压铸工艺原理和过程.docVIP

压铸工艺过程 压铸工艺过程是由压铸机来完成的。压铸机相据压室的工作条件分为热压室压铸机和冷压多压铸机两大类，而冷压常压铸机又根据压室的布置形式分为卧式和立式两类。各种压铸机的压铸基本过程都为合模、压射、增压、持压、开模。图1-1所示为热压室帐铸机压铸过程，图1-2所示为卧式冷压室压铸机压铸过程。图1-3所示为立式冷压室压铸机压铸过程，图1-4所示为升举压室压铸机压铸过程。 二、压铸工艺原理 从本质上来说，压铸过程与其他各种铸造过程一样都是液态合金的流动与传热过程和凝固过程，也就是动量传递、质量传递和能量传递过怪及相变过程，都是基本物理过程。都遵循自然界中关于物质运动的动量守恒原理、质量守恒原理和能量守恒原理及相变原理。所以压铸过程中液态合金的流动与传热问题和凝固问题也都可以由建立在动量守恒、质量守恒和能量守恒定律基础上的动量方程、连续方程、能量方程及相变(凝固)理论来描述。但是，压铸过科又有其特殊之处，这就是压铸过程是在高压、高速条件下进行的，使得液态合金充填型腔时的形态与其他铸造方法的充填形态具有很大的差别，因而理解压力和速度在压铸过程中的作用和变化，对液态合金流动(充填)形态的影响是必要的。 压铸压力和压铸速度 1、压铸压力 压铸压力是压铸工艺中主要参数之一。通常用压射力和压射比压来表示。 (1)压射力 压射力可分为充填压射力和增压压射力。 充填压射力指充填过程中的压射力，其值由式(1-1)进行计算，即 Fy=pgAD （（1-1） 式中 Fy —充填压射力，kN； Pg —压铸机液压系统的管路工作压力，kPa； AD—压铸机压射缸活塞截面积，m2 增压压射力则是指增压阶段原压射力，其值由式（1-2）进行讲算，即 Fyz=pgzAD (1-2) 式中 Fyz—增压压射力，kN； Pgz—压铸机压射缸内增压后的液压压力，kPa （2）压射比压 压射比压是指压室内与压射冲头接触的金属液在单位面积上所受到的压力压力射比压和增压比压。 充填时的比压称为压射比压。压射比压的计算为 Ph=Fy/Ac (1-3) 式中 Ph—压射比压，kPa; Fy—充填压射力，KN Ac—压射冲头截面积，m2 增压时的比压则叫做增压比压，增压比压的计算为 Pbz=Fyz/Ac （1-4） 式中 Pbz—增压比压，kPz; Fyz—增压压射力，kN 由式（1-3)、式(1-4)可见，压射比压与压铸机的压射力成正比，而与压射冲头的截面积成反比。所以压射比压可以通过改变压射力和压射冲头直径(压室内径)来调节。 需要注意的是，压铸过里中，作用在液态金属上的压射比压并非是一个常数，而是随着压铸过程的不同阶段而变化。通常，压铸过程中液态金属在压室与压铸模中的运动可分成四个阶段，不同阶段液态令属所受压力(比压)如图1-5所示。 阶段I：慢速封孔阶段。压射冲头以缓慢的速率推进，液态金属在较低的压力P0作用 下缓慢通过压室浇孔而被推向压室前部，低的压射速率是为了防止液态金属在越过压室浇孔时溅出并有利于压室中气体的排出，尽量避免液态金属卷人气体。此时P0仅用于克服压室与液压缸对运动活塞的摩擦阻力。 阶段Ⅱ：合金液堆聚阶段。压射冲头以较阶段I稍快的速率推进，液态合金在相应的压力P1作用下充满压室前部和整个浇道空间而堆聚于内浇口处。 阶段Ⅲ：充境阶段。在此阶段压射冲头以设定的最大速率推进，对于压铸来说，通常内浇口总是整个浇注系统的控流部位，亦即内浇口处的流动阻力最大，故此阶段压力跃升至P2。液态合金在P2压力作用下高速通过内浇口充满整个型腔。 阶段Ⅳ：增压-持压阶段(压实阶段)。在充型结束(液态合金充满整个型腔)的暇间，合金液停止流动，压射动能转变为冲击压力，压力升高至P3。与此同时，如果压射系统具有增压机构，则增压机构开始工作而使压力进一步上升至P4。并保持至铸件完全凝固为止。 这一压力(P4或Ps)称为压实压力((cornpression pressure),亦称为最终压力。由增压器开始工作至压力达到压实压力P4的时间谓之增压响应(增压建压)时间，一般为0.02-0.04s.现代压铸机的最短增压响应时间已小于0.002s。 上述过程就是所谓的四阶段（四级）压射过程，需要指出的是，由于各种压铸机压射机构的工作特性各不相同，以及随着压