第六章压铸机

1、1第六章第六章 压铸机压铸机掌握压铸机的分类、代号和参数的意义；掌握压铸机的分类、代号和参数的意义；掌握常用种类压铸机的工作过程及特点；掌握常用种类压铸机的工作过程及特点；了解压铸机的基本结构；了解压铸机的基本结构；掌握压铸机锁模力和压室容量的计算；掌握压铸机锁模力和压室容量的计算；熟悉压铸机的选用方法；熟悉压铸机的选用方法；了解压铸机了解压铸机 图的有效压力特性线和压铸模图的有效压力特性线和压铸模 图的需要压力特性线的作图方法。图的需要压力特性线的作图方法。2vqp2vqp2第一节 压铸机的分类、代号和参数第二节 压铸机的基本机构第三节 压铸自动化和压铸机参数测试与控制第四节 压铸机的选用和

2、有关计算第五节 压铸机 图的有效压力特性线第六节 压铸模 图的需要压力特性线2vqp2vqp3第一节 压铸机的分类、代号和参数 一、一、 压铸机的分类压铸机的分类压室浇注方式压室浇注方式冷室压铸机冷室压铸机热室压铸机热室压铸机卧式压室压铸机卧式压室压铸机立式压室压铸机立式压室压铸机卧式合模压铸机卧式合模压铸机立式合模压铸机立式合模压铸机压室的结构和布置方式压室的结构和布置方式总体结构总体结构4机器锁模力机器锁模力通用程度通用程度自动化程度自动化程度中型压铸机中型压铸机大型压铸机大型压铸机小型压铸机小型压铸机(热室630kN，冷室4000kN，冷室6300kN)通用压铸机通用压铸机专用压铸机专用

3、压铸机半自动压铸机半自动压铸机全自动压铸机全自动压铸机压铸机的分类5瑞士布勒 （BUHLER)压铸机 6德国富来 （FRECH)压铸机 789力劲牌压铸机顺德华大压铸机10 特征： 压室与熔炉紧密连成一个整体，适于压铸锌合金等低熔点合金。1.热室压铸机 热室压铸机压铸过程示意图1.金属液 2.坩埚 3.压射冲头 4.压室 5.进口 6.通道 7.喷嘴 8.压铸模压铸过程热室压铸机结构图11 结构简单，操作方便，生产率高，工艺稳定，铸件夹杂少，质量好； 压室和压射冲头使用寿命短，且压室更换不便，故常用于低熔点合金。特点12 特征： 压室和熔炉是分开的，工作条件比热室好，能压铸较大的非铁合金和铁合

4、金铸件。卧式冷室压铸机全立式冷室压铸机立式冷室压铸机2.冷室压铸机13卧室冷室压铸机的总体结构1.高压泵 2.合模机构 3.压射机构 4.蓄压器 5.机座 压室中心线垂直于模具分型面且成水平位置时，称为水平压室。 世界上90的冷室压铸机是卧式的，常用于压铸铝、镁、铜合金，也用于黑色金属。卧式冷室压铸机14压铸过程a) 合模 b) 压铸 c) 开模1.压射冲头 2.压室 3.金属液 4.定模 5.动模 6.型腔 7.浇道 8.余料15 金属液进入型腔转折少，有利于发挥增压的作用； 一般设有偏心和中心两种浇注位置，可供设计模具时选用，设置中心浇口时模具结构较复杂； 便于操作，便于维修，容易实现自动

5、化； 金属液在压室内与空气接触面积大，压射时速度选择不当，容易卷入空气和氧化夹渣。特点16立式冷室压铸机结构图压室的中心线平行于模具的分型面且成垂直布置，称为垂直侧压室。立式冷室压铸机17压铸过程a) 合模 b) 压铸 c) 开模1.压射冲头 2.压室 3.金属液 4.定模 5.动模 6.喷嘴 7. 型腔 8.反料冲头 9.余料18 压射前用反料冲头封住了喷嘴孔，有利于防止杂质进入型腔，主要用于开设中心浇口的各种非铁合金压铸件生产； 压射机构直立，占地面积小； 增加了反料机构，故结构复杂，操作和维修不便，且影响生产率。特点19全立式冷室压铸机结构图压射机构和合模机构呈垂直布置的压铸机称为全立式

6、合模压铸机，简称全立式压铸机。全立式压铸机20按冲头运动的特点又分为：冲头上压式全立式压铸机冲头下压式全立式压铸机21a) 金属液倒入压室b) 合模压射c) 开模冲头上升d) 推出铸件冲头复位冲头上压式全立式压铸机压铸过程压铸过程22a) 合模金属液倒入压室b) 压射下冲头下降金属充填型腔c) 开模d) 冲头回程推出铸件冲头下压式全立式压铸机压铸过程压铸过程23 金属液进入模具型腔时流程短，压力损失小，不需要很高的压射比压； 冲头上下运行十分平稳； 模具水平放置，稳固可靠，安放嵌件方便； 但结构复杂，操作维修不便，取出铸件困难，生产率低。特点24二 、 国产压铸机代号和压铸机参数JZ213 2

7、50KN的自动卧式热室压铸机J1125B例2500KN第二次改型的卧式冷室压铸机25第二节 压铸机的基本机构第三节 压铸自动化和压铸机参数测试与控制26第四节 压铸机的选用和有关计算一.选用原则1.多品种小批量生产，选用液压系统简单、能快速调整的全液压式压铸机且通用性高的压铸机；模具快速压紧装置，采用液压自动锁紧系统，替代原来的模具压板螺栓锁紧机构 导柱抽出装置，在模具交换时将上侧一根或两根导柱抽出，对于有油缸抽芯或水平宽度超出导柱内距的大型模具，可以方便的装入，不需拆装油缸 模具放置定位装置，在压铸机上安装模具放置定位台或“V”型导轨托架，在模具安装过程中，实现模具与压室法兰及型板的快速定位

8、 272.少品种大批量生产，选自动化压铸机；3.生产单一产品压铸件，采用专用压铸机；4.对大型薄壁压铸件的压铸，选适于大型薄壁压铸机的现代压射机构的压铸机；5.据压铸件重量选合适锁模力的压铸机；6.据压铸件质量要求和成本选压铸机。28二.有关计算1.锁模力推动动模移动合模且锁紧模具使之不推动动模移动合模且锁紧模具使之不被胀型力胀开的力。被胀型力胀开的力。 锁F主F分FK）分主胀锁FFKKFF( 胀F胀型力(N)压铸机应有的锁模力(N)安全系数(一般取1.25)主胀型力，与分型面上金属的投影面积有关的胀型力(N)由侧面胀型力引起的沿锁模力方向上的分力(N)29 P比压(MPa)pAF主A压铸件、

9、浇口和溢流槽三部分金属在分型面上的总投影面积( )2mm 30压射比压（增压）推荐值 （MPa）例： 一锌合金框形压铸件，表面质量要求高，在热压室压铸机上生产，不存在斜滑块，溢流部分忽略不计，求锁模力。31投影部分压铸件 横浇道直浇道 溢流总计投影面积/2040016002826略248262mmF主 24826x30744780（N）F锁 1.3x 744780 968214（N）可取锁模力为1000KN（100t）以上的压铸机32国产压铸机比压投影面积对照图33法向分胀型力核算参考图a）斜销抽芯 b）斜滑块抽芯机械抽芯机构tgpAF芯分有分胀型力时34c）液压抽芯液压抽芯机构tgFpAF)

10、(插芯分有分胀型力时35实际压力中心偏离锁模力中心时锁模力的计算)21 (eFF锁偏 偏F 锁F实际压力中心偏离锁模力中心时锁模力（N）同中心时锁模力（N） e型腔投影面积重心最大偏离率（水平或垂直）36A分别为余料、浇道与铸件投影面积（mm2）L拉杠中心距（mm）CAXB （mm3），B为底部拉杠中心到各面积重心A的距离，C为各A对底部拉杠中心的面积矩（mm2）37校核L0胀型力合力作用的中心至压铸机压力中心的距离(m)L1模具边缘至压铸机的中心距离(m)K安全系数(一般取0.750.90)型腔偏离压铸机压力中心示意图382.压室容量压室容量浇入压室的金属液的质量压室充满度393.开模距离的

11、核算开合模行程校核L行 L取 开模力和推出力；顶出行程；模具外形尺寸等HminHmax模具厚度校核40 2VqpO AMLDL第五节 压铸机 图的有效压力特性线2vqp表示压铸机空载时金属液比压和流量平方的函数关系的直线，称为压铸机 图的有效压力特性线，又称压射头特性线的定标线，简称有效压力线。2vqp第六节 压铸模 图的需要压力特性线2vqp表示压铸模比压和流量平方的函数关系的特性线称为压铸模 图的需要压力特性线，简称需要压力线。2vqp41第七章 压铸模设计概述了解压铸模的设计过程；掌握压铸模的基本结构组成，能初步分析简单压铸模具的结构；掌握分型面的类型；掌握分型面的选择原则，能对典型零件

12、分型面的选择进行分析。42第一节第一节 压铸模的结构组成压铸模的结构组成第二节第二节 分型面设计分型面设计一、压铸模基本结构 二、压铸模结构示例一、分型面的基本部位和类型二、分型面的选择定模和动模部分的接触表面称为分型面分型面。压铸模的设计过程43 压铸模的设计过程1.设计压铸模的基本要求2.设计前的基础性准备3.压铸模设计的工艺准备4.压铸模总体设计的主要内容5.比较模具总体设计方案6.绘制模具总装图和零件图7.模具图样的修正与定型44a 压铸件应符合压铸毛坯图上所规定的形状尺寸及各项技术要求，特别是要设法保证高精度和高质量部位达到要求。b 模具应适合压铸生产工艺的要求，并且技术经济性合理。

13、c 应采用合理先进简单的结构，有利于延长模具工作寿命。d 模具各种零件应满足机械加工工艺和热处理工艺的要求。e 掌握压铸机的技术特性，使模具与压铸机的连接方便可靠。f 模具零部件尽可能推广标准化、通用化、系列化。基本要求45产品零件图技术要求实物模型零件用途毛坯生产方式后续加工处理工序用户需要量特性参数工作特点安装配合部分设备能力零部件标准化程度料坯储备热处理方法现场设备工艺流程研究产品对象熟悉压铸机模具制造知识现场压铸工艺知识基础性准备46工艺准备对零件图进行工艺性分析合金种类及要求的技术性能尺寸精度及形位精度壁厚、壁的连接、肋和圆角分型、出模方向与出模斜度抽芯部位、有无型芯交叉和内侧凹推出

14、方向、推杆位置小孔、深孔、螺纹和齿的压铸铸入镶嵌件的装夹定位及金属的包覆图案、文字、符号和凸纹基准面和机械加工的部位表面外观特殊质量要求47对模具结构的初步分析选择分型面、确定型腔数量、计算压铸投影面积选择内浇口进口位置，确定浇注系统布置方案确定抽芯位置，选用合理抽芯方案确定推出元件位置，选择合理推出、复位方案分析镶嵌件装夹和固定方式48选定压铸机据合金种类选择压铸机类型据投影面积和质量要求特点选定压铸机兼顾设备生产负荷的均衡性确定压射比压，计算锁模力，选定压铸机型号和规格估算开模行程、推出力，是否需要推出回程及定模液压抽芯选用需配备的附件，如液压抽芯器、通用模座、真空压铸系统等49绘制压铸毛

15、坯图压铸件的形状、尺寸及精度指明留有加工余量的表面指明毛坯基准表面推杆位置及顶端尺寸余留浇口、溢流槽残根的位置和大小镶嵌件的图号及镶铸的位置和尺寸分型面位置，开模方向压铸工艺附加物形状尺寸图案文字制造标记、厂家代号、生产年月等的形状尺寸及位置未注明出模斜度数值及取值方向未注明圆角半径数值未注明公差代号、等级合金种类牌号及技术标准代号压铸毛坯重量压铸件验收的标准代号、要求的类别及允许的缺陷级别压铸件需进行特殊检验的内容所属产品零件图号及名称需方的名称或代号50布置分型面、型腔位置、浇注系统和溢流排气系统布置分型面、型腔位置、浇注系统和溢流排气系统确定成型部分的分割、镶块的镶拼和固定方式确定成型部

16、分的分割、镶块的镶拼和固定方式确定型芯的位置尺寸，固定方式或动作方式确定型芯的位置尺寸，固定方式或动作方式确定推杆、复位杆的位置数量，确定推出机构和各部分尺寸确定推杆、复位杆的位置数量，确定推出机构和各部分尺寸布置冷却加热管道的位置和尺寸布置冷却加热管道的位置和尺寸确定镶嵌件的安装、固定方法确定镶嵌件的安装、固定方法选用有关的零部件、料块，标准模架、模套、模座等选用有关的零部件、料块，标准模架、模套、模座等计算模具总厚度，核对压铸机允许的最小或最大模具厚度计算模具总厚度，核对压铸机允许的最小或最大模具厚度按模具外形轮廓尺寸，核对压铸机拉杆间距按模具外形轮廓尺寸，核对压铸机拉杆间距计算抽芯力，确

17、定抽芯机构及其主要部分尺寸计算抽芯力，确定抽芯机构及其主要部分尺寸确定动模和定模镶块、套板的外形尺寸，以及导柱导套的位置和尺寸确定动模和定模镶块、套板的外形尺寸，以及导柱导套的位置和尺寸按模具定模和动模座板尺寸，核对压铸机压室位置和安装槽（孔）的位置按模具定模和动模座板尺寸，核对压铸机压室位置和安装槽（孔）的位置按选用的压射比压，计算模具分型面上胀型力总和，复核压铸机的锁模力按选用的压射比压，计算模具分型面上胀型力总和，复核压铸机的锁模力51 定模:固定在压铸机定模安装板上,有浇注系统与喷嘴或压室相通。 动模:固定在压铸机动模安装板上,并随动模安装板作开合模移动 合模时，闭合构成型腔与浇注系统

18、，液体金属在高压下充满 型腔；开模时，动模与定模分开，借助设在动模上的推出机 构将铸件推出。 一、一、压铸模基本结构压铸模基本结构52（一）成型零件型芯镶块（二）浇注系统直浇道（浇口套）横浇道（镶块）内浇口余料（三）溢流、排气系统:溢流槽,排气槽、排气塞。构成型腔的零件金属液进入型腔的通道排除压室、浇道和型腔中气体的通道。溢流槽又是贮存冷金属和涂料余烬的处所，一般开设在成型工作零件上。53（七）推出机构:推杆(顶针),复位杆,推杆固定板,推板, 推板导柱,推板导套。（六）侧向抽芯机构:滑块、斜滑块，斜销、弯销、齿轮齿条，楔紧块、楔紧销，限位弹簧、限位块（八）加热与冷却系统（五）导向零件: 导柱

19、、导套（四）支承零件:定模&动模座板、套板、支承板、垫块将模具各部分按一定的规律和位置加以组合和固定，并使模具能安装在压铸机上。准确引导动、定模合拢或分离抽动与开合模方向运动不一致的活动型芯的机构，合模前或后完成插芯动作，在压铸件推出前完成抽芯动作。将铸件从模具上脱出调节模具温度，确保铸件质量，延长模具寿命545511 定模镶块12 活动型芯20 动模镶块13 型腔14 内浇口15 横浇道16 直浇道17 浇口套19 导流块9 定模套板10定模座板1 动模座板2 垫块3支承板4动模套板18 导套21 导柱5 限位块6 滑块7 斜销8 楔紧块压铸模的基本结构22 推板导柱23 推板导套2

20、4 推杆25 复位杆26 限位钉27 推板28 推杆固定板565758596061 二、二、压铸模结构示例压铸模结构示例热室压铸机用压铸模的基本结构1动模座板 2推板 3推杆固定板 4、6、9推杆 5扇形推杆 7支承板 8止转销 10分流锥 11限位钉 12推板导套 13推板导柱 14复位杆 15浇口套 16定模镶块 17定模座板 18型芯 19、20动模镶块 21动模套板 22导套 23导柱 24定模套板62立式冷室压铸机用压铸模的基本结构1定模座板 2传动齿条 3定模套板 4动模套板 5齿轴 6、21销 7齿条滑块 8推板导柱 9推杆固定板 10推板导套 11推板 12限位垫圈 13、22

21、螺钉 14支承板 15型芯 16中心推杆 17成型推杆 18复位杆 19导套 20通用模座 23导柱 24、30动模镶块 25、28定模镶块 26分流锥 27浇口套 29活动型芯 31止转块63卧式冷室压铸机偏心浇口压铸模的基本结构1限位块 2螺钉 3弹簧 4螺栓 5螺母 6斜销 7滑块 8楔紧块 9定模套板 10销 11活动型芯 12、15动模镶块 13定模镶块 14型芯 16、28螺钉 17定模座板 18浇口套 19导柱 20动模套板 21导套 22浇道镶块 23螺钉 24、26、29推杆 25支承板 27限位钉 30复位杆 31推板导套 32推板导柱 33推板 34推板固定板 35垫块

22、36 动模座板641动模座板 2、5、31螺钉 3垫块 4支承板 6动模套板 7限位块 8螺栓 9滑块 10斜销 11楔紧块 12定模活动套板 13定模座板 14浇口套 15螺旋槽浇口套 16浇道镶块 17、19导套 18定模导柱 20动模导柱 21定模镶块 22活动镶块 23动模镶块 24分流锥 25推板导柱 26推板导套 27复位杆 28推杆 29中心推杆 30限位钉 32推杆固定板 33推板卧式冷室压铸机中心浇口压铸模的基本结构65全立式压铸机用压铸模的基本结构1压室 2座板 3型芯 4导柱 5导套 6分流锥 7、18动模镶块 8推杆 9、10螺钉 11动模座板 12推板 13推杆固定板

23、 14推板导套 15推板导柱 16支承板 17动模套板 19定模套板 20定模镶块 21定模座板 22支承柱66基本部位结构简单，型腔全在定模内，动、定模型腔错位对铸件影响较少结构简单，动、定模型腔错位对铸件影响较少对两半模对位要求较高，动、定模错位较小时，有利于用机械切除铸件的飞边最常用一、 分型面的基本部位和类型67模具加工较复杂；垂直于分型面的嵌套式结构易和模具导向机构、滑块锁紧机构发生干涉且易形成飞边；A处突出部位强度差，热量集中；只能用于小模具模具加工较复杂；垂直于分型面的嵌套式结构易和模具导向机构、滑块锁紧机构发生干涉且易形成飞边；只能用于小模具模具加工较复杂；垂直于分型面的嵌套式

24、结构易和模具导向机构、滑块锁紧机构发生干涉；模具各部分热平衡较好，铸件飞边便于机械切除，只能用于小模具68类型：平直分型面、倾斜、阶梯、曲面、垂直；单、多单分型面单分型面直线分型面分型面平行于压铸机动、定模固定板平面倾斜分型面分型面与压铸机动、定模固定板成一角度69单分型面单分型面阶梯分型面分型面不在同一平面上，由几个折线平面组成分型面分型面按铸件结构特点形成曲面曲线分型面70多分型面多分型面双分型面分型面由一个主分型面 II 和一个辅助分型面I-I构成分型面由一个主分型面 II 和一个辅助分型面II-II构成71多分型面多分型面三分型面分型面由一个主分型面 II 和两个辅助分型面II-II和

25、IIIIII构成，分型面II-II可省72多分型面多分型面组合分型面分型面由一个主分型面 II 和一个或者数个辅助分型面I-I构成，或由上述几种类型分型面中的两种类型所构成。73选定分型面应考虑的因素：铸件在模具内的安排位置；确定动模和定模各自所包含的成形部分；铸件的形状和拔模斜度的方向；浇注系统的设置；排溢系统的布置；模具成形零件的镶拼方法；铸件尺寸精度的保证；铸件表面的完整程度和修正；生产时对模具清理工作量和清理的难易程度。二、分型面的选择74第一种 压铸件压铸件构成铸件形状的型腔被分型面截开，铸件构成铸件形状的型腔被分型面截开，铸件圆柱表面完整性难以控制圆柱表面完整性难以控制;必须设置抽

26、芯机构，压铸模结构复杂。必须设置抽芯机构，压铸模结构复杂。实例实例75第二种压铸件形状的型腔被分型面截开，压铸件形状的型腔被分型面截开，d与与d2能能达到同轴，但与达到同轴，但与d1的同轴度不易保证；的同轴度不易保证；铸件尺寸铸件尺寸H精度偏低。精度偏低。76第三种构成铸件形状的型腔全部在定模内，尺寸构成铸件形状的型腔全部在定模内，尺寸d1与与d2能达到能达到同轴，但与尺寸同轴，但与尺寸d不易保证同轴；不易保证同轴；尺寸尺寸h与与H的基准都在分型面上，且尺寸的基准都在分型面上，且尺寸H不受不受h的影响。的影响。77 第四种构成压铸件形状的型腔全部在动模内，这种分型法集中了构成压铸件形状的型腔全

27、部在动模内，这种分型法集中了前面三种分型的优点，但压铸件脱模机构较复杂。前面三种分型的优点，但压铸件脱模机构较复杂。78分型面选择原则1.开模时保持铸件随动模移动，方便脱出定模铸件对动模型芯的包紧力大于对定模型芯考虑到设备和生产操作等因素有可能增加定模脱模阻力，采用II-II分型面较能保持铸件随模具开模而脱离定模。借助设在动模上的侧向抽芯机构或定模脱模机构强制铸件在开模时脱离定模中心型芯包紧力大，采用I-I分型面可以借助侧向抽芯机构帮助铸件脱离定模，采用II-II分型面时要用定模抽芯，模具结构较复杂。792.有利于浇注系统、溢流系统和排气系统的布置分型面应满足合理的浇注系统布置的需要分型面设置

28、在金属液最后充型的部位铸件适合于设置环形或半环形浇注系统， I-I比II-II分型面更能满足铸件的铸造工艺要求I-I 比II-II分型面有利于溢流槽和排气槽的布置。分型面选择原则3.分型面应通过铸件最大截面处，保证铸件顺利从型腔脱出804.要求不影响铸件的尺寸精度避免分型面影响铸件精尺寸精度分型面应避免与铸件基准面重合选用I-I分型面，易于保证尺寸20精度。A为铸件基准面，应选I-I 作为分型面分型面选择原则IIII81避免活动型芯影响铸件尺寸精度考虑铸件的外观要求尺寸L的尺寸精度要求高，应选用II-II分型面，由固定型芯形成孔A。铸件外表面不允许留脱模斜度，为减少铸件机加工量选II-II分型

29、面。铸件外表面不允许有分型面痕迹，应选I-I 作为分型面分型面选择原则825.简化模具结构尽量减少抽芯机构和活动部分有利于模具成形零件机械加工工艺性II-II分型面不必设置侧向抽芯机构，模具结构简单。II-II分型面的型腔，采用一般的机械加工方法可完成。分型面选择原则83分型面选择原则6.分型面应考虑型腔在动模和定模内的深度84分型面选择原则7. 考虑金属液流程，尤其对粘度大的合金流程不应过长85分型面选择原则8. 避免压铸机承受临界负荷86分型面选择原则9.活动侧抽芯机构尽可能设置在动模内，避免使用定模抽芯机构87典型零件选择分型面要点分析铸件有外螺纹，并要求互换性好铸件两端排气条件较差在法兰处采用缝隙浇口或在螺纹部分的另一端开设环形或半环形浇口，铸件质量较好88带凸缘不通孔的桶形零件零件外形小时选用，模具结构简单零件轴向尺寸