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铜业技术铜合金压铸的方法

2019/04/11 来源:达州信息港

导读

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铜合金压铸的方法?铜合金压铸的方法流程呢?我们来还是先来说下什么是铜合金吧。铜合金的定义非常简单,就是指以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。铜合金包括了青铜、黄铜、白铜等。铜合金压铸的方法有很多,各自又有自己的特点。除了铜合金压铸,还有铜合金铸造。那么铜合金压铸和铜合金铸造有什么区别吗?我们来说下铜合金的应用吧。一般铜合金应用在发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材等方面,应付范围非常广泛。铜合金除了分为白铜、青铜、黄铜之外,也可以根据材料形成方法分为铸造铜合金和变形铜合金。那么赶紧言归正传吧,我们来说下铜合金压铸的方法吧。

铜合金

铜合金压铸的定义:铜合金压铸指的是一种金属铸造工艺。铜合金压铸的特点是利用模具腔对融化的金属施加高压。模具通常是用强度更高的合金加工而成的,这个过程有些类似注塑成型。

铜合金压铸的优势:

1、的热强性及热稳定性;

2、的高温耐磨性;

3、的抗冷热疲劳性;

4、的韧性;

5、良好的机械加工性能;

6、良好的热传导。

铜合金压铸工艺流程:见下图1

图1:铜合金压铸工艺流程

铜合金压铸工艺的特点:

1、生产率极高,生产过程容易实现机械化和自动化。一般冷压室压铸机每八小时可压铸600~700次,热压室压铸机每八小时可压铸3000~7000次。而且一幅压铸模中的型腔往往不止一个,这样生产的压铸件数也就成倍地增加了。

2、铸件的尺寸精度高,其尺寸稳定、一致性好、加工余量少而且有很好的装配性。压铸件的精度可达IT11~IT13级,有时可达IT9级浴帘厂家
。表面粗糙度值一般为Ra0.8~3.2,达Ra0.4。一般压铸件只需对少数几个尺寸部位进行机械加工,有的零件甚至于不需机械加工就可直接装配使用。这样材料利用率高,可达60%~80%,毛坯利用率达90%。

3、铸件组织致密,具有较高的强度和硬度。由于压铸时金属液是在压力下凝固的,又因高速充填,冷却速度极快,使铸件表面生成一层冷硬层(约0.3~0.8mm),该层的金属晶粒细小,组织致密。所以压铸件强度和硬度较高,坚实耐磨。当压铸件壁厚适当且均匀时,其强度更高。

4、可以压铸形状复杂、轮廓清晰的薄壁深腔铸件,因为金属液在高压下能保持高的流动性。压铸件小壁厚锌合金可达到0.3mm。小铸出孔径为0.7mm,可铸螺纹的小螺距为0.75mm。

5、镶铸法可省去装配工序,简化制造工艺。在压铸件的特定部位上可以直接嵌入所需的其他材料的制件,例如磁铁、铜套、绝缘材料等嵌件以满足特殊要求,既省去了装配工序,又简化了制造工艺。

6、铸件内部有气孔存在,但一般仍能满足使用要求。由于金属液充填速度极快,充填时卷入型腔中的气体很难完全排除,致使压铸件内常有气孔及氧化夹杂物存在,从而降低了压铸件的质量。因此,一般压铸件不能进行热处理,也不宜在高温下工作。同样,也不希望进行机械加工,以免铸件表层下的气孔露出来。

7、压铸机的压室和压铸模型腔的材料限制了压铸合金的种类。高熔点的黑色金属因其压铸模使用寿命短而目前难以在实际生产中压铸。在同一种合金中,又有牌号限制,这是因为压铸过程的特点,如激冷、收缩应力、成型时的充填条件等造成的。

8、压铸件的尺寸受压铸机锁模力及装模尺寸的制约,故大型压铸件的生产受到限制。目前大型压铸机有所发展,大型零件的压铸问题正逐渐得到解决。

9、压铸工艺只适用于大批量生产。由于压铸机价格高,压铸模制造费用高、工时长、维修费用也高,故生产总成本高,不宜小批量生产。

铜合金压铸的方法先不说,我们来介绍下压铸的方法分类:见下表

铜合金压铸分类的方法说明铜合金压铸分类的方法说明

按压铸材料分单金属压铸目前主要是非铁合金压铸按压铸机分热室压铸压室浸在保温坩埚内。

合金压铸铁合金压铸冷室压铸压室与保温炉分开。

非铁合金压铸按合金状态分全液态压铸常规压铸。

复合材料压铸半固态压铸一种压铸新技术。

铜合金压铸的过程:铜合金压铸过程是由压铸机来实现的,压铸机分热压室压铸机和冷压室压铸机两大类。

铜合金压热室铸机的原理:铜合金热压室压铸机的压室通常浸没在坩埚的金属液中,如图2所示。压铸过程中,金属液在压射冲头上升时通过进口进入压室;压射冲头下压时,金属液沿着通道经喷嘴充填压铸模型腔,待金属液冷却凝固成型后,压射冲头上升,此时开模取出铸件,完成一个压铸循环。

图2:铜合金压热室铸机原理

铜合金压冷室铸机的原理:铜合金冷压室压铸机的压室与保温坩埚是分开的,压铸时由人工用料勺从保温坩埚内舀取金属液浇入压室后再进行压铸。根据压铸模与压室的相对位置不同,冷压室压铸机又可分为立式、卧式、全立式三种。

1、立式冷压室压铸机的基本原理:压室与压射机构处于垂直位置,压铸过程如图3所示。浇入压室中的金属液被反料冲头托住,以防止金属液流入型腔。当压射冲头下压快要接触金属液面时,反料冲头突然下降让出喷嘴入口,金属液在压射冲头的作用下充填型腔并使压铸件在压力下冷却凝固。。。压射冲头在完成金属液充填型腔并保压后返回。反料冲头上升切断余料并将其推至压室的上沿,以便去除余料。。反料冲头返回,动定模分开,取出压铸件,完成一个压铸循环。

图3:立式冷压室压铸机的基本原理

2、卧式冷压室压铸机的基本原理:压室与压射机构处于水平位置,压铸过程如图4所示。压铸过程中,金属液从加料口浇入压室,压射冲头向前运动,推动金属液使之经浇道充填模具型腔。金属液在压力下冷却凝固,然后开模,取出带着浇注系统和余料的压铸件,完成一个压铸循环。

图4:卧式冷压室压铸机的基本原理

3、全立式冷压室压铸机的基本原理:全立式冷压室压铸机的合模机构和压射机构垂直布置。它又分上压式和下压式两种。上压式压铸原理如图5()所示。压铸过程是先加料后合模,然后压射冲头由下向上运动将金属液通过浇注系统压入型腔。下压式压铸原理如图5(b)所示。合模后,将金属液浇入压室中,依靠下冲头底部弹簧弹力,由下冲头托住金属液,防止其在重力的作用下流入型腔。当上冲头下压时,通过金属液推动下冲头,下冲头下降,让出浇道,金属液在上冲头的压力作用下充填型腔。

图5:全立式冷压室压铸机的基本原理

铜合金压铸模的作用:压铸时,压铸模、压铸机、压铸合金通过压铸工艺参数的相互联系协调,共同完成压铸件的压铸成型过程。压铸模在压铸生产过程中的作用如下

1、确定浇注系统,特别是内浇口位置和导流方向以及排溢系统的位置,它们共同决定着熔融金属的填充条件和成型状况;

2、压铸模是压铸件的复映,决定了压铸件的形状和精度;

3、模具成型表面的质量直接影响压铸件的表面质量以及脱模阻力的大小;

4、在压铸成型后,保证压铸件顺利从压铸模中脱出,且推出模体后,应无变形、破损等现象的发生;

5、模具具备的强度和刚度承受压射力以及内浇口速度对模具的冲击;

6、在压铸过程中,控制和调节模具的热交换和热平衡;

7、限度发挥压铸机成型效率。

铜合金压铸模设计的基本原则:

1、充分了解压铸件的用途和与其它结构件的装配关系,并根据压铸件的结构特点、使用性能,在模具设计时分清主次,突出模具结构的重点以及结合模具加工的工艺性,合理选择模具的分型面、型腔数量和布局形式、压铸件的推出形式和侧向脱模形式。

2、了解现场模具实际的加工能力,如现有的设备和可协作单位的装备情况,以及操作人员的技术水平,结合实际地设计出符合现场加工能力的模具结构形式。

3、模具应适应压铸生产的各项工艺要求,选择符合压铸工艺要求的浇注系统和排溢系统,特别是内浇口位置、内浇口速度和液流方向,应使金属液流动平稳、顺畅,并有序地排出型腔内的气体,以达到良好的填充效果和避免压铸缺陷的产生。

4、在保证压铸件质量稳定和安全生产的前提下,压铸模应具备:

①、结构简单、先进合理,运行准确可靠,减少操作程序。

②、操作方便,安全快捷,易损零件拆卸方便,便于维修,制造成本低。

③、有较高的压铸效率,实现充模快、开模快、脱模机构灵活可靠以及自动化程度高等特点。

5、模具结构件应满足机械加工工艺和热处理工艺的要求。选材适当,尤其是各成型零件和其它与金属液直接接触的零件,应选用优质耐热钢,并进行淬硬处理,使其具有足够抵抗热变形能力、疲劳强度和硬度等综合力学性能以及耐蚀性能。

6、应充分考虑模具温度变化对相对滑动部位的配合精度带来的影响。

7、模具设计应在可行性的基础上,对经济性进行综合考虑。

①、模具总体结构力求简单、实用,综合造价低廉。

②、应选取经济、实用的尺寸配合精度。

③、注意减少浇注系统余料的消耗量。

8、设法提高模具的使用寿命。

9、掌握压铸机的技术特性,充分发挥压铸机的技术功能和生产能力。模具安装应方便、可靠。

10、模具设计时应留有充分的修模余地。

11、模具应尽可能采用标准化、通用化零件,以缩短模具设计和制造周期,方便管理。

12、模具设计完成后应进行评审,广泛听取各方面的意见,吸收有益的建议,对模具结构加以充实和完善。

铜合金压铸模结构设计:结构设计是在工艺设计的基础上,确定压铸模总体结构和各个零件的细节和技术要求。其内容包括:

1、压铸模总体结构设计;

2、压铸模结构的细节设计;

3、压铸模的校核。

铜合金压铸技术的发展趋势:由于采用压铸成型技术,对企业有其积极和明显的经济效益。今后铜合金压铸成型技术的发展方向为

1、压铸成型技术向智能化方向发展。

2、研发压铸新材料移动电玩城
,满足工业技术进步的需要。

3、研发新式压铸设备,提高自动化水平。

4、发展新型检测技术。

5、发展压铸新技术,改善和提高压铸工艺水平。

6、提高压铸模寿命,降低生产成本,以解决黑色金属压铸问题。

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