压铸成形工艺与模具设计课件：压铸机 -

压铸机25十二月2023压铸机2【本章要点与提示】

知识要点目标要求学习方法压铸机的分类、压铸过程及特点熟悉通过多媒体课件中的图片演示，获得对压铸机初步认识，了解压铸机的分类和特点，在理解的基础上加深记忆。压铸机的选用重点掌握通过了解各种压铸机的特点，结合老师讲解，掌握压铸机的选用方法。压室容量的估算、开模行程的核算掌握在领会各项核算的用途的基础上熟悉计算公式，掌握核算的方法。25十二月2023压铸机3【主要内容】

3.1压铸机的种类和应用特点3.1.1压铸机的分类3.1.2压铸机的结构及特点3.1.3国产压铸机代号和压铸机参数

3.2压铸机的基本结构

3.3压铸机的选用及有关参数校核3.3.1锁模力的校核3.3.2压室容量的估算3.3.3开模行程的核算3.3.4其他参数的核算25十二月2023压铸机43.1压铸机的种类和应用特点3.1.1压铸机的分类分类特征基本结构形式压室温度状态热室压铸机冷室压铸机压室的结构和布置方式卧式压铸机立式压铸机全立式压铸机锁模力小型压铸机（热室<630kN，冷室<2500kN）中型压铸机（热室630～4000kN，冷室2500～6300kN）大型压铸机（热室>4000kN，冷室>6300kN）25十二月2023压铸机53.1压铸机的种类和应用特点3.1.1压铸机的分类冷室压铸机25十二月2023压铸机63.1压铸机的种类和应用特点3.1.1压铸机的分类热室压铸机25十二月2023压铸机73.1压铸机的种类和应用特点3.1.2压铸机的结构及特点1.热室压铸机

1-蓄压器2-合模机构3-移动模板4-基座5-固定模板6-压射机构7-坩埚25十二月2023压铸机83.1压铸机的种类和应用特点3.1.2压铸机的结构及特点1.热室压铸机

生产工序简单，操作方便，效率高，易实现自动化生产。金属液由压室直接进入型腔，金属消耗少，温度波动范围小，压铸工艺稳定。金属液在密闭通道中进入型腔，杂质不易带入，压铸件质量好。压铸比压较低，压室和冲头、喷嘴等长期浸在金属液中，易受浸蚀，影响使用寿命，并易增加合金中的含铁量。对于易燃烧的低熔点合金压铸，如镁合金，可将坩埚密封，并通入惰性气体保护合金液，防止其氧化或燃烧。热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。其特点如下：25十二月2023压铸机93.1压铸机的种类和应用特点3.1.2压铸机的结构及特点1.冷室压铸机

卧式冷室压铸机的结构示意图

1-蓄压器2-基座3-合模机构4-移动模板5-固定模板6-压射机构25十二月2023压铸机103.1压铸机的种类和应用特点3.1.2压铸机的结构及特点卧式冷室压铸机占主导地位，是压铸机的代表，适合于大中型压铸机。目前，可压铸的铝合金压铸件质量最大已达60kg。规格型号全面，对产品尺寸及合金种类的适应范围广，生产操作简便，生产效率高，可与自动化周边设备联机实现自动化生产，一般设有偏心和中心两个浇注位置，且可在偏心与中心间任意调节，比较灵活，便于实现自动化。缺点：压射过程金属液热量损失大，容易卷入氧化夹杂物及空气，对高致密度或要求热处理的产品须采取特殊的工艺。目前卧式冷室压铸机主要用于铝、镁、铜等有色合金的生产，黑色金属的压铸应用极少。卧式冷室压铸机的特点25十二月2023压铸机113.1压铸机的种类和应用特点3.1.2压铸机的结构及特点1.冷室压铸机

立式冷室压铸机的结构示意图

1-蓄压器2-合模机构3-移动模板4-固定模板5-压射机构6-切料返料机构7-基座25十二月2023压铸机123.1压铸机的种类和应用特点3.1.2压铸机的结构及特点压室和压射机构处于垂直位置，压室中心与模具运动方向垂直。由于压射前反料冲头封住了喷嘴孔，使其在金属液压射过程中卷入气体少，有利于防止杂质进入型腔；更适合压铸具有中心浇道设置的零件；压射机构直立，占地面积小，但因增加了反料机构，故结构复杂，操作和维修不便，且影响生产率。目前立式压铸机主要用于电机转子等特殊产品的压铸生产。随着卧式冷室压铸机压射性能的不断提高，为提高生产效率，目前微电机转子已越来越多的采用卧式冷室压铸机生产。立式冷室压铸机的特点25十二月2023压铸机133.1压铸机的种类和应用特点3.1.2压铸机的结构及特点1.冷室压铸机

全立式冷室压铸机的结构示意图

1-合模机构2-移动模板（上工作台）3-固定模板（下工作台）4-压射机构5-基座25十二月2023压铸机143.1压铸机的种类和应用特点3.1.2压铸机的结构及特点全立式冷室压铸机中的金属液充型比较平稳，带入型腔的空气较少，生产的铸件气孔显著地较普通压铸件少；金属液进入型腔时转折少，流程短，减少压力的损耗，故不需要很高的压射压力；金属液的热量集中在靠近浇道的压室内，热量损失少；冲头上下运行十分平稳，且模具水平放置，稳固可靠，安放嵌件方便，适于各种有色金属压铸，广泛用于电机转子、定子的压铸。但其结构复杂，操作维修不便，取出压铸件困难，生产率低。25十二月2023压铸机153.1压铸机的种类和应用特点3.1.3国产压铸机代号和压铸机参数1.国产压铸机代号及其意义国产压铸机的代号及其意义一般按JB/T3000-2006《铸造设备型号编制方法》确定

J2110J1513J1125B—1000kN卧式热室压铸机；—1250kN立式冷室压铸机；—2500kN第二次改型的卧式冷室压铸机。25十二月2023压铸机163.1压铸机的种类和应用特点3.1.3国产压铸机代号和压铸机参数2.压铸机的参数规格国家标准《冷室压铸机》（GB/T21269-2007）规定了冷室压铸机的型式参数、几何精度、技术要求、检验方法和检验规则以及标志、包装、贮存、运输，适用于卧式冷室压铸机和立式冷室压铸机。

GB/T25717-2010规定了镁合金热室压铸机的基本参数、技术要求、精度要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存。热室压铸机基本参数由JB/T8083—2000规定25十二月2023压铸机173.2压铸机的基本结构合模机构压射机构推出机构动力、传动系统控制系统……压铸机的基本结构主要包括有：25十二月2023压铸机183.2压铸机的基本结构1.合模机构开合模及锁模机构统称合模机构，它是带动压铸模的动模部分使模具分开或合拢的机构。由于压射填充时的压力作用，合拢后的动模仍有被胀开的趋势，故这一机构还要起锁紧模具的作用。推动动模移动合拢并锁紧模具的力称为锁模力。合模机构必须准确可靠地动作，以保证安全生产，并确保压铸件尺寸公差要求。压铸机合模机构主要有如下两种形式:液压合模机构机械合模机构

25十二月2023压铸机193.2压铸机的基本结构1.合模机构液压合模机构1-外缸2-动模固定板3-增压器口4-内缸5-合模缸6-充填阀塞7-充填阀8-充填油箱C1-开模腔C2-内合模腔C3-外合模腔

其动力是由合模缸中的压力油产生的，压力油的压力推动合模活塞，带动动模安装板及动模合模，并起锁紧作用。25十二月2023压铸机203.2压铸机的基本结构结构简单，操作方便；在安装不同厚度的压铸模时，不用调整合模缸座的位置，省去了移动合模缸座用的机械调整装置；生产过程中，在液压不变的情况下，锁模力可以保持不变。优点缺点合模的刚性和可靠性不够；对大型压铸机而言，合模液压缸直径和液压泵大，生产率低；开合模速度较馒，并且液压密封元件容易磨损。液压合模机构25十二月2023压铸机213.2压铸机的基本结构1.合模机构机械合模机构机械合模机构可分为曲肘合模机构、各种形式的偏心机构、斜楔式机构等。目前国产压铸机大都采用曲肘合模机构。（图中上侧为锁模状态，下侧为开模状态）

1-合模缸2-合模活塞3-连杆4-三角形铰链5-螺母6-力臂7-齿轮齿条25十二月2023压铸机223.2压铸机的基本结构可将合模缸的推力放大(约放大16~26倍)。该机构运动性能良好。曲肘合模机构开合速度快，合模时刚度大而且可靠。控制系统简单，使用维修方便。优点缺点不同厚度的模具要调整行程比较困难；曲肘机构在使用过程中，由于受热膨胀的影响，合模框架的预应力是变化的，这容易引起压铸机拉杆过载；肘杆精度要求高，使用时其铰链内会出现高的表面压力，有时因油膜破坏，产生强烈的摩擦。曲肘合模机构25十二月2023压铸机233.2压铸机的基本结构2.压射机构定义：

将金属液推送进模具型腔，填充成型为压铸件的机构。主要组成：

包括压室、压射冲头、压射杆、压射缸及增压器等。

压射过程的压力、速度和时间等主要工艺参数都是由它而产生的。压射系统发展的总趋势在于获得快的压射速度、压铸终止阶段的高压力和低的压力峰。现代压铸机的压射机构的主要特点是三级压射，也就是低速排除压室中的气体和高速填充型腔的两级速度，以及不间断地给金属液施以稳定高压的一级增压。

25十二月2023压铸机243.2压铸机的基本结构J1113型（卧式冷室）压铸机的三级压射机构

1-压射冲头2-压射活塞3-通油器4-调节螺杆5-增压活塞6-单向阀7-进油孔8-回程活塞C1-压射腔；C2-回程腔；C3-尾腔；C4-背压腔；C5-后腔；U-U形腔25十二月2023压铸机253.2压铸机的基本结构3.推出机构推出机构是将成形的压铸件和浇道凝料从模具中脱离。普遍采用液压推动油缸活塞杆来带动推杆运动。4.动力、传动系统动力系统用于提供各机构运动的动力。常用液压系统来提供动力，由压力控制阀和方向控制阀等来调节压力、流量和方向。传动系统借助动力系统提供的动力，通过液压或机械传动完成压铸过程中的各种运行动作。5.控制系统控制系统的作用在于按预定的动作程序要求发出控制信号，使压铸机按设定的运行程序工作。目前常用的压铸机控制系统是计算机控制方式，压铸机的工作状况和工艺参数都显示在屏幕上，便于人机交互和监控。

压铸机的结构还包括零部件及机座，所有零部件经过组合和装配，构成压铸机整体，并固定在机座上。有时还需有关辅助装置，根据自动化程度配备浇料、喷涂、取件等。25十二月2023压铸机263.3压铸机的选用及有关参数校核

首先，应考虑压铸件的不同品种和批量。

多品种小批量的生产，一般选用液压系统简单、适应性强和能快速进行调整的压铸机。少品种大量生产，则应选用配备各种机械化和自动化控制机构的高效率压铸机。单一品种大量生产的铸件，可选用专用压铸机。其次，应考虑压铸件的不同结构和工艺参数。压铸件的外形尺寸、质量、壁厚及工艺参数的不同，对压铸机的选用有重大影响。选用压铸机时应考虑下述两个方面的问题：根据锁模力选用压铸机是一种传统的并被广泛采用的方法。压铸机初选后，还必须对压室容量和开模距离等参数进行校核。25十二月2023压铸机273.3压铸机的选用及有关参数校核3.3.1锁模力的校核F锁——压铸机的锁模力，kN；F主——主胀型力，kN；F分——分胀型力，kN；

K——安全系数，一般K=1.25。

锁模力的作用主要是为了克服压铸时的反压力，以锁紧模具的分型面，防止金属液飞溅，造成事故或影响压铸件质量。压铸件所需压铸机的锁模力可按下式计算25十二月2023压铸机283.3压铸机的选用及有关参数校核1.主胀型力F主——主胀型力，kN；A——压铸件在分型面上的总投影面积，一般增加30%作为浇注、溢流排气系统的面积，cm2；P——压射比压，MPa。

压铸时金属液充满型腔后所产生的反压力，作用于侧向活动型芯的成型端面上，会使型芯后退。斜销抽芯、斜滑块抽芯时分胀型力的计算：F分——由法向分力引起的胀型力（各型芯所产生的法向分力之和)，kN；A芯——侧向活动型芯成形端面的投影面积，cm2；P——压射比压，MPa；α——楔紧块的楔紧角，（°）。2．分胀型力25十二月2023压铸机293.3压铸机的选用及有关参数校核3.3.2压室容量的估算G室——压室容纳金属液质量，kg；G浇——每次浇注的质量，即压铸件质量、浇注系统质量及排溢系统质量、余料质量之和，kg。D——压室直径，cm；L——压室长度，包括浇道套长度，cm；ρ——液态合金的密度，g/cm3，锌合金为6.3～6.7g/cm3，铝合金为2.5～2.7g/cm3，镁合金为1.7～1.8g/cm3；铜合金为8.0～8.5g/cm3；

K——压室充满度，一般取60%～80%。

25十二月2023压铸机303.3压铸机的选用及有关参数校核3.3.3开模行程的核算

h1为定模厚度，mm；h2为动模厚度，mm；H合为压铸模合模后的总厚度，mm；Lmin为最小合模距离，mm；Lmax为最大开模距离，mm；L1为压铸件（包括浇注系统）厚度，mm；L2为压铸件推出距离，mm；L为最小开模距离，mm。

25十二月2023压铸机313.3压铸机的选用及有关参数校核3.3.4其他参数的核算

估算所需的开模力和推出力，并要求其小于所选压铸机的最大开模力和推出力；核算压铸机的推出行程是否足以使压铸件推出模具；考虑压铸机的基本结构与压铸模设计有关的内容：压铸机的模具安装尺寸，包括压室的偏心距离、推杆和推杆孔的直径及相互间的尺寸、紧固压铸模的螺钉直径及相互间的尺寸等。(2)立式冷室压铸机喷嘴的规格尺寸。(3)安装液压抽芯器的支架和连接型芯用的结合器的规格尺寸等。25十二月2023压铸机323.3压铸机的选用及有关参数校核

压铸机的选用是压铸生产准备前期的重要工作，是一项技术性很强的综合性工作，前期通常采用预测的方式，准确程度与实践经验有很大关系。压铸机的选用，通常遵从以下原则：要了解压铸机的类型与特点，根据企业所生产的产品要求选择压铸机，既要保证满足产品性能的要求，又要留有一定的富余度，兼顾产品发展方向的新需求，并保证满意的合格率、生产效率与安全稳定性，采用尽可能宽泛的工艺条件生产；如果有多台压铸机，需要考虑压铸机型号（主要是锁模力）有一定梯度，具备兼容性，既要满足产品生产需要，又要尽可能减少压铸机型号与台数，如果有不同品牌的压铸机，还要考虑不同品牌压铸机模具安装尺寸的兼容性，以方便生产的组织