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第3章 压铸工艺
3.1压力
压力是使压铸件获得致密组织和轮廓的重要因素，压铸压力有压射力和压射比压两种形式。 3.1.1压射力
压射力是压铸机压射机构中推动压射活塞运动的力.它是反映压铸机功能的一个主要参数，压射力的大小,由压射缸的截面积和工作液的压力所决定.。公式如下：
?D2 F=P × {3—1}
4式中： F——压射力-压射力(N-牛)
P——压射油缸-压射油缸内工作液的压力(Pa-帕) D——压射缸的直径(m-米) π=3.1416
经计算的F=38423.46N 3.1.2比压及其选择
压射比压是压室内金属液单位面积上所受的力，即压铸件的压射力与压射冲头戴面积之比。充填时的比压称压射比压，用于克服金属液在浇注系统及型腔中的流动阻力，特别是内交口处的阻力，使金属液在内浇口处达到需要的速度。
压射比压可按下式计算： pb?式中：pb——压射比压，Pa
d——压射冲头或压室直径，m
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4Fy?d2 {3—2}
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合金 锌合金 铝合金 镁合金 铜合金 表3.1压射比压的选择 铸件厚度?3mm 结构简单 30 25 30 50 结构复杂 50 50 50 70 铸件厚度?3mm 结构简单 50 45 50 80 结构复杂 60 80 80 110 3.2速度
压铸过程中，速度受压力的直接影响，又与压力共同对内部质量、表面轮廓清晰度等起重要作用。 3.2.1压射速度
压射速度又称冲头速度，它是压室内的呀射冲头堆动金属液的移动速度，也是压射冲头速度。如下表：
表3.2压铸件平均壁厚与填充时间及内浇口的速度
压铸件平均壁厚/mm 1 1.5 2 2.5 填充时间/ms 10~14 14~20 18~26 22~32 内浇口速度/(m/s) 46~55 44~55 42~50 40~48 平均壁厚为2.5mm，取填充时间为30ms，内浇口速度为40m/s。由以下公式：
u?
式中：u——压射速度 V——型腔容积 n——型腔数 d——压射冲头直径 t——填充时间 经计算的u=22cm/s
4V?1?n(?1?)0.1? {3—3}
?d2t 10
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3. 3温度
合金浇注温度是指金属自压室进入型腔的平均温度。由于对压室内的金属液温度测量不方便，通常用保温炉内的金属液温度表示。 3.3.1合金浇注温度
合金浇注温度是指金属液自压室进入型腔的平均温度。由于对压室内的金属液温度测量不方便，通常用保温炉内的金属液温度表示。
浇注温度高能提供金属液流动性和压铸件表面质量，但同时影响模具寿命。各种压铸合金的浇注温度如下表所示：
表3.3各种压铸合金的浇注温度
合金 锌合金 含铝 含铜 含硅 铝合金 镁合金 铜合金 普通黄铜 硅黄铜 含铜 含镁 铸件厚度?3mm 结构简单 420~440 520~540 610~650 630~650 640~680 640~680 870~920 900~940 结构复杂 430~450 530~550 640~700 640~720 660~700 660~700 900~950 930~970 铸件厚度?3mm 结构简单 410~430 510~530 590~630 600~640 620~660 630~660 850~900 890~920 结构复杂 420~440 520~540 610~650 620~650 640~680 640~680 870~920 900~940
由图可知含硅的铝合金壁厚在3~6mm可取620℃。 3.3.2模具的温度
在压铸过程中，模具需要一定的温度，模具的温度是压铸工艺中又一重要的因素，它对提高生产效率和获得优质铸件有着重要的作用。
模具温度的选择，应根据铸件的形状大小和结构特点，合金的性质与浇注条件等各个方面的因素综合考虑。推荐的模具的预热温度及工作温度如下表所示：
合金类型 锌合金 镁合金 铝合金 铜合金
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表3.4推荐的模具工作温度表 模具预热温度（℃） 模具工作温度（℃） 120~160 160~200 150~180 180~250 150~180 180~260 200~250 250~300 河北工程大学毕业设计
取模具预热温度为150℃，工作温度为200℃。
3.4压铸机的选择
3.4.1压铸机的分类
压铸机通常按压室的手热条件的不同分为冷压室压铸机和热压室压铸机两大类。冷压室压铸机又因为压室和模具放置的位置和方向不同分为卧式、立体式和全立式3种。 3.4.2压铸机的选用
1）卧式室压铸机的特点
冷室压铸机规格型号全面，对产品尺寸及合金种类的适应范围广，生产操作简便，生产效率高，可与自动化周边设备联机实现自动化生产，压射行程的分段控制、调节容易实现，对不同要求的压铸件工艺的满足性好。
2）热压铸机的特点
热室压铸机结构简单，操作方便，易于实现自动化生产；不需要浇铸程序，工序简单，生产效率高；热损失少，金属损耗少；金属液始终在密闭通道中，氧化夹杂物不易卷入，进入型腔的金属液干净，铸件质量好；压射比压小，压射过程中没有增压段；压室、冲头、鹅颈管、喷嘴等热作件寿命短，更换不方便。 3）立式压铸机的特点
立式压铸机的金属液压射过程中卷入气体少；方便于中心浇铸系统设置；维修与操作麻烦，生产过程中有切断和料饼推出程序，生产效率低；以中小型机为主，生产过程中用量较少；目前立式压铸机主要用于电机转子等特殊产品的压铸生产。随着卧室冷室压铸机压射性能的不断提高，为提高生产效率，目前微电机转子已越来越多的采用卧式冷室压铸机生产。
3.5压铸机锁模力的计算
压铸时，为保证铸件尺寸精度和内部质量，并防止金属飞溅，必须锁紧模具分型面。应按模具计算锁模力，选用压铸机。
计算公式如下：
Fs>Ffa)
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