压铸工艺题详解

压铸工艺题详解一.填空题和选择题1压铸的特点高压和高速是压铸时液态或半液态金属充填成型过程的两大特点，也是压铸与其他铸造方法最根本的区别所在2压铸的主要特点是金属液在高压、高速下充填压铸模型腔，并在高压下成型、结晶,因此，压铸过程中压力和速度的变化及其作用是至关重要的3充填过程主要有以下三种:压入金属液流动冷却凝固。4一种合金是否适合于压铸，取决于它的熔点和流动性5三级压射速度定点压射是指压射缸在压射过程中，按充填各阶段的要求，分为三级压射速度，每一级压射的始终位置，均有严格的控制6目前最常用的压铸合金有铝合金、锌合金、镁合金、铜合金7在影响充型的许多因素中，主要是压力、速度、温度和时间等，时间则是有关工艺参数的协调和综合的结果8压铸机通常按压室的受热条件的不同分为冷压室压铸机（简称冷室压铸机）和热压室压铸机（简称热室压铸机）两大类。冷室压铸机又因压室和模具放置的位置和方向不同分为卧式、立式和全立式三种9合模机构的传动形式主要有全液压合模机构和液压、曲肘式合模机构两种10要求压铸模闭合时，a、b、c三点恰好能成一直线，亦称为“死点”，即利用这个“死点”进行锁模11压铸模合模后应能严密地锁紧分型面，因此，要求合模后的模具总厚度大于（一般大20mm）压铸机的最小合模距离12压铸模、压铸设备和压铸工艺是压铸生产的三个要素。在这三个要素中，压铸模最为关键13压铸模的定模与动模的接触表面通常称为分型面，分型面是由压铸件的分型线所决定的。而模具上垂直于锁模力方向上的接合面，即为基本分型面14内浇口的设计要点设计内浇口时，主要是确定内浇口的位置和方向，并预计合金充填过程的流态、可能出现的死角区和裹气部位，以便设置适当的溢流和排气系统。值小，开模力小而抽芯力大，用于短抽芯．α值较大，所需开模力较大，抽芯力小，抽芯时产生的开模阻力为抽芯力的４０％～５０％，为了缩短开模行程可用于开模行程较长的型芯。15分流锥起分流金属液和带出直浇道的作用。分流锥单独加工后装在镶块内，不允许在模具镶块上直接做出16横浇道设计横浇道是直浇道的末端到内浇口前端的连接通道，它的作用是将金属液从直浇道引入内浇口，并可以借助横浇道中的大体积金属液来预热模具，当铸件冷却收缩时用来补缩和传递静压力17排溢系统和浇注系统，在整个型腔充填过程中是一个不可分割的整体。排溢系统由溢流槽和排气槽两大部分组成18全部溢流槽的溢流口截面积的总和应等于内浇口截面积的60%～75%19型腔磨损后，尺寸增大。在计算型腔尺寸时，应保持铸件外形尺寸接近于最小极限尺寸型芯磨损后，尺寸减小。在计算型芯尺寸时，应保持铸件内形尺寸接近于最大极限尺寸。20模架的标准化主要是指模架在设计过程中的标准化、系列化及生产的规模化和市场化，通过模架的标准化生产，使得模架的通用性、互换性加强，模具的生产周期大大缩短，成本降低，更具有市场竞争力21压铸模零件中最重要的零件是与金属液接触的成型工作零件，通常用热作模具钢制成22压铸模成型部位（动、定模镶块、型芯等）及浇注系统使用的热模钢必须进行热处理二.简单题1什么是分型面？选择分型面时，主要根据哪些原则？压铸模定模与动模的接触表面通常称为分型面.1开模时,能保持铸件随动模移动方向脱出定模,使铸件保留在动模内.2有利于浇注系统和排溢系统的合理布置3为保证铸件的尺寸精度,应使加工尺寸精度要求高的部分尽可能位于半压铸模内4使压铸模的结构简化并有利于加工5其他:如考虑铸造合金的性能,避免压铸机承受临界负荷2压铸模设计的步骤有哪些？1根据产品使用的材料种类产品形状结构和精度等各项技术指标进行工艺分析,制定工业规程2确定型腔数量，铸件在模具内的放置位置，进行分型面，浇注系统和排溢系统的设计3确定镶块与型芯的镶拼形式和固定方法，进行成型零件的设计4确定抽芯距和抽芯力,进行抽芯机构的设计5确定推出元件的位置，进行推出机构的设计6先定压铸机，进行模架，加热和冷却系统的设计7校核模具与压力机的相关尺寸，设绘总装图及零件图8编制技术文件3弗洛梅尔提出了喷射充填理论简述其基本内容及发生的条件P8实验铸型是一个在一端开设浇口的矩形截面型腔。通过研究，认为金属液的充填过程，可以分为两个阶段，即冲击阶段和涡流阶段。在速度、压力均保持不变的条件下，金属液进入内浇口后仍保持内浇口截面的形状冲击到对面的型壁（冲击阶段）。随后，由于对面型壁的阻碍，金属液呈涡流状态，向着内浇口一端反向充填（涡流阶段），这时由于铸型侧壁对此回流金属流的摩擦阻力，以及此金属流动过程中温度降低所形成的粘度迅速增高，因而使此回流金属流的流速减慢。与此同时，一部分金属液积聚在型腔中部，导致液流中心部分的速度大于靠近型壁处的速度这一充填理论适用于具有缝形浇口的长方形铸件或具有大的充填速度以及薄的内浇口的铸件。4抽芯机构一般由哪几部分组成？各起什么作用?1成型元件形成压铸件的测孔,凹凸表面或曲面2运动元件连接并带动型芯或型块在模套导滑槽内运动3传动元件带动运动元件作抽芯和插芯运动4锁紧元件合模后压紧运动元件，防止压铸时受到压力而产生位移5限位元件使运动元件在开模后停在所要求的位置，保证合模时传动元件工作顺利5简述内浇口厚度对充型的影响。内浇口的厚度对金属液的充型影响较大。一般情况下，当铸件较薄并要求外观轮廓清晰时，内浇口厚度要求较薄，但内浇口过薄，金属液喷射严重，甚至会堵塞排气通道，使铸件表面出现麻点和气孔，在压铸铝合金、铜合金时粘模严重当铸件表面质量要求高、组织要求致密时可采用较厚的内浇口，但内浇口太厚，充填速度过低而降温大，可能导致铸件轮廓不清，切除内浇口也麻烦6全壁厚充填理论是布兰特于1937年用铝合金压入试验性的压铸型中得出的，试简述该理论的结论1金属液通过内浇口进入型腔后，即扩展至型壁，然后沿整个型腔截面向前充填，直到整个型腔充满金属液为止。2在整个充填过程中不出现涡流状态，在实验中没有发现金属堆积在型腔远端的任一实例，凡是远端有欠铸的铸件，在浇口附近反而完全填实。因此认为喷射充填理论是不符合实际情况的，并且推翻了喷射充填理论所提出的将复杂铸件看成若干个矩形型腔连续的说法。同时认为，无论Ａg/Ａ1的值大于或小于1/4～1/3，其结果并无区别。按这种理论，金属的充填是由后向前的，流动中不产生涡流，型腔中的空气可以得到充分的排除。至于充填到最后，在进口处所形成的“死区”，完全符合于液体由孔流经导管的水力学现象。三.计算题1计算下图锁模力。（安全系数K=1.25；压射压力p=30MPa）铸件投影面积：A1=200*200-140*140=20400mm2横浇道投影面积：A2=40*20*2=1600mm2直浇道投影面积：A3=60*60*π/4=2827mm2计算胀模力：F胀=（A1+A2+A3）*P*106*30*106=744810(N)计算锁模力：F锁=K*F胀=1.25*744810=931012.5(N)2有一铝合金压铸件，平均壁厚为3.2mm,充填质量W（压铸件+排溢系统质量）为195g,试计算内浇面积（铝合金液密度ρ=0.0027g/mm3；型腔的充填时间t=0.072s;充填速度vg=40000mm/s)解:常用的经验公式为Ag=G/(ρvgt)式中Ag——内浇口截面积（m2）；G——通过内浇口的金属液质量（kg）ρ——液态金属的密度（kg/m3）vg——充填速度（m/s），见表3-41；t——型腔的充填时间（s），见表3-44。3 (a)热室压铸机用浇注系统(b)立式压铸机用浇注系统(c)卧式压铸机用浇注系统(d)全立式压铸机用浇注系统1－直浇道2－横浇道3－内浇口4－余料4(a)倾斜分型面(b)折线分型面(c)曲线分型面(d)直线分型面51—型腔2—溢流口3—溢流槽4—排气槽5—推杆4内浇口下部冷却时，冷却通道不应布置在内浇口的下方，以防内浇口处金属液过早凝固（图b合理）1-内浇口2-横浇道3-推杆4-水道5-型腔51．型腔尺寸计算25±0.5mm：将25±0.5mm变换为25.1-1.0mm，因此(mm)2．型芯尺寸计算:6分流锥示意图中心设推杆的分流锥分流锥起分流金属液和带出直浇道的作用。分流锥单独加工后装在镶块内，不允许在模具镶块上直接做出。圆锥形分流锥的导向效果好、结构简单、使用寿命长，因此应用较为广泛。对直径较大的分流锥，可在中心设置推杆。推杆的导向效果好，能平稳推出直浇道，其间隙有利于排气。7抽芯机构的组成:成型元件运动元件传动元件锁紧元件限位元件限位块2,8-楔紧块3-斜销4-矩形滑