第7章压铸模设计概述讲解.ppt

第7章 压铸模设计概述 第7章 压铸模设计概述 压铸模是进行压铸生产的主要工艺设备。压铸生产能否顺利进行，压铸件质量有无保证都与压铸模结构的合理性和先进性有关。设计时必须对铸件结构工艺性进行分析，了解所选用的压铸机的工作特性和技术参数，掌握不同情况下金属液的充填特性以及考虑加工制造条件和经济效果。 第7章 压铸模设计概述 7.1 压铸机特性曲线 7.2 压铸模设计原则 7.3 压铸模结构组成 7.4 分型面设计 7.1 压铸机特性曲线 7.1.1 压铸机压力-流量特性曲线 7.1.2 压铸模压力-流量特性曲线和工作点 7.1 压铸机特性曲线 压铸模是压铸机的负载，压铸模的设计应该使压铸机的性能得到充分利用和有效发挥，也就是压铸模浇注系统应该与压铸机的压射系统相匹配，在金属液充填过程达到最佳状态。为此，首先需要了解压铸机的特性。 7.1.1 压铸机压力-流量特性曲线 压铸机压射机构是一个由压力油驱动的往复式柱塞泵，如图7.1所示。压射活塞的左右两侧(环形侧和头侧)都有压力油流动。当压力油从右端进入时，压射活塞受头侧高压油的推动向左推进，环形侧的压力油则退回到储油槽。压铸机空载时(即压室内未浇入金属液)，压射活塞左移时所受的阻力有：活塞与压射缸壁的摩擦阻力、环形侧的压力油流出时管道的阻力、压室与压射冲头之间的摩擦阻力等。这些阻力对每一种压铸机的作用都不同，甚至于同一型号的压铸机，由于制造厂家不同，新旧程度不同，其作用也都有所不同。压铸机说明书上标明的压射速度是指空载时的速度。 7.1.1 压铸机压力-流量特性曲线 经过对压铸机空载状态检测(如图7.2所示测试曲线)，即可作出以压射比压为纵坐标，以金属液流量为横坐标的直角坐标曲线，这种曲线表示了压铸机的压射特性，称压铸机的压力-流量特性曲线。每种压铸机都有自己一定的特性曲线。 7.1.1 压铸机压力-流量特性曲线 7.1.1 压铸机压力-流量特性曲线 当纵坐标是比压p、横坐标是流量的平方q2v 时，此特性曲线表现为一直线。图7.3所示为典型压铸机压力-流量特性曲线。由图7.3可知，画该图只需两个点，即该直线与纵、横坐标轴的两个交点。直线与纵坐标轴的交点是压铸机空载结束时的压射比压，直线与横坐标轴的交点是压铸机空载时计算得出的金属液流量平方，这两个值都按测试曲线(见图7.2)计算而得。 7.1.1 压铸机压力-流量特性曲线 (4) 压射冲头速度乘以压室截面积，其积为空载时的压射流量，此流量的平方即为压铸机压力-量特性曲线与P-q2v图中横坐标轴的交点。 (5) 连接以上两点，就得到该压铸机的压力-流量特性曲线。 由上所得的曲线表示该压铸机压射机构为图7.1所示尺寸时的特性，若压射冲头尺寸变化，储能器压力变化及速度控制阀开度变化，此曲线都随之改变。 压射冲头直径不同，压铸机压力-流量特性曲线很容易修正。因为作用在压射冲头上的压力一定时，冲头直径增大，则压射比压变小。而空载压射，冲头速度不变时，冲头面积越大，金属液流量亦越大。所以当压射冲头直径增大时，压铸机压力-流量特性曲线的斜率减小，如图7.4所示。 7.1.1 压铸机压力-流量特性曲线 储能器压力增大或降低时，最终压射比压和金属液流量都随之增大或减少，改变储能器内的压力，则所得的压力-流量特性曲线互相平行。因此，求出压铸机储能器某一压力下的压力-流量特性曲线后，若储能器压力变化则可修正成该储能器各种压力时的压力-流量特性曲线，如图7.5所示。 7.1.1 压铸机压力-流量特性曲线 压射速度是通过改变速度控制阀的开度来进行调整的。开度增大，压力油通过速度控制阀的流动阻力减小，进入压射腔的压力油流量大为增加，压射速度亦增大，因此，金属液流量随之增加。而速度控制阀开度变化，压铸机储能器压力却不受其影响，亦即压射比压不变。故速度控制阀不同开度的压铸机压力-流量特性曲线在纵坐标轴上交于一点，如图7.6所示。 7.1.2 压铸模压力-流量特性曲线和工作点 7.1.2 压铸模压力-流量特性曲线和工作点 7.1.2 压铸模压力-流量特性曲线和工作点 7.1.2 压铸模压力-流量特性曲线和工作点 金属液流过压铸模浇注系统时，因摩擦等原因会有能量损失，表现为金属液的压力下降，以致测得的金属液流速小于理论流速。实测流速与理论流速之比称为流量系数C0。C0的最大值为1(实测流速就是理论流速，但因摩擦阻力总是存在的，故C0不可能是1)，C0的最小值为0(整个流动系统封闭且静止)。因此流量系数值C0在1～0之间。相同压射比压之下，摩擦阻力越小，流速越大，金属液流量就越大，压铸模压力-流量特性曲线斜度越小。而要达到同样流量时，流量系数越小需要的压射比压越大，如图7.10所示。C0