1、上節(jié)課知識(shí)點(diǎn)回顧上節(jié)課知識(shí)點(diǎn)回顧1、壓鑄的實(shí)質(zhì)是什么？2、壓鑄成型與注塑成型的區(qū)別？3、壓鑄成型三要素是哪些？4、什么是壓射比壓？在壓鑄過程中，壓射比壓分為哪四個(gè)階段？5、常用的壓鑄合金有哪些？第三章第三章 壓鑄機(jī)壓鑄機(jī)第一節(jié)第一節(jié) 壓鑄機(jī)的種類和應(yīng)用特點(diǎn)壓鑄機(jī)的種類和應(yīng)用特點(diǎn) 第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的基本機(jī)構(gòu)壓鑄機(jī)的基本機(jī)構(gòu)第三節(jié)第三節(jié) 壓鑄機(jī)的選用壓鑄機(jī)的選用1.1 基本知識(shí)壓鑄產(chǎn)品跟我們的生活是息息相關(guān)的，存在于我們生活的各個(gè)方面常見的如：合金玩具、鐘表、水暖浴室件、裝飾品、服裝扭扣、拉鏈、餐具、手機(jī)外殼、筆記本電腦外殼、各種門把手等等不常見的如：汽車、摩托車、航空等各個(gè)零配件等第一節(jié)第一

2、節(jié) 壓鑄機(jī)的種類和應(yīng)用特點(diǎn)壓鑄機(jī)的種類和應(yīng)用特點(diǎn)一、壓鑄機(jī)的分類 二、壓鑄機(jī)的壓鑄過程及特點(diǎn)（一）熱壓室壓鑄機(jī) （二）冷壓室壓鑄機(jī)一、壓鑄機(jī)的分類一、壓鑄機(jī)的分類 壓鑄機(jī)分為熱壓室壓鑄機(jī)熱壓室壓鑄機(jī)和冷壓室壓鑄機(jī)冷壓室壓鑄機(jī)兩大類，冷壓室壓鑄機(jī)按其壓室結(jié)構(gòu)和布置方式又分臥式、立式兩種形式，以臥室壓鑄機(jī)應(yīng)用最多。常用的壓鑄機(jī)的分類見表3-1。1.1 基本知識(shí) 冷室壓鑄機(jī)：這個(gè)名稱是區(qū)別與熱室壓鑄機(jī)的，在結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)上，熱室壓鑄機(jī)與冷室壓鑄的區(qū)別主要在射料部分。 熱室壓鑄機(jī)熱室壓鑄機(jī)的壓射室壓射室與坩堝坩堝是裝在一起的。冷室壓鑄機(jī)冷室壓鑄機(jī)的壓射室與坩堝是分開的，它是靠自動(dòng)給湯機(jī)的機(jī)械手將金屬液從坩堝

3、舀入壓射室。冷室機(jī)的錘頭是空的，中間有冷卻水流過主要產(chǎn)品：汽車、摩托車等零配件(如汽車輪轂、發(fā)動(dòng)機(jī)外殼)主要材料：鋁合金、銅合金、鎂合金（高熔點(diǎn)金屬600C）（一）冷壓室壓鑄機(jī)（一）冷壓室壓鑄機(jī)冷室壓鑄機(jī)生產(chǎn)產(chǎn)品汽車零部件1.3 冷室壓鑄機(jī)生產(chǎn)產(chǎn)品摩托車配件1.3 冷室壓鑄機(jī)生產(chǎn)產(chǎn)品手機(jī)外殼隨身聽外殼筆記本電腦外殼手機(jī)部件PDA外殼投影儀外殼（二）熱壓室壓鑄機(jī)（二）熱壓室壓鑄機(jī)熱壓室壓鑄機(jī)的壓室浸在保溫坩堝的液體金屬中，壓射部件裝在坩堝上面，其壓鑄過程如圖3-1所示。當(dāng)壓射沖頭3上升時(shí)，金屬液1通過進(jìn)口5進(jìn)入壓室4內(nèi)；合模后，在壓射沖頭下壓時(shí)，金屬液沿著通道6經(jīng)噴嘴7填充壓鑄模8，冷卻凝固成形

4、，壓射沖頭回升。然后開模取件，完成一個(gè)壓鑄循環(huán)。其特點(diǎn)如下：特點(diǎn)1）操作程序簡單，不需要單獨(dú)供料，壓鑄工作能自動(dòng)進(jìn)行。2）金屬液由壓室直接進(jìn)入型腔，澆注系統(tǒng)消耗的金屬液少，金屬液的溫度波動(dòng)范圍小。3）金屬液從液面下進(jìn)入壓室，雜質(zhì)不易帶入。4）壓鑄比壓較低，壓室和壓射沖頭長期浸入金屬液中，易受浸蝕，縮短使用壽命，并且可能會(huì)增加合金中的含鐵量。 熱壓室壓鑄機(jī)目前大多用于熱壓室壓鑄機(jī)目前大多用于壓鑄壓鑄鋅合金鋅合金等低熔點(diǎn)合金鑄件，等低熔點(diǎn)合金鑄件，但也有用于壓鑄小型鋁、鎂合金但也有用于壓鑄小型鋁、鎂合金壓鑄件。壓鑄件。（二）冷壓室壓鑄機(jī)1臥式壓鑄機(jī)2立式壓鑄機(jī) 3全立式壓鑄機(jī) cold chamb

5、er die casting machine 1臥式壓鑄機(jī) 壓室中心線垂直垂直于模具分型面，呈水平布置。壓室與模具的相對(duì)位置及其壓鑄過程如圖3-2所示。合模后金屬液澆入壓室2，壓射沖頭1向前推進(jìn)，將金屬液經(jīng)澆道7壓入型腔6；開型時(shí)，余料8借助壓射沖頭前伸的動(dòng)作離開壓室，同壓鑄件一起取出，完成一個(gè)壓鑄循環(huán)。為了使金屬液在澆入壓室后不會(huì)自動(dòng)流入型腔，應(yīng)在模具內(nèi)裝設(shè)專門機(jī)構(gòu)或把內(nèi)澆道安放在壓室的上部。 冷室壓鑄的壓室工作條件比熱室好，同時(shí)可以采用大壓力的臥式壓射缸，適合中大型壓鑄機(jī)，許多全自動(dòng)全自動(dòng)的壓鑄機(jī)已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，不僅大大提高了生產(chǎn)率，而且使臥式冷室壓鑄機(jī)的應(yīng)用也更加廣泛。 由于壓鑄用

6、模具鋼材料性能的提高，使臥式冷室壓鑄機(jī)不僅普遍應(yīng)用于壓鑄鋁合金、鎂合金和銅合金，而且也可用于壓鑄高熔點(diǎn)的黑色金屬。臥式冷室壓鑄機(jī)的特點(diǎn)如下：特點(diǎn)1）金屬液進(jìn)入型腔轉(zhuǎn)折少，壓力損耗小，有利于發(fā)揮增壓機(jī)構(gòu)的作用。2）臥式壓鑄機(jī)一般設(shè)有偏心和中心兩個(gè)澆注位置，或在偏心與中心間可任意調(diào)節(jié)，供設(shè)計(jì)模具時(shí)選用。3）便于操作、維修方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。4）金屬液在壓室內(nèi)與空氣接觸面積大，壓射速度選擇不當(dāng)，容易卷入空氣和氧化物夾渣。5）設(shè)置中心澆道時(shí)模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 臥式壓鑄機(jī)臥式壓鑄機(jī)2立式壓鑄機(jī) 立式壓鑄機(jī)壓室的中心線平行平行于模具的分型面，稱為垂直側(cè)壓室。合模后，澆入壓室2中的金屬液3被已封住噴嘴孔6的

7、反料沖頭8托住，當(dāng)壓射沖頭向下壓到金屬液面時(shí)，反料沖頭開始下降，打開噴嘴6，金屬液被壓入型腔7。凝固后，壓射沖頭1退回，反料沖頭上升，切斷余料9并將其頂出壓室。余料取走后，反料沖頭再降到原位，然后開模取出壓鑄件，完成一個(gè)壓鑄循環(huán)。2立式壓鑄機(jī) 立式冷壓室壓鑄機(jī)由于增加了反料機(jī)構(gòu)，因而結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作也比臥式冷壓室壓鑄機(jī)困難，所以應(yīng)用越來越少越來越少。立式冷壓室壓鑄機(jī)的最大特點(diǎn)最大特點(diǎn)就是在壓鑄前反料沖頭堵住在壓鑄前反料沖頭堵住了噴嘴，能夠壓射具有中心澆道的零件。了噴嘴，能夠壓射具有中心澆道的零件。而有些零件只能用中心澆道壓鑄，因而立式冷壓室壓鑄機(jī)還有一定的應(yīng)用。 特點(diǎn)： 1）金屬液注入直立的壓室

8、中，有利于防止雜質(zhì)進(jìn)入型腔。2）適宜于需要設(shè)置中心澆道的鑄件。3）壓射機(jī)構(gòu)直立，占地面積小。4）金屬液進(jìn)入型腔時(shí)經(jīng)過轉(zhuǎn)折，消耗部分壓射壓力。5）余料未切斷前不能開模，影響壓鑄機(jī)的生產(chǎn)率。6）增加一套切斷余料機(jī)構(gòu)，使壓鑄機(jī)結(jié)構(gòu) 復(fù)雜化，維修不便。 立式壓鑄機(jī)3全立式壓鑄機(jī) 合模機(jī)構(gòu)和壓射機(jī)構(gòu)垂直布置垂直布置的壓鑄機(jī)稱為全立式合模壓鑄機(jī)，簡稱全立式壓鑄機(jī)。其壓射系統(tǒng)在下部，而開合模系統(tǒng)則處于上部。 全立式壓鑄機(jī)的壓射過程是金屬液由下向上填充，比較平穩(wěn)；壓鑄模澆道也可以開得大一些，不需要很高的壓射比壓；放置嵌件方便；占地面積少。 3全立式壓鑄機(jī)澆注的方式有兩種：一種是在模具未合模前將金屬液澆入垂直壓

9、室中，其壓鑄過程如圖3-4所示。金屬液2澆入壓室3后合模，壓射沖頭1上升將金屬液壓入型腔6中。冷卻凝固后開型推出鑄件，完成一個(gè)壓鑄循環(huán)。3全立式壓鑄機(jī) 另一種方法是將保溫爐放在壓室的下側(cè)，其間有一根升液管連接。通過加壓于保溫爐上面或通過型腔內(nèi)抽真空將金屬液壓入或吸入壓室，然后壓射沖頭上升先封住升液管與壓室連接口，再將壓室內(nèi)的金屬液壓入型腔進(jìn)行壓鑄，冷卻凝固后開模推出鑄件。特點(diǎn)：1）模具水平放置，放置嵌件方便，廣泛用于壓鑄電機(jī)轉(zhuǎn)子類及帶硅鋼片的零件。2）帶入型腔的空氣較少，生產(chǎn)的鑄件氣孔顯著地較普通壓鑄件少。3）金屬液的熱量集中在靠近澆道的壓室內(nèi)，熱量損失少。4）金屬液進(jìn)入型腔時(shí)轉(zhuǎn)折少，流程短，

10、減少壓力的損耗。全立式壓鑄機(jī)第二節(jié)第二節(jié) 壓鑄機(jī)的基本機(jī)構(gòu)壓鑄機(jī)的基本機(jī)構(gòu) 壓鑄機(jī)主要由開合模機(jī)構(gòu)開合模機(jī)構(gòu)、壓射機(jī)構(gòu)壓射機(jī)構(gòu)、動(dòng)力動(dòng)力系統(tǒng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)等組成。 一、合模機(jī)構(gòu)一、合模機(jī)構(gòu) 開合模及鎖模機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱合模機(jī)構(gòu)，是帶動(dòng)壓鑄模的動(dòng)合模機(jī)構(gòu)，是帶動(dòng)壓鑄模的動(dòng)模部分進(jìn)行模具分開或合攏的機(jī)構(gòu)。模部分進(jìn)行模具分開或合攏的機(jī)構(gòu)。 由于壓射填充時(shí)的壓力作用，合攏后的動(dòng)模仍有被脹開的趨勢(shì)，故這一機(jī)構(gòu)還要起鎖緊模具的作用。推動(dòng)動(dòng)模推動(dòng)動(dòng)模移動(dòng)合攏并鎖緊模具的力稱為鎖模力移動(dòng)合攏并鎖緊模具的力稱為鎖模力，在壓鑄機(jī)標(biāo)準(zhǔn)中稱之為合型力合型力。合模機(jī)構(gòu)必須準(zhǔn)確可靠地動(dòng)作，以保證安全生產(chǎn)，并確保壓鑄件尺寸

11、公差要求。壓鑄機(jī)合模機(jī)構(gòu)主要有如下兩種形式：（一）液壓合模機(jī)構(gòu) （二）機(jī)械合模機(jī)構(gòu)（一）液壓合模機(jī)構(gòu) 其動(dòng)力是由合模缸中的壓力油產(chǎn)生的，壓力油的壓力推動(dòng)合模活塞帶動(dòng)動(dòng)模安裝板及動(dòng)模進(jìn)行合模，并起鎖緊作用。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；在安裝不同厚度的壓鑄模時(shí)，不用調(diào)整合模液壓缸座的位置，從而省去了移動(dòng)合模液壓缸座用的機(jī)械調(diào)整裝置；在生產(chǎn)過程中，在液壓不變的情況下鎖模力（合型力）可以保持不變。缺點(diǎn)缺點(diǎn)1、合模的剛性和可靠性不夠，壓射時(shí)脹型力稍大于鎖模力時(shí)壓力油就會(huì)被壓縮，動(dòng)模會(huì)立即發(fā)生退讓，使金屬液從分型面噴出，既降低了壓鑄件的尺寸精度，又極不安全2、對(duì)大型壓鑄機(jī)而言，合模液壓缸直徑和液壓泵較大

12、，生產(chǎn)率低3、開合模速度較慢，并且液壓密封元件容易磨損。這種機(jī)構(gòu)一般用在小型壓鑄機(jī)上。（二）機(jī)械合模機(jī)構(gòu) 機(jī)械合模機(jī)構(gòu)可分為曲肘合模機(jī)構(gòu)、各種形式的偏心機(jī)構(gòu)、斜楔式機(jī)構(gòu)等。目前國產(chǎn)壓鑄機(jī)大都采用曲肘合模機(jī)構(gòu)，如圖3-6所示。此機(jī)構(gòu)是由三塊座板組成，并用四根導(dǎo)柱將它串聯(lián)起來，中間是動(dòng)模座板，由合模缸的活塞通過曲肘機(jī)構(gòu)來帶動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1）可將合模缸的推力放大，因此與液壓合模機(jī)構(gòu)相比，其合模缸直徑可大大減小，同時(shí)壓力油的耗量也顯著減少。2）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)性能良好，在曲肘離死點(diǎn)越近時(shí)，動(dòng)模移動(dòng)速度越低，兩半模可緩慢閉合。同樣在剛開模時(shí)，動(dòng)模移動(dòng)速度也較低，便于型芯的抽芯和開模。3）合模機(jī)構(gòu)開合速度快，合模時(shí)

13、剛度大而且可靠，控制系統(tǒng)簡單，使用維修方便。缺點(diǎn)缺點(diǎn) 不同厚度的模具要調(diào)整行程比較困難；曲肘機(jī)構(gòu)在使用過程中，由于受熱膨脹的影響，合模框架的預(yù)應(yīng)力是變化的。這樣，容易引起壓鑄機(jī)拉桿過載；肘桿精度要求高，使用時(shí)其鉸鏈內(nèi)會(huì)出現(xiàn)高的表面壓力，有時(shí)因油膜破壞，產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦。綜上所述，曲肘合模機(jī)構(gòu)是較好的，特別適用于中型和大型壓鑄機(jī)，現(xiàn)代壓鑄機(jī)已為彌補(bǔ)調(diào)整行程困難的缺點(diǎn)而增加了驅(qū)動(dòng)裝置，通過齒輪自動(dòng)調(diào)節(jié)拉桿螺母，從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)整行程的目的。 二、壓射機(jī)構(gòu) 壓射機(jī)構(gòu)是將金屬液推送進(jìn)模具型腔，填充成形壓射機(jī)構(gòu)是將金屬液推送進(jìn)模具型腔，填充成形為壓鑄件的機(jī)構(gòu)。為壓鑄件的機(jī)構(gòu)。 主要組成部分都包括壓室、壓射沖

14、頭、壓射桿、壓射缸及增壓器等。它的結(jié)構(gòu)特性決定了壓鑄過程中的壓射速度、壓射比壓、壓射時(shí)間等主要參數(shù)，直接影響金屬液填充形態(tài)及在型腔中的運(yùn)動(dòng)特性，因而也影響了鑄件的質(zhì)量。二、壓射機(jī)構(gòu).三級(jí)壓射三級(jí)壓射 低速低速排除壓室中的氣體 高速高速填充型腔的兩級(jí)速度不間斷地給金屬液施以穩(wěn)定高壓的一級(jí)增壓一級(jí)增壓臥式冷室壓鑄機(jī)多采用三級(jí)壓射的形式。l慢速 開始?jí)荷鋾r(shí)，壓力油從右孔7進(jìn)入后腔C5，推開單向閥6，經(jīng)過U形腔，通過油路器3的中間小孔，推開壓射活塞2，即為第一級(jí)壓射。這一級(jí)壓射活塞的行程為壓射沖頭剛好越過壓室澆道口，其速度可通過調(diào)節(jié)螺桿4作補(bǔ)充調(diào)節(jié)。2快速 當(dāng)壓射沖頭越過澆料口的同時(shí)，壓射活塞尾端圓柱

15、部分便脫出通油器，而使壓力油得以從通油器蜂窩狀孔進(jìn)入壓射腔C1，壓力油迅速增多，壓射速度猛然增快，即為第二次壓射。3增壓 當(dāng)填充即將終了時(shí)，金屬液正在凝固，壓射沖頭前進(jìn)的阻力增大，這個(gè)阻力反過來作用到壓射腔C1和U形腔內(nèi)，使腔內(nèi)的油壓增高足以閉合單向閥，從而使來自進(jìn)油孔7的壓力油無法進(jìn)入C1和U形腔形成的封閉腔，而只在后腔C5作用在增壓活塞5上，增壓活塞便處于平衡狀態(tài)，從而對(duì)封閉腔內(nèi)的油壓進(jìn)行增壓，壓射活塞也就獲得增壓的效果。增壓的大小，是通過調(diào)節(jié)背壓腔C4的壓力來得到的。3增壓壓射活塞的回程是在壓力油進(jìn)入回程腔C2的同時(shí)，另一路壓力油進(jìn)入尾腔C3推動(dòng)回程活塞8,頂開單向閥6， U形腔和C1腔

16、便接通回路，壓射活塞產(chǎn)生回程動(dòng)作。第三節(jié) 壓鑄機(jī)的選用一、確定壓鑄機(jī)的鎖模力二、壓室容量的估算三、開模行程的核算一、確定壓鑄機(jī)的鎖模力 鎖模力是選用壓鑄機(jī)時(shí)首先要確定的參數(shù)。鎖模力的作用主要是為了克服反壓力，以鎖緊模具的分型面，防止金屬液飛濺，保證鑄件的尺寸精度。依據(jù)鎖模力選用壓鑄機(jī)是一種廣泛采用的方法。根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)特征、合金及技術(shù)要求選用合適的比壓、結(jié)合模具的結(jié)構(gòu)考慮，估算投影面積，按公式計(jì)算可得到該壓鑄件所需要的鎖模力： 式中F鎖是壓鑄機(jī)應(yīng)有的鎖模力(kN); F主是主脹型力(kN); F分是分脹型力（kN）；K是安全系數(shù)（一般K1.25），它與鑄件的復(fù)雜程度、壓鑄工藝等因數(shù)有關(guān)。對(duì)于薄壁

17、復(fù)雜鑄件，由于采用較高的壓射速度、壓射比壓和壓鑄溫度，使模具分型面受到較大的沖擊，因此應(yīng)取較大K值；反之，取較小K值。1主脹型力的計(jì)算2計(jì)算分脹型力分主鎖FFKF1主脹型力的計(jì)算式中，F(xiàn)主是主脹型力（kN）；A是鑄件在分型面上的總投影面積，一般增加30%作為澆注系統(tǒng)與溢流排氣系統(tǒng)的面積（cm2）；P是壓射比壓（MPa）。 壓射比壓是確保鑄件致密性的重要參數(shù)之一，應(yīng)根據(jù)鑄件的壁厚、復(fù)雜程度來選取。常用的壓鑄合金所選用的壓射比壓見表3-2。 10ApF主2計(jì)算分脹型力 壓鑄時(shí)金屬液充滿型腔后所產(chǎn)生的反壓力，作用于側(cè)向活動(dòng)型芯的成形端面上，會(huì)促使型芯后退，故常與活動(dòng)型芯相連接的滑塊端面采用楔緊塊，此

18、時(shí)在楔緊塊斜面上產(chǎn)生法向力。在一般情況下，如側(cè)向活動(dòng)型芯成形面積不大或壓鑄機(jī)鎖模力足夠時(shí)，可不加計(jì)算；若需要計(jì)算時(shí)，可按不同的抽芯機(jī)構(gòu)進(jìn)行核算。斜導(dǎo)柱抽芯、斜滑塊抽芯時(shí)分脹型力的計(jì)算：式中，F(xiàn)分是由法向分力引起的脹型力，為各個(gè)型芯所產(chǎn)生的法向分力之和(kN)；A芯是側(cè)向活動(dòng)型芯成形端面的投影面積（cm2）；P是壓射比壓（MPa）；是楔緊塊的楔緊角（）。為了簡化選用壓鑄機(jī)時(shí)的計(jì)算，在已知模具分型面上鑄件的總投影面積A和所選用的壓射比壓P后，可從有關(guān)手冊(cè)中直接查到所選用的壓鑄機(jī)型號(hào)和壓室直徑。tan10pAF芯分二、壓室容量的估算 壓鑄機(jī)初步選定后，壓射比壓和壓室直徑的尺寸相應(yīng)地得到確定，壓室可容納的金屬液的質(zhì)量也為定值，但是否能夠容納每次澆注的金屬液質(zhì)量，必需按公式進(jìn)行核算，即式中，G室是壓室容納金屬液質(zhì)量(kg);G澆是每次澆注質(zhì)量(kg),等于鑄件質(zhì)量、澆注系統(tǒng)質(zhì)量及排溢系統(tǒng)質(zhì)量之和（kg）。式中，D室是壓室直徑