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压铸模具

压铸模具

压铸模具范文第1篇

关键词: 压铸模具;寿命;超硬化处理技术

中图分类号:TG233 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)0410140-01

引言

压铸模具由于制造精度高、投资大、生产周期长,所以压铸模具的造价就很高,各一个压铸模具的生产商都希望能够采取有效的手段来延长压铸模的使用寿命。但由于一系列内外因素,例如机械加工、材料等的影响,这些影响因素直接导致了压铸模具过早失效而报废,造成极大的浪费,出现诸如尖角、冲蚀、拐角处开裂、劈裂、热裂纹(龟裂)、磨损等压铸模具失效形式。一般来说,材料自身存在的缺陷、热处理、维修、使用、加工的问题造成压铸模具失效。那么,如何才可以让压铸模具更多模次地、更长时间地,在高精度、低成本、高效率条件下生产出质量合格的制件呢?这已经越来越成为人们关注的焦点。

1 压铸模具材料自身存在的缺陷

一般而言,压铸模具的使用都是处于十分恶劣的工作环境中,我们以铝压铸模为例,众所周知,铝液的温度在通常的使用过程中一般控制在650℃-720℃,而铝的熔点最高为740℃,最低为580℃。模具在进行了长达数千次的压铸之后,模具表面很容易就会因为龟裂等缺陷而发生失效的问题。因此,我们可以看出压铸模具的使用条件一般都是属于急热急冷。压铸模具材料应选用特性热作模具钢,应该要具有热稳定性高、断裂韧性好、冷热疲劳抗力的。据有关资料介绍,目前应用最为广泛的压铸模具材料就是H13,H13材料在国外80%的型腔都被采用,因此,在合理的生产管理与热处理条件下,H13材料仍具有满意的使用性能。在投入出产之前,应对材料进行一系列检查,常用检查手段有超声波检查、金相检查、宏观侵蚀检查,以防带缺陷材料,造成加工用度的铺张和模具早期报废。

2 有效提高压铸模具寿命的方法对策

2.1 制定一套完整的、实用模具出产治理系统

压铸模失效形式主要有冲蚀、磨损、热裂纹(龟裂)、劈裂、拐角处开裂、尖角等,造成极大的浪费。为了有效地实现模具产品进度治理、计划治理、工艺数据治理、数据治理的计算机信息化治理系统,笔者建议可以制定一套完整的、实用模具出产治理系统,这样就能够使模具辅助信息和制造信息实现全方位跟踪治理,贯穿于完工交付、计划制定整个过程。包括库房治理、产品检修、车间任务分派、模具工艺制定、模具设计、模具出产计划制定等,与此同时,还可以通过计算机共享、公告、会议等方法来建立模具制造、模具设计影响分析库和失效模式分析库,作为日后设计和质量评定的有效参考标准。另外,为了确保相关资源及时到位,还应该建立模具用度表、易损件清单、加工工艺编制,热处理件明细表、材料清单、制尺度件明细表、加工工艺编制、自制件明细表、尺度件明细表、外购件明细表、汇总模具零件明细表。严格规范检测手段,建立质检部分,结合出产进度治理、计划治理,消除“差未几”的侥幸心理,只有这样才能够有效地加强设计、操纵者的责任心,确保模具各零配件的精度。

2.2 加强压铸模具防锈保养

压铸模具防锈剂本产品由石油溶剂、成膜材料和多种优质防锈添加剂调制而成,适用于生产及存放中塑胶模具和压铸模具的防锈保养,亦适用其它金属工具及零件的防锈保养。透明软膜,不会硬化,在注塑过程中快速清除,符合环保和安全标准,具有抗氧化、抗酸、抗腐蚀、防潮、排水等功能,保护期一年以上,尤其适合经常加工透明制品的模具保养。超强渗透性和吸附性能够在模具表面及各种金属表面形成独有的水分、空气置换成分有效阻止各种不利因素对金属表面的侵蚀,实现模具的长时间和全面的防腐防锈。使用前将需要防锈保养的模具清洗干净(用绿纳模具清洗剂清洗后,再使用绿纳模具防锈剂保养,可达到最佳的保养效果),使用时将防锈剂摇匀,距模具表面15-20厘米处均匀喷射,形成一层薄膜就能提供足够的防锈保护,使用时保持环境通风,避免存放于阳光直射处或暴露超过50℃的环境中,避免触及眼睛。主要性能指标:原液外观:透明;比重:0.78克/立方厘米(DIN51757);膜层类型:蜡状软膜;不挥发含量:29%;适用范围:适用于所有金属,对塑胶和橡胶无损害;温度范围:-20℃~15℃;盐雾试验:通过(50℃,72小时,45#钢片);保护类型:室内干燥清爽环境;环境标准:符合蒙特利尔协定,欧盟RoHS标准。

2.3 加大科技投入,提高模具使用寿命

对于模具使用的压铸企业而言,模具寿命是非常值得关注的,但是,实际上绝不仅仅只是模具热处理和模具型腔材料才影响模具寿命,其实影响模具寿命的重要因素还有模具强度、模具结构等,模具加工手段、加工工艺同样对于模具寿命更为重要。如果模具强度不够、模具结构不合理也会大大影响模具寿命。所以,我们必须加大科技投入,提高模具寿命、提高模具设计制造水平,为压铸企业提高经济效益提供条件。

我们一方面应继续在表面处理、热处理、模具材料、先进加工技术和工艺等方面加大研究力度。我们另一方面要加以改进模具结构设计等方面,提高模具制造水平。目前德国、日本的模具企业已开始采用先进的加工技术和加工中心,减少模具表面的硬质层,硬加工模具型腔,这样一来在很大程度上提高了模具寿命。

2.4 正确选用压铸模具材料

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。按性能分,它属于高热强热模钢;按合金元素分,它属于中合金热模钢。由于被压铸材料的温度差别较大,因而对压铸模的材料及性能要求也不同。用于制造锌合金、镁合金和铝台金的压铸模的材料,必须具有高的回火抗力和冷热疲劳抗力,及良好的掺氮(氮碳共掺)工艺性能:而用于铜合金压铸模的工作条件则更为苛刻,其材料还应具备高的热强性以防止变形和开裂,以及高导热性以减少温度梯度,从而降低热应力。因此,我国压铸界在充分挖掘3Cr2W8V钢种潜力的同时,积极开发用于压铸模的新钢种,其中最有代表性的新钢种为4Cr5MoSiVl。

3 结束语

总之,我们应从有利于压铸模具寿命方向出发,一切替顾客着想,一切从压铸生产实际出发,提高模具寿命,提高压铸生产效率,提高模具使用、维护的方便性,关注模具细节,提高制造、设计水平,这是我们未来的努力方向和研发方向,才能提升我国压铸行业的整体水平,只有这样才能提升中国复杂、精密、大型压铸模具水平。

压铸模具范文第2篇

(一)课堂教学中的应用

改变“一张嘴一支粉笔一块黑板”的单调,使用powerpoint或flash软件来制作课件,通过动画、图形、声音、视频的演示,加上教师深入浅出的讲解,学生会在不知不觉中学到知识。这样学生就能够在原有认知结构和生活经验的基础上,认同我们的概念和思维方式,并内化到自己新的认知结构中,形成自己新的概念和思维方式。要注意利用多媒体技术创设学习情景,将学生分组,一起讨论问题,发现问题,辩论问题,这一切能确保学生有机会进行清晰的表述,“使缄默的知识变成清晰表述的知识”。

(二)课程设计中的应用

除了课堂上的多媒体教学之外,可以选择合适的设计软件,如Pro/E、UG,辅导学生使用计算机进行模具设计,充分发挥学生的主体作用,教师负责答疑,通过一两周的课程设计使学生加深了对课堂上的教学内容的认识,达到融汇贯通的目的。

(三)课外多媒体的应用

教师应该考虑课外的多媒体教学,如将课堂教学软件交给学生,以帮助学生消化在课堂上没有完全消化的知识和方法,或帮助学生形成能力,特别是对于差生来说,这实在是一个好主意。如教师可以布置需要学生上网查询才能完成的压铸知识方面的课外作业,以此拓展学生的课外知识。另外,世界大学城云空间是一个不错的交流平台,教师可以将课程的教学资料上传到空间,也可以在空间布置作业,与学生进行实时信息的传递。

二、压铸模具设计课程中多媒体教学的效果

(1)多媒体教学后,学生对于压铸机的结构和工作过程有了更深的认识。

(2)多媒体教学后,学生对于压铸模具的基本组成结构能够进行更直观的观察,通过观察模具装配过程动画,能够更加熟悉模具的组成。

(3)多媒体教学后,学生对于压铸模具的各个组成部分,如推出机构、侧抽芯机构等更加熟悉。

(4)模流分析软件的应用,学生对于整个浇注过程有了更加清晰的认识。

(5)模具设计软件的应用,学生对于压铸模具设计的整个过程融会贯通。

三、多媒体教学中注意的问题

(1)要过多依赖多媒体,要把握好多媒体的使用时机,正确处理多媒体和粉笔、黑板、普通教具、语言表达之间的关系,特别要考虑时间因素,正确处理好多媒体教学时间(此处主要是指操作时间)与适时的课堂讲解、板书、交互、反思时间的关系。

(2)件制作要简洁明了,排版要好,不要太多的文字和太花哨的图片和音效。文字太多不但不能激发学生的学习热情,反而由于表现形式单一,易使学生产生大脑疲劳而达不到预期的教学效果。太花哨容易使人忽略教学内容,事倍功半。

(3)媒体教学中要注意与学生的互动,在课堂上教师不能只是以电脑为中心,只是播音员和解说员,失去对教学应有的控制地位,要注意把握节奏,课件制作中要设计一些问题点,充分调动学生的学习和思考的积极性。

四、结论

压铸模具范文第3篇

[关键词]压铸;模具成型质量;影响;关键因素

中图分类号:TG249.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)05-0359-01

引言:所谓的模具压铸成型,其实就是在高压下进行熔融态金属液高速充型的一种模具铸造技术,需要使模具在一定压力下凝固。在模具压铸成型的过程中,由于需要保持高压和高速,所以模具成型质量将受到较多因素的影响。想要确保模具压铸成型质量,还要从众多因素中完成关键影响因素的筛选,从而通过控制这些因素加强模具成型质量的控制。

1、模具压铸成型质量影响因素的分析方法

在确认模具压铸成型质量的关键影响因素前,还要完成所有影响压铸成型质量的因素及其权重的分析,以确认哪些因素可能成为影响质量的关键因素。采用实验设计方法,则能对变动的多个因素效应进行有效研究[1]。目前在产品开发和制造等多个领域,该方法都用于进行过程质量问题的分析,能够通过几次实验完成低耗、优质因素组合的确认,从而使产品开发或制造效果得到改进。在分析的过程中,可以对密度图、散布图、部件搜索等实验设计工具进行运用,进而完成质量影响因素的全面分析。

2、模具压铸成型质量的关键影响因素的分析

2.1 成型质量的影响因素

从现有实践生产情况来看,在模具压铸成型过程中,主要工艺参数包含浇注温度、模具温度、铸造压力、高速速度、低速速度和料柄厚度[2]。其中,浇注温度、模具温度的参数范围分别在600-750℃、190-230℃之间,铸造压力在20-60MPa范围内,高度速度在0.7-5m/s范围内,低速速度在0.1-0.5m/s之间,料柄厚度在10-50mm之间。未能做好这些因素的控制,可能导致模具出现变形、凹坑、气泡、皱纹、开裂等缺陷。在对不同参数对模具质量的影响进行分析时,可以对不同参数条件下模具缺陷数量进行统计。在分析的过程中,需要获得不同参数条件下模具成型质量实测值,并利用成对比较法展开分析。如下表1所示,为缺陷数量最少和最多的两组测试数据。相比较而言,缺陷数量较少的模具成型状态被称之为质量最好的状态,缺陷数量较多的模具成型状态被称之为质量最差的状态。

2.2 关键影响因素的筛选

在实际进行关键影响因素筛选时,需完成8组质量最好状态数据和8组质量最差状态数据的筛选。通过将这些数据与参数分别组队,然后按照参数实测值大小进行排列,则可以得到最优的参数组合。例如,在进行最佳铸造压力参数选择时,可以将成型缺陷数与该参数组队,然后按照缺陷数量进行实测值排列。在此基础上,重新按照参数大小进行排列,则可以通过比较两个排列次序完成终结计数计算。在两次排列最顶端数据同属最好质量状态或最差质量状态时,可认为终结计算为零。如果不为零,则应从排列次序的顶端开始依次寻找首先发生最好质量状态或最差质量状态转换的一组数据,然后将该数据点标识出来[3]。在此基础上,应从排列次序的底端开始依次寻找首先发生最好质量状态或最差质量状态转换的一组数据,并将该数据点标识出来。针对数据状态转换点,还应对两侧数据进行分析,确定其两侧数据是否相同。如果两侧值相同,则可以使终结计数增加1/2。如果两侧的数据超出2个,则可以将这些数据划分到一起,并在^域外侧进行划线标记。如果数据在顶部出现,应在上侧进行划线。如果数据在底部出现,则要在下侧进行划线。针对顶部划线,要将划线之上的数据进行计数[4]。针对底部划线,要对划线之下的数据进行计数。上下部计数的和,则为终结计数。采用相同的方法,则能完成每个成型质量影响因素终结计数。

2.3 关键影响因素的确认

如下表2所示,为模具压铸成型质量各影响因素的终结计数。按照实验设计要求,只有置信度不小于90%的参数才能成为影响成型质量的关键因素。利用图基检验置信度,则可以结合终结计数对应概率进行各参数置信度的确定。通过分析可以发现,在终结计数不小于6的条件下,参数的置信度不小于90%。所以,通过分析可以发现,铸造压力、高速及低速速度和料柄厚度置信度要比90%大,是影响模具成型质量的关键因素。从参数范围上来看,在模具铸造压力在55-60MPa之间,高速速度在3.5-4.5m/s之间,低速速度在0.3m/s左右,料柄厚度在45-50mm范围内,模具压铸成型的缺陷数量最少,在0-3个的范围内。因此,在进行模具压铸成型的过程中,还应加强对铸造压力、高速及低速速度和料柄厚度的控制,以确保模具的压铸成型质量。

结论

通过分析可以发现,合理进行压铸成型参数的选择和控制,才能使模具成型质量得到有效保证。而模具压铸成型将涉及温度、压力和速度等多种因素,如果对所有的因素进行严格控制不仅将导致模具生产成本得到提高,还将给模具制造带来困难。而使用实验设计法进行关键因素筛选可以发现,铸造压力、高速及低速速度和料柄厚度置信度要比90%大,所以可以通过控制这几个因素加强模具成型质量控制。因此,相信本文对模具压铸成型质量的关键影响因素展开的分析,能够为模具制造带来一定的实践指导意义。

参考文献

[1] 陆刚.模具热处理质量的影响因素分析与预防[J].模具技术,2012,03:59-63.

[2] 梁迎春.影响热压铸成型工艺质量的因素分析[J].真空电子技术,2012,04:49-51.

压铸模具范文第4篇

关键词:真空压铸技术;铝合;金压铸;开发;应用

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.032

近年来,全球的环境受到严重的破坏。温室效应的产生提高了人们的环保意识并开启了人们寻找新型资源的想法。目前,大量的先进技术以及环保技术被应用于企业中。在工业发达国家中,铝合金真空压铸技术的开发及应用受到人们广泛的关注。长期以来,人们为了扩大铝合金真空压铸技术的应用范围,不断的研发一些新型的特殊的压铸方法。而铝合金真空压铸技术的应用提高了企业的生产效率,为企业带来了巨大的利益。

1 真空压铸技术

1.1 真空压铸技术的概述

真空压铸技术主要是指在压铸过程中,通过抽调压铸模具腔内的气体来达到消除或减少压铸件内的气体的目的,从而提高压铸件的力学性能和其表面质量的先进技术。真空压铸技术主要分为两种。一种是从模具中直接抽气。另一种是将模具放置于真空箱中直接抽气。在铝合金真空压铸技术当中,模具的排气道位置和面积是非常重要的。当排气道的面积大于临界面积时,铝合金真空压铸技术的效果会非常的明显。

1.2 真空压铸技术的特点

相比传统的压铸技术,铝合金真空压铸技术有着自己独特的特点。首先,铝合金真空压铸技术能够减少或消除压铸件内的气孔,大大降低了气孔率,提高了压铸件的表面质量。其次,铝合金真空压铸技术改善了填充条件,使铸件的微观组织细小,提高了铸件的硬度并且能压铸比较薄的铸件。最后,铝合金真空压铸技术提高了铸件的力学性能。这一性能的提高使铝合金真空压铸技术在工序和操作上更简单方便的同时还能具有和普通压铸方法同等的效率。但铝合金真空压铸技术的模具结构复杂,安装困难,另外,如果铝合金真空压铸技术控制不当,将得不到预期的效果。这些是铝合金真空压铸技术的缺点,因此,铝合金真空压铸技术还有待进一步的发展。

2 铝合金真空压铸技术的开发

2.1 铝合金真空压铸的真空截止阀

铝合金真空压铸用真空截止阀主要是通过杠杆原理连接的结构,利用金属液体的惯冲力来使排气通道关闭。在铝合金真空压铸的过程开始时,铝合金真空压铸模具闭合,真空阀推动杠杆来压缩弹簧,使真空截止阀能够解除锁定的状态。当金属液体进入模具后,此时,金属液体就会利用惯冲力来推动活塞。当压铸完成后,铝合金真空压铸模具打开,使真空截止阀打开并能回到原来的位置并且锁定。真空截止阀中杠杆的运用能够提高真空截止阀的灵敏度,并且使真空截止阀的作用更加的可靠。

2.2 铝合金真空压铸用真空系统

铝合金真空压铸用真空系统在压铸时其模具腔中的真空度达到了91KPa以上。并且其真空系统的抽气速度非常的大,能够在极短的时间内将模具型腔中的气体抽离出来。在铝合金真空压铸用真空系统中,缓冲罐的体积非常的大,能在真空中将模具型腔中的气体抽出并达到铝合金真空压铸技术所需的真空度。最后,再由真空泵将缓冲罐中的气体抽出。

2.3 铝合金真空压铸用模具的密封方法

铝合金真空压铸用模具的密封决定了真空系统中的进气量。将可固定的顶板密封板放置在铝合金真空压铸模动模垫板的后面,并设立密封槽和缓冲气槽,然后将耐热密封圈安装在密封槽内,并在各套版和垫板之间的密封槽内安装缓冲气槽。当有气体泄漏在密封槽时,缓冲气槽能及时的将气体抽离,提高了铝合金真空压铸技术中真空系统的进气量,保证了铝合金真空压铸中的真空度达到一定的高度。

3 铝合金真空压铸技术在汽车工业中的应用

随着我国经济的迅速发展,汽车已成为人们日常出行的最主要的交通工具。虽然汽车的生产给人们的日常生活和工作带来了很大的便利,但汽车燃烧燃料排放了大量的污染物。汽车的应用不仅使用了大量的能源,使能源日渐枯竭,还污染了环境。因此,目前汽车工业必须朝着绿色化和轻量化来发展,才能在保护环境的同时减少对能源的利用。

铝合金真空压铸技术在汽车工业中的应用能够满足汽车的轻量化和绿色化的要求。在汽车零部件中运用铝合金真空压铸技术能使汽车具有较好的耐腐蚀性,并且采用铝合金真空压铸技术的汽车零部件的再生产率高。近年来,为了使现代汽车工业适应市场的竞争,铝合金真空压铸技术的开发应当稳定并且成分能够很好的得到控制。另外,具有铝合金真空压铸技术的汽车零部件应被继续开发和利用,提高汽车工业的市场竞争力,加快铝合金真空压铸技术在汽车工业中发应用。

4 结语

综上所述,随着我国科学技术的发展,大量的先进技术被应用各个行业中。相比传统的压铸技术,我国铝合金真空压铸技术降低了气孔率,提高了真空压铸的铸件的硬度以及铸件的力学性能。铝合金真空压铸用的真空截止阀有着更高的灵敏度和可靠性,真空系统保证了抽气速度,节省了时间。另外,铝合金真空压铸用粉体涂料有着极高的生产效率。铝合金真空压铸的特点以及铝合金真空压铸技术的开发使其在汽车工业中有着更好的应用。铝合金真空压铸技术的应用不仅提高了企业的工作效率,还能在一定程度上为企业节省了大量的人力、物力以及工作时间。因此,铝合金真空压铸技术提高了我国企业的发展。

参考文献:

[1]万里,潘欢,罗吉荣.高真空压铸技术及高强韧压铸铝合金开发和应用的现状及前景[J].特种铸造及有色合金,2007(12).

[2]李忠顶.真空压铸系统的发展与应用[J].特种铸造及有色合金,1994(04).

[3]万里,赵芸芸,潘欢,吴树森.铝合金高真空压铸技术的开发及应用[J].特种铸造及有色合金,2008(11).

[4]黄晓锋,田载友,朱凯,曹喜娟,谢锐.压铸铝合金及压铸技术的研究进展[J].热加工工艺,2008(17).

压铸模具范文第5篇

关键词:薄壁壳体;低压铸造;仿真模拟

中图分类号:TG2 文献标志码:A 文章编号:1005-2550(2013)03-0066-06

本次开发的变速箱上的铝合金离合器壳体,在试制阶段要求在45天内交付60件合格毛坯,费用控制在20万以下。为满足高质量、短周期、低成本的试制要求,选择合适的铸造工艺非常关键。

铝合金离合器壳体毛坯在量产阶段通常采用金属型高压铸造工艺,模具成本高、制造周期长,不能满足试制阶段项目开发进度和成本要求。公司在以往的试制阶段一般采用砂型重力铸造工艺,模具成本低、试制周期短,但是对于离合器壳体这种外形尺寸大、壁厚不均匀的薄壁件,其浇注系统设计复杂、造型难度高、工艺出品率较低;另外,由于砂型温度低,在浇注过程中铝液降温幅度大,在薄壁部位容易产生浇注不足或冷隔缺陷,在厚大部位,即使采用冒口补缩,其作用也比较有限,易产生缩松缺陷。而为此提高浇注温度又会带来熔体含气量高,容易产生缩孔等缺陷的问题,其毛坯质量不能满足试制要求。

低压铸造也是汽车零部件生产中常用的铸造工艺,一般采用金属型结合砂芯的方式来实现复杂铸件的生产。低压铸造相对重力铸造而言,金属液在压力下充型和结晶,具有充型平稳、浇注过程及工艺参数可自动控制等特点,用低压铸造工艺生产铸件具有合格率高、质量稳定及出品率高等特点,但是金属型低压铸造的模具费用和制造周期还是不能满足试制要求。

本文提出采用树脂砂型低压铸造工艺的设想,将低成本的树脂砂型和低压铸造工艺有机的结合,达到低成本、高质量、短周期的试制目的,通过对离合器壳体铝合金铸件的结构分析,结合砂型低压铸造工艺原理,设计铸件低压铸造浇注系统和低压铸造工艺方案。利用计算机数值模拟技术对铸件进行充型、凝固、缺陷模拟,根据模拟结果,修正铸件浇注系统和工艺方案。

1 铸件结构分析

1.1 产品技术要求

1.2 工艺可行性分析

该壳体的铸造难点是外形尺寸大、薄壁且壁厚不均匀。采用金属型压铸工艺完全能够满足生产要求,而对于砂型铸造而言,由于铸型在常温下浇注,铸型温度低,4 mm的壁厚相对过薄,在常规重力浇注下很难保证铸件成型完整。而一些厚大部位,特别是螺栓连接部位,在压铸时可以用型芯保证不至于壁厚过厚,同时压铸工艺上可以采用布置冷却通道的手段进行规避,而砂型铸造时这些孔难以成型,一般采用填平后续加工的方法完成,这就人为加大了铸件壁厚的不均匀性。铝合金属于低密度合金,在重力作用下的补缩作用有限,因此在厚大部位产生缩松缺陷很难避免。而采用低压浇铸工艺,合金液浇注时在可控的压力作用下充型,大大提高了金属液的充型能力和补缩能力,辅之以冒口进行补充,有效地减少或避免缩孔缩松等铸造缺陷,提高铸件质量。

2 低压铸造原理

本次试制采用树脂砂型低压铸造工艺,树脂砂固化后强度高,完全能够满足压力下成型的要求[4]。树脂砂经充分混合后在铝质模具中造型固化,脱模后再进行组芯合模,由于铸型内腔要承受一定压力,铝液极易从分型面流出或射出,因此要采用夹具将铸型固定牢固。

3 低压铸造工艺设计

3.2 砂芯造型

3.3 确定低压浇注工艺参数

3.3.1 浇注温度

由于合金液在压力作用下充型,其充型能力高于重力浇注,合金液在密封状态下浇注,散热慢,其浇注温度可比一般铸造方法低10℃~20℃[6]。浇注温度根据铸型条件、铸件壁厚、铸件结构及合金种类等条件确定,在保证铸件成形的条件下,温度较低为宜,因为浇注温度低可以减少合金液的吸气和收缩,使铸件产生气孔、缩孔、缩松、内应力、裂纹等缺陷的概率减少,本铸件的浇注温度取730℃左右。

3.3.2 充型、凝固压力与时间

(1)加压充型阶段

(2)保压结壳阶段

保持充型压力一段时间,使铸件表层形成一定厚度壳,在增压结晶时可以避免合金液渗入砂型中,减少机械粘砂机会[6]。在不产生粘砂和跑火的前提下结壳时间越短越好。

(3)加压凝固阶段

铸件结壳后在充型压力P1的基础上增加压力至结晶压力P2,使铸件在压力下结晶凝固。结晶压力越高铸件组织越致密,但受砂型强度的限制,压力不能太高,根据经验取凝固压力45 kPa。

(4)保压凝固阶段

保持结晶压力P2一段时间使铸件完全凝固。保压时间长短对铸件质量和生产效率有明显影响。保压时间与铸件结构、铸型条件等有关,通常取铸件凝固后,残留浇道长度一般控制在20~50 mm为宜。到目前为止,保压时间的确定没有较方便实用的计算公式,在铸件凝固模拟时可以通过模拟凝固状态,初步得到铸件保压时间。

3.4 充型、凝固过程模拟

3.4.2 充型过程速度模拟

3.4.3 凝固过程温度场模拟

3.5 模拟后修正工艺参数

3.5.1 浇注系统修正

3.5.3 浇注工艺参数对比

4 结论

离合器壳体采用树脂砂造型,低压浇注工艺成型,辅之以铸造CAE手段进行工艺设计、工艺参数指导及缺陷预测,能够快速生产出表面光洁,内部无缺陷的高质量铸件,铸件的力学性能满足设计要求而且成本低廉。这种工艺方法对其他薄壁铸件的快速试制具有极大指导意义和推广价值。

参考文献:

[1] 邱孟书,王小平,等.低压铸造实用技术[M]. 北京:机械工业出版社,2011.

[2] 铸造手册 第三版编委. 特种铸造分册[M]. 北京:机械工业出版社,2011.

[3] 田荣璋. 铸造铝合金[M]. 湖南:中南大学出版社,2006.

[4] 约翰·坎贝尔. 铸造原理[M]. 北京:科学出版社,2011.

[5] 胡忠,张启勋,高以熹,等. 铝镁合金铸造工艺及质量控制[M]. 北京:航空工业出版社,1990.

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