压铸过程原理及压铸工艺参数确定.ppt

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压力和速度是压射过程的两个重要参数。记录压射过程中压力和速度动态特性的曲线,称为压射过程曲线。
冷室压铸
(1)小型压铸机
三级压射,即为两级速度,一级增压。
(2)中大型压铸机
双回路控制的四级压射系统,即慢压射、一级快压射(也较慢)、二级快压射、增压。
热室压铸,主要以两个阶段压射为主(一速升液和二速填充)。
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一、压射过程
压铸机的压射过程从压射冲头开始移动至型腔充满保压(热室压铸机),或者至增压结束(冷室压铸机)为止。
压射过程中,随着压射冲头的位移,速度和压力都是按设定的模式变化。
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阶段
进程描述
I
起始位置:从压射冲头起始位置至越过浇料口位置
参数:压射速度v1(冲头),压射压力p1(动态)
特征:低压低速,运行平稳
说明:低速推进,防止金属液从浇料口溢出,有利于气体排出。压力主要用于克服系统摩擦阻力,只有小部分用于推动金属液
II
起始位置:从压射冲头越过浇料口位置至金属液充满至内浇口处
参数:压射速度v2,压射压力p2(动态)
特征:压力增大,压射冲头速度加快
说明:压射冲头通过浇料口,压射压力提高,压射冲头速度加快,金属液充满压室至浇注系统。该阶段应注意防止卷气,并尽量避免金属液提前进入型腔
III
起始位置:从金属液充满内浇口处至型腔完成充满
参数:压射速度v3,压射压力p3(动态)
特征:压射压力再次升高,压射速度略有下降,充型速度最快
说明:金属液流经内浇口充填型腔。由于内浇口处截面积大幅缩小,流动阻力剧增,压射速度略有下降,但此时充型速度最快。要保持足够的充型速度,需更高的压射压力,用于克服浇注系统主要是内浇口处的流动阻力。
IV
起始位置:充型结束
参数:压射速度迅速减至零,增压压力p4建立
特征:压射冲头停止运动,压力剧增,达到全过程的最高值
说明:金属液完成充满型腔。增压压力对凝固中的金属液进行压实,压射冲头可能稍有前移。金属液凝固后,增压压力撤除,压射过程结束。通过增压使压铸件密度增加,获得清晰压铸件
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说明:压射阶段的划分来源于长期的压铸实践,但并非必须完全遵循,根据压铸件及压铸工艺的具体状况设定。
发展历程:不变化-二阶段-三阶段(或四阶段)
最新进展:突破了传统的三阶段压射,可以根据工艺需要,多点设置速度和压力,可以非常灵活地设定压射过程;某些压铸机还具备压射冲头运动优化程序,根据压室参数、金属液充满度等参数,计算最佳压射模式,减少卷气现象。
压射模式应根据压铸件及压铸工艺的具体状况设定,并非采用哪一种固定模式。
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二、压射过程曲线—压射过程分析的重要线图
1、压射阶段
理论上,压射压力与压射速度的平方成正比,一定的速度对应一定的压力,或者说使用一定压力才能达到一定的速度
压射曲线中的上升斜线,表示压力和速度处于上升之中,起始点为速度或压力的切换点
压射曲线中的平台,表明该阶段的速度和压力没有变化,一个稳定的平台可以理解为一个阶段(冷室压铸出现三个压射阶段I、II、III)
在IV阶段(增压阶段),压力迅速上升出现高压平台,但速度值迅速降为零,这是增压阶段的特征,表明充型结束,增压形成。
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二、压射过程曲线
2、压力和速度值
正常情况下,压力值和速度值相对应
如果曲线异常,出现压力过高而速度偏低,表明压射系统可能出现问题,如压射冲头阻滞、浇道堵塞,或液压管路问题等
如果压力曲线偏低,速度无法上升,表明压力没有建立,应检查压力设置是否合适或是存在泄压之处
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二、压射过程曲线
3、压力和速度切换状况
各阶段的切换起始点至结束点,或者说切换处曲线斜率,反映了从低速切换至高速,或从低压切换至高压的响应速度。
切换时速度和压力应该同步响应为佳,以反应迅速为佳。
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二、压射过程曲线
4、建压时间
建压时间表示增压压力的响应速度,建压时间是反映压铸机性能的重要指标。
增压压力必须在金属凝固之前建立,否则将大大影响增压效果。
理论上讲,建压时间越短越好,可以在金属液凝固之前对其进行高压压实,有效减少内部缺陷,增加压铸件的致命性。
目前先进压铸机的建压时间已达10ms以下。
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