壓鑄設(shè)計(jì)知識(shí)培訓(xùn)課件

1、Shenzhen LiDeBao Company Briefing壓鑄設(shè)計(jì)知識(shí)培訓(xùn)Customer:東驊Prepared by :肖成功Date:2011.05.251課程簡介一.壓鑄原理二.壓鑄機(jī)簡介三.常用壓鑄合金四.壓鑄件工藝及常見缺陷五.壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化六.壓鑄件公差設(shè)計(jì)2一.壓鑄原理1.1 什么是鑄造石英砂 樹脂砂 金屬型鑄造(永久性金屬模鑄造-多用于有色件 100pcs)熔模鑄造（也稱消失模鑄造/ 蠟?zāi)ｈT造/ 精密鑄造）擠壓鑄造 連續(xù)鑄造 離心鑄造壓力鑄造(簡稱壓鑄) 普通壓鑄（鋅合金 鋁合金 鎂合金 銅合金） （本次教程的主題）鑄造分類（砂型鑄造）普通鑄造特殊鑄造一次性，效率

2、低（鑄鐵、 鑄鋼、 鑄鋁、 鑄銅） 真空壓鑄（抽除空氣）加氧壓鑄（用氧氣取代壓室及型腔中空氣）抽氣+加氧壓鑄特殊壓鑄半固態(tài)壓鑄(40液態(tài)+60固態(tài))特殊壓鑄 3一.壓鑄原理1.2 壓力鑄造2.1 壓力鑄造的概念：(鋅，鎂，鋁，銅，鉛，錫合金） 將溶融合金在高壓，高速條件下充型并在高壓下冷卻凝固成型而獲得鑄件的方法，簡稱壓鑄。2.2 壓力鑄造的特點(diǎn) a.高速充填：通常澆口速度在30-60m/s b.充填時(shí)間短：0.02-0.2s c.高壓充填：壓射比壓在幾千至幾萬KPa e.溶湯冷卻速度快4一.壓鑄原理1.3 壓鑄件的特點(diǎn) 1.3.1 壓鑄件的優(yōu)點(diǎn)與其它鑄造方法相比，壓鑄有以下三方面優(yōu)點(diǎn)： 1.

3、 產(chǎn)品質(zhì)量好 鑄件尺寸精度高，一般相當(dāng)于6-7級(jí)，甚至可達(dá)4級(jí)；表面光潔度好，一般相當(dāng)于5-8級(jí)；強(qiáng)度和硬度較高，強(qiáng)度一般比砂型鑄造提高25-30，但延伸率降低約70；尺寸穩(wěn)定，互換性好；可壓鑄薄壁復(fù)雜的鑄件。例如，當(dāng)前鋅合金壓鑄件最小壁厚可達(dá)0.3mm；鋁合金鑄件可達(dá)0.5mm；最小鑄出孔徑為0.7mm；最小螺距為0.75mm。 2.生產(chǎn)效率高 機(jī)器生產(chǎn)率高，例如國產(chǎn)J3型臥式冷空壓鑄機(jī)平均八小時(shí)可壓鑄600700次，小型熱室壓鑄機(jī)平均每八小時(shí)可壓鑄3000-7000次；壓鑄型壽命長，一付壓鑄型，壓鑄鐘合金，壽命可達(dá)幾十萬次，甚至上百萬次；易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 3.經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)良 由于壓鑄件

4、尺寸精確，表面光潔等優(yōu)點(diǎn)。一般不再進(jìn)行機(jī)械加工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金屬利用率(材料利用率6080；毛胚利用率90)，又減少了大量的加工設(shè)備和工時(shí)；鑄件價(jià)格便易；可以采用組合壓鑄以其它金屬或非金屬材料。既節(jié)省裝配工時(shí)又節(jié)省金屬。 5一.壓鑄原理1.3 壓鑄件的特點(diǎn)1.3.2 壓鑄件的缺點(diǎn)壓鑄雖然有許多優(yōu)點(diǎn)，但也有一些缺點(diǎn)，尚待解決。如： 1. 壓鑄時(shí)由于液態(tài)金屬充填型腔速度高，流態(tài)不穩(wěn)定，故采用一般壓鑄法，鑄件易產(chǎn)生氣孔，不能進(jìn)行熱處理； 2. 對(duì)內(nèi)凹復(fù)雜的鑄件，壓鑄較為困難； 3. 高熔點(diǎn)合金（如銅，黑色金屬），壓鑄型壽命較低； 4. 不宜小批量生產(chǎn)，其主要原因是壓鑄型制造成

5、本高，壓鑄機(jī)生產(chǎn)效率高，小批量生產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)。6一.壓鑄原理1.4 壓鑄件循環(huán)圖7二.壓鑄機(jī)簡介壓鑄機(jī)冷室壓鑄機(jī)熱室壓鑄機(jī)立式（全）臥式2.1 壓鑄機(jī)的分類82.2.1熱壓室壓鑄機(jī)（簡稱熱室壓鑄機(jī)） 壓室浸在保溫溶化坩堝的液態(tài)金屬中，壓射部件不直接與機(jī)座連接，而是裝在坩堝上面。這種壓鑄機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)工序簡單，效率高；金屬消耗少，工藝穩(wěn)定。但壓室，壓射沖頭長期浸在液體金屬中，影響使用壽命。并易增加合金的含鐵量。熱壓室壓鑄機(jī)目前大多用于壓鑄鋅合金等低熔點(diǎn)合金鑄件，但也有用于壓鑄小型鋁、鎂合金壓鑄件。 2.2.2 冷室壓鑄機(jī)： 壓室與保溫爐是分開的,壓鑄時(shí)從保溫爐中舀取液態(tài)金屬澆入壓室后進(jìn)行壓鑄.。(壓

6、室充滿度為3060，理想取4550。最佳方式為空氣在前，合金液在后地往前推進(jìn))二.壓鑄機(jī)簡介熱室壓鑄機(jī)成型原理冷室壓鑄機(jī)成型原理92.3 壓鑄噸位選擇 2.3.1 F(鎖)=K(F主+F分)式中 F(鎖)=壓鑄機(jī)應(yīng)有的鎖模力 K=安全系數(shù) F主=主脹型力 F分=分脹型力主漲型力計(jì)算公式為:F主=0.1AP式中 F主=主脹型力(單位KN) P=壓射比壓(MPa) A=鑄件在分型面上的投影面積(cm2),多腔模則為各腔投影面積之和,一般加30%作為澆注系統(tǒng)與排溢排氣系統(tǒng)的面積。F分= 0.1A芯tan(適用斜銷抽芯和斜滑塊抽芯)F分=分脹型力 P=壓射比壓 A芯=側(cè)向活動(dòng)型芯成形端面的投影面積(c

7、m2) =斜抽芯的角度二.壓鑄機(jī)簡介壓射比壓推薦值類別鋅鋁鎂銅一般件13-2030-5030-5040-50承載件20-3050-8050-8050-80耐氣密件或大平面薄壁件25-4080-12080-10060-100電鍍件20-30MPA2.3.2 另需結(jié)合產(chǎn)品重量，充滿度，外形尺寸及模具尺寸來綜合考量選用機(jī)臺(tái)102.4 LDB現(xiàn)有壓鑄設(shè)備二.壓鑄機(jī)簡介伊之密113.1.1 鋁合金材料對(duì)照三.壓鑄合金壓鑄鋁合金密度約為2.7g/cm3,可將它們列為輕量結(jié)構(gòu)性金屬，世界上大多數(shù)的壓鑄件生產(chǎn)都是由鋁合金制成鋁壓鑄合金系統(tǒng)是由六個(gè)主要元素所組成：硅，銅，鎂，鐵，錳和鋅。每個(gè)元素皆獨(dú)立地與相互地

8、影響著合金123.1.2 鋁合金成分對(duì)照三.壓鑄合金 A380合金是鋁壓鑄中最廣泛的材料，它使材料特性達(dá)到最好的結(jié)合，也提供了生產(chǎn)的容易性，A380合金的一些用途范圍包含了電子通信設(shè)備，汽車零件，引擎托座，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，器具，除草機(jī)蓋，家俱零件及動(dòng)力工具。 對(duì)需要較好的壓鑄模充填特性的復(fù)雜零件來說，383與384合金是除A380之外另一選擇。LDB目前使用量最大的鋁壓鑄合金材料為ADC12，同383近似133.1.3 鋁合金物理特性三.壓鑄合金熔點(diǎn)比熱熱傳導(dǎo)系數(shù)傳熱性導(dǎo)電性抗拉強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度延展性硬度抗剪強(qiáng)度沖擊度疲乏度楊氏模數(shù)密度143.1.4 鋁合金綜合特性三.壓鑄合金熱裂抵抗能力耐壓能力充填能

9、力防燒腐防侵蝕機(jī)加性能拋光性能及品質(zhì)電鍍性能及品質(zhì)陽極化學(xué)氧化保護(hù)層溫度變化下的強(qiáng)度差異特性評(píng)估是從1到5, 1是可取特性，而5是表示較差或制造困難153.2.1 鋅合金材料對(duì)照三.壓鑄合金鋅合金壓鑄提供一廣泛等級(jí)的良好物理和機(jī)械性特性，壓鑄能力和表面處理。在北美3#Zn合金被應(yīng)用的的最廣泛，它提供了極佳的機(jī)械特性，壓鑄能力和最經(jīng)濟(jì)的結(jié)合。2#Zn和5#Zn含有較高的銅成分，有更多的抗磨損強(qiáng)度。然而提供在尺寸上和耐久的特質(zhì)上有一定費(fèi)用。ZA-8 鋁成分上占有8.4%，具有高的強(qiáng)度，也是鋅合金中具有最高潛變的強(qiáng)度163.2.2 鋅合金成分對(duì)照三.壓鑄合金173.2.3 鋅合金物理特性三.壓鑄合金

10、熔點(diǎn)比熱熱傳導(dǎo)系數(shù)傳熱性導(dǎo)電性抗拉強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度延展性硬度抗剪強(qiáng)度沖擊度疲乏度楊氏模數(shù)密度183.2.4 鋅合金綜合特性三.壓鑄合金熱裂抵抗能力耐壓能力充填能力零件難度尺寸精確性尺寸穩(wěn)定性防腐蝕抗冷凝成型能力機(jī)加性能及品質(zhì)拋光性能及品質(zhì)電鍍性能及品質(zhì)陽極化學(xué)氧化保護(hù)層特性評(píng)估是從1到5, 1是可取特性，而5是表示較差或制造困難194.1 壓鑄件生產(chǎn)工藝四.壓鑄件工藝及常見缺陷壓鑄成型沖水口渣包二次加工機(jī)加工表面處理整啤鑄件圖鑄件圖片去孔位，合模線披鋒加工螺紋，銑邊表面處理（震動(dòng)研磨，鉻化，陽極，拋丸，噴砂，烤漆，噴粉，拋光電鍍）20四.壓鑄件工藝及常見缺陷4.2 壓鑄件常見缺陷21四.壓鑄件工藝

11、及常見缺陷4.2 壓鑄件常見缺陷22五.壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化5.1 壓鑄件的設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)階段需考慮壓鑄工藝基本要求: 并非是任何一個(gè)產(chǎn)品零件都適用于壓鑄來達(dá)至成品.因而大多數(shù)情況下，根據(jù)產(chǎn)品圖=壓鑄毛胚圖+后機(jī)械加工需考慮該件：1. 盡量消除側(cè)凹深腔 2. 壁厚要均勻 3. 消除尖角及減少鑄造應(yīng)力23五.壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化5.2 面積與壁厚面積鋅合金鋁合金鎂合金銅合金a xb (cm2 )最小 正常最小 正常最小 正常最小 正常5002.0 2.52.5 3.52.5 3.52.5 324五.壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化5.3 孔徑與孔深最小孔徑深度（孔徑倍數(shù)）經(jīng)濟(jì)上合理技術(shù)上可達(dá)到盲孔通孔d5d5

12、鋅1.50.84d6d8d12d鋁2.52.03d4d6d8d鎂2.01.54d5d8d10d銅4.02.52d3d3d5d25五.壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化5.4 壓鑄件結(jié)構(gòu)優(yōu)化壓鑄件結(jié)構(gòu)優(yōu)化1.pdf壓鑄件結(jié)構(gòu)優(yōu)化2.pdf26五.壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化5.5 壓鑄件外觀等級(jí)27五.壓鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化5.6 毛邊殘留之標(biāo)準(zhǔn)要求28六.壓鑄件公差設(shè)計(jì)6.1 研究對(duì)象PL滑塊成型面定模成型面動(dòng)模成型面29六.壓鑄件公差設(shè)計(jì)6.2.1 線性尺寸：標(biāo)準(zhǔn)公差30六.壓鑄件公差設(shè)計(jì)6.2.1 線性尺寸：精密公差31六.壓鑄件公差設(shè)計(jì)6.3.1 分模線：標(biāo)準(zhǔn)公差由壓鑄件的投影面積決定32六.壓鑄件公差設(shè)計(jì)6.3.2 分模線：精密公差由壓鑄件的投影面積決定33六.壓鑄件公差設(shè)計(jì)6.4.滑塊（活動(dòng)中子）6.4.1 滑塊：標(biāo)準(zhǔn)公差6.4.2 滑塊：精密公差由滑塊的投影面積決定34六.壓鑄件公差設(shè)計(jì)6.5 同心度：標(biāo)準(zhǔn)公差6.5.1 同一分模面6.5.2 跨越分模面兩圓最大直徑?jīng)Q定鑄件投影面積決定35六.壓鑄件公差設(shè)計(jì)6.6 分模線錯(cuò)模：標(biāo)準(zhǔn)公差鑄件投影面積決定36六.壓鑄件公差設(shè)計(jì)6