压铸方案的讲解.pptx

壓鑄方案講解壓鑄方案講解講義大綱一.壓鑄成型基本原理二.溢流槽 排氣槽的設計三.澆注系統的結構分類與設計要點四.壓鑄成型方案的確定五.壓鑄成型方案分析 壓鑄方案講解壓鑄方案講解（一、壓鑄成型原理）壓鑄成型基本原理壓鑄成型基本原理金屬壓鑄成型的過程是將熔融的金屬注入壓鑄機的壓室,在壓射沖頭的高壓作用下,高速度地推動金屬液經過壓鑄模具的澆鑄系統,注入并充滿型腔,通過冷卻.結晶.固化等過程,成型相應的金屬壓鑄件.在壓鑄成型過程中,壓射充填是在一個極短的時間內完成的,但確實是一個及其重要的環節,在壓鑄壓射和金屬液固化成型的整個過程中,始終有壓力的存在,這是壓鑄方法區別于其他鑄造方法的主要特征,因此壓鑄成型又稱作壓力鑄造.冷式熱式觸變成型壓鑄方案講解壓鑄方案講解 鎖模鎖模注湯注湯 開模開模 產品頂出產品頂出 射出射出冷室機壓射的一個循環（一、壓鑄成型原理）壓鑄方案講解壓鑄方案講解鎖模鎖模 射出射出 開模開模 產品頂出產品頂出熱室機壓射的一個循環（一、壓鑄成型原理）壓鑄方案講解壓鑄方案講解排溢系統的組成及其作用排溢系統的組成及其作用排溢系統是熔融的金屬液在填充型腔的過程中,排除氣體,冷污金屬以及氧化夾雜物的通道和存儲器,用以控制金屬液的填充流態,消除某些壓鑄缺陷,是澆注系統中不可缺的重要組成部分.排溢系統的組成:排溢系統包括溢流槽和排氣道兩個部分,如圖主要由溢流口,溢流槽和排氣道組成.當溢流槽開設在動模一側時,為使溢流余料與壓鑄件一起脫模,也可在溢流槽處設置頂針溢流口溢流槽排氣道頂針（二、溢流槽 排氣槽的設計）壓鑄方案講解壓鑄方案講解溢流槽的設計溢流槽的設計一一)溢流槽的結構形式溢流槽的結構形式1.設置在分型面上的溢流槽設置在分型面上的溢流槽在分型面上設置溢流槽是一種簡單適用的常用形式,其結構形式如圖所示,圖a與圖b中溢流槽設置在定模一側,為便于脫模,它們的截面積形狀多為梯形或弓形(小半圓形).有時為了后續工藝的需要,而保持溢流包與壓鑄件的整體連接,將溢流槽開設在動模一側,當壓鑄件對動,定模的包緊力接近或相等時,為了在開模時使壓鑄件留在動模,將溢流槽開設在動模一側,可增大對動模的包緊力,如圖c所示;abc（二、溢流槽 排氣槽的設計）壓鑄方案講解壓鑄方案講解當溢流槽要求的容量較大,而沒有足夠的平面空間時,可采用圖d的形式,將溢流槽開設在動模,定模兩側,共同組成溢流槽.設置在動模上的溢流槽應設置頂針.2.設置在型腔內部的溢流槽設置在型腔內部的溢流槽根據壓鑄件結構的需要,有時也將溢流槽設置在型腔內部,如圖所示.在大平面壓鑄件的局部有小型型芯時,可在小型芯的端部設置圓錐形或圓柱形的溢流槽,如圖a和圖b所示,當壓鑄管狀壓鑄件時,在管狀的端部設置環形溢流槽也是有效的辦法,這種形式的特點是:在孔徑不大的情況下,也可以用增加其厚度,獲得容量較大的溢流槽,如圖c中環形內澆口采用的環形溢流槽的形式.dabc（二、溢流槽 排氣槽的設計）壓鑄方案講解壓鑄方案講解3.設置工藝定位柱的溢流槽設置工藝定位柱的溢流槽如圖所示,在溢流槽的相對位置設置凸臺的作用是:在開模時,使溢流槽的壓鑄件連成一體,留在動模內,在推出過程中,凸臺又起導向作用,使溢流包在推動過程中不會折彎,與壓鑄件連體同時脫模.凸臺在傳遞,擺放以及后序機加時,又起裝掛,支撐和定位作用.4.防止金屬液倒流的溢流槽防止金屬液倒流的溢流槽成型大平面的壓鑄件,在內澆口對面終端設置一定容量的溢流槽是十分必要的,但若設置欠缺,往往會產生金屬液倒流現象,如圖a所示.溢流槽壓鑄件aA（二、溢流槽 排氣槽的設計）壓鑄方案講解壓鑄方案講解bc圖a 采用長條形的溢流槽,溢流口亦做的很寬,這時可能出現兩種情況:首先,靠近內澆口較近或流速較快的溢流口已溢出金屬液,可能向離內澆口較遠的溢口A處倒流.倒流的金屬液在流經溢流槽后,其溫度明顯降低,會以冷金屬的狀態流入型腔.從而因熔接不良而產生壓鑄缺陷.同時,在溢流口的A端還可能出現冷金屬堵塞現象,起不到整個寬度的溢流作用.為防止以上現象的發生,采用圖b的結構形式,將溢流槽分隔成幾段,各自形成單獨的溢流槽,即可避免金屬倒流的現象.為使溢流包在推出時不變形,可在溢流槽的外端設置一條連接肋.當溢流槽的容積要求較大時,可采用圖c的雙級溢流槽,并在溢流槽內設置冷卻塊,以防止金屬液倒流.冷卻塊（二、溢流槽 排氣槽的設計）壓鑄方案講解壓鑄方案講解5.特殊形式的溢流槽特殊形式的溢流槽壓鑄件壓鑄件活動型芯活動型芯溢流槽溢流槽頂針頂針圖示是一種特殊形式的溢流槽.對容易窩氣,表面又不允許有顯著痕跡的薄壁壓鑄件,可采用這種形式.合模前,將活動型芯裝入型腔內,壓鑄時,冷污的金屬液由活動型腔的扁平溢流口進入溢流槽中.開模后,頂針將溢流包和活動型芯及壓鑄件同時脫離動模.用手工的方法將溢流包折斷,并使活動型芯脫離壓鑄件.這種結構形式可以開設大容量的溢流槽,并且很容易清除,留在壓鑄件上的溢流痕跡也不明顯.（二、溢流槽 排氣槽的設計）壓鑄方案講解壓鑄方案講解abc二二)溢流槽的形狀與相關尺寸溢流槽的形狀與相關尺寸溢流槽的截面積形狀如圖所示.通常采用a所示的半圓形和圖b所示的梯形.當溢流槽容量要求較大而又有足夠的空間時,可采用底部為平面,四周為圓弧的形狀,如圖c所示.為便于溢流包脫模,半圓形截面應采用小半圓形,即弓形,梯形采用周邊均為1015的脫模斜度.溢流槽的相關尺寸（二、溢流槽 排氣槽的設計）壓鑄方案講解壓鑄方案講解排氣槽的設計排氣槽的設計排氣槽是在填充過程中讓型腔和澆注系統的氣體得以逸出的通道.由于壓鑄合金在經過精煉去氣后所包含的氣體已經很少,而由于壓鑄填充過程非常短促,熔融的金屬液在冷卻時所包含的氣體來不及析出.在壓鑄件局部過厚的部位,即使有可能析出,也會因金屬液的迅速激冷而形成激冷層被包圍在合金內部.這些氣體則在最終壓力補縮作用下,得到壓縮并均勻地分散在冷卻的合金內部.所以它們一般不會影響壓鑄件的質量.一一.排氣槽的位置和形式排氣槽的位置和形式型腔內的氣體是影響金屬液的有序流動和產生氣孔,氣泡和縮孔等壓鑄缺陷的主要原因.一般來講,從模具結構上分析,總能自然地具有排氣功能,比如,在分型面上,在頂針以及入子等成型零件等結構的縫隙中,都具有排氣作用.然而我們需要全部或大部分地排出這些對壓鑄成型十分有害的氣體,所以,必須人為地設置排氣槽,才能在瞬間填充過程中取得最佳的排氣效果.排氣槽位置的選擇和溢流槽的選擇原則有相似之處,它的位置與內澆口的進料位置,金屬液的流態以及流動方向有關,為使型腔內的氣體盡可能地被金屬液有序地推出,應將排氣槽設置在金屬液最后填充的部位,即氣體最后容易匯集的部位.（二、溢流槽 排氣槽的設計）壓鑄方案講解壓鑄方案講解排氣槽一般設置在以下部位.1.在分型面上開設排氣在分型面上開設排氣在分型面上開設排氣槽是最常用的形式.由于它易于加工,易于修正,其排氣效果也很理想.它的結構形式如圖所示.圖a為由分型面上直接從型腔中引出平直的排氣槽,用在不直對操作區的場合.圖b則采用曲折的排氣槽,以防止灼熱金屬液或氣體濺射噴出而傷人.圖c是將排氣槽開設在溢流槽外側,起到既可溢流,又可將氣體同時排出的作用.為了使排氣順暢,有時還在距型腔約20mm的排氣槽出口處開設逐漸擴大的斜度或適當加大深度.在分型面上開設的排氣槽的截面是扁平狀的.為了便于脫模槽的周圍有3045的斜角或圓角,并應有較好的表面光潔度.abc（二、溢流槽 排氣槽的設計）壓鑄方案講解壓鑄方案講解2.在固定型芯或鑲塊上開設排氣槽在固定型芯或鑲塊上開設排氣槽在容易窩氣的固定型芯或鑲塊上開設排氣道也是常用一種形式.如圖所示圖a 是在型芯固定部分的端部形成間隙,型腔內的氣體通過間隙進入型芯設置的環形槽,并由橫向開設的排氣槽引出模體.間隙取=0.040.06mm,配合長度取L=610mm有時,利用伸入對面模板相對配合間隙進行排氣.但如果型芯過長,為加固型芯的剛度,可采用圖b的形式,即在型芯伸入孔的內壁四周開設若干個深度=0.05mm左右的圓弧排氣槽,并引出模體.圖c為利用型芯端面與相對成型零件之間排氣的方式,多用于小型壓鑄模.圖d所示壓鑄模的局部A處形成盲區,極易積聚氣體并產生壓鑄缺陷.因此,設置排氣槽非常必要,這里鑲塊間開設多個排氣槽,但由于排氣槽容易被金屬液或雜質堵塞,又不容易清理,給操作者帶來一定麻煩,它的有效性和可靠性較差.abcd（二、溢流槽 排氣槽的設計）壓鑄方案講解壓鑄方案講解3.利用活動模塊排氣利用活動模塊排氣活動模塊,如頂針,推管,側滑塊,活動型芯等,它們以相應的配合間隙在固定的模板內滑動.這種導滑的間隙有時對型腔的排氣也有重要作用,在實踐中也有廣泛應用價值.圖a是在壓鑄件易于窩氣的部位開設頂針,利用頂針的配合間隙進行排氣.有側抽芯結構的壓鑄模,利用側型芯或側滑塊的滑動間隙排氣,也具有較好自然排氣效果.如有必要,可在開模時顯露的表面上開設扁平排氣槽,以便于毛邊的清除.圖b所示.ab（二、溢流槽 排氣槽的設計）壓鑄方案講解壓鑄方案講解二二.排氣槽的設計要點排氣槽的設計要點1.排氣槽的總截面積一般不小于內澆口總截面積的50%,但不得超過內澆口的總截面積.2.當需要增大排氣槽截面積時,以增大排氣槽的寬度或增加排氣槽的數量為宜.不應過分增加排氣槽的厚度,以防止金屬液的濺出.3.盡量避免金屬液過早地封閉分型面和排氣槽,削弱排氣功能.4.設計排氣槽應留有修正的余地,并在試模現場,結合實際,隨時補充的調整.5.排氣槽應便于清理,保持排氣槽的有效功能.6.排氣槽可與溢流槽連接,但排氣槽應避免相互串通,以免排氣干擾受阻.7.在直對操作區或人員流動的區域,不應設置平直引出的排氣槽,以免高溫的金屬液和氣體向外噴濺傷人.在設計壓鑄模的澆注系統時,為保證金屬液連續保持充滿澆道,最大限度地減少渦流卷氣的現象,在一般情況,應從直澆道開始使各截面積呈逐漸遞減的變化趨勢.直澆道主橫澆道分支橫澆道 內澆口溢口排氣槽澆注系統各截面的變化趨勢澆注系統各截面的變化趨勢（二、溢流槽 排氣槽的設計）壓鑄方案講解壓鑄方案講解1.Gate的 設計1.1 gate 截面積估算 Q=V/t=vg*A A=V/(t*vg)其中:Q:流量 t:溶液通過gate的時間 t=(710ms)V:通過gate 的體積V=V成品+VOVERFLOW=1.3V成品 vg:通過gate 的速度(熱室30-60m/s 冷室60-110m/s)（三、澆注系統的結構分類與設計要點）一.Runner的設計壓鑄方案講解壓鑄方案講解1.2 gate 厚度 根據gate 長度 h=A/L 一般薄件 h=(1/22/3)t t:成品肉厚A1A,A22A11.3 截面積漸小原則（三、澆注系統的結構分類與設計要點）壓鑄方案講解壓鑄方案講解2.3D模型製作2.1 整體結構1,料頭 2直澆道 3主橫澆道 4切向澆道 5緩衝包 6漸入口（三、澆注系統的結構分類與設計要點）壓鑄方案講解壓鑄方案講解2.2 類型 可分爲一模一穴或一模多穴如圖 一模兩穴若情況允許建議採用第二種 理由溶液同時到達澆口處同時進澆（三、澆注系統的結構分類與設計要點）壓鑄方案講解壓鑄方案講解3.拔模角及R角 截面積如圖在RUNNER上儘量倒R角加強流動性如下圖R加大能改善充填（三、澆注系統的結構分類與設計要點）壓鑄方案講解壓鑄方案講解4.料頭4.1 冷室 如圖 D1=D+3 其中D爲料管直徑 可取60708090 料管的選用要根據産品重量和填充率 p=V總/V料管=V成品+OVERFLOW+RUNNER/L(D/2)2 其中 D料管直徑 L:料管長度 壓鑄時p取20-30（三、澆注系統的結構分類與設計要點）壓鑄方案講解壓鑄方案講解4.2 熱室如圖（三、澆注系統的結構分類與設計要點）壓鑄方案講解壓鑄方案講解4.3 觸變（三、澆注系統的結構分類與設計要點）壓鑄方案講解壓鑄方案講解5.搭接與對接 對接 搭接 鷹嘴狀對接澆口易去除可能會影響外觀搭接澆口去除困難鷹嘴料流不直接撞模仁有利流動OVERFLOW也分對接與搭接（三、澆注系統的結構分類與設計要點）壓鑄方案講解壓鑄方案講解6RUNNER位置及參考尺寸6.1 一般情況RUNNER在公模如圖6.2 RUNNER開在母模側大型薄鑄件如COVER,RUNNER開母模側厚度盡量做薄可以減少因RUNNER收縮影響鑄件品質（三、澆注系統的結構分類與設計要點）壓鑄方案講解壓鑄方案講解三.搭橋 當成品中間有大面積靠破在靠破面上做輔助澆道叫做搭橋.如圖二.溢流井參考尺寸溢流口一般小于進澆口如圖（三、澆注系統的結構分類與設計要點）壓鑄方案講解壓鑄方案講解2D,3D方案的制作2D進澆方案（四、成型方案確定）壓鑄方案講解壓鑄方案講解3D plan（四、成型方案確定）壓鑄方案講解壓鑄方案講解壓鑄成型方案分析壓鑄成型方案分析 產品成型條件估算:模溫:275+20()湯溫:65020()機臺最大鎖模力:2000KN壓鑄產品體積:2440mm2(一模兩穴)壓鑄成型體積(含runner):2758mm總投影面積:17875.8mm進澆口面積:26.26mm產品平均肉厚:0.6mm產品模重:49.9g（五、壓鑄成型方案分析）壓鑄方案講解壓鑄方案講解模流分析:模流分析可以直觀地顯示充填過程中溫度場、速度場的變化，湯流軌跡的流向，湯流是否順暢，凝固過程中溫度變化，熱點位置，用來發現潛在問題，確定澆口,溢流井,排氣設置是否妥當，方案是否合理。（五、壓鑄成型方案分析）充填時間三維視覺充填溫度場三維視覺充填速度場固化過程溫度變化熱點分析軌跡分析壓鑄方案講解壓鑄方案講解包氣分析圖示顯示判斷產品部分位置是否容易卷氣,以便及時修改溢流井或排氣位置,來改善產品縮陷,冷接紋等,（五、壓鑄成型方案分析）壓鑄方案講解壓鑄方案講解THE END