信息來源于:互聯(lián)網 發(fā)布于:2021-05-14
2.2: 東莞cnc加工廠模具設計的主要參數
(1) 間隙:凸模與左、右凹模之間的間隙要適當。過小則因凸模與凹模的裝配誤差而相碰或咬??;過大則合金熔液通過間隙噴出,造成事故;或者在間隙中產生縱向毛剌,減小加壓效果,阻礙卸料。合理的間隙與加壓開始時間、加壓速度、壓力大小、工件尺寸及金屬材料有關。根據實際生產經驗,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一定距離,鑄件就易從左凹模取出,故不必設置脫模斜度。
(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,留在凸模導向部分的少量氣體,通過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。工作壓力比壓鑄時高,只要求模具在高溫下有一定的抗壓強度即可。另外,為了防止與合金熔液接觸的模具表面產生熱疲勞裂紋,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,型腔表面進行軟氮化處理。
3 擠壓鑄造的工藝參數
精密零部件加工擠壓鑄造是鑄鍛結合的工藝,其生產工藝過程是:合金的熔化、模具的準備(清理、預熱、噴涂潤滑劑)、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。
為保證鑄件質量,須合理選擇工藝參數[1~2]。
(1) 比壓:壓力大小對鑄件的物理力學性能、鑄造缺陷、組織、偏析、熔點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。如果比壓過小,鑄件表面與內在質量都不能達到技術指標;比壓過大,對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備。擠壓鑄造試驗是在2 000 kN油壓機上進行的。試驗證明,適合于本鋁合金車輪擠壓鑄造的比壓應在50~60 MPa范圍內選取。
(2) 加壓開始時間:從車輪擠壓鑄造試驗的結果來看,其加壓開始時的間隔時間過長,鑄件的強度及伸長率降低?,F用的開始加壓時間是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、結晶和塑性變形。但也不宜過快,否則會使部分合金熔液的表面產生飛濺及渦流,使鑄件產生缺陷,以及在凸、凹模之間的間隙中流出過多的合金熔液,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。由于使用的油壓機工作進給速度較慢,故利用工作行程的速度進行壓制。
(4) 保壓時間:壓力保持時間主要取決于鑄件厚度,在保證成形和結晶凝固條件下,保壓時間以短為好。但是保壓時間過短,則鑄件內部容易產生縮孔,如果保壓時間過長,則會延長生產周期,增加變形抗力,降低模具使用壽命。
考慮本車輪的壁厚情況,擠壓鑄造的保壓時間選用12 s左右。
(5) 模具預熱溫度:模具若不預熱,合金熔液注入型腔后會很快凝固,導致來不及加壓;但預熱溫度也不能過高,否則會延長保壓時間,降低生產率,同時也不利于噴涂潤滑劑。對本車輪擠壓鑄造模具的預熱溫度為200~300℃,通常是用煤油噴燈進行加熱。
(6) 合金澆注溫度:澆注溫度過高或過低都對合金成形有明顯影響。過低,合金極易凝固,所需單位壓力大;過高,易產生縮孔。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值,因為擠壓鑄造時希望消除氣孔、縮孔和疏松。在澆注溫度低時,氣體易于從合金熔液內部逸出,極少留在金屬中,易于消除氣孔。此外,也可減少縮孔形成機會,同時由于澆注溫度較低,金屬溢出較少,可減少毛刺。對本車輪擠壓鑄造的澆注溫度選用720~740℃為最合適。
(7) 潤滑劑:潤滑劑的作用是保護模具,提高鑄件表面質量和便于從模具內取出鑄件。采用機油石墨潤滑劑,即5%的200~300目的石墨粉加入到95%機油中,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,過厚會影響鑄件表面質量。
(8) 冷卻:擠壓鑄造卸壓后,一般應立即脫模,故鑄件的出模溫度較高。為了防止高溫的鑄件空冷時在薄壁與厚壁的交界處產生裂紋,應將出模后的鑄件立即放入砂堆中,待冷卻到150℃以下時再取出空冷。