压铸过程的参数选定(精)

1、压铸过程的参数选定概述以往很长一段时间人们都针对压铸件的成形和表面质量要求来选定工艺参数。已往的验收标准就是表面质量标准但随着压铸技术在复杂受力件、耐压件、和耐冲击件上的采 用。对压铸件的内在质量要求日益严格而且量化了。所以如何科学地选定各项工艺 参数，确保压铸件的内外质量都符合 标准要求，提高生产效率，增加企业效益，已成 为压铸生产不可回避的问题。实践证明，为了科学地选定各项工艺参数，不仅要搞 清楚各项参数的作用、还要弄 清楚它们之间的相互影响。而 实际上这些参数在压铸过程中又都是不断变化的。所以 在生产中必须及时地监测、调整、控制每项参数。才能满足压铸件的质量要求。才能保证压铸件质量的一致

2、性、可靠性。（一）理想的压力速度图谱：AP*卜片程锲 口金属液冷二次炮VI图一V速度曲线。P压力曲线L慢一一冲头以很慢的速度通过熔杯（压室）的口部、防止合金液从熔杯口溅出。Li冲头以临界速度或抛物线型的加 速度将合金液填充熔杯达浇口处、并将熔杯中的气体通过P1浇口、型腔和排气槽排出l2冲头以快压射速度（ii2 mS）将合金液通过浇口填充型腔。使合金液具有足够的动能填充到型腔各处，以求铸件成形。所以 L2是保证铸件成形的。L3冲头经过L2将合金液填充型腔后，冲头的运动受到阻碍，以快速降速同时压射压力急剧上 升。将合金液以低速高压的方式挤入型腔各细微处和内部疏松处。将气泡压缩、冷隔焊合、合金的结晶

3、细化等。所以 L3是保证铸件质量的阶段。故称之 为二次充型。 P压力冲击波的波峰值， PV增压后压力的35%。 V冲击波在波谷时铸件内气孔膨胀，造成冲头返回。发生在二次充型的最后一瞬间此时合金正在冷凝，气孔壁上产生发裂（疲劳源）。所以冲击波要小。（二）实际图（合金到浇口处，受阻降速）V1 Pr p-压力蛾VII. _ -A f MM/X /f f/T,/ 图二（三）压铸过程中的压力降。在流体力学里能量损失以压力降来表示，（图三）P3图三hxr= p h为液体的水位高度。r液体的比重。P压力。由此可见液体在流动过程要消耗能量的。压力降由hx r降到h6xr衣V 2这是沿程能量损失 卩沿=入- 入

4、一阻力系数。 一液体流动管道长度。 d 2gd液体流动孔的孔径。V 液体流动速度。g重力加速度。合金通过内浇口时因为流动截面急剧缩小，有强大的局部能量损失，具体如下2 P 局=eV 充 /2g 1 P局一一局部能量损失，s局部阻力系数。r比重。V充合金液推入型腔时的速度，为充型速度，是个很大的数值，压铸过程用Q充充型流量，Q充=V冲x Ai=V充x AV冲一冲头速度 Ai冲头面积 A 浇口面积 二V充二V冲x A宀A例如，当冲头直径为60毫米，冲头面积Ai为2827mm2，浇口面积为40X1.5=60 mm222827七0 = 47,若冲头速度 V冲=2.5 m / s , V充=117 m/

5、s , / ?局禾口 V充 成正比，所以AP局十分巨大，当然还有一些原因，a.如快压射时合金液和熔杯壁的磨擦.b.气瓶中液面太高.压射缸壁拉伤 c.压室内外径不同心.尤其是大模具.d.冲头被切小（压射杆慢慢转动）.e.涂料不合理。料温太低。太高（穿铝卡冲头）。 其他引起降速原因，在此不提, 说明：模具。工艺。机床。合金。四位一体。模具设计。要考虑流态。机床性能。二,压铸过程的能量分配航空部为了认证310AMTY-51 ,作了试验研究，发现了压铸过程有个能量分配问 题，因而对机器进行了全面设计和改进，（一）压铸过程中的各种能量损失（压力降）图四蓄能器中的液压油推动压射活塞时，要经过管道，阀门等液

6、压元件，就会发生沿 程和局部能量损失，而这种损失和油的速度 U的平方成正比，压射活塞推动冲头，将合金液推入型腔时产生 V充、Q充。所以U和V充之间只是一些面积之比的差值，比值是个常数，因而F=K1 AP 机+K2AP 局+K3N（2）F-蓄能器中的能量（压强）。KiAP机_机器所需能量。K2AP局_ 服浇口阻力K3N合金液入型时的动能和充满后作用在合金液上压强（能量），公式表达了压铸过程蓄能器中的能量、消耗在以上各部分。它们以压力降来分割能量。而主要是和U和V充的平方成正比。即和 Q充的平方成正比所以设计机床时要尽量减少能量损失，阀要园滑而光洁，管道尽量短（泵房？！八（二）。作 PQ2 图F=

7、KiAP机+心AP局+K3N 中的每一项都是二次方。其方程式如下: P5把横座标Q的标值定为平方。则得一直线。P_q图。（假设Q2 =Z、得P Z直线） 我在美国看到，作图十分科学，他们根据机床出厂时的性能指标来作图。P=Pmax(1- Q2/Q2max)（3）为一条二次曲线（图五）1. 合金液充满型腔的瞬时（尚未增压）。 P机=AP局=0 F= K3N _=Pmax （因为冲头不运动。所以合金液入型时的动 能为零。只有作用在合金液上的压强） P= Pmax V充=0 = Q充2. 全速空压射因为压铸时。没有合金 E =0 Pm =0。所以N=0 作用在合金液上的压强P=0F= K1 Pa能量

8、全用在克服机器的运动所需。所以：当P=0V充二V充maxQ 充 = Q充max （用公式（3）也可求得）美国以400吨机器为例。工作压强为1500磅/吋2压射缸活塞面积为Ao=23.76吋2 。 冲头直经为3吋。面积Al为7.07吋22Pmax=1500X 23.76+ 7.07=5041 磅/吋机器最大压射速度为 V冲max=107吋/秒。Qmax=107x7.07=898吋/秒。2机器的PQ图如下：它说明机器出厂时的性能。也是机床保养和维修的标准（机床动了。心中无数）。更是工艺参数选定的依据。ppA一一在不同压肘速度情况下，压铸机所需的能量（压力降）图五（三）能量分配图P局( Al A2)

9、 V充2/2gQ$ /2gA2为P=f（Q）的二次曲线A-浇口面积内浇口面积分别为0.3 ; 0.4 ; 0.5吋2时，得到图六中的一组二次曲线P1P2P3把横座标的标值定为平方。则得一组直线（浇口阻尼线）。图如下：0.40. 5Q图六0.3, 0.4, 0.5,浇口面积a- Z （浇口面积 等有关）。P6M-浇口面积0.3吋2时，不同的充型速度（流量）。克服浇口处阻力所需能量 另外对某一个充型流量q,在不同的浇口面积上，克服小浇口处所需能量就大。R P2P3把阻尼线和机器的 P Q2图相合,其交点为能量平衡点。当浇口面积A=0.3吋2则在生产中可实现的最大充型流量为 660吋/秒。P7图八生

10、产中人为提高压射速度。使充型流量为 750吋/秒。则能量分配就发生需求过大。只能降速为 660吋3/秒。所以选择工艺参数 一定要以P-Q2图为依据。（四）冲头直经对能量分配的影响冲头直经是十分敏感的影响因素。（小机器高比压）9000测0smJ000100072590d M头直径3荚寸P9P911111 1TT2 3 45678910&23图九看图九（按图说明）-不能克服能量需求和提供的矛盾只能降速为550吋3/秒。（五）蓄能器（蓄压器）压力对能量分配的影响7000 -冲头直径为3英寸50413080 -1000内说口函积为0”3号方荚寸p m 、_ Q寸1 ；寸恂6. 67+ 8目前国外压铸机

11、随着压铸厂家的要求向高能充型发展，国际压铸会议上己有高能阶梯分级速度充型法来满足高性能压铸的要求 .图九表明充型流量随着蓄能器压强的升高而增大。（蓄能器的压强在一定范围内是可以调节的）。（六）阀门调速：生产中不可能全速压射P iW芙寸9000 7000 一5000 d冲头直径3英寸300010095041图十一要降速。能耗在阀门。假定压室没有充满 50%。最好减小冲头直径。再阀门调速（七）局部阻力系数E与浇口阻尼线对能量分配的影响：当浇铸系统设计比较合理。合金液没有因为浇铸系统设计不合理造成流动过程中发生急剧变换速度和方向。 合金熔液的温度及成分和工人的操作等。都正常。S a如图。当以上情况发

12、生变化。例如工人在浇铸后。没有马上进行压射。合金熔液在熔杯中停留。流动性降低。E值加大。a就加大到 ai （如图）是一个在生产中经常发生的并且变化比较大的因素P9P产叙英寸2 d-冲头直径3荚寸图十三流向角示意图P11图十三流向角示意图P11图十二说明：关于V充=Cdj2gP公式中流量系数Cd。1Cd=Zn=04-08 AI=03-0 7=Mg耳g -选定一个值，作为验证计算的基础，是不合适的。因为我和美国同行在谈“流态试 验”时。他们给的03-0.8。是在典型的浇铸系统和标准的合金熔化参数（一定范围 的运动粘性系数）下。Cd。Zn=06 Al=05=Mg才适用。另外关于“窗口”的确定。可以有

13、所区别的加以引用。我每次讲课都加以说明Cd=_1_g_但:作为教材还是可以的，还是对压铸事业作了很好的贡献的（八）如何充分利用机床的能量。为满足充型条件。保证铸件质量。所以要充分利用机床的能量在满足上述的分配情况下。如何选择合适的机床。是很必要的机床作的功是W=PQ。将上式乘以Q后为W=PQ=PmaQmax（QmaxQ-Q）。令 dV/d Q=0= PmaXCfmax（Qmax-3 Q2）。3 Q =Cfmax所以当Q=0.58Qmax时。机床输出的功率为极大值。三,浇注系统设计参数：工艺参数的依托，浇、排系统的设计，影响能量分配，充型，流态等。不论外购。自制或返修压铸模都必须防止出现“无法扭

14、转质量低劣的局面”。*分析压铸件的结构和 质量要求来制订工艺参数。选定（Ai、Q充、T充、V 充）*结合浇道、内浇口的形状与尺寸，了解合金液在型腔中的流态和进入型腔的流向 角。*要防止冲型腔，和产生化学亲合。（一）流向角巾的计算：（光盘）内浇口的法向速度V内为120英尺/秒。浇道内的速度V道为100英尺/秒tan =100/120tan-1 （100/120）=巾=40（流向角）充型流量等于内浇口面积 A乘内浇口处的法向速度 V内，也等于浇道截面积A道乘以 合金液在浇道内的速度 V道A道X V道=Ax V内；V道V内=A A道tan-1 （A A 道）=流向角 =tan_1 （内浇口面积浇道截

15、面积） （5）（簿膜）图十三流向角示意图P11图十三流向角示意图P11V道一120英尺/秒q)T-40S 1V120英尺/秒1zX /f/V道一100荚尺/秒270V道一60英尺/秒图十三流向角示意图P11图十四浇道和内浇口面积比与流向角的关系由此可见，只要a1和a的比值（内浇口面积宁浇道截面积）不变， 流向角也不会变 反之改变浇道截面积或内浇口的截面积都可改变流向角。（二）用于选择压铸工艺参数的“窗口”美国培训教材的“窗口”。由最佳充型速度范围和最佳充型时间范围构成的。是选择（Q充、T充、V充）的依据。分析可知“窗口”的观点是有局限性的。它侧重于保证压铸件的表面质量。锌合金铝合金镁合金一般表

16、面电镀表面一般表面好的表面一般表面好的表面V充米/秒30603060V充米/秒30603060V充米/秒30603060T充毫秒V 40V 20V 60V 30V 40V 40P1220LISPd一冲头直径72:9000血1003000100098咪励QPi140 gs英硯/芙寸d-一冲头直径26.236.6图十五充型速度图;充型时间图；“窗口”示意图。P 卓2gP/【9000荚寸?#0.25荚寸2Q.3荚寸20琰寸2 7 二一 (M英寸- 壬1U5芙寸图十六 浇口面积0.250.4英寸2,在窗口区。d=0.3英寸2时比d=0.25的好。P13（簿膜8）扇形浇道浇口 流向角 流态浇口寛，液压效

17、率高，占空间小。 单切线的一致40 30面积比求 单切线：开始端强，末端弱。 双切线：二侧强，中间弱浇口小于浇道长度。浇口不可大于45度由中心向外为0 45中间强。二侧弱（0 45）浇口面积（英寸2）Q充（英寸3/秒）V充（英尺/秒）T充（毫秒）0. 2520 217腐蚀520. 2560020045窗 口 区0. 3660183410. 35705168380. 4740154360. 45 （面积太大）76014135由图十六看出。压室直径。阀门调速。机床工作液压强都能影响浇口面积的确定。 “窗口”的观点是有局限性的。选择“窗口”中的数据时应注意，不要选择 过大的

18、内浇口。V充宜大；t充要 短，以保证铸件成形良好，表面质量也好。（受力，耐压件除外）（三）切线形 浇道和扇形浇道（综合各种浇道的特点）：1. 对比:切线形浇道OP14OP14（簿膜8）切线形浇道和扇形浇道组合。2. 扇形浇道。口，向寛薄的浇口流动时，仅可能使寛薄的 浇 不能超过 50% （浇道口：浇口不能超过2 : 1） （簿膜9）先（簿膜9）后（光盘）（1）设计原则一一迫使金属从厚窄的浇道口全面的有 金属液通过。浇口小20%40%。浇口寛的。J 40%浇口不寛的J 20%保证流向角V 45浇口寛和浇道口寛之比为 2 : 1或3 ： 1。浇道长度大可以4 ： 1。（簿膜9）（2） 内浇口二侧的

19、流向角V 45否则产生涡流 可以加寛浇道口。或加大浇道长度（3） 不论“喇叭型”或“漏斗型”（4）步骤：先作 浇道浇口面积图。其次作浇道浇口深度图OP14最后由以上俩项求得 浇道 寛度曲线图。（自学绿皮书）5）扇型浇道的形式：（簿膜 9）凿形（小件及辅助浇道） 。侧向 扇形。喇叭型。钳形浇道（可充型腔深处）。（簿膜 9）（光盘）多个扇形浇道 。 各个扇形浇 口不一般寛（为了同时 充满）。（簿膜 9） 3切线型 浇道：（1）设计原则： 由浇道、三角区、缓冲包组成。（簿膜 11）浇道可直的，弯曲的，单个的，双个的，但有一条， 横浇道截面积是收缩的 。作为 流量的补偿否则流向角就变了。（ 2）浇道截

20、面形状 ：（美国标准）（簿膜 11）（簿膜 11B）（3）过渡面长度为 0。06”（ 1.5mm） 不能太长以防局部能量损失太大。浇口万分敏感要把握好浇口深度和宽度。 （求层流层）。（4）切线形浇道的形式：a双切线浇道：（簿膜11）适用于距形铸件 三角区为浇口宽度的 25% 为了凹的金属液前沿的形成。 三角区要 认真设计。b不对称双切线浇道：（簿膜11）产品需要而设计的。它的浇口厚度是一致的。（5）几种典型的充型方式：（簿膜 11）角部充型看图。而多个型腔充型（ 切线和凿形）。因为流量的补偿。有同时充满的好处。（6）缓冲包和 浇道的设计： 为了防止浇道中气体进入型腔及金属液的惯性影响流态。所以

21、要缓冲包。其体积为浇道的 1/401/20。 为园形可以用耒作顶料处。T切向浇道（过渡段）面积（AT=AG X 1.2）为浇口面积的1.2倍。（单切线例子中为0.135X 1.2=0.162）。P19切线浇道末处 面积 ae为（AT 的 1/10）。 ae=ATX 0.1,0.162X 0.1=0.0162。其断面为矩形。每边 为 ae1/2 =0.01621/2=0.127。为 0。127的矩形。缓冲包厚度为ts= ae1/2-0.127.缓冲包直径ds=B度的4倍。4ts=4 ae1/2= 0.5。（7）三角区的设计：a .使金属分左右二个切线浇道进入型腔。b. 三角区不能断流。c. 不能

22、有强大液柱由三角区进入型腔。而减弱了切线浇道的流态控制。三角区的宽度为浇口的四分之一。小了要断流。 三角区用园弧形成。当位置小了的时侯可以用椭园形成。 P16 深度和浇口一样。根部 DD 为浇口的 1.5倍。 DD 加大三角区起充型作用。 小心！DD 加大三角区充型为一个液流束。时间在 0. 02秒内完成。四压铸工艺参数的选定：用户的质量要求永远是选定工艺 参数的首要依据，要从企业的设备条件，合理 搭配工艺参数，以尽可能低的成本生产出合格的产品。实践证明，选定工艺参数。要搞 清楚各参数的作用、它们之间的相互影响。在 压铸过程中的变化的。所以在生产中必须监测、调整、控制每项参数。 才能满足压 铸

23、件的质量要求。才能保证压铸件质量的一致性、可靠性。前航空工业部由于产品的需要曾经对下列 五项工艺参数做过系统试验，即：a.压射比压（Kg/cm2）：b。压射速度（m/s）:c.模具温度（C）：d。内浇口的厚度（mm）e。合金液的浇注温度（。C）。为了防止试验中的人为误差，试验过程做到了自动浇注、模具温度自动控制、 内浇口厚度的无级调整、可监测并记录千分之一秒内压射比压和压射速度的变化。 上述五项工艺参数是重要的又是可以量化的 , 其中第五项 合金液的浇注温度比较单纯，易于监测和控制，而 前四项都是靠压铸机和模具来实现的。控制合金成分 并作金属型试棒检测。 现就前工艺参数对压铸件质量的影响，作如

24、下分析：（一 ）.抗拉强度压铸铝合金 YZALSI12 的抗拉强度因选用了两组不同的工艺参数，分别达到290.9Mpa 和 210.8Mpa，同一合金上下差了 80Mpa。前者压射比压=100Mpa;模具温度=140 C；合金温度=720 C；内浇口厚度=2.5mm;充型速度为22.8m / s （其它从略）。这一组参数中的模P16P#具温度低，合金温度高（二者之间温差约580。C）又用了高的压射比压，形成了良好的激冷条件，加之内浇口厚，内浇口处温度较高，该处合金凝固较晚，有利于实 现充分的二次充型（或称为补压）。也就是在压铸件凝固前能继续进行排渣、补缩、 把气孔压缩等等。同时高的压射比压在补

25、压过程中缓慢地挤压合金，导致正在冷凝 的合金内部结晶产生滑移，细化了组织，所以提高了抗拉强度。后者模具温度=263C;合金温度=640C;二者之间温差小，激冷效果欠佳。 加上内浇口厚度=1.15mm。（其它从略），不能充分地进行二次充型。所以抗拉强度 低。由此可见，同一种材料，同一个压铸件，在保证铸件成形的前提下，当采用厚 的内浇口，低的模具温度，高的合金浇注温度，高的压射比压时，有利于实现充分 的二次充型，细化组织并获得良好的激冷层。压铸件的抗拉强度高。反之则低。前题是要压好铸件防止气孔，夹渣，冷隔等存在。（二）伸长率众所周知，当压铸件的金相组织细化时，其抗拉强度高，而伸长率降低。采用 较高

26、的模具温度，压铸件表面激冷程度差，可提高伸长率。同样道理当合金的浇注 温度升高时。压铸件的伸长率也会提高。如图十七：图十七A 伸长率-模温-比压图十七B伸长率-模温一合金温度P21（三）气密性（致密度）：前航空部的试验显示内浇口厚度较厚的情况下， 致密度 随着压射比压的提高而增加.而内浇口较薄的情况下，增加得比较少。如图十八致密度16+ 6 图十八致密度-模温一合金温度致密度一一内浇口厚度一一比压这是因为在二次充型时合金液把气泡压扁、冷隔大部份得到焊合。在高比压下补 缩，排渣顺利的结果另外，高速充型及高的合金浇注温度，对压铸件的致密度不利。而模具温 度升高对致密度有利。这方面的试验数据和特性曲

27、线详见工艺参数对气密性的影响”一文。生产实践说明，气密性的好坏首先和合金液的品质有关，当合金液高速通 过内浇口时，合金液中的杂质，会呈弥散状进入型腔。冷却收缩时容易产生裂纹， 肉眼不易察觉，压铸件往往发脆，耐压试验时就会漏气。所以合金液质量一定要保 证。另一方面是浇注系统和压室内的气体、涂料的发气和涂料的沉积物、或燃 烧积炭物等被卷入合金液，都造成压铸件的气密性下降。再者，模具中浇注系统和排气、排渣系统的设计， 没有很好地计算流向角、 分析合金液流态。使气体无法排出，集渣包压得很漂亮，渣却留在铸件内。（四）.压铸件的尺寸精度近一时期关于压铸件的收缩率说法各异。有的文章说铝合金收缩为百分之二，为

28、此将试验情况介绍如下P18P#将工艺参数搭配成三十六种工艺方案。压铸了两千多根拭样测定了试样尺寸 求得了尺寸的回归方程试验证明压铸件的尺寸受模具温度的影响较大，其次是合金液的浇注温度。二者 的温度升高都使压铸件的尺寸增大。其它工艺参数对尺寸的影响较小，但是起主导 作用的是模具温度。现分析如下：压铸件在型腔中冷却收缩时，由于受到型腔的限制，开始阶段产生塑性变形。 随着温度的下降，靠近模具表面的某一厚度的合金层进入弹性变形状态时，压铸件 尺寸即可固定。而厚壁的中心尚处在塑性变形温度范围内，这时整个壁厚的平均温 度为定型温度。（看薄膜图说明定型温度）试验显示，模具温度低，压铸件的定型温 度高，铸件离

29、开型腔后的收缩量就大。而且模具温度低，其型腔尺寸就小。所以二 者共同影晌的结果使压铸件的收缩量较大。（L 定-L） x 104T 定= + 20 （6）L 定 x 0.2T定一定型温度L定一一生产现场的型腔尺寸（毫米）L 铸件常温下的尺寸L小T定大所以生产中，知道加热模具的型腔尺寸 L定。铸件常温下的尺寸 L。就可求出其定 型温度压铸件尺寸的正态分布从正态分布图看其中出现机率较高的是 139。26139。30毫米而计算所得到的均方 根值139。28毫米就落在此范围内应是出现机率的最高点该尺寸的收缩率如下 L%=（140 139.28）/140=0.514%说明常用的铝合金收缩率相一致这个经验数

30、据是可取的是切实可行P20试验中同一种材料，同一个压铸件，曾出现过最大的尺寸收缩率为0.67%;最小的仅0.33%。说明了工艺参数控制的必要性。所以在生产中要注意以下方面。？a. 每一压射循环的时间尽量保持一致。b. 对尺寸要求特别严格的部位的模温要检查调整及控制（实时控制）。c. 严格控制涂料消耗定额。d. 严格控制其它工艺参数。（五）压铸件的表面质量：大家的经验都比较丰富，美国教材“窗口”一节里也已 讲到，本课不再重复。随着用户对压铸件质量要求的日益多样化、复杂化和压铸件的大型化，实现压铸工艺参数的合理性（科学化）和实时控制也提到日程上来了（也日益尖锐化了）。发达国家在上个世纪后期 通过不

31、断改进压铸机性能，特别是提高压铸机的压射性能 -即实现了高能充型，大大扩展了压铸技术的应用范围。而伺服系统和计算机技 术的引进更把压铸生产的高科技内涵和压铸件的可靠性提到一个新的水平。五，其他提高机器性能的 最经济的办法。（目前机床动向）P20PiPinax j 汕小（小解）图二十小机器。一般来说生产铸件以小件为多。浇口面积也比较小。所以蓄压器压力应当 高为好。大机器一般来说生产铸件以大件为多。为充分利用机器能量。所以尽量采用，有高 速快压射的机器为好。（一）生产现场的的注意点a.防止冲型腔。防止化学亲合。b注意流向角。防止卷气。c. 流态。流向角设计要精心设计。保证排气系统合理设计。d. 为

32、保证铸件各处成形。可用二个以上浇道来满足不同部位的要求。但要保证 各处成形，充满度同步。e二个以上浇道和组合浇道。可能产生浇口面积加大。Q充加大.气槽中产生激波。（日本-浇口面积的1.52）（二），高能充型的应用a,国外压铸件的技术水平日益提高薄壁复杂的大件。 没有足够的充型速度是不可 能成形的。而这类铸件很薄。浇口不可能很厚。浇口处的阻力很大。所以克服这一 阻力是非咼能所不极。B,大型受力。耐压的压铸件。需要很大的压强。这些铸件生产时更要很大的压 射能量。瑞士有一种机器采用大的压射缸直径。而不采用增压系统。但要实现高的充型速度 就较困难。P21C,所以采用高的工作液压力是一个好办法。可以只对

33、快压射过程提供这一高压油。这样可以使高压密封问题易于解决。 其他如合模。一二级压射。还是采用普通常压来工作。d,高能充型是实现阶梯实时压铸（根据铸件不同部位的要求，进行相应的充型速 度）首要条件。另外有了高能而不去进行实时控制。那么就没有充分发挥高能充型的 作用。所以如将高能充型和词服系统相结合。那么在每个压铸过程中。非但可以保 证合金在充型时以各种特定的速度充填型腔各部份。而且可以使冲击波于以消除。保证了二次充型。（但是充型时的 AP局 不可能太高，当大于 40Mpa合金 的粘度加大）E.可以用在精速密压铸进而实现挤压铸造.在工艺设定上。大大提高铸件机械性能及精度。（三）伺服阀看图介绍（四）

34、,几点意见近二十年 .我国压铸机技术水平的提高不大。主要努力于追求产量。 这样就很难适应压铸件发展的要求。目前。面对汽车行业的发展。国外汽 车企业纷纷来华办厂。高标准的压铸件。再也不能外购。尤其是发动机缸 体等的压铸，事在必行。生产高性能机器不尽是市场所需。更是压铸技术 赶上世界水平 ,为我国压铸机打入国际市场所必需。六,目前国外压铸动态。 （具体单项 ）*由于汽车摩托车等工业的发展。以及耐压受力件的需要。压铸技术发展 很块。世界上有实力的压铸机厂有 60 多家。有影响的约 16-20 家。生产 2500 吨以上的有美国。瑞士。德国。日本。意大利。斯洛伐克等。他们各有特长。*国外压铸件的精加工

35、成本高。所以要求压铸件造成精加工的废品量。不能大于 3%。再加上铸件要求高的原因。十年前已经生产实时控制压铸机。P22国外压铸机制造各有各的优势。例如* 我在美国 HPM 看到滚压螺纹可达 M500。*双柱加工中心可加工 5个面，刀库有100把刀，加工光度为 1.6精度为 31 米长度上误差不大于 0.25mm。*上海乾通进一台1100吨机器。要求V冲max达6 m/s。当时美方达不到。将压射缸径减小。 加大增压缸径。 厂方验收后。 压不好铸件 . .大会上我公开说了。 最近我和 HPM 交谈。他们说现在改进了。 900 吨压铸机V冲=9m/s压射力为50吨*HPM 和美国 Thixomat（

36、 申壳曼脱 ）公司研制的镁合金螺旋挤压法。使生产工艺发生本质变化。如图。金属尺寸为 1mmx1mmx2mm或 1x2目前在研究 铝合金螺旋挤压法1.球化 2,产生切变应力 3,低速挤压 4,气孔被解决 这个工艺一旦成功 .将对压铸技术发生重大变革 .高速流体 .被半固态挤压 所替代 .*我看到美国肯尼迪压铸厂。他的机器全部是真空压铸，气孔很少，建 压慢。压铸件精度高，*Kinetic（ 肯的克 ）的伺服阀流量和灵敏度都较先进。*美国 3000吨以上的机器不多， 1000-2500 吨的机器多 ,*宇部的分型面上压铸，也有其特色.看图介绍.近年他们用比例阀控制压射系统.灵敏度达十毫秒左右，想替代

37、伺服阀*模具温度控制 十分重要。它严重影响 压铸件精度高，和机械性能，肯定 为压铸厂所需。航空部组织一部分单位。 进行了工艺参数和铸件质量的研 究，并有华罗庚数学研究小组参加。现将回归方程列出：L=L/140 ( 138.1399+0.0805% Tl +0.1117% Tm +0.0411%P)Tl-合金浇铸温度 615725 C。Tm-模具温度 140 300 CTlg 浇铸温度。Ts固相线P24Tlg 浇铸温度。Ts固相线P24P-压强 300-1000 Kg/cm 2 。 V 充一 3-60m/s。V 冲=240mm/s-1000mm/s 。8 1-浇 口厚度 0.8 2.4mmTlg

38、 浇铸温度。Ts固相线P24Tlg 浇铸温度。Ts固相线P24（试棒的浇口宽为10mm。所以 V充一 3-60m/s）。6 b=7.1841TL%-60.5375+Tm%(37.9262-3.27Tl %-2.81Tm%-0.87P%)+P%(4.5642-0.3151V%-0.2071P%+0.4882 8 1)+ 8 1(1.3341 -0.4792V%)+1.6448V%0.03仃 Ig-Ts F)T Ig TmTlg 浇铸温度。Ts固相线P24Tm模温H铸件平均壁厚F合金固化率。10 40% （压铸）。60 80% （液态模锻）。80 100% （半固态）用铸件重量.体积。除以t充得

39、Q充。由PQ图的 Q充。就可选定一些浇口面积A。最后制定A。V充。t充。和Q充。随后求取浇道形式和流向角等。可以看“手册”的“P147”用PQ 美国阻尼线求得Q除体积得t充P25图二一PQ阻尼线求阻尼线铸件，渣包共2.5磅 A380的比重为0093磅/吋3第一种：只测定 V 充=1550 吋/秒T V=cd（768P/p ） 1/21550=0.5（ 768P/0。093）1/2 Al 的 cd=05P=1165磅/吋2（作图如下）当内浇口面积为0.3吋2时。Q=1550X 0.3=465 吋 3/秒（由465和1165交点得“ 0。3”阻尼线。同理得其它各线）？！ ！ 体积为 2.5/0。0

40、93=26.88 吋 3 T 充=26.88/465=0.057 秒Plft i ,0.20 3叮5 / 0J5/0J50/ /15)310465620 -327386542图二十二求阻尼曲线将阻尼曲线和P Q2图相加求得Q值及V , TAQVT0251021363V=200英尺以上太快0.2560020054A=0.250.4 在“窗口”内0.3660182490.35700167460.4730148440.4576012643浇口太大第二种：若测定 V充。P 求cd。求得阻尼曲线。可以知道你们企业的各台机床上。在某一浇口能够达到的V充。Q充*用铸件重量.体积。除

41、以选的t充或求的t充得Q充。按本企业的情况选设备。由PQ图的 Q充。就可选定一些浇口面积 A （适当调整到。“窗口”）最后制定A。V充。t充。和Q充。随后求取浇道形式和流向角等。*t 充=0.03H（Tlg Ts+ F） -/ （Tig Tm）Tig 浇注温度。Ts固相线Tm 模温H 铸件平均壁厚F合金固化率。1040% （压铸）。6080% （液态模锻）。80100% （半固态）P27定型温度Lti 模温300C压铸件刚出型时的尺寸（毫米）。L T2模温140C压铸件刚出型时的尺寸（毫米）。Ti模温300C刚出型时的压铸件温度。（本试验为350C）T2模温140C刚出型时的压铸件温度。（本试

42、验为230C）Lti压铸件由降到室温后的尺寸（毫米）Lt2压铸件由T2降到室温后的尺寸（毫米）a 1 铝合金的线膨胀系数0.2X10-4 /CLti - Lti （Ti -20） C X L X a i（应当是 Lti ）。Lt2 - Lt2 （T2 -20） C X L X a i（应当是 Lt2）。（Lti -T2） -（ Lti- Lt2 ）（Ti T2）X L X a i （3）L=i39。 28毫米（ 2000根试样常温均方根值）（Lti- Lt2 ） = L铸件常温下尺寸差（本试验为0。i6毫米） Ti -2 = T出铸件刚出型时温度差（350-230）C（Lti -_T2） ）=

43、0.494半0。22 （实测两种模具温度下型腔尺寸的差） L=L 定L =（T 定-20） X L 定 X 0.2X i0-4L定一定型温度时的尺寸。即加热模具的型腔尺寸（L 定-L） X 104 T 定=+ 20 L 小 T 定大L 定 X 0.2所以生产中，知道加热模具的型腔尺寸 L 定。铸件常温下的尺寸L。即可求得定型温度T定。（薄壁件铸件定型温度 T定不变）正态分布线 看薄膜图(U =ac/(t C)2用在油上)流体力学动力粘度（绝对粘度） 卩=AeX PE/KbT运动粘性系数（公尺2秒）=10000斯（公分2秒）U =卩/ P绝对粘度系数卩=U P （单位oE恩格列尔度）密度P/ 1

44、06u =E7.61-1/e当 E 10 时106u =E7.6P28压力和粘度卩p= 11 o ebp P（压力）b（压力系数）一般液压油为0.0020.003pf 1 f 当 P=50Mp 1 pt e （2.71）倍二 P 充不可太高。常用公式：u P= u （ 1+0。001 P）当P=50Mp u pt 15倍P充不可太高。压力和体积 p f v J减少的体积 v= 3 v p V3 v （体积压缩系数）一般液压油为3 v =0。 000062（很小）十万分之六潘文Mg 630 340C线收缩2.22% Al线收缩6.6% （非压铸情况）（Mg合金在100Mpa凝点高6C）:AL 的

45、 u =5.3X 10-6 （公尺 2 秒）Mg 的 u =6.65 X 10-6都在 630E由 106 u =E761-1/e.I u =oE761-1/e x 10-6T AL 的 u =5.3X 10-6 （公尺 2秒）/. AL 的 5.3=E7.61-1/eAL 的 i ai E（恩格列尔度）AL 的 E2Mg 的 E2.2AL的E2（7:3甘油加酒精55C ）Mg的E2.2 （7:3甘油加酒精50C ）雷诺数 Re=uD p / 1 u （液压油流速）Re=uD/ u（Re=UcpD/ u ）Re= 4uR/ u R （水力半径）=f / x f（面积）x（湿周）若圆孔则R=D/

46、42例：浇口 f 为 70x2=0.00014M x 为 0.144MR 为0.001M V 充=20 m/s-6 6AL 在 650C 的 u =5X 10- Re= 4X 20X 0.001 X 10 /5.3=160002000（紊流）AL 在 650C 的直浇道 13 D=0.13m u=7m/s Re=0.13X 7X 106/5.3=17 万AL，Mg 相同的流动特征的雷诺数相等。t Mg的i或u要大于Al V充Mg要大于V充Al管道内的速度和压力-中心速度为Umax（層流）。r为管孔半径 l （液体流程管道长）（層流）2 2Umax= P r /4 1 lUcp= P r / 8

47、 1 lUmax=2 U cp （層流）热力学：重量比热；即一公斤气体升温 1C所需热量以c表示、大卡/公斤CP29体积比热；标准状态下一立方公尺理想气体升温1C所需热量大卡/公尺3 C等容比热：体积不变单位体积气体升温1C所需热量等压比热：压力不变单位体积气体升温1 C所需热量Cv等容比热一体积不变一公斤气体升温1C所需热量Cp等压比热压力不变一公斤气体升温1 C所需热量。单原子气体卩Cp= 5卩大卡/莫尔C 二原子气体卩Cp= 7卩大卡/莫尔C 二原子气体卩Cp = 9卩大卡/莫尔Ca Cp卩Cv = 2卩大卡/莫尔C 卩 莫尔内能有二部分组成一为温度的函数另一个是体积的函数。内能不同于热

48、能1 内能是物体分子运动的能量而热能是物体间传逓的能量2 内能是物体单独存在的能量而热能是物体温度不等时接触产生的、3 内能是物体状态参数而热能不是。内能变化的计算：tdq二du+APdv dq=du （v 内能变化为等容 dv=O） Cvdt=du/ du=/Cvdt等容比热和等压比热的关系v dq=du+APdv Cp dt= Cvdt+APdv 最后求得 CpCv=AR令 k= Cp /Cv 单原子气体 k= Cp /Cv = 5/3=1.67热气体做功 :热气体做功时有许多热量被放走了。若热量为 q1 放走热量 q2有用的热量为q= q1 -q2= u+Al若厶u=0内能没有变化（v为循环的）q-q2二Al热效率 n t= Al / q1n t= （ q1-q2）/ q1P30气体热力过程 :（笔记本） P2023 P2729vPV=RT等容过程 P1V=RT1 P2V=RT2二 P1/ P2= T1/ T2等压过程V 1/ V2= T1/ T2等温过程P1/ P2= V2/ V 1绝热过程 :dq=du+Ad l v dq=0