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標(biāo)題: 【MINT】總結(jié)與分享--工藝--鋁合金高壓壓鑄 [打印本頁(yè)]
作者: MINT 時(shí)間: 2017-5-21 22:58
標(biāo)題: 【MINT】總結(jié)與分享--工藝--鋁合金高壓壓鑄
本帖最后由 MINT 于 2017-5-21 22:57 編輯
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換了新的工作也快一年了,雖說(shuō)這里工作環(huán)境,、福利待遇,、人性化的管理模式、工作的內(nèi)容等都很好,,但有一點(diǎn)一直很煩惱,,人與人之間缺乏信任,那種完全敞開(kāi)心胸的信任,。當(dāng)同事間請(qǐng)教或者討論問(wèn)題的時(shí)候,,他會(huì)和你說(shuō)一些但不多,一直這樣,,有時(shí)候我都分不清他是在保留還是真的理解的不深,。想到以前大家為一個(gè)問(wèn)題爭(zhēng)的面紅耳赤,一起去找方法證明的時(shí)候,,那真叫一個(gè)暢快,。所以即使離職一年了,仍然和以前的同事聯(lián)系密切,。我喜歡當(dāng)初的那種感覺(jué),,喜歡朋友之間毫無(wú)保留的探討哪怕是單方面的請(qǐng)教,這會(huì)是貫穿一生的一件有意義并且高興的事,�,;咎焯於紒�(lái)社區(qū)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),,正好目前在整理完善一些個(gè)人工作中用到的工藝,、理論計(jì)算、表面處理,、軟件,、有限元分析等方面的知識(shí)體系,正好一并分享到社區(qū)來(lái),。
5 K" \9 ?* P7 j" a$ j: q* I0 Z/ f 此文為筆者對(duì)鋁合金壓鑄工藝現(xiàn)有知識(shí)的回顧和總結(jié),,旨在作為今后工作的參考之一,由于工作所限,,此文深度只能得到筆者現(xiàn)有水平,,如能給看這篇文章的你提供一點(diǎn)幫助,便深感榮幸,。文章不會(huì)像教科書(shū)般從概念介紹一直講到產(chǎn)品設(shè)計(jì),,而是從個(gè)人的角度,也可以理解為從一個(gè)機(jī)械工程師的角度出發(fā),,在面對(duì)一個(gè)新的零件或產(chǎn)品時(shí)如何思考,,為什么選擇此工藝,,怎樣設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu),選定后的出圖,,面對(duì)缺陷如何處理,,達(dá)到什么狀態(tài)可以允許批產(chǎn)。
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一,、 什么情況下需要選擇壓鑄工藝
一般情況下,,圖紙上是不會(huì)強(qiáng)制要求寫上零件的成型工藝的,想想見(jiàn)過(guò)的圖框模板,,只有要求寫材料的,,沒(méi)見(jiàn)過(guò)有工藝欄,但是根據(jù)材料和標(biāo)準(zhǔn),,就可以基本確定采用什么工藝了,。比如相同的6082鋁合金,材料欄寫 EN AW-6082 DIN EN 485-2, 則說(shuō)明用的是板材,;如果寫的是EN AW-6082 DIN EN 755-2, 則說(shuō)明用的是管材,;如果寫的是EN AW-6082 DIN EN 573-3, 則說(shuō)明是鍛造件。
工藝的選擇是由零件的結(jié)構(gòu)決定的,,在結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的情況下,,多種工藝都可以實(shí)現(xiàn)批產(chǎn),則需要優(yōu)先考慮性能,,性能達(dá)標(biāo)的前提下再比較價(jià)格,,最終定工藝。對(duì)于壓鑄來(lái)說(shuō)沒(méi)有太多相互競(jìng)爭(zhēng)的工藝,,一般情況下采用壓鑄的零件結(jié)構(gòu)都不會(huì)很簡(jiǎn)單,,所以它的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手基本就是它的兄弟重力鑄造。
壓鑄的特點(diǎn):特點(diǎn)是由原理決定的,,每個(gè)特點(diǎn)都會(huì)在原理中找到解釋,。
1、 材料利用率高:壓鑄企業(yè)給的數(shù)據(jù)是50%--70%,,教材上寫的是60%--80%
2,、 組織致密,具有較高的強(qiáng)度和硬度,同樣的對(duì)模具的要求也高,,模具的材料一般是:
國(guó)產(chǎn)H13,、日本SKD61、瑞典8407,、法國(guó)ACD(材料是對(duì)壽命和成本最重要的影響因素)
*鑄件上靠近表層的金屬冷卻快,,可以獲得較細(xì)的晶粒,組織致密,,具有較高的硬度,、耐磨性和耐蝕性,,在有其它選擇的情況下不建議對(duì)鑄件進(jìn)行加工處理。
*壓鑄件的抗拉強(qiáng)度比砂型鑄件高30%以上,,比澆鑄的高15-20%左右(參考數(shù)據(jù))
3,、 尺寸公差較高(CT4-7級(jí)),加工余量小:批產(chǎn)模的模具都是經(jīng)過(guò)精密加工的
4,、 適宜批量生產(chǎn)薄壁,,特別是深腔薄壁件,形狀復(fù)雜的零件,鋁合金可以做到0.5mm厚
5,、 表面粗糙度好,,一般可以達(dá)到Ra.8—Ra3.2,甚至可以Ra0.4
6,、 可以有鑲嵌件
7,、 高速+高壓
' L( K; D- F ^5 N+ o*高速:指充填階段,時(shí)間為0.01-0.04s,,壓鑄的4個(gè)階段分別是慢速封孔,、充填、增壓,、持壓,,充填的時(shí)間是最短的
*高壓:高壓出現(xiàn)在最后兩個(gè)階段,有時(shí)可達(dá)500MPa,,這里涉及到壓鑄的一個(gè)很重要參數(shù)—鎖模力,,也是壓鑄行業(yè)實(shí)力的劃分標(biāo)準(zhǔn),一般6300kN以上的都可以稱為大型壓鑄機(jī)了
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作者: MINT 時(shí)間: 2017-5-21 22:59
二,、 如何設(shè)計(jì)壓鑄件的結(jié)構(gòu)更合理
1) 壁厚均勻
ž 有利于“充型”后的同時(shí)凝固,,避免產(chǎn)生鑄造應(yīng)力、縮孔等缺陷
ž 不宜采用增加壁厚的方法來(lái)提高鑄件的強(qiáng)度
ž 消除厚壁的部位可采用加強(qiáng)筋或鑲嵌件的方法來(lái)提高機(jī)械,、工藝性能
ž 壓鑄件的壁厚也不宜太薄,,否則會(huì)影響鑄造性能
ž 合適的壁厚為2-5mm(壓鑄企業(yè)數(shù)據(jù)),,1-6mm(教材數(shù)據(jù))
2) 筋的使用
ž 提高壓鑄件的強(qiáng)度和剛性
ž 防止或減少變形
ž 改善“充型”條件(作輔助流路)
ž 消除厚壁減輕重量,。(筋的厚度小于壁厚)
3) 鑄造圓角
ž 有助于壓力的傳遞和金屬的流動(dòng),減少渦流卷氣有利于成型
ž 分型面上不能有圓角,,動(dòng)定模之間的錯(cuò)差很容易造成臺(tái)階
ž 減少集中應(yīng)力,,提高鑄件強(qiáng)度,。
ž 延長(zhǎng)模具使用壽命
ž 圓角半徑不宜過(guò)大,避免產(chǎn)生“熱節(jié)”
熱節(jié):鑄造熱節(jié),是指鐵水在凝固過(guò)程中,,鑄件內(nèi)比周圍金屬凝固緩慢的節(jié)點(diǎn)或局部區(qū)域
4) 拔模斜度(鑄造斜度)
ž 鑄造斜度的大小依合金種類、鑄件壁厚,、高度和深度而不同
ž 鑄件結(jié)構(gòu)必須考慮足夠的鑄造斜度(斜度:內(nèi)側(cè)大于外側(cè)、厚壁大于薄壁,、高熔點(diǎn)大于低熔點(diǎn))
ž 鑄造斜度不計(jì)入公差范圍
ž 圖樣上應(yīng)規(guī)定斜度是增加材料,還是減去材料,,如果不規(guī)定好,,供應(yīng)商做反了,只能啞巴吃黃梨
ž 最小拔模斜度參考下表
5) 孔
ž 不要有相互交叉的不通孔,,對(duì)應(yīng)到模具上就是相互交叉的型芯,,即要求配合高有要求有抽芯裝置,還有可能發(fā)生抽芯困難
ž 壓鑄件上一般的孔,,可直接壓鑄出來(lái),,孔的直徑與深度有密切的關(guān)系,鑄件上的孔對(duì)應(yīng)到模具上就是細(xì)長(zhǎng)的小圓柱,,所以從模具壽命及強(qiáng)度方面考慮,,孔的深度不宜過(guò)大,尺寸參考下表
鑄孔最小孔徑以及孔徑與孔深的關(guān)系(mm) |
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6) 文字標(biāo)志圖案
為了適應(yīng)模具制造的特點(diǎn),,建議采用凸紋,。如果是凹紋,那對(duì)應(yīng)的模具部位就是凸起的,,最直接的就是增加了模具材料的成本,,壓鑄模的模具材料還是很貴的,其次在模具保養(yǎng)時(shí)有可能會(huì)不小心碰到凸起部位,,就容易碰傷,。
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作者: MINT 時(shí)間: 2017-5-21 23:00
三、 壓鑄件出圖公差的選擇
如果存在對(duì)手件需要相互配合使用時(shí),,需要參考對(duì)手件的公差來(lái)確定壓鑄部位的公差,。在無(wú)特殊要求的情況下,壓鑄件的一般公差參考標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行
壓鑄的尺寸公差
國(guó)標(biāo):GB/T 6414 鑄件尺寸公差與機(jī)械加工余量
(Castings—system of dimensional tolerances and machining allowances)
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn):ISO 8062-3 鑄件的一般尺寸,、幾何公差和機(jī)械加工余量
(General dimensional and geometrical tolerances and machining allowances for castings)
德標(biāo):DIN 1688-1輕金屬合金鑄件毛坯砂鑄件總公差和加工余量
(Rough castings of light metal alloys produced by sand casting-- General tolerances and machining allowances)
1) 尺寸公差(以GB為例)
*受分型面和模具活動(dòng)部分的影響, 公差應(yīng)在CTX的基礎(chǔ)上增加一個(gè)附加量,分型面和活動(dòng)部分的投影面積越大,,需要增加的附加量也就越大,可參考下表執(zhí)行:
*自由角度和錐度尺寸公差&孔中心距尺寸公差
*高精度尺寸是特殊零上的個(gè)別尺寸,,這類尺寸不僅要求在模具上消除分型面,、活動(dòng)部位成型及收縮率選用誤差等的影響,且要求在模具維修,,壓鑄工藝尺寸檢測(cè)等方面嚴(yán)格控制,。所以特殊的重要尺寸不能位于分型面及活動(dòng)部位上。
2) 形位公差
基準(zhǔn)部位和被測(cè)部位是否處于同一半模具內(nèi)作為一個(gè)因素,,是否運(yùn)動(dòng)作為一個(gè)因素,,參考公差如下:
平行度﹑垂直度﹑端面跳動(dòng)公差 |
被測(cè)部位在量方向上的尺寸 | 被測(cè)部位和基準(zhǔn)部位在同一半模內(nèi) | 被測(cè)部位和基準(zhǔn)部位不在同一半模內(nèi) |
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同軸度對(duì)稱度公差 |
被測(cè)部位在量方向上的尺寸 | 被測(cè)部位和基準(zhǔn)部位在同一半模內(nèi) | 被測(cè)部位和基準(zhǔn)部位不在同一半模內(nèi) |
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3) 加工余量
為了保留強(qiáng)度較高的致密層,機(jī)械加工余量應(yīng)盡量選用較小值,,還記得剛工作時(shí)加工余量寫的都是1mm
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作者: MINT 時(shí)間: 2017-5-21 23:06
四,、 壓鑄�,;窘Y(jié)構(gòu)(簡(jiǎn)單了解下)
1) 動(dòng)模和定模組成,也叫公模和母模,,按照老師詼諧點(diǎn)的說(shuō)就是男的動(dòng)女的不動(dòng)......
2) 分型面在選擇時(shí)要讓壓鑄件和動(dòng)模一起出來(lái),,有利于后續(xù)的頂出,也就是要讓動(dòng)模的包緊力大于定模的
3) 為了獲得更高的精度和表面質(zhì)量,,基準(zhǔn)面和分型面不要放在一起
4) 壓鑄件在模具里的尺寸和常溫尺寸是有區(qū)別的,,想像一下塑料或者橡膠在700℃和20℃時(shí)就可以很好理解了,也就是熱脹冷縮了,,所以壓鑄合金的收縮率也是需要考慮的,,這個(gè)影響因素較多,也很難把控,,多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)
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五,、 壓鑄鋁合金的機(jī)械性能(常用材料,內(nèi)部資料)
*其中EN AC-46000的實(shí)際屈服強(qiáng)度會(huì)比理論值高出一些,,在眾多測(cè)試中,,46000的屈服最低可以達(dá)到170MPa,設(shè)計(jì)時(shí)可以以此為設(shè)計(jì)基準(zhǔn),忽略標(biāo)準(zhǔn),。
*A380的機(jī)械性能明顯在46000之上,,但是在價(jià)格上幾乎沒(méi)有差異,所以在無(wú)明確要求時(shí)直接選用A380,。
*其余壓鑄材料供參考
總之,,想要設(shè)計(jì)出優(yōu)良的壓鑄件,需要設(shè)計(jì)出合理的結(jié)構(gòu),,選定合適的分型面,,合理的澆道、推出機(jī)構(gòu),,還要掌控好金屬在不同厚度時(shí)的收縮規(guī)律等等,,這樣才能達(dá)到客戶的精度要求,除了設(shè)計(jì)層面還需要模具壽命,、壓鑄機(jī)的選用,、材料的性能等方面,很多時(shí)候不能達(dá)到魚(yú)和熊掌兼得,,只能顧全大局,,有所舍棄,。
一般的機(jī)械工程師并不能完全掌握壓鑄的工藝知識(shí),,在設(shè)計(jì)完產(chǎn)品后最好是和工藝工程師一起檢查,盡力做到材料少,,強(qiáng)度高,,價(jià)格便宜,,精度高,結(jié)構(gòu)合理,,外形美觀……(反正都是溢美之詞)
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平時(shí)不經(jīng)常發(fā)帖,,發(fā)現(xiàn)一層樓寫多了也不好,編輯的也不順手,,如果有社友有需要,,可以把我的原稿發(fā)給你,在整理的時(shí)候收集了一一些資料,,如下:
- MINT_04L_001 鋁合金壓鑄--Al alloy casting
- MINT_04R_001_01 ALUMINUM DIE CASTING TRAINING REPORT
- MINT_04R_001_02 鋁合金壓鑄--Al alloy castingCasting Aluminum For Use
- MINT_04R_001_03 DIN ISO 8062_Castings-System of dimensional tolerances an machining allowances_08-1998
- MINT_04R_001_04 DIE CASTING
- MINT_04R_001_05 GB-T6414-1999 鑄件 尺寸公差與機(jī)械加工余量
- MINT_04R_001_06 壓鑄工藝及模具_(dá)賴華清
- MINT_04R_001_07 壓鑄鋁合金的化學(xué)成分和力學(xué)性能表
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作者: MINT 時(shí)間: 2017-5-21 23:08
四,、 壓鑄模基本結(jié)構(gòu)(簡(jiǎn)單了解下)
1) 動(dòng)模和定模組成,,也叫公模和母模,,按照老師詼諧點(diǎn)的說(shuō)就是男的動(dòng)女的不動(dòng)......
2) 分型面在選擇時(shí)要讓壓鑄件和動(dòng)模一起出來(lái),有利于后續(xù)的頂出,,也就是要讓動(dòng)模的包緊力大于定模的
3) 為了獲得更高的精度和表面質(zhì)量,,基準(zhǔn)面和分型面不要放在一起
4) 壓鑄件在模具里的尺寸和常溫尺寸是有區(qū)別的,想像一下塑料或者橡膠在700℃和20℃時(shí)就可以很好理解了,,也就是熱脹冷縮了,,所以壓鑄合金的收縮率也是需要考慮的,這個(gè)影響因素較多,,也很難把控,,多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)
五、 壓鑄鋁合金的機(jī)械性能(常用材料,,內(nèi)部資料)
*其中EN AC-46000的實(shí)際屈服強(qiáng)度會(huì)比理論值高出一些,,在眾多測(cè)試中,46000的屈服最低可以達(dá)到170MPa,設(shè)計(jì)時(shí)可以以此為設(shè)計(jì)基準(zhǔn),,忽略標(biāo)準(zhǔn),。
*A380的機(jī)械性能明顯在46000之上,但是在價(jià)格上幾乎沒(méi)有差異,,所以在無(wú)明確要求時(shí)直接選用A380,。
*其余壓鑄材料供參考
總之,想要設(shè)計(jì)出優(yōu)良的壓鑄件,,需要設(shè)計(jì)出合理的結(jié)構(gòu),,選定合適的分型面,合理的澆道,、推出機(jī)構(gòu),,還要掌控好金屬在不同厚度時(shí)的收縮規(guī)律等等,這樣才能達(dá)到客戶的精度要求,除了設(shè)計(jì)層面還需要模具壽命,、壓鑄機(jī)的選用,、材料的性能等方面,很多時(shí)候不能達(dá)到魚(yú)和熊掌兼得,,只能顧全大局,,有所舍棄。
一般的機(jī)械工程師并不能完全掌握壓鑄的工藝知識(shí),,在設(shè)計(jì)完產(chǎn)品后最好是和工藝工程師一起檢查,,盡力做到材料少,強(qiáng)度高,,價(jià)格便宜,,精度高,結(jié)構(gòu)合理,,外形美觀……(反正都是溢美之詞)
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作者: MINT 時(shí)間: 2017-5-21 23:11
平時(shí)不經(jīng)常發(fā)帖,,編輯的不好,也不知道一層樓上多少比較好,,一開(kāi)始都放在一樓上,,預(yù)覽一看太長(zhǎng),里面有好些圖片都沒(méi)顯示出來(lái),,如果有社友有需要,,可以把原稿和整理時(shí)的一些資料發(fā)給你們。
: D0 J8 q0 s- }: \$ _) x5 M* W& L9 `- MINT_04L_001 鋁合金壓鑄--Al alloy casting
- MINT_04R_001_01 ALUMINUM DIE CASTING TRAINING REPORT
- MINT_04R_001_02 鋁合金壓鑄--Al alloy castingCasting Aluminum For Use
- MINT_04R_001_03 DIN ISO 8062_Castings-System of dimensional tolerances an machining allowances_08-1998
- MINT_04R_001_04 DIE CASTING
- MINT_04R_001_05 GB-T6414-1999 鑄件 尺寸公差與機(jī)械加工余量
- MINT_04R_001_06 壓鑄工藝及模具_(dá)賴華清
- MINT_04R_001_07 壓鑄鋁合金的化學(xué)成分和力學(xué)性能表
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作者: 面壁深功 時(shí)間: 2017-5-22 02:55
學(xué)習(xí),,謝謝
作者: xiaobing86203 時(shí)間: 2017-5-22 08:27
樓主不是干自動(dòng)化設(shè)備的嗎,,怎么轉(zhuǎn)行做壓鑄了?
作者: 未來(lái)第一站 時(shí)間: 2017-5-22 11:15
樓主慢點(diǎn),看不過(guò)來(lái)了
作者: MINT 時(shí)間: 2017-5-22 12:15
7 V y1 u5 S2 K; G+ H5 J% D- M. A沒(méi)干自動(dòng)化設(shè)備,,也不是做壓鑄的,只是工作中會(huì)碰到壓鑄的零件,,就整理了點(diǎn)壓鑄的資料
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作者: 五面怪 時(shí)間: 2017-5-22 13:02
先收藏啦,!慢慢看看、,、,、thanks
作者: reu8598 時(shí)間: 2017-5-22 15:20
學(xué)習(xí),謝謝
作者: MINT 時(shí)間: 2017-5-24 01:57
補(bǔ)一個(gè)完整的原稿文件--《MINT_04L_001 鋁合金壓鑄--Al alloy casting》,,算是有始有終7 H! {& z9 W( e. q# p W/ A
外附上壓鑄一些資料和標(biāo)準(zhǔn),,供有需要的人用
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作者: threetigher 時(shí)間: 2017-11-11 20:10
MINT 發(fā)表于 2017-5-24 01:57
# k! O2 F/ o0 r2 L5 Y補(bǔ)一個(gè)完整的原稿文件--《MINT_04L_001 鋁合金壓鑄--Al alloy casting》,算是有始有終
! K% {( x+ }$ R* p4 f% j. c/ Z外附上壓鑄一些資 ...
2 l( c0 M* g$ l5 ?5 y, W0 D謝謝分享,!lz能否留個(gè)email,,有相關(guān)問(wèn)題可以多多請(qǐng)教,!謝謝!; b: {0 N$ M' z4 B1 }( Y0 W
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作者: wellwalkr 時(shí)間: 2018-9-26 16:30
學(xué)習(xí),,感謝……
作者: 念天悠 時(shí)間: 2018-10-16 09:34
MINT 發(fā)表于 2017-5-24 01:57
4 A Q: e# P6 i! C5 w( d$ X7 ~$ [0 s9 E9 y補(bǔ)一個(gè)完整的原稿文件--《MINT_04L_001 鋁合金壓鑄--Al alloy casting》,,算是有始有終
1 `# ]* m2 ]! @6 T4 C) f! p) x外附上壓鑄一些資 ...
& P! u. w* g& B( Q2 q7 c$ O; J: a; f樓主你好,,可以留個(gè)聯(lián)系方式嗎,?有問(wèn)題想請(qǐng)教一下,謝謝) Y. s6 l5 S, l; Y* i
作者: dazzle52 時(shí)間: 2018-10-16 10:27
感謝分享
作者: 38738106 時(shí)間: 2019-5-18 16:55
,,好資料,,收藏一下
作者: 38738106 時(shí)間: 2019-8-21 17:06
很好,謝謝樓主分享
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