有很大的影响。以铝合金为例，薄壁比厚壁具有更高的强度和良好的致密性。因此，在保证铸件有足够的强度和刚性的条件下，应尽可能减少其壁厚，并保持壁厚均匀一致。铸件壁太薄时，使金属熔接不好，影响铸件的强度，同时给成型带来困难；壁厚过大或严重不均匀则易产生缩瘪及裂纹。随着壁厚的增加，铸件内部气孔、缩松等缺陷也随之增多，同样降低铸件的强度。压铸件的壁厚一般以2.5～4mm为宜，壁厚超过6mm的零件不宜采用压铸。推荐采用的最小壁厚和正常壁厚见下表。压铸零件设计规范—壁厚19.9.16压铸技术22压铸零件设计规范—壁厚壁厚处的面积a×b（cm²）锌合金铝合金镁合金铜合金壁厚h（mm）最小正常最小正常最小正常最小正常≤250.51.50.82.00.82.00.81.5＞25～1001.01.81.22.51.22.51.52.0＞100～5001.52.21.83.01.83.02.02.5＞5002.02.52.54.02.54.02.53.019.9.16压铸技术23压铸零件设计规范—铸造圆角压铸件各部分相交应有圆角（分型面处除外），使金属填充时流动平稳，气体容易排出，并可避免因锐角而产生裂纹。对于需要进行电镀和涂饰的压铸件，圆角可以均匀镀层，防止尖角处涂料堆积。压铸件的圆角半径R一般不宜小于1mm，最小圆角半径为0.5mm，铸造圆角半径的计算，见下表。19.9.16压铸技术24压铸零件设计规范—铸造圆角压铸合金圆角半径R压铸合金圆角半径R锌合金0.5铝、镁合金1.0铝锡合金0.5铜合金1.5建议圆角一般取R1.5。压铸件的最小圆角半径（mm）19.9.16压铸技术25压铸零件设计规范—铸造圆角相连接两壁的厚度图例圆角半径相等壁厚rmin=Khrmax=hR=r＋h不等壁厚r≥（h＋h1）/3R=r＋（h＋h1）/2①对锌合金铸件，K=1/4；对铝、镁合金铸件，K=1/2。②计算后的最小圆角应符合表2的要求。19.9.16压铸技术26压铸零件设计规范—脱模斜度设计压铸件时，就应在结构上留有结构斜度，无结构斜度时，在需要之处，必须有脱模的工艺斜度。斜度的方向，必须与铸件的脱模方向一致。推荐的脱模斜度见下表。19.9.16压铸技术27压铸零件设计规范—脱模斜度合金配合面的最小脱模斜度非配合面的最小脱模斜度外表面α内表面β外表面α内表面β锌合金0°10′0°15′0°15′0°45′铝、镁合金0°15′0°30′0°30′1°铜合金0°30′0°45′1°1°30′①由此斜度而引起的铸件尺寸偏差，不计入尺寸公差值内。建议脱模斜度一般取1.5°。②表中数值仅适用型腔深度或型芯高度≤50mm，表面粗糙度在Ra0.1，大端与小端尺寸的单面差的最小值为0.03mm。当深度或高度＞50mm，或表面粗糙度超过Ra0.1时，则脱模斜度可适当增加。19.9.16压铸技术28压铸零件设计规范—加强筋加强筋可以增加零件的强度和刚性，同时改善了压铸的工艺性。但须注意分布要均匀对称与铸件连接的根部要有圆角避免多筋交叉筋宽不应超过其相连的壁的厚度。当壁厚小于1.5mm时，不宜采用加强筋加强筋的脱模斜度应大于铸件内腔所允许的铸造斜度。19.9.16压铸技术29一般采用的加强筋的尺寸按右图选取t1=2/3t～t；t2=3/4t～t；R≥1/2t～t；h≤5t；r≤0.5mm（t—压铸件壁厚，最大不超过6-8mm）。压铸零件设计规范—加强筋19.9.16压铸技术30压铸零件设计规范—压铸孔孔合金径类别最小孔径d（mm）最大孔深（mm）孔的最小斜度一般的技术上可能的盲孔通孔d＞5d＜5d＞5d＜5锌合金1.50.86d4d12d8d0～0.3%铝合金2.52.04d3d8d6d0.5%～1%镁合金2.01.55d4d10d8d0～0.3%铜合金4.02.53d2d5d3d2%～4%①表内深度系指固定型芯而言，,对于活动的单个型芯其深度还可以适当增加。最小孔径和最大孔深②对于较大的孔径，精度要求不高时，孔的深度亦可超出上述范围。19.9.16压铸技术31压铸零件设计规范—压铸孔自攻螺钉用底孔直径（mm）螺纹规格dM2.5M3M3.5M4M5M6M8d22.30～2.402.75～2.853.18～3.303.63～3.754.70～4.855.58～5.707.45～7.60d32.20～2.302.60～2.703.08～3.203.48～3.604.38～4.505.38～5.507.15～7.30d4≥4.2≥5.0≥5.8≥6.7≥8.3≥10≥13.3旋入深度tt≥1.5d19.9.16压铸技术32压铸零件设计规范—压铸孔螺纹d2d3tmaxM32.840-0.12.59+0.109M43.840-0.13.59+0.1012M54.840-0.14.54+0.1015建议较为常用的自攻螺钉规格M3,M4与M5，其采用的底孔直径19.9.16压铸技术33压铸零件设计规范—压铸孔为了保证铸件有良好的成型条件,铸孔到铸件边缘应保持一定的壁厚，见下图b≥(1/4～1/3)t当t＜4.5时，b≥1.5mm19.9.16压铸技术34压铸零件设计规范—压铸孔合金类别铅锡合金锌合金铝合金镁合金铜合金最小宽度b0.80.81.21.01.5最大深度H≈10≈12≈10≈12≈10厚度h≈10≈12≈10≈12≈8注：宽度b在具有铸造斜度时，表内值为小端部位值。19.9.16压铸技术35压铸零件设计规范—内嵌件压铸件内采用嵌件的目的改善和提高铸件上局部的工艺性能，如强度、硬度、耐磨性等铸件的某些部分过于复杂，如孔深、内侧凹等无法脱出型芯而采用嵌件可以将几个部件铸成一体19.9.16压铸技术36压铸零件设计规范—内嵌件设计带嵌件的压铸件的注意事项嵌件与压铸件的连接必须牢固，要求在嵌件上开槽、凸起、滚花等嵌件必须避免有尖角，以利安放并防止铸件应力集中必须考虑嵌件在模具上定位的稳固性，满足模具内配合要求外包嵌件的金属层不应小于1.5～2mm铸件上的嵌件数量不宜太多铸件和嵌件之间如有严重的电化腐蚀作用，则嵌件表面需要镀层保护有嵌件的铸件应避免热处理，以免因两种金属的相变而引起体积变化，使嵌件松动19.9.16压铸技术37压铸零件设计规范—加工余量压铸件由于尺寸精度或形位公差达不到产品图纸要求时，应首先考虑采用精整加工方法，如校正、拉光、挤压、整形等。必须采用机加工时应考虑选用较小的加工余量，并尽量以不受分型面及活动成型影响的表面为毛坯基准面。推荐采用的机加工余量及其偏差值见,铰孔余量见下表。19.9.16压铸技术38压铸零件设计规范—加工余量基本尺寸≤100＞100～250＞250～400＞400～630＞630～1000每面余量0.5+0.4-0.10.75+0.5-0.21.0+0.5-0.31.5+0.6-0.42.0+1-0.4推荐铰孔加工余量（mm）公称孔径D≤6＞6～10＞10～18＞18～30＞30～50＞50～60铰孔余量0.050.10.150.20.250.3推荐机加工余量及其偏差（mm）19.9.16压铸技术39结构设计是否合理？压铸零件设计规范—思考题19.9.16压铸技术40压铸零件的缺陷及分析—冷隔冷隔—coldshut19.9.16压铸技术41压铸零件的缺陷及分析—冷隔冷隔特征：温度较低的金属流互相对接但未熔合而出现的缝隙。呈现不规则的线形，有穿透的和不穿透的两种，在外力作用下有发展趋势。产生原因解决办法1.金属液浇注温度偏低或压铸模温度偏低。1.适当提高浇注温度和模具温度。2.合金成分不符合标准，流动性差。2.改变合金成分，提高流动性。3.金属液分股填充，融合不良。3.改进浇注系统，改善填充条件。4.浇口不合理，流程太长。4.改善排液条件，加大溢流量。5.填充速度低或排气不良。5.提高压射速度，改善排气条件。6.比压偏低。6.提高比压。19.9.16压铸技术42压铸零件的缺陷及分析—气孔气孔—gasporosity,blowholes19.9.16压铸技术43压铸零件的缺陷及分析—气孔气孔特征：卷入压铸件内部的气体所形成的形状较为规则，表面较为光滑的空洞。产生原因解决办法1.浇口位置和导流形状不当，导致金属液进入型腔产