压铸模具设计资料大全课件.ppt

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1、压铸模具设计压铸模具设计第二章第二章压铸过程原理及常用压铸合金压铸过程原理及常用压铸合金1第第2章压铸过程原理及常用压铸合金章压铸过程原理及常用压铸合金n2.1压铸压力和压铸速度压铸压力和压铸速度n2.2液态金属充填铸型的特点液态金属充填铸型的特点n2.3常用压铸合金常用压铸合金22.1压铸压力和压铸速度压铸压力和压铸速度n1、压铸压力、压铸压力由由压压铸铸机机的的压压射射机机构构通通过过工工作作液液体体将将压压力力传传递递给给压压射射活活塞塞，然然后后由由压压射射活活塞塞经经压射冲头施加于压室内的金属液上。压射冲头施加于压室内的金属液上。表示形式：表示形式：压射力压射力和和压射比压压射比压。

2、32.1压铸压力和压铸速度压铸压力和压铸速度n1、压铸压力、压铸压力压压射射力力：压压铸铸机机压压射射机机构构中中推推动动压压射射活活塞的力。塞的力。当无增压机构时，当无增压机构时，当有增压机构时，当有增压机构时，42.1压铸压力和压铸速度压铸压力和压铸速度n1、压铸压力、压铸压力压压射射比比压压：压压室室内内金金属属液液在在单单位位面面积积上上所受到的压力。所受到的压力。压压射射比比压压与与压压射射力力成成正正比比，而而与与压压射射冲冲头的截面积成反比。头的截面积成反比。压铸压力通常是指压射比压。压铸压力通常是指压射比压。52.1压铸压力和压铸速度压铸压力和压铸速度n2、压射比压变化曲线、压

3、射比压变化曲线nI、慢速封孔阶段、慢速封孔阶段nII、充填阶段、充填阶段nIII、增压阶段、增压阶段nIV、持压阶段、持压阶段62.1压铸压力和压铸速度压铸压力和压铸速度n2、压射比压变化曲线、压射比压变化曲线一一是是熔熔融融合合金金在在流流动动中中的的流流体体动动压压力力，完成充填和成型过程；完成充填和成型过程；二二是是在在充充填填结结束束后后，以以流流体体静静压压力力形形式式出出现现的的最最终终压压力力，对对凝凝固固过过程程中中的的合合金金进行进行“压实压实”。72.1压铸压力和压铸速度压铸压力和压铸速度n3、压铸速度、压铸速度概念：概念：压射速度压射速度和和充填速度充填速度。压压射射速速

4、度度：压压铸铸机机压压射射缸缸内内的的液液压压推推动动压射冲头前进的速度。压射冲头前进的速度。充充填填速速度度：液液体体金金属属在在压压力力作作用用下下，通通过内浇道进入型腔的线速度。过内浇道进入型腔的线速度。82.1压铸压力和压铸速度压铸压力和压铸速度n3、压铸速度、压铸速度充充填填速速度度需需根根据据合合金金的的特特性性和和铸铸件件的的结结构构特特点点来来确确定定，并并且且受受压压射射速速度度、压压射射比压比压和和内流道截面积内流道截面积三个因素影响。三个因素影响。压铸速度通常是指充填速度。压铸速度通常是指充填速度。92.1压铸压力和压铸速度压铸压力和压铸速度n3、压铸速度、压铸速度压射比

5、压压射比压与与充填速度充填速度的关系的关系考虑摩擦引起动能损失考虑摩擦引起动能损失102.2液态金属充填铸型的特点液态金属充填铸型的特点n1、喷射充填理论、喷射充填理论 1932年年 弗弗 洛洛 梅梅 尔尔（Frommer）根根据据锌锌合合金金压压铸铸的的实实际际经经验验提提出出液液体体金金属属的的充充填填过过程程是是遵遵循循流流体体力力学学定定律律，并并且且有有摩摩擦擦和和涡流现象。涡流现象。112.2液态金属充填铸型的特点液态金属充填铸型的特点n2、全壁厚充填理论、全壁厚充填理论勃勃兰兰特特（Brandt）1937年年用用铝铝合合金金压压入入一一矩矩形形截截面面铸铸型型中中得得出出：液液体

6、体金金属属压压入入型型腔腔后后，随随即即扩扩展展至至型型壁壁，然然后后沿沿整整个个型型腔腔截截面面向向前前充充填填，直直到到整整个个型型腔腔充满金属液为止。充满金属液为止。122.2液态金属充填铸型的特点液态金属充填铸型的特点n3、三阶段充填理论、三阶段充填理论巴巴顿顿（Barton）于于1944年年提提出出液液体体金金属属充充填填铸铸型型的的过过程程是是一一个个包包含含着着流流体体力力学学和和热热力力学学的的复复杂杂过过程程，充充填填过过程程可可分分为为三个阶段。三个阶段。(a)(a)形成薄壳层形成薄壳层(b)(b)继续充填继续充填(c)(c)即将充满即将充满(d)(d)充满型腔后形成封闭水

7、力学系统充满型腔后形成封闭水力学系统132.3常用压铸合金常用压铸合金n1、对压铸合金的要求、对压铸合金的要求高温下强度和硬度高，塑性好。高温下强度和硬度高，塑性好。收缩率小，产生裂纹和变形的倾向小。收缩率小，产生裂纹和变形的倾向小。结结晶晶温温度度范范围围小小，产产生生缩缩孔孔、疏疏松松倾倾向向小。小。过过热热温温度度不不高高时时流流动动性性好好，便便于于填填充充复复杂型腔。杂型腔。与与型型壁壁产产生生物物化化作作用用的的倾倾向向小小，减减小小粘粘模和相互合金化。模和相互合金化。142.3常用压铸合金常用压铸合金n2、锌合金、锌合金压铸性能很好，易填充压铸性能很好，易填充结晶温度范围小、不易

8、产生疏松结晶温度范围小、不易产生疏松浇注温度较低、模具寿命较长浇注温度较低、模具寿命较长不粘附模具型壁，不腐蚀模具不粘附模具型壁，不腐蚀模具力学性能较高，抗压和耐磨性好力学性能较高，抗压和耐磨性好能够接受各种表面处理能够接受各种表面处理优优点点152.3常用压铸合金常用压铸合金n2、锌合金、锌合金老老化化现现象象：温温度度低低于于0时时，其其冲冲击击韧韧度度急急剧剧降降低低；温温度度升升高高时时，力力学学性性能能下下降，且易发生蠕变。降，且易发生蠕变。尺尺寸寸变变化化：由由于于锌锌合合金金压压铸铸后后内内部部组组织织的的变变化化、湿湿空空气气和和高高温温引引起起的的腐腐蚀蚀作作用用，使得压铸后

9、的铸件发生尺寸收缩。使得压铸后的铸件发生尺寸收缩。缺缺点点162.3常用压铸合金常用压铸合金n2、锌合金、锌合金172.3常用压铸合金常用压铸合金n3、铝合金、铝合金密密度度较较锌锌合合金金小小，比比强强度度大大，高高温温、低低温力学性能均很好温力学性能均很好具有良好的耐蚀性具有良好的耐蚀性导电性和导热性均很好，切削性能也好导电性和导热性均很好，切削性能也好具有较大的比热容和凝固潜热具有较大的比热容和凝固潜热线线收收缩缩率率较较小小，具具有有良良好好的的填填充充性性能能、较小的热裂倾向较小的热裂倾向优优点点182.3常用压铸合金常用压铸合金n3、铝合金、铝合金较较大大的的体体收收缩缩率率，易易

10、在在最最后后凝凝固固处处发发生集中缩孔；生集中缩孔；铝硅系合金、纯铝易发生粘模；铝硅系合金、纯铝易发生粘模；纯纯铝铝铸铸造造性性差差，易易氧氧化化，只只能能用用来来压压铸电动机转子。铸电动机转子。缺缺点点192.3常用压铸合金常用压铸合金n3、铝合金、铝合金汽车上应用汽车上应用摩托车上应用摩托车上应用电动工具上应用电动工具上应用202.3常用压铸合金常用压铸合金n4、镁合金、镁合金最最轻轻的的金金属属结结构构材材料料，纯纯镁镁密密度度为为1.74g/cm3，镁镁 合合 金金 密密 度度 为为 1.751.90g/cm3，仅仅次次于于铸铸钛钛合合金金和和高高强强度度结结构钢。构钢。镁镁合合金金具

11、具有有明明显显的的性性能能优优势势，被被誉誉为为“21世纪的绿色工程材料世纪的绿色工程材料”。212.3常用压铸合金常用压铸合金n4、镁合金、镁合金质质轻轻，密密度度是是铝铝的的2/3、钢钢的的1/4，比比强强度度和和比比刚度高刚度高阻尼减振性能好，疲劳强度比铝合金高阻尼减振性能好，疲劳强度比铝合金高受冲击载荷所吸收的能量比铝合金大一半以上受冲击载荷所吸收的能量比铝合金大一半以上熔点低、凝固快、收缩小、不腐蚀钢质模具熔点低、凝固快、收缩小、不腐蚀钢质模具易于回收和切削加工易于回收和切削加工良好的电磁屏蔽性能、导热导电性能良好的电磁屏蔽性能、导热导电性能脱脱模模性性能能好好，较较小小的的出出模模

12、斜斜度度也也不不会会出出现现粘粘模模现象现象优优点点222.3常用压铸合金常用压铸合金n4、镁合金、镁合金镁镁与与氧氧的的化化学学亲亲和和力力很很大大，氧氧化化剧剧烈烈很很易易燃燃烧烧，在在熔熔炼炼和和铸铸造造时时均均需需采采用用专专门门的防护措施。的防护措施。结结晶晶温温度度间间隔隔较较大大，体体收收缩缩和和线线收收缩缩均均较大，压铸时易产生缩松和热裂。较大，压铸时易产生缩松和热裂。镁镁的的标标准准电电极极电电位位较较低低，抗抗蚀蚀性性较较低低，需进行表面氧化处理和涂漆保护。需进行表面氧化处理和涂漆保护。缺缺点点232.3常用压铸合金常用压铸合金n4、镁合金、镁合金 镁合金轮毂奔驰坐椅框架奔

13、驰坐椅框架发动机发动机笔记本外壳笔记本外壳手机外壳手机外壳照相机外壳照相机外壳242.3常用压铸合金常用压铸合金n5、铜合金、铜合金力力学学性性能能高高，绝绝对对值值超超过过锌锌、铝铝和和镁镁等等合金合金在大气中及海水中都有良好的抗蚀性能在大气中及海水中都有良好的抗蚀性能具有小的摩擦因数，耐磨性也很好具有小的摩擦因数，耐磨性也很好疲劳极限和导热性都很高疲劳极限和导热性都很高线膨胀系数较小线膨胀系数较小导电性能好，具有抗磁性能导电性能好，具有抗磁性能优优点点252.3常用压铸合金常用压铸合金n5、铜合金、铜合金铜合金管件铜合金管件水龙头水龙头内燃机轴瓦内燃机轴瓦装饰器件装饰器件262.3常用压铸合金常用压铸合金n6、压铸合金的选用、压铸合金的选用能能满满足足压压铸铸件件的的力力学学性性能能、精精度度、使使用用温温度度等等要求；要求；熔熔点点低低，结结晶晶温温度度范范围围小小，熔熔点点以以上上温温度度时时有有良好的流动性，凝固后收缩量小；良好的流动性，凝固后收缩量小；在高温下有足够的强度和可塑性，热脆性小；在高温下有足够的强度和可塑性，热脆性小；有有良良好好的的物物理理化化学学性性能能，如如耐耐磨磨性性、导导电电性性、抗蚀性等；抗蚀性等；铸造工艺性好；铸造工艺性好；经经济济性性好好，原原材材料料的的成成本本及及对对生生产产装装备备的的要要求求低，生产成本低。低，生产成本低。27