压铸模具范文1
关键词 压铸模具；表面处理；新技术
中图分类号TG7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）84-0122-02
随着我国产业化进程的不断发展，压铸业也来到了新的发展时期，依靠高科技含量的新工艺技术，模具压铸工艺有了新的发展可能，但与此同时也对模具本身提出了更高、更苛刻的要求，力学能力更强、使用寿命更长、压铸效率更高、压铸精度更准确等等，这样就需要对压铸模具表面有更精确的处理。目前，常用的压铸模具表面处理新工艺有：传统改进技术、更改表面性质技术、上镀技术。
1 传统改进技术
传统的技术是热工艺处理压铸模具，即用淬火-回火这种方法使压铸模具表面成型。而传统改进技术是在传统热工艺处理的基础上，加入先进的表面处理工艺，以达到是压铸模具表面光滑、精确度高、使用寿命长的目的。此类方法比如在传统的热工艺处理方法——淬火-回火中加入碳氮，即NQN碳氮结合强化复合工艺，采用这种工艺不仅能使压铸模具的表面具有更强的硬度，而且能深入模具内部加强其内部强度，并且其渗透层次分布均匀、逐层递减，这种压铸模具不仅具有良好的回火稳定性，而且还具有较高的抗腐蚀性，这样在模具表面综合性能提升的同时，其内部也有较大幅度的性能提升，使其既具有较长的使用寿命也具有较精确的表面形状，符合当代工业发展对模具的要求。
2 更改表面性质技术
更改表面性质的技术是指利用物理或者化学的方法将模具表层的物理性质和化学性质定向改变，使其更符合生产需要。一般来讲更改表面性质技术的方法有两种：表面热、扩、渗技术和表面激光处理技术。
表面热、扩、渗技术：
这种技术主要是在热处理的基础上采用渗入碳，渗入氮，渗入硼，渗入碳氮，渗入硫碳氮等，下面着重介绍几种常见的工艺。
1）渗入碳
在对压铸模进行处理时渗入碳有助于加强模具表面的硬度，尤其是在冷处理、热处理和塑料模具中效果尤为明显。其工艺操作方法主要采用将碳粉、碳气等通过固体渗透、气体渗透、真空渗透、离子渗透等方式渗入压铸模具内部。其中真空环境渗入碳和离子条件渗入碳是最近二十年才研发出来的新技术，其效果明显，渗入结果均匀，压铸模具硬度分布均匀，压铸模具硬度适中，模具表明精确度高、碳浓度变化趋势较为平缓等。
2）渗入氮
在压铸模具加工时渗入氮也是一种十分常用的表面处理方式，这种工艺对材料的要求度不高，工艺较为简单，对温度要求较低（一般渗氮技术的处理温度保持在480℃～600℃之间），造成的工件变形度较小，压铸模具在经过渗氮处理后其表面硬度明显加强，并且压铸模具表面会具有更好的加工打磨性和抗粘连性。
3）渗入硼
渗入硼也是一种处理压铸表面的常见有效方法，通过工艺将硼渗入到压铸模型表面有利于提高压铸模型表面的硬度和耐磨性，并且使压铸模具具有更好的内腐蚀性和抗粘连性，可是说渗入硼这种工艺是提升压铸模具表面性能最明显的、效果只好的，但是其工艺条件十分苛刻，所以渗硼工艺并没有得到大量的普及和使用，但近些年来随着科学技术的不断进步，渗硼工艺有了较大的改变和完善，也使得这种工艺越来越多的被工业铸模工艺所采用。最近较为普遍使用的渗硼方式有两种，多元素渗硼法和涂剂渗硼法，这里着重介绍下涂剂渗硼法。这种方法是将混合涂料涂抹在模具表面，在920℃的高温下持续加热8个小时，之后冷却，这种方法产生的模具具有韧性好、使用寿命长、表面构造性优良等特征。
2.2 表面激光处理技术
这种技术也是进三十年兴起的模具表面处理技术，激光处理表面一般来讲会以两种方式得到应用，一种是增强压铸模具表面的物理性质，即利用激光的热度使模具表面融化直接成型，之后再与渗碳、渗氮、镀层等工艺相结合。另一种方法是将激光处理表面技术与一些物理性质较好的金属辅料相结合，共同作用使压铸模具的物理性质变强，具体做法为，利用激光的热度使压铸模具表现融化成一层薄膜，并与此同时将各种合金材料涂抹到薄层表面，在激光的作用下使其融入压铸模具表面以达到增强其物理性质的目的。
3 上镀技术
上镀技术故名思意，是一种为模具涂上镀层的方式，做一个比方在必改模具本身的物理特型的前提下，为模具穿上一层防护衣。上镀技术一般包括玻璃镀、冲压镀、塑料镀、橡胶镀等镀模方式，其效果也不尽形同，这样看模具的实际使用环境是怎样的，具体环境具体分析，找到最合适的镀膜方式。一般来讲镀膜最显著的特点是挣钱模具的耐磨性、耐腐性和抗冷热的能力，模具的使用多在冷热交替环境之中，模具的使用量也较为频繁，最常见的涂镀方式是聚四氟乙烯复合镀，这种镀层方法就能很好的满足模具日常使用的需要。
4 结论
模具性能的好坏将直接影响到工业生产的效率和出品的质量，目前随着科学技术的不断进步，越来越多越好的模具处理方式不断涌现，企业要明确自身的发展方向和产品生产特点，选取适合有效的压铸模具处理方式，一方面要控制投入成本，另一方面要符合生产需要，尽可能地提高模具综合性能，延长其使用寿命。
参考文献
[1]王昌.表面工程技术在模具制造中的应用[J].中国表面工程，2002（1）：8-17.
[2]彭文屹.H13钢铝合金压铸模的离子氮化[J].表面技术，2002，31（3）：14-16.
压铸模具范文2
以《压铸模具设计》课程为研究对象，通过合理而充实的安排教学环节，结合课程设计与实训，优化理论教学内容的同时，将学时分配过多的倾向于实践教学，采用项目教学法加课程设计的总体教学模式，理论与实践相结合，将本课程的理论教学内容、实践教学手段、综合考评方式进行了改革和初探。在教学的实施中注重各个环节的相互融合，提高学生们的动手能力与模具设计能力，从而提高本课程的教学质量。
关键词：
压铸模具设计；教学改革；职业教育；项目教学；实践教学
1概述
模具工业的发展日新月异，其以效率高、精度高、成本低等特点在工业生产中占据着举足轻重的地位。不论是塑料模、冲压模还是压铸模，其在机械及材料行业中的主导地位是无法撼动的。其中以主要生产有色金属制件的压铸模越来越得到各发展大国的注重。金属制件在航空航天、军工企业、汽车行业、化学纺织等领域有着无可替代的优势，而复杂又精密的金属制件的生产往往是困扰各大生产行业的头等难事。这个时候，压铸生产是解决这些难题的唯一途径。随着社会科学技术的进步，压铸模也有着突飞猛进的发展，一些特种铸造方式被应用在各行各业中，充分的发挥着它的主导地位。《压铸模具设计》课程是我校材料成型及控制工程专业的主干课程，是学习模具设计的学生必须掌握的一门实践性比较强的专业主干课。为适应学校“培养应用型人才”的教学理念，并结合现代模具企业对模具专业技术人才在实践能力与灵活应用技术方面的要求，本学期，将《压铸模具设计》课程在理论教学与实践教学方面全方位的进行了改革，将课程设计与项目教学融入到理论教学当中，用真实的企业案例呈现问题，真正的做到将学生掌握的理论知识应用到解决实际问题中去，做到灵活应变，学有所用。
2理论教学改革的方式初探
2.1基于项目教学法的理论教学改革
项目教学法的兴起无疑是因为它优秀的以项目引知识点的翻转理念，这种方式在当今的教学中尤其是职业院校学生的培养过程中有着举足轻重的地位。将项目教学法应用到《压铸模具设计》中，将章节式的教学变项目教学。以总体的设计过程为导向，将抽象、零散的知识点变为解决问题的有效工具，将其拼接成具有脉络的整体工作流程。压铸生产的企业项目无数，选取具有代表性的将其拆分练习。培养学生分析问题解决问题的能力，帮助学生更好、更快、更全面的适应以后的工作岗位。另外，教学的载体可随着企业的发展随时的进行更换，凸显课程的可持续发展能力[1]。
2.2将绘图软件、数字媒体应用到理论教学当中
三维与二维绘图能力是模具专业学生必须掌握的基本技能。绘图能力的高低直接影响着学生的设计能力。以往的教学都是绘图与设计是分开进行的，学生在学习绘图的过程没有针对性。在理论教学的改革中，将计算机绘图与多媒体的应用能力融入到理论课堂中。学生上课可以带着电脑、手机、网络播放器等一切多媒体设备。理论教学采用项目教学形式，对于项目所提出的问题，学生刚开始接触起来可能是较棘手，单纯的靠教师的理论教学内容很难的解决实际的问题，这个时候学生手中的多媒体设备就会起到重大的作用，学生可以通过网络、自学、讨论、总结的形式归纳出自己的解决方案。并立刻用计算机对实施方案进行验证（模具设计）。在整个的课堂上完成分析、制定、实施、验证的学习过程，使学生的动手能力大大的增强，同时也培养了其计算机与多媒体的运用能力，这也是顺应社会的发展的。
3实践教学方法的初探
模具设计是实践性较强的专业，学生动手能力实践能力的高低是决定其能否适应行业发展的关键因素。所以本课程将实践教学的比重大大的加权。在进行完理论教学之后，将在学期末安排针对本课程的课程设计，为其两周。课程设计做到人手一题，题目均为解决企业生产难题或为企业具有代表性的产品，在规定的时间内要求每人完成一副模具设计，并编写出设计说明书。生产实习过程中，将在学生设计的优秀作品中选择2-3副模具，带领学生到模具生产企业实地的加工出来，并在模具的加工、装配、试模过程中体会模具生产的流程。毕业设计是学生完成理论学习与实践学习之后对自己知识的掌握情况的一个检验，以往学生设计毕设题目后，没有条件将所设计的模具生产加工出来，从而导致学生对自己所设计的结构能否投入生产无法进行验证，导致学生的设计成为“闭门造车”[2]。改革之后，毕设之前将学生送入模具企业实习半年，并在这半年中配合企业人员完成一幅模具的总设计并进行验证。之后再回来学校进行答辩，这样能使学生更好将理论与实际相结合，吃透模具设计各个环节，提高其分析问题解决问题能力，同时也为其进入接下来的工作岗位打下夯实的基础。
4考试改革初探
在本课程的考核模式上，将以往的纯理论的闭卷考试形式改为综合性的评估方式，以提高学生的动手能力、操作能力、设计能力等方面入手，合理的分配各个环节的分值。重点注重过程考核，将设计能力、绘图能力、分析能力作为平时分的考核点，期末取消闭卷考试形式，将其改为答辩形式。答辩过程要求体现学生的分析、解决问题能力，通过答辩获取学生掌握理论知识的程度。通过考核，理论教学与实践教学质量得到了保证，同时也避免了学生对闭卷理论考试死记硬背和对实践考试相互拷贝的尴尬局面，有效的提高了教学的质量。
结束语
在《压铸模设计》课程的教学改革中，充分的考虑了模具行业在生产过程中的特点，深入的分析了作为模具设计技术人员在工作中具备的能力问题。从理论教学与实践教学相互渗透的理念出发，设计了理论联系实际，设计了着重强调动手能力与设计操作能力的教学改革方案，将项目教学与课程设计有机的融入到理论教学中，将产、学、研有机的融入到实践教学中，是学生全方位、多途径的发展。使其具有产品系统开发的能力，这种融于产业发展并与产业发展同步的教学方式，对提高职业院校的教学质量，培养适应社会发展的专门型人才具有一定的借鉴意义与推广价值。
作者：张丽娜 程禹霖 单位：沈阳工学院机械与运载学院
参考文献
压铸模具范文3
关键词：铝压铸模具 寿命 影响因素
1引言
铝压铸模是社会当前阶段应用较为广泛的模具，因为生产周期长、投资高与制造精度高等，所以其造价相对较高，对于铝压模具的使用寿命有较高的要求[1]。然而因为材料、机械加工与使用等一系列各种实质因素的影响，经常导致模具过早失效从而发生报废现象，导致极大的浪费后果。经过对模具的选材、设计、制造与使用等各个方面进行分析影响铝压模具使用寿命的主要因素与相关的注意事项。
2铝压铸模具的材料分析
模具材料对于模具寿命的作用体现于模具材料的选取是否合适，材质是否合理与使用是否正确这三个具体方面。当进行开模顶件的过程时，型腔表面上会承受着较大的压应力。发生数千次的压铸之后，模具表面将会出现龟裂等各种缺陷。当前阶段铝压铸模具材料为H13 钢，对应于国内牌号为4Gr5MoV1Si，成为应用较为广泛的模具材料，这属于冷热疲劳抗力、断裂韧性与热稳定性高的热作模具钢[2]。
3铝压铸模具的寿命影响因素
⑴结构设计
在模具设计手册中有分析到铝压铸模设计的相关注意事项，应当强调的为模具结构设计需要尽量防止尖锐的圆角与过大的截面变化。尖锐的圆角导致的应力集中能够达到平均应力的10倍。同时需要注意因为结构设计不合理导致后续热处理发生变形开裂现象，为了能够防止热处理变形和开裂现象，截面尺寸应当保证均匀形状与对称简单的标准，盲孔尽量形成通孔的状况，在必要的情况下能够开工艺孔。
⑵机加工
不合适的机加工容易导致应力集中，当光洁度不足与机加工缺乏完全均匀地消除轧制锻造所构成的脱碳层，都可能会使得材料的发生早期失效。同时在加工模具的具体过程中，较厚的模板不可以使用叠加的方法来保证其相应的厚度。在加工冷却水道过程中，两面加工过程中应当注重保持同心度。若头部发生拐角现象，而且不能够相互同心，然而在实际的使用过程中，相连的拐角处就会发生开裂[3]。
⑶磨削和电火花加工
磨加工时间容易使得金属表面出现局部过热现象，形成高的表面残余应力和组织变化等方面，可能会促使磨削裂纹的产生。同时原始组织发生预处理不当的情况时，碳化物偏析、晶粒粗大与回火不充分等方面都会导致磨削裂纹。所以在保证材质的状况下，应当注意选取合适的冷却液控制磨削加工冷却。电火花加工可以在发生淬火回火后的模具表面产生淬火马氏体的白亮淬硬层，其相应的厚度是由加工过程中电流强度与频率所决定的。
⑷热处理
热处理不当是引起模具发生早期失效的主要原因。热处理的变形现象主要是由热应力与组织应力导致产生的。如果应力超过屈服强度时，材料则会发生塑性变形，如果当应力超过强度极限时则会导致零件淬裂。铝压铸模具在具体的热处理时应当要重要一下几个方面。
①锻件在没有冷却到室温时，应当要实行球化退火。
②进行粗加工后与精加工过程之前，应当增加调质处理。
③进行淬火过程时应当注意钢的加热温度与保温时间以防止奥氏体粗化。
④进行热处理过程时应当注意型腔表面的脱碳和增碳。
⑤进行氮化过程时应当注意氮化表面不允许存在油污。
⑥进行两道热处理工序过程之间，当上一道温度下降到手能够触摸时则可以进行下道。
⑦使用静态淬火法、盐炉淬火与专用夹具淬火等各种方式从而减少热处理变形。
⑧跟踪采用先进热处理设备与工艺，能够提升模具表面光洁度，有利于控制热处理变形。
⑸生产操作
当铝压铸模具确定压射速度时，相应的速度不可以太高，速度过高会导致模具发生腐蚀与型腔与型芯上出现沉积物增多的结果，然而过低则会容易使得铸件发生缺陷[4]。所以对于铝压铸模最低压射速度应当为18m/s，相应的最大压射速度不应当大于53m/s，平均的压射速度应当为43m/s。模具在具体使用过程当中应当严格控制铸造工艺流程。在工艺允许范围之内，应当降低铝液的浇铸温度与压射速度，有利于提升模具预热温度。
4结束语
影响铝压模实质使用寿命的原因有许多，都涉及到多个具体方面，对于制造业领域而言， 应当正确地设计模具结构，精确地制造模具零部件，制定合理有效的热处理工艺标准[5]，按照工艺规范合理的使用模具，并且能够进行及时地维修维护，能够充分发挥出模具材料的相关性能，有效地提升铝压模质量与使用寿命。
参考文献：
[1]蒋昌生，熊员众.模具材料及使用寿命[M].江西人民出版社，1982.
[2]刘喻铭.金属热处理常见工艺技术五百种与质量分析防治及最新标准应用、常用参数速查实用手册[M].北方工业出版社，2006.
[3]QROTM90 Supreme. Alloy Digest ，1992（ 2） ： TS509
压铸模具范文4
压铸模设计之前，必须要有经过审核的压铸件的工程图样或者是压铸件的3D模型。这是压铸模具设计的第一步，也是关键一步。已经有了产品的三维模型，经过预处理，就可以对该压铸件进行压铸模设计了。
1.1模具的组装
（1）创建模具文件并加载参考模型
首先进入PTCCreoParametric2.0中的“铸造型腔”组件，并进行工作目录的设置（以便于后期的文件保存），然后创建一个名为“Bigan_Mold”的压铸模模具文件，最后选择“mmns_mfg_cast”作为压铸模设计的模板，至此完成了新模具文件的创建。进行组装加载参考模型时，在已建好的模具文件主界面中，选择“铸造”选项卡中的“”命令组的“”命令，根据臂杆压铸件的需要加载一个参考模型到该文件中。如果在加载参考模型的过程中，参考模型的主开模方向与系统的开模方向（即两蓝色箭头所指的方向）不一致，应调整参考模型的坐标系，使其与系统的开模方向相同，以便于后续压铸模的设计。
（2）收缩率的设置
在CreoParametric2.0中，软件系统提供了收缩率的设置命令。操作如下：主界面中选择“铸造”选项卡中的“收缩”命令组中的“按比例”或“按尺寸”进行收缩率的设置。在弹出的对话框中，输入收缩率数值，查表后再根据经验数据，取0.005，即完成收缩率的设置。
（3）创建夹模器
CreoParametric设计压铸模的过程中，创建夹模器的方法有多种，其中较常用的就是利用系统提供的命令，直接单击“铸造”选项卡中的“夹模器”命令组中的“”命令来进行夹模器的创建。在弹出的对话框中，选择模具原点并输入创建工件的X、Y、Z值（135、250、100），如有需要还可以在“自动工件”对话框中修改夹模器的形状、单位和平移夹模器等选项，直至符合要求为止，这样就完成了夹模器创建。在图4中长方体即为设置好的夹模器。要注意在模具组装过程中创建的模具文件、参考模型和工件都必须放置工作目录下。至此，压铸模的模具组装阶段就完成了。
1.2设计分型面
在压铸模具开发的整个过程中，其最为关键的部分就是分型面的设计，分型面好坏直接决定了压铸模具的结构形状是否合理，以及能否从模具中取出合格的压铸件。在PTCCreoParametric2.0的“制造”模块中的“铸造型腔”组件中，创建分型面的方法有很多，其中比较典型的有复制延伸曲面法、复制填充曲面法、复制合并曲面法，以及系统提供的两个特殊命令“裙边曲面”和“阴影曲面”等。
在压铸模的分型面设计过程中，具体使用哪种方法来设计分型面，需要根据压铸件的结构特点及模具设计人员的实际工作经验来选择最简单适用的方式进行。但是无论使用哪种方法，设计人员都必须首先要对压铸件的结构、材质进行细致分析，理清当前的压铸件的分型面在哪里，大致是什么形状，只有做到心中有数，才能借助软件快速、正确、合理地设计好分型面。
在分型面创建前，设计者需要在CreoParametric的压铸模模具文件中选择“铸模”选项卡的分型面命令组，首先进入分型面的创建模式，这样后续所创建的曲面，系统才能被识别为分型面，便于后期压铸模具设计中对分型面的处理。通过前面的分析研究，本文中臂杆的主分型面采用“复制”外表皮并“填充”孔方式，把得到的曲面边界“延伸”到工件的侧面，这时所得到的曲面即主分型面。
1.3创建模具元件和仿真开模
在完成分型面这个压铸模设计的关键步骤之后，接下来要为创建压铸模模具元件做准备工作，即生成模具体积块。根据创建的分型面，直接借助系统的“压铸”选项卡中的“铸造几何”命令组中“”命令，把夹模器（或模具体积块）分割为创建模具元件所需模具元件的形状。根据臂杆的结构特点和所创建的分型面，其压铸模的体积块共有4个部分，即由上、下模的2个主体积块和2个型芯体积块组成。
但模具体积块不是真正的实体特征，而是一个有体积无质量的曲面特征，需要使用“”命令，才能得到模具实体零件，即最后所需的凸、凹模和2个型芯模具元件。但这并不能完全保证所创建的压铸模的模具元件是合格正确的，因此为了检验拆模的正确性，在开模前利用“铸造”选项卡中的“元件”命令组提供的“创建铸件”命令，模拟将金属熔体注入完成的拆模模具元件中生产压铸成品的过程。
在这个过程中如果生产的压铸件成品与设计模型不同，或者是根本就无法完成“铸模”，这时模具设计人员则需要重新检查拆模所出现的问题，并重新修改前面的操作，直至正确为止。通过定义模具的开模距离和方向，即得到模具开模图CreoParametric2.0对于模具元件仿真开模还提供了“全部用动画演示”命令，为设计者更加形象逼真地了解模具元件组装后的状态、各模具元件的相对位置及压铸模工作时模具元件的相对运动过程提供了很大的帮助。
2结语
压铸模具范文5
关键词：低压铸造 液体金属 压力
中图分类号：TG2文献标识码： A
低压铸造与目前普遍应用的金属型铸造、压力铸造、熔模精密铸造等工艺相比，是一种新的特种铸造工艺。近些年来，它能立于诸传统特种铸造工艺之列，并且发展迅速，说明低压铸造工艺具有优于其他铸造工艺的独特之处。
1、低压铸造的原理和主要特点
低压铸造的基本原理为：在一密封的容器内，通入干燥的压缩空气，液体金属在气体压力的作用下沿升液管上升通过浇口进入型腔，并在保持气体压力的条件下完成铸件凝固，然后卸除容器内的气体压力，使升液管和浇口中未凝固的金属液回到容器中，已凝固的金属在铸型中形成所需的铸件[1]。如图1 所示。
图1低压铸造基本原理
铝合金车轮低压铸造工艺一直在不断改善，在浇道方面，陶瓷升液管的应用不但取消了升液管的加热器，而且增加了浇口的补缩效果，大大减少了浇口的堵塞；过滤网的应用，使铝液充型更加平稳，也减少了铸件的夹杂缺陷；在模具温度控制方面，利用热电偶测量的模具温度反馈给控制系统，自动打开或者关闭模具的风冷、水冷或者水雾冷装置，自动实现模具温度场的热平衡；在加压控制方面，通过PLC或者计算机以及压力传感器和比例阀，精确控制和重复再现加压参数。
2 铸造合金成分，
目前广泛使用的是Al-Si-Mg系合金系列，美国牌号是A356,欧洲称为 AlSi7Mg,相当于中国的ZL101A、日本的 AC4CH。材料成分见表1[2]。
表1材料成分
3浇注工艺参数的选择
低压铸造工艺主要是在气体压力作用下实现的，因此要合理的控制充型压力、充型速度、结晶压力、保压时间、浇注温度等工艺参数。铝合金车轮的铸造加压过程一般分为五个阶段：升液、充型、增压结晶、保压以及卸压放气。低压铸造加压过程示意图如图2。
图2 低压铸造加压过程示意图
3.1 升液
升液压力是指当金属液面上升到浇口附近所需要的压力。金属液在升液管内的上升速度应尽可能缓慢，这样有利于型腔内气体的排出，使金属液在进入浇口时不致产生喷溅，一般控制在30～70mm/s。
升液压力按式（1）计算：
P1=H1ρµ10-5（1）
式中 :P1――升液压力（MPa）;
H1 ――保温炉液面到浇口的距离(m);
ρ ――铝液密度（Kg/m3）;
µ――阻力系数，通常取1.1～1.5。
加压速度按式（2）计算：
V1= P1/t1 （2）
式中: V1――加压速度( MPa/s);
P1――升液压力（MPa）;
t1――升液时间（S）。
3.2充型
铝液从浇口进入型腔，直至型腔全部充满，即为充型阶段。充型速度要适当控制，原则是既有利于型腔中气体的排出，又不至于造成铸件冷隔，以及不引起铝液冲击形成二次氧化夹杂。
充型压力按式（3）计算：
P2=H2ρµ10-5 （3）
式中 :P2――充型压力（MPa）;
H2 ――保温炉液面到型腔顶部的距离(m);
ρ ――铝液密度（Kg/m3）;
µ――阻力系数，通常取1.1～1.5。
加压速度按式（4）计算：
V2= (P1-P1)/t2 （4）
式中: V1――加压速度( MPa/s);
P1――升液压力（MPa）;
P2――充型压力（MPa）;
t2――升液时间（S）。
3.3增压
金属液充满型腔后，再继续增压，使铸件的结晶凝固在一定大小的压力作用下进行，这时的压力叫结晶压力(0.1~0.25MPa)。
结晶压力越大，补缩效果越好，最后获得的铸件组织也愈致密。但通过结晶增大压力来提高铸件质量，不是任何情况下都能采用的。
3.4 保压
型腔压力增至结晶压力后，并在结晶压力下保持一段时间，直到铸件完全凝固所需要的时间叫保压时间。
保压时间不够，铸件未完全凝固就卸压，型腔中的金属液将会全部或部分流回，造成铸件“放空”报废
保压时间过久，浇口残留过长，降低工艺收得率，而且还会造成浇口“冻结”，使铸件出型困难
3.5卸压放气
铸件凝固完毕后，解除保温炉内的气体压力，使升液管和浇道中未凝固的铝液流回到保温炉中。
3.6模具温度与浇注温度
模具浇注之前应进行预热，预热温度的高低根据车轮铸件的复杂程度、车轮的尺寸大小及浇注温度而定，一般在250～300℃。
铝液浇注时，在保证铸件成形的前提下，浇注温度越低越好。浇注温度高，对铸件的成形有利，但铸件缩松倾向增大，结晶晶粒也粗大，严重影响了铸件的力学性能。当模具和浇注温度过低时，缩松倾向虽减小，但合金流动性大大降低，补缩能力也降低，容易出现冷隔、欠铸等缺陷，有时出现浇不足的现象。因此在生产中应根据铸件的特点和模具散热条件的不同，现在合理的浇注温度和模具温度。薄壁件的浇温和模具温度要高点，便于成形；厚壁件的浇温和模具温度低点，以减小收缩量。
参考文献
压铸模具范文6
[关键词]铝合金；转向器；壳体真空压铸；分析
中图分类号：TG249.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）11-0391-01
引言
转向器壳体是汽车转向器总成中的一个重要零部件，在汽车零部件中属于D类保安件，不仅要求产品外部的表面质量，而且要求铸件本身达到一定的强度。转向器壳体件的质量控制一直是铸造行业内的技术难题，而控制产品质量的关键是浇注系统的设计和铸造工艺参数的选择。
1.试验条件和方法
试验采用的铝合金为ADC12，在配有真空系统的300T冷室卧式压铸机上压铸成形，采用真空阀控制的真空压铸工艺。将真空阀安装在金属液最后填充的部位，以保证金属液在整个充型过程中模具型腔始终处于较高的真空状态.本试验中模具型腔的真空度控制在5-10kPa，其压铸过程为金属液浇入压射室后，当压射冲头封闭浇注口时，抽真空启动，型腔中的气体通过真空阀被真空系统迅速抽出。当金属液前端充填到真空阀时，由于金属液的压力作用，迫使真空阀关闭，因而避免了金属液进入真空系统.保压一段时间后，打开模具，取出铸件。压铸后，从铸件上切取试样，采用阿基米德原理测量试样的密度，并用HD1-1875型布洛维硬度计进行布氏硬度试验，压头直径为2.5 mm，载荷值为187.5 kg・N，保持载荷时间为30s.采用线切割从铸件上截取板状拉伸试样，试样标距为10 mm，厚度为2mm，宽度为4mm.在CSS-55100型电子万能试验机上进行室温力学性能试验，并采用OLYMPUS BX60型金相显微镜进行微观组织的观察.
2.转向器概述
在国外，汽车转向器产品及其生产方式的发展，基本与汽车整车的发展同步，因此很早就走上集团化、专业化、协作化之路。相比之下，我国转向器行业在管理方式和技术水平上，还存在很大的差距。专家认为，如不尽快改变这种局面，转向器行业就难以适应现代汽车工业的快速发展。转向器产品在国外已有100多年的历史。目前，世界生产齿轮转向器产量比较大的厂家有美国的天合（TRW）公司、德尔福沙基诺分部及福特威斯蒂昂公司及日本的KOYO公司、德国的ZF公司等，其中天合（TRW）公司的产量占世界总产量的1 5%左右，沙基诺、福特及KOYO公司各占1 1%―1 3%，ZF占2%左右。世界每年齿轮齿条转向器的产量近5000万套，这五个公司的产量之和占世界总产量的5 3%以上。据了解，国外先进的转向器公司在生产管理方面具有如下特点：
一是规模大，配套面广，并以低成本高质量为原则，在世界范围内组织大协作。如TRW公司每年可生产齿轮齿条转向器700多万套，为5―6个主机厂提供配套产品。二是冷拔料、钢管等原材料是由钢厂直接提供合格品，工厂不作材料改制及毛坯热处理等工作，转向器壳的压铸件毛坯一般也由专门的生产厂家提供。三是大批量、多品种生产，但一个工厂与另外一个厂一般不重复制作同样的零件，每种产品的产量在100万─350万件不等。还有个发展趋势是机械加工厂与装配厂分开，以利于改善环境、保证清洁度、提高产品质量，也便于生产协作。四是工厂的自动生产线和局部联线较多，劳动生产率较高，有的工厂1人可看2─3台设备。日本某些S家1人可同时看管8─10台机加设备。从国内转向器行业的生产现状及存在问题看，首先是国内企业的产品开发能力较弱，产品档次较低，轿车转向器还主要靠引进国外产品来满足为主机厂配套的需要。国内目前有3 0多家转向器生产企业，年产转向器在百万套左右，而能生产齿轮齿条转向器的只有上海汇众汽车制造公司、一汽转向机厂、沈阳转向机厂等少数企业。另外，没有足够的资金投入，使转向器产品的国产化跟不上我国轿车工业发展的需要。为此，一些大的厂家正在走与国外厂家合资建厂的道路。如上海汇众公司与德国ZF公司合资成立了上海ZF转向机有限公司，东风汽车公司传动轴厂与美国沙基诺公司建立了合资公司，一汽转向机厂与日本KOYO公司和伊藤忠商社合资等。
3.试验结果及分析
3.1 工艺参数对转向器壳体密度和性能的影响
在保证转向器良好成形的基础上，采用正交试验对真空压铸工艺参数进行了优化.在开模时间（10s）一定，型腔真空度为5-10kPa条件下，研究了浇注温度、模具温度和压射速度对转向器性能和组织的影响，通过分析可以看出，工艺参数对转向器铸件密度的影响主次顺序为：压射速度、浇注温度和模具温度，而对硬度的影响则是：模具温度、浇注温度和压射速度。真空压铸能够提高铸件的拉伸力学性能，真空压铸后的铸件拉伸力学性能为抗拉强度238.2 MPa，屈服强度179.8 MPa，伸长率3.5%。与普通压铸件相比，分别提高了12.6%、16%和45.8%.这是由于真空压铸时抽出了型腔中的空气，使得铸件中出现气孔缺陷的机率大大降低，改善了铸件的显微组织，提高了合金力学性能的缘故。
3.2 工艺参数对转向器壳体质量的影响
针对其中的优化水平A1B3C3和A2B1C1分别进行试验，执行第2种优化水平（即A2B1C1）的铸件表面质量更好，无冷隔及粘模现象，从宏观断口剖面看第2种优化水平的铸件气孔明显减少，铸件更加致密.然而分析后可以看出第1种优化水平下的铸件组织比较细小，初生Si相的尺寸明显小于第2种优化水平，但在局部却存在着一些气孔。明两种优化水平下铸件的含气量，实验取每种优化水平下3个铸件进行质量测量，并取平均值作为最终值。第1种优化水平下铸件的质量为995.6 g，第2种优化水平下铸件的质量为998.4 g，与第1种优化水平下的铸件相比，质量增加0.28%。
总结：总而言之，首先在开模时间（10 s）一定的条件下，工艺参数对转向器壳体密度的影响主次顺序为压射速度、浇注温度和模具温度，而对硬度的影响主次顺序为模具温度、浇注温度和压射速度。其次转向器壳体合适的真空压铸工艺参数为浇注温度680℃，模具温度140℃，压射速度3 m/s。真空压铸转向器壳体的力学性能能够达到抗拉强度238.2 MPa，屈服强度为179.8 MPa，伸长率为3.5%，布氏硬度为94 HBS。最后采用真空压铸工艺不仅能够明显改善压铸件的充型性能，提高铸件密度、表面光洁度及力学性能，减少气孔缺陷，而且明显提高了铸件的合格率.真空压铸转向器壳体的合格率可以达到95%，与普通压铸工艺相比，提高了35%。
参考文献
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