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压铸工艺参数的设定和调节

发表时间: 2022-11-07 00:00:00

作者: 捷迅机械设备有限公司

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压铸生产中机器工艺参数的设定和调节直接影响产品的质量。一个参数可能造成产品的多个缺陷,而同一产品的同一缺陷有可能与多个参数有关,要求在试压铸生产中要仔细分析工艺参数的变化对铸件成形的影响。压铸生产厂家通常由专人设定和调节机器参数。

压铸生产中机器工艺参数的设定和调节直接影响产品的质量。一个参数可能造成产品的多个缺陷,而同一产品的同一缺陷有可能与多个参数有关,要求在试压铸生产中要仔细分析工艺参数的变化对铸件成形的影响。压铸生产厂家通常由专人设定和调节机器参数。 

一、卧式冷室压铸机主要工艺参数的设定和调节 

下面以捷迅机械设备有限公司生产的CSC280 卧式冷室压铸机为例,说明压铸生产中主要工艺参数的设定。 

1. 主要工艺参数的设定 

(1)射料时间:射料时间大小与铸件壁厚成正比,对于铸件质量较大、压射一速速度较慢且所需时间较长时,射料时间可适当加大,一般在2s 以上。射料二速冲头运动的时间等于填充时间。 

(2)开型(模)时间:开型(模)时间一般在2s 以上。压铸件较厚比较薄的开型(模)时间较之要长,结构复杂的型(模)具比结构简单的型(模)具开型(模)时间较之要长。调节开始时可以略为长一点时间,然后再缩短,注意机器工作程序为先开型(模)后再开安全门,以防止未完全冷却的铸件喷溅伤人。 

(3)顶出延时时间:在保证产品充分凝固成型且不粘模的前提下,尽量减短顶出延时时间,一般在0.5s以上。 

(4)顶回延时时间:在保证能顺利地取出铸件的前提下尽量减短顶回延时时间,一般在0.5s以上。 

(5)储能时间:一般在2s 左右,在设定时操作机器作自动循环运动,观察储能时间结束时,压力是否能达到设定值,在能达到设定压力值的前提下尽量减短储能时间。 

(6)顶针次数:根据型(模)具要求来设定顶针次数。 

(7)压力参数设定在保证机器能正常工作,铸件产品质量能合乎要求的前提下,尽量减小工作压力。 

选择、设定压射比压时应考虑如下因素: 

1)压铸件结构特性决定压力参数的设定。 

①壁厚:薄壁件,压射比压可选高些;厚壁件,增压比压可选高些。 
②铸件几何形状复杂程度:形状复杂件,选择高的比压;形状简单件,比压低些。 
③工艺合理性:工艺合理性好,比压低些。 

2)压铸合金的特性决定压力参数的设定 

①结晶温度范围:结晶温度范围大,选择高比压;结晶温度范围小,比压低些。 
②流动性:流动性好,选择较低压射比压;流动性差,压射比压高些。 
③密度:密度大,压射比压、增压比压均应大;密度小,压射比压、增压比压均选小些。 
④比强度:要求比强度大,增压比压高些。 

3)浇注系统决定压力参数的设定 

①浇道阻力:浇道阻力大,主要是由于浇道长、转向多,在同样截面积下、内浇口厚度小产生的,增压比压应选择大些。 
②浇道散热速度:散热速度快,压射比压高些;散热速度慢,压射比压低些。 

4)排溢系统决定压力参数的设置 

①排气道分布:排气道分布合理,压射比压、增压比压均选高些。 
②排气道截面积:排气道截面积足够大,压射比压选高些。 

5)内浇口速度要求速度高,压射比压选高些。 

6) 温度合金与压铸型(模)温差大,压射比压高些;温差小,压射比压低些。 

(8)压射速度的设定 

压射速度分为慢压射速度(又称射料一速)、快压射速度(又称射料二速)、增压运动速度。 

慢压射速度通常在0.1~0.8m/s 范围内选择,运动速度由0逐渐增大,快压射速度与内浇口速度成正比,一般从低向高调节,在不影响铸件质量的情况下,以较低的快压射速度即内浇口速度为宜。 

增压运动所占时间极短,它的目的是压实金属,使铸件组织致密。增压运动速度在调节时,一般观察射料压力表的压力示值在增压运动中呈一斜线均匀上升,压铸产品无疏松现象即可。 

(9)一速、二速转换感应开关的位置调节原则 

1)一速、二速运动转换应该在压射冲头通过压室浇注口后进行 
2)对于薄壁小铸件,一般一速较短、二速较长 
3)对于厚壁大铸件,一般一速较长,二速较短 
4)根据铸件质量(如飞边、欠铸、气泡等)调节转换点。 

(10)金属液温度的调节合金液温度可从机器电气箱面板上显示和设定。各种合金液其浇注温度不相同,同一压铸合金不同结构的产品,其厚壁铸件比薄壁铸件浇注温度要低。 

(11)浇注量的选择所选择的每次浇注量应使所生产出来的产品余料厚度在15~ 25mm 范围为宜,并要求每次合金液的舀取量要稳定。 

(12)模温的控制模温是指压铸型(模)合型(模)时的温度,对于不同的合金液,其模温温度不同,一般以合金凝固温度的1/2为限。在压铸生产中最重要的是型(模)具工作温度的稳定和平衡,它是影响压铸件质量和压铸效率的重要因素之一。 

机器液压系统各个动作的工艺参数,如压力、速度、行程、起点与终点,各个动作的时间和整个工作循环的总时间都有一定的技术参数,要求调试人员一定要熟悉机器技术性能,根据液压系统图认真分析所有元件的结构、作用、性能和调试范围,搞清楚液压元件在设备上的实际位置,并了解机械、电气、液压的相互关系。 

2. 主要工艺参数的调节 

(1)机器在调节时应注意的事项 

1)只能调节机器使用说明书上指出的可调参数。调压时应按使用说明书的要求进行,不准大于规定的压力值,尽量防止调压过高,而致使油温增高或损坏元件。 
2)不准在执行元件(液压缸、液压马达)运动状态下调节系统工作压力。 
3)调压前应先检查压力表是否损坏,若有异常,待压力表更换后再调节压力。 
4)调压前,先把所要调节的调压阀上的调节螺母放松,调压后,应将调节螺钉的紧固螺母拧紧,以免松动。 

(2)主要工艺参数的调节技能 

1)开、合型(模)慢速段的调节开型(模)和合型(模)慢速段的速度统一由慢速油阀左侧的调节螺钉控制。顺时针旋紧螺钉,则开、合型(模)慢速段速度减慢,逆时针旋松螺钉,则开、合型(模)慢速速度加快。调节合适后,将固定螺母拧紧。 

2)开、合型(模)常速(即快速)段的调节 

① 开型(模)常速段速度由开、合型(模)换向阀右侧的调节螺钉控制。顺时针旋紧螺钉,则速度减慢,逆时针旋松螺钉,则速度加快。调节合适后,将固定螺母拧紧。 

② 合型(模)常速段速度由开、合型(模)换向阀左侧的调节螺钉控制。顺时针旋紧调节螺钉,则合型常速段速度减慢,逆时针旋松调节螺钉,则合型常速段速度加快。调节合适后,将固定螺母拧紧。 

3)低压大流量泵压力的调节 

起动机器作自动循环运动,用手旋转双泵流量控制阀上的调节螺钉,可调节低压压力到一定值(一般5×106Pa(50bar)左右),低压压力值从低压压力指示表上读出。调节合适后,将固定螺母拧紧。 

4)射料二速工作压力的调节 

射料二速工作压力由控制二速压力的调节螺钉调节,用手旋转减压阀上的调节螺钉可调节压力大小,其压力示值从射料二速压力表中读出,此压力即为二速射料运动中的射料压力。DCC400卧式冷室压铸机具体调节步骤如下: 

① 先旋松截止阀上调节螺钉,使二速蓄能器卸荷后再旋紧。 
② 旋松减压阀调节螺钉上的紧固螺母。 
③ 一边用手按住起压按钮,一边慢速调节减压阀上调节螺钉,观察压力表上指针到所需要的示值(最大值1.4×107Pa(140bar))为止。 
④ 将减压阀调节螺钉上的紧固螺母拧紧。 

5)增压运动工作压力的调节 

增压运动工作压力由控制增压蓄能器的减压阀上的调节螺钉调节。用手旋转减压阀上的调节螺钉,可调节其压力大小,其压力示值从增压压力表中读出。DCC400 卧式冷室压铸机增压压力具体调节步骤如下: 

① 先旋松截止阀上调节螺钉,使增压蓄能器卸荷后再旋紧. 
② 旋松减压阀调节螺钉上的紧固螺母。 
③ 一边用手按住起压按钮,一边调节减压阀上调节螺钉,观察压力表指针到所需要的示值为止。 
④ 将减压阀调节螺钉上的紧固螺母拧紧。 

6)增压控制蓄能器压力的调节 

① 先旋松截止阀上调节螺钉,使增压控制蓄能器卸荷后再旋紧。 
② 旋松减压阀调节螺钉上的紧固螺母。 
③ 一边用手按住起压按钮,一边调节减压阀上调节螺钉,顺时针旋转螺杆,压力增大;逆时针旋转螺杆,压力减小,观察压力表指针到所需要的示值(6×106Pa(60bar)为止。 
④ 将减压阀调节螺钉上的紧固螺母拧紧。 

7)射料一速速度的调节射料一速运动速度由一速可调插装阀左侧控制,调节其螺杆可改变一速运动速度:顺时针旋转螺杆,速度减小;逆时针旋转螺杆,速度增大。 

8)射料二速速度的调节 

射料二速的速度大小由二速插装阀上的调节手轮控制,用手旋转手轮可获得不同的速度:顺时针旋转手轮,速度减小;逆时针旋转手轮,速度增大。 

9)增压速度的调节增压速度的大小由插装阀上的调节手轮控制,用手旋转手轮可获得不同的速度:顺时针旋转手轮,速度减小;逆时针旋转手轮,速度增大。 

10)射料回锤速度调节射料回锤运动的速度由射料可调换向阀右侧控制,调节其螺杆可改变回锤运动速度:顺时针旋转螺杆,速度减小;逆时针旋转螺杆,速度增大。 

11)一速、二速运动行程的调节一速、二速运动行程的长短由二速感应开关的位置决定,两段行程的长短影响铸件的成形质量,例如欠铸、飞边、气泡等,一般在试压铸生产中根据产品质量作调节。 

二、热室压铸机压铸工艺参数的设定和调节 

1. 主要工艺参数的设定 

(1)压射冲头慢压射速度 

慢压射速度尽可能低,以减少由于液态金属在流通过程中的摩擦和揣流而引起的压力损失。同时可以保持金属液与壁面的接触,避免空气的混入,建议取压铸机最大压射速度的25%~ 35% 。压射时间在0.5~ 2 s 之间, 时间过长, 易在喷口处出现金属冷凝现象。 

(2)压射冲头快压射速度(二速)起始点的设定快压射速度起始点的设定必须确保液态金属到达内浇口之前其流动速度能够达到所需数值( 模具设计阶段已设定)。根据压铸机型号和模具的不同,起始点位置通常从压射冲头起始点向下10 ~70 mm。 

起始点过晚时, 铸件型腔的一部分是在低速条件下填充, 表面质量受到严重影响。过早时,排气不充分, 且蓄能器的能量被提前使用,影响铸件质量。一速转二速的转折点的理想位置是在金属液平稳地移动到模具入水口附近。 

(3)快压射速度( 二速) 的设定 

金属液填充型腔形式以雾化状充填为最佳状态,这时金属液在浇口处进入型腔的速度必须大于35m/s。对于薄壁铸合金铸件要达到45 ~60 m/s。 

(4)填充时间的设定 

为获得表面光滑和轮廊清晰的铸件,要求在极短的时间内充填满整个工件型腔。根据铸合金工件的特征, 填充时间应在6 ~ 40 ms内。当压铸件为机械工件或铸件表面需要电镀时, 其填充时间应小于20 ms,喷漆件小于40 ms。 

(5) 压铸比压的设定 

薄壁件、电镀件、承载件、复杂件压铸比压应选高些;浇道阻力大,浇道长,转向多,比压应选大些,内浇口速度要求高,压铸比压应选择大些。一般铸件应选13 ~ 20 MPa ,要求高的铸件在20 ~ 30 MPa范围。 

(6) 保压时间与保压比压的设定 

保压时间长,降低生产速度,影响生产;保压时间短,使铸件在凝固过程中的收缩得不到充分的补偿,降低铸件的机械性能,保压时间是根据壁厚和观察内浇口处是否出现空洞而定,一般应大于0.5 s。 

保压比压太高,易出现飞边;保压比压太低,铸件易形成空隙,正常的保压比压在14~35 MPa。 

2. 主要工艺参数的调节以力劲热室压铸机为例介绍主要参数调节方法。 

(1) 开型、合型慢速的调节 

开型和合型慢速统一由慢速油阀右侧的调节螺钉控制。顺时针旋紧螺钉,则开、合型慢速加快,逆时针旋松螺钉,则开、合型慢速减慢。调节合适后,将固定螺母拧紧。 

(2) 开型、合型常速的调节 

1) 合型常速由慢速油阀左侧的螺钉控制。调节螺钉顺时针旋紧,则合型常速减慢,调节螺钉逆时针旋松,则合型常速加快。调节合适后,将固定螺母拧紧。 

2)合型常速符合要求之后,可调节开型常速。开型常速由开型常速油阀一侧的螺钉控制。顺时针旋紧螺钉,则开型常速减慢,逆时针旋松螺钉,则开型常速加快。调节合适后,将固定螺母拧紧。 

(3) 射料压力的调节 

1)设定射料压力: 

① 将减压阀调节手轮逆时针旋转,使减压阀调节螺钉旋松至最大位置,(这时减压阀调节的输出压力值最小)。 

② 将截止阀(俗称卸油阀) 调节手轮逆时针旋转至全部打开位置,让油压系统的压力油通过卸油阀全部流回油箱,观察射料压力表压力指示为0 后,将卸油阀调节开关顺时针旋转至卸油阀全部关紧。 

③ 调整主电箱面板上的总压拨码数值, 该数值所对应的高压油路的压力应大于或等于所要求的射料压力。 

④ 起动液压泵。 

⑤按住起压按钮,同时慢慢的将减压阀调节手轮向顺时针方向旋转,使减压阀调节螺钉旋紧(注意每次转动不应超过1/6 圈),观察射料压力表指针所指示的压力值。调节减压阀直至压力表指针指示所需的压力后停止,并松开起压按钮。 

⑥ 压力指针应保持在所需压力指示值上,然后将减压阀固定螺母拧紧。 

调节射料压力:起动液压泵,调节卸油阀(增大射料压力时旋紧,减小射料压力旋松),然后慢慢旋转减压阀调节手轮即可调高或调低射料压力,从射料压力表上读取示值。 

(4)射料速度、回锤速度的调节 

射料运动分为两段,第一段用一速完成,其作用是压射锤头将合金液推至鹅颈射嘴处;第二段用二速完成,其作用是压射锤头将合金液压射至模具型腔中,要求二速速度大于一速速度。 

1) 一速速度的调节:调节一速油阀左方的调节螺钉,顺时针旋紧,则一速速度减慢;逆时针旋松,则一速速度加快。 

2) 二速速度的调节:旋转射料液压缸侧面的手轮,顺时针旋转,则二速速度减慢;逆时针旋转,则二速速度加快。 

3) 回锤速度的调节:调节一速油阀右方的调节螺钉,顺时针旋紧,则料锤的回锤速度减慢;逆时针旋松,则料锤的回锤速度加快。 

(5) 一速、二速运动行程的调节 

一速、二速运动行程的长短由二速限位开关(吉制)的位置决定,两段行程的长度影响产品的充型质量。当限位轮向下调动时,一速行程增长而二速减短,生产中,应根据模具要作适当调节。(end)

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