第3讲 压铸工艺参数的选择

乘积
Fz主 pb A
式中：Fz主——主胀型力(N)； pb ——压射比压(MPa)； A ——压铸件在分型面的投影面积总和，一般另加30%作为浇注
系统与溢流排气系统的面积(mm2)。
（2）分胀型力
分胀型力：作用在滑块锁紧面上的法向分力引起的胀型力之和。 采用斜销抽芯、斜滑块抽芯机构时的分胀型力可按下式计算：
pb

Fy A

4Fy
d 2
式中：pb ——压射比压(MPa)； Fy ——压射力； A ——压射冲头截面积(mm2)； d ——压射冲头直径(mm)。
（2）压射比压的选择和调整
生产中根据铸件的形状尺寸、结构复杂程度、壁厚大小以 及压铸合金的特性和压铸温度，模具的浇注系统及排溢系统 设计情况等确定压射比压。
一般压铸件可按计算数值提高1.2倍，对有较大镶件的压铸 件或大模具压小铸件时可提高1.5～2倍。
2.充填速度
在压射冲头作用下，熔融合金通过内浇口进入型腔的线速度 称为充填速度。
充填速度偏低易造成铸件轮廓不清晰；采用较高的充填速度 可获得轮廓清晰、表面光洁的铸件。但是充填速度过高，易使 压铸件产生气泡，还会加速模具工作零件的磨损。
一.压力
1.压射力
压铸机压射缸内的工作液作用于 压射冲头，使其推动熔融合金充填 模具型腔的力。
（1）压射力变化规律 分为四个阶段： 第Ⅰ阶段：排气阶段； 第Ⅱ阶段：熔融合金堆积阶段； 第Ⅲ阶段：充填阶段； 第Ⅳ阶段：增压阶段。
（2）压射力计算
有增压机构时：
Fy

1 4
p zg D 2
无增压机构时：
Fz分 (A分 pb tan)
胀型力：
Fz FZ主 FZ分 (A A分 tan) pb
式中： Fz分——由法向分力引起的分胀型力，为各个型芯产
生法向分力之和(N)；
A分——侧向活动型芯成型端面的投影面积(mm2) ； α ——楔紧块的楔紧角(°)； Fz ——胀型力(N)。
Fy

1 4
pgD2
式中：Fy ——压射力； pzg——增压后，压射缸内的工作压力(MPa)； pg ——压射缸内的工作压力(MPa)； D ——压射缸的直径(mm)。
2.压射比压
（1）压射比压 是指在压室内，熔融合金单位面积上所受到的压力，充填
阶段的压力称为压射比压。压实阶段的比压称为增压比压。 压射比压可按下式计算：
时间互相影响。相辅相成，互相制约。 复杂厚壁铸件——压力大 复杂薄璧铸件——速度高、浇注温度高、模
具温度高。
大而简单的铸件，充填时间长些，复杂和薄 壁铸件充填时间短些。
五.涂料
1.压铸涂料的作用 （1）避免熔融合金直接冲刷型芯和型腔表面，改善模具工作条
件； （2）防止粘模； （3）降低模具导热率，保持熔融合金的流动性，改善成型条件； （4）减小压铸件与模具成型部分的摩擦，便于推出压铸件。 2.对压铸涂料的要求 （1）高温时具有良好的润滑作用； （2）挥发点低，在100~150℃时，稀释剂能很快挥发； （3）涂敷性好，且对压铸件和模具无腐蚀作用； （4）性能稳定，无环境污染； （5）配置工艺简单，原材料丰富，价格低廉。
3.保压时间
熔融合金充满型腔到凝固前，增压比压持续的时间。保压 可以加强补锁，获得组织更加致密的压铸件。
保压时间一般为1~2s，对于结晶温度范围大、壁厚的压铸 件可长些约为2~3s。
４.留模时间
指保压时间终了到开模推出压铸件的时间。以推出压铸件 不变形、不开裂的最短时间为宜。
在压铸工艺参数中，压力、速度、温度及
一般压铸件的形状复杂，工艺条件较为苛刻时，常采用高 的压射比压和增压比压。但是过高的比压会使铸件质量变差， 降低模具寿命。
因此，在满足要求的前提下，尽可能选择较低的压射比压 和增压比压。
3.胀型力
充填型腔时，熔融合金对型腔壁和分型面的作用力。 （1）主胀型力：压铸件在分型面上的投影面积与压射比压的
二.速度
1.压射速度
压铸过程中，压射冲头移动的线速度称为压射速度。
压射过程第Ⅰ、Ⅱ阶段采用低速压射。
第Ⅲ阶段采用高速压射：
vyh

40V
d 2
1 0.1n 1
式中：vyh——高速压射速度(m/s)；
V——型腔容积(mm3)；
n ——型腔数；
d ——压射冲头直径(mm)；
τ ——充填时间(s)；
2.模具温度
即模具的工作温度。压铸前应对模具充分预热到一定程度，主 要是基于如下考虑：
（1）避免模具激热而胀裂； （2）避免熔融合金激热而充型困难，产生冷隔，造成开裂； （3）降低型腔中空气密度，利于排气。 压铸模工作温度按下式计算：
tm

1 3
t
j

25
式中：tm——模具工作温度； tj ——浇注温度
充填速度与内浇口截面积有关，内浇口截面积小，充填速度 高，反பைடு நூலகம்充填速度低。
通过调整压射速度，改变压射冲头直径、压射比以及内浇口 截面积等，都可以直接或间接调整充填速度。
三.温度
1.合金浇注温度 熔融合金自压室进入型腔的平均温度。 浇注温度过高，压铸件易变形开裂；过低，则造成充填 困难，易产生冷隔、表面流纹和浇注不足等缺陷。
上次课内容
1、什么是压铸技术？ 2、压铸基本过程 3、热压室压铸机压铸过程 4、卧式冷压室压铸机压铸过程 5、立式冷压室压铸机压铸过程 6、压铸生产的工艺特点 7、压铸件的工艺性 8、常用压铸合金
第四节 压铸工艺参数的选择
正确地选择和调整压铸工艺参数，尤其 是压射压力、压射速度、浇注温度和压铸 模温度以及充填时间等工艺参数，是保证 压铸件质量、发挥压铸机的最大生产率和 正确设计压铸模的依据。
3.涂料种类 P25表1-32
4.涂敷
可喷涂、刷涂，均匀，不能太厚。不一定 每次压铸后都要涂，主要看压铸件大小质 量，以打出合格铸件为准。
例1－1
如图所示屏蔽盒压铸件，其材料为YZAlSi2，压铸件未注尺 寸精度取IT14级，未注铸造圆角R1.5mm。试对该压铸件进行 工艺分析制订压铸工艺。
四.时间
1.充填时间 熔融合金从开始进入型腔到充满所需的时间。与压铸件 体积、复杂程度及压射比压、内浇口截面积等因素有关。 一般充填时间很短，在0.01~0.2s之间，根据生产实际进 行调整。
2.增压建压时间 是指熔融合金在充模的增压阶段，从充满型腔的瞬时开始， 至达到预定的增压压力所需的时间。该时间愈短愈好，但受 限于压铸机性能至少也要0.01~0.2s。