【工程材料成形技术基础】实验指导书解析

1、工程材料成形技术基础实验指导书包军杜丽娟主编邢忠文主审I哈尔滨工业大学金工教研室本实验教材是配合工程材料成形技术基础课程教学基本要求而编写，在编写过程中, 结合目前教学改革的基本指导思想和原则，根据机械类专业的实际需要，对传统的实验内容 进行了修改，删除陈旧的、过时的和现代制造中已较少使用的操作方法和工艺，引进和增加 现代材料成形技术、成形工艺自动化、非金属材料成形等内容。本教材由哈尔滨工业大学金工教研室包军、杜丽娟主编，邢忠文教授主审。由于作者水平和经验所限，书中难免有错误和不妥之处，敬请读者批评指正。编者2003.9实验一 压铸成形实验.4实验二注塑成形实验.6实验一压铸成形实验一. 实验

2、目的1.掌握压力铸造的原理，了解压力铸造的特点及应用。2.了解压铸机的结构，掌握压铸机的工作过程。二. 实验原理1. 压力铸造的原理、特点及应用压力铸造简称压铸，是通过压铸机将熔融金属以髙速压入金属铸型，并使金属在压力下 快速凝固的铸造方法。常用压力为 5150MPa,充型速度为 0. 550m/s,充型时间为 0. 01 0. 2SO压力铸造的特点：压铸的生产效率极髙、最高可达每小时压铸 500件，铸件精度和表而 质量均比其他铸造方法高，铸件力学性能高，可铸出形状复杂的薄壁件，便于铸出镶嵌件。 但是压铸工艺也存在不足：压铸设备投资高，压铸模制造复杂、周期长、费用高，一般不宜 用于小批量生产。

3、普通压铸法压铸的铸件易产生气孔，不能进行热处理。压铸某些内凹件、 高熔点合金铸件还比较困难。目前压铸工艺主要用于大批量生产的低熔点有色金属铸件， 其中铝合金占总量的 30% 60%.其次为锌合金及铜合金。汽车、拖拉机制造业应用压铸件最多，在仪表、电器和农业、 国防、讣算机、医疗等机器制造业也广泛应用。压铸生产的零件主要有发动机气缸体、气缸 盖、变速箱体、发动机罩、仪表和照像机壳体、支架、管接头及齿轮等。2. 压铸机及压铸工艺过程压铸机可分为热压室式和冷压室式两大类。热压室式压铸机压室与合金熔化炉成一体或压室浸入熔化的液态金属中，用顶杆或压缩 空气产生压力进行压铸。热压室式压铸机压力较小，压室易

4、被腐蚀，一般只用于铅、锌等低 熔点合金的压铸，生产中应用较少。冷压室式压铸机压室和熔化金属的划烟是分开的。根据 压室与铸型的相对位置不同，可分为立式和卧式两种。卧式冷室压铸机工作过程如图 1 所示, 图 2 为工程上应用较广的 J1113G型卧式冷室压铸机示意图。压铸零件的基本工艺过程分为：1）合型与浇注先闭合压型，然后用手工将左量勺内金属液体通过压射室上的注液孔 向压射室内注入。2） 压射将压射冲头向前推进，将金属液压入到压型中。3）开型及顶岀铸件 待铸件凝固后，抽芯机构将型腔两侧芯同时抽岀，动型左移开型, 铸件借冲头的前伸动作被顶离压室。（2） J1113G型卧式冷室压铸机规格和参数表 1

5、-2 JI113G 型卧式冷室压铸机规格和参数名称参数名称参数合型力135OKN动型板尺寸650X650mm拉杆内间距420 X 420mm压型厚度250 X 250mm顶出行程80mm顶出力100KN最大乐射力157KN一次金屈浇入址（铝）1.8Kg圧室直径40s 50 x 60mm最大铸件投影面积409mm，最大乐射比压125MPa压射行程350mm管路工作压力12MPa电动机功率HKw机器重虽4500Kg机器外形尺寸（长 X 宽 X 高）4550X1110X1800 mm3合型与浇注开型与顶出铸件冷压室式卧式压铸机工作过程图 2 J1113G 型卧式冷室压铸机三. 实验内容观察 J111

6、3G型卧式冷室压铸机压铸成形过程，完成实验报告。四. 实验设备及材料1.J1H3G型卧式冷室压铸机一台2.压铸模一套，压铸金属若 T五.实验报告思考题1.简述压力铸造的原理、特点及应用；2.列出实验中使用的压铸机的型号及最主要的指标:3.简述压铸工艺过程。活动半型固宁金属液体顶杆压射室合型与浇注图 1铸件操纵盒储能器增压油缸控制柜电机油箱盖机座压射油缸液圧管捋示表合型缸合型缸支座曲拐实验二注射成形实验一实验目的3.掌握注射成形原理，了解注射成形的特点。4.了解注射成形机的结构，掌握注射成形机的工作过程。二. 实验原理1.注射成形的原理及特点注射成形又称注塑模塑或注塑法，是把塑料原料放入料简中，

7、经过加热熔化，使之成为 高粘度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高的压力（约为 25 80MPa）注入模具的型腔中，保压冷却泄型后，柱塞或螺杆回程，脱模后可得到制品。注射成形是热塑性塑料的主要加工方法，近年来，也用于部分热固性塑料的成形加工。 注射成形效率高；能一次成形出外形复杂，尺寸精确和带有嵌件的塑料制件；对各种塑料加 工的适应性强：易于实现自动化生产。除了很长的管、棒、板、型材等不能加工外，英他各 种形状、尺寸的塑料制品基本上都可应用这种方法进行成形。所以注射成形工艺得到了极为 广泛的应用。2.注塑机及注射成形工艺过程（1）注射成形机的基本组成注射成形机主要由注射装宜，

8、合模、锁模装巻，操作控制系统，注射模具等组成。此 外还设有电加热和水冷却系统及过载保护及安全门等附属装旦 图 1 为 FL-120H热塑性塑 料注射成形机，苴最大合模力为 1200KN,每次注射量为 283g（聚苯乙烯），图 2 为往复式 螺杆注射成形机示意图。图 2 往复式螺杆注射成形机注射成形模具是注射成形工艺的主要工艺装备，一般由左模部分和动模部分组成，如 图 3 所示。动模安装在注射机的移动模板上，左模安装在注射机的固左模板上。注射时，动 模与左模闭合构成型腔，定模部分设计有浇注系统，塑料熔体从喷嘴经浇注系统进入型腔成 形。开模时动模与泄模分离，动模退到一立距离后，模具顶出机构与注射机

9、的固泄顶岀杆相 碰，从而由顶杆和拉料杆将塑料制件及浇注系统凝料推出模具外。a）合模成形b）开模取件图 3 注射模1T立料杆：2顶杆：3导柱：4凸模：5凹模：却水通道：7浇口：8分流道：9主流道： 料穴：1_定位环：12主流道衬套：13-定模座（定悭底板）：14-定模板：15 动模板（凸模固定仮）:一支丼板（垫板）：17动模座：18顶杆固定板：19一顶杆底板（2）注射成形机的工作过程螺杆式注射机注射成形零件的基本工艺过程分为：1）闭模和锁紧液压合模装置首先以高压快速完成闭模的空行程，当动模与龙模很接 近时，自动切换成低压、低速，在确认模内无异物时，再切换成髙压锁紧模具。2）注射装苣前移和注射注射

10、装苣整体前移，使喷嘴与模具主流道的入口以一定压力 贴合，注射油缸作用，推动螺杆向前移动，将头部的熔料注入模腔。3）保压在注射程序完成后，螺杆对熔料仍继续保持一立的压力，以防止模腔中的熔 料回流，井向模腔内因制件冷却收缩而产生的空间进行补料。4）冷却泄型和预塑化保压一泄时间后，浇口封闭，制件在模内冷却泄形。螺杆转动 后退，将来自料斗的塑料原料向前输送，并使其塑化，供下一次注射使用。5）注射装置后退和开模顶岀制品注射装宜整体后退，合模装置开模，在注射机顶岀装垃和模具推出机构的联合作用下, 将制件自动推出。随后淸理模具，为下一次成形做准备。英中 4）、5）工序在时间上重叠，相互间有直接影响。图 4 所示为注射成形机工作过程 图。(a)合模注射(b)保压硕化(c)开模取