信息來(lái)源于:互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于:2021-05-14
2.2: 東莞cnc加工廠模具設(shè)計(jì)的主要參數(shù)
(1) 間隙:凸模與左、右凹模之間的間隙要適當(dāng)。過(guò)小則因凸模與凹模的裝配誤差而相碰或咬住;過(guò)大則合金熔液通過(guò)間隙噴出,造成事故;或者在間隙中產(chǎn)生縱向毛剌,減小加壓效果,阻礙卸料。合理的間隙與加壓開(kāi)始時(shí)間、加壓速度、壓力大小、工件尺寸及金屬材料有關(guān)。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),單邊間隙取0.1 mm。
(2) 脫模斜度:合金熔液在凸模壓力下凝固成鑄件,冷卻后緊包在凸模及頂桿鑲塊上。精密零部件加工為了便于凸模及頂桿鑲塊脫出,故在凸模及頂桿鑲塊上設(shè)有3°的脫模斜度。由于鑄件外形呈圓狀,且分在左、右兩片凹模,只要右凹模向右移動(dòng)一定距離,鑄件就易從左凹模取出,故不必設(shè)置脫模斜度。
(3) 排氣:在左、右兩片凹模完全閉合后,合金熔液因緩慢地澆入型腔,型腔中氣體可基本排出。擠壓鑄造時(shí),留在凸模導(dǎo)向部分的少量氣體,通過(guò)凸模與凹模之間的間隙排出。
(4) 模具材料:擠壓鑄造是在一定的壓力和一定的溫度下進(jìn)行的,不存在像壓鑄模那樣受到金屬液的沖刷。工作壓力比壓鑄時(shí)高,只要求模具在高溫下有一定的抗壓強(qiáng)度即可。另外,為了防止與合金熔液接觸的模具表面產(chǎn)生熱疲勞裂紋,左右凹模、凸模及頂桿鑲塊均采用3Cr2W8V合金模具鋼制造,熱處理后硬度為HRC48~52,型腔表面進(jìn)行軟氮化處理。
3 擠壓鑄造的工藝參數(shù)
精密零部件加工擠壓鑄造是鑄鍛結(jié)合的工藝,其生產(chǎn)工藝過(guò)程是:合金的熔化、模具的準(zhǔn)備(清理、預(yù)熱、噴涂潤(rùn)滑劑)、金屬的澆注、液態(tài)金屬的加壓、壓力的保持、壓力的去除及鑄件的取出等。
為保證鑄件質(zhì)量,須合理選擇工藝參數(shù)[1~2]。
(1) 比壓:壓力大小對(duì)鑄件的物理力學(xué)性能、鑄造缺陷、組織、偏析、熔點(diǎn)及相平衡等都有直接影響。所以確定成形必須的單位壓力是很重要的。如果比壓過(guò)小,鑄件表面與內(nèi)在質(zhì)量都不能達(dá)到技術(shù)指標(biāo);比壓過(guò)大,對(duì)性能的提高不十分明顯,還容易使模具損壞,且要求較大合模力的設(shè)備。擠壓鑄造試驗(yàn)是在2 000 kN油壓機(jī)上進(jìn)行的。試驗(yàn)證明,適合于本鋁合金車(chē)輪擠壓鑄造的比壓應(yīng)在50~60 MPa范圍內(nèi)選取。
(2) 加壓開(kāi)始時(shí)間:從車(chē)輪擠壓鑄造試驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看,其加壓開(kāi)始時(shí)的間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng),鑄件的強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率降低。現(xiàn)用的開(kāi)始加壓時(shí)間是3~5 s,較為合適。
(3) 加壓速度:擠壓鑄造要求一定的加壓速度,精密零部件加工在可能情況下,以加壓速度快一點(diǎn)為好。加壓速度快,則凸模能很快地將壓力施加于金屬上,便于成形、結(jié)晶和塑性變形。但也不宜過(guò)快,否則會(huì)使部分合金熔液的表面產(chǎn)生飛濺及渦流,使鑄件產(chǎn)生缺陷,以及在凸、凹模之間的間隙中流出過(guò)多的合金熔液,形成難以去除的縱向毛刺。因此,必須使凸模緩慢地壓入液態(tài)金屬中。由于使用的油壓機(jī)工作進(jìn)給速度較慢,故利用工作行程的速度進(jìn)行壓制。
(4) 保壓時(shí)間:壓力保持時(shí)間主要取決于鑄件厚度,在保證成形和結(jié)晶凝固條件下,保壓時(shí)間以短為好。但是保壓時(shí)間過(guò)短,則鑄件內(nèi)部容易產(chǎn)生縮孔,如果保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng),則會(huì)延長(zhǎng)生產(chǎn)周期,增加變形抗力,降低模具使用壽命。
考慮本車(chē)輪的壁厚情況,擠壓鑄造的保壓時(shí)間選用12 s左右。
(5) 模具預(yù)熱溫度:模具若不預(yù)熱,合金熔液注入型腔后會(huì)很快凝固,導(dǎo)致來(lái)不及加壓;但預(yù)熱溫度也不能過(guò)高,否則會(huì)延長(zhǎng)保壓時(shí)間,降低生產(chǎn)率,同時(shí)也不利于噴涂潤(rùn)滑劑。對(duì)本車(chē)輪擠壓鑄造模具的預(yù)熱溫度為200~300℃,通常是用煤油噴燈進(jìn)行加熱。
(6) 合金澆注溫度:澆注溫度過(guò)高或過(guò)低都對(duì)合金成形有明顯影響。過(guò)低,合金極易凝固,所需單位壓力大;過(guò)高,易產(chǎn)生縮孔。必須指出,擠壓鑄造合金的澆注溫度要比砂型澆注溫度高。東莞cnc加工廠一般希望把澆注溫度控制在比較低的數(shù)值,因?yàn)閿D壓鑄造時(shí)希望消除氣孔、縮孔和疏松。在澆注溫度低時(shí),氣體易于從合金熔液內(nèi)部逸出,極少留在金屬中,易于消除氣孔。此外,也可減少縮孔形成機(jī)會(huì),同時(shí)由于澆注溫度較低,金屬溢出較少,可減少毛刺。對(duì)本車(chē)輪擠壓鑄造的澆注溫度選用720~740℃為最合適。
(7) 潤(rùn)滑劑:潤(rùn)滑劑的作用是保護(hù)模具,提高鑄件表面質(zhì)量和便于從模具內(nèi)取出鑄件。采用機(jī)油石墨潤(rùn)滑劑,即5%的200~300目的石墨粉加入到95%機(jī)油中,攪拌均勻即可。用噴槍噴涂在模具型腔表面上,其厚度為0.05~0.1 mm,過(guò)厚會(huì)影響鑄件表面質(zhì)量。
(8) 冷卻:擠壓鑄造卸壓后,一般應(yīng)立即脫模,故鑄件的出模溫度較高。為了防止高溫的鑄件空冷時(shí)在薄壁與厚壁的交界處產(chǎn)生裂紋,應(yīng)將出模后的鑄件立即放入砂堆中,待冷卻到150℃以下時(shí)再取出空冷。