相關搜索: 工藝, 壓鑄, 參數, 調整 甯波久騰車燈電器有限公司 張玉玺
摘要 相信許多壓鑄同仁都熟知壓鑄模具工藝參數的計算與工藝調整，但是在實際進行工藝調整之前，往往不願計算，而是憑經驗，久而久之，便可能會走向誤區。可能會花大量時間去移動吉制點，也可能會在成型不佳時，一味地提速加壓。即使解決了成型問題，也往往會忽略模具使用的合理性問題。針對目前國内壓鑄行業使用非實時監控壓鑄機居多這
一現狀，精确計算合理設定壓鑄參數尤爲重要。 關鍵詞 壓鑄模具 調節吉制點 調節壓射速度 調節增壓
1 引言：
在壓鑄過程中，通常的壓射功能爲：慢壓射，一級快壓射，二級快壓射和增壓。其中一級快壓射主要用于錘頭跟蹤，但也可用于由慢到快的過渡壓射，根據客戶及鑄件的需要，強調使用過渡壓射時，也可做到錘頭跟蹤單獨控制（此爲特供機），增壓與二級快壓射相連，
大噸位的壓鑄機增壓起始吉制獨立控制。
2壓射過程分析 2.1壓鑄件特點
圖1 門鎖支架壓鑄件
門鎖支架壓鑄件(材料：ADC12)，如圖1所示
結合DCC160壓鑄機。
系統壓力爲140kg/cmsup2;時的空打速度6m/s。
錘頭直徑Φ50，空壓射行程320mm。
平均壁厚:2mm。
鑄件重量150g（内澆口以上）。 澆鑄全重:330g（含澆排系統）。 鑄件投影面積約爲：11X7=77cmsup2;。 澆注總投影面積約爲：77X200%=154cmsup2;。 内澆口截面積爲：27X1.1+18X1.7=60.3mmsup2;。
2.2壓射分析
如圖2所示，通常的壓鑄過程由四步組成: 第一步以慢壓射封住入料口，以防鋁液溢出。 第二步以一級快壓射讓鋁液充填至内澆口位
置。
第三步以二級快壓射讓鋁液充滿型腔。
第四步以增壓将鑄件壓實。
前進限吉制 二級快壓射吉制 一級快壓射吉制 後退限吉制 對應控制點 對應控制點 對應控制點 對應控制點
圖2 壓鑄過程圖示 3吉制點确定
① △1點對應入料筒的B點，當采用短入料筒時，△1向△2方向移動，同時△1始終保持
對應B點。
② △2點:當料溫低或充填率低亦或薄壁鑄件時，△2接近對應A點，反之接近△3點。 ③ △3點:通過計算LH來确定，通常錘頭壓射到△3點時，合金液達到G點，如果需要提
前及滞後充填， 那麽△3點需要相應右移及左移。
④ △4點: 一般設定在突出分型面10-20mm位置，有時也可設定在模具分型面的對應位置，
但是因射出行程超限不得不加長分流錐結構時，△4點也可設定在分型面右側，總之，調整原則：a位置設置不能超出射出行程允許範圍；b位置設置可确保錘頭能順利複位。
⑤ 爲了确定△3點，需要計算LH
M=AP*LH*ρ-------------------------------------⑴
M:鑄件重量(内澆口以上，含集渣包)
AP:錘頭截面積 ρ:合金液體密度 将數值代入公式⑴:150=3.14*Rsup2;*LH*ρ=3.14*2.5²*LH*2.5
求得LH=3.06cm 4壓射過程之速度确定 4.1慢壓射速度VS
VS的大小一般以合金液不從入料口溢出爲原則，通常VS爲0.2-0.4m/s之間爲宜(可不做調
整)。
4.2一級快壓射速度VL
一級快壓射速度的确定需要考慮錘頭跟出及過渡性速度兩種情況 充填率∮=M總 / AP*LK*ρ--------------------------⑵
M總:包括澆排系統在内的鑄件總重量
AP:錘頭截面積 LK:空壓射行程
∮=(330/0.785*5sup2;*32*2.5)*100%=21%(标準30%-70%)
充填高H=(D/2)*(1.66*∮+0.17)------------------⑶
H=(50/2)*(1.66*0.21+0.17)=13mm
一級快壓射速度：
VL=0.2* {(D-H)*(1-∮)/(1+∮)}1/2 ---------⑷ VL=0.2* {(50-13)*(1-0.21)/(1+0.21)}1/2=0.98m/s
4.3二級快壓射速度的确定及對應二級快壓射速度的手輪調節:
二級快壓射速度VD的大小取決于模具界限速度VPC和壓鑄機實打速度VP 。模具界限速度
和壓鑄機實打速度又取決于充填時間t，内澆口速度Vg，系統壓力Pa
充填時間:t=(7/1000)*Tsup2; (經驗公式)---------------⑸
T:鑄件平均壁厚 t=(7/1000)*2sup2;=0.028(s)
内澆口速度：
Vg*t*Ag*ρ=M------------------------------⑹
M:鑄件重量（内澆口之上含集渣包）
Vg*0.028*60.3*0.0025=150 Vg=35500mm/s=35.5m/s(内澆口最小速度)
錘頭實打速度：
Qg=QP(合金液通過任何截面的流量相等)
Qg：内澆口處的流量
QP：錘頭處的流量（入料筒處流量）
Ag*Vg=AP*VP -------------------------------⑺
60.3*35.5=0.785*50sup2;*VP VP=1.1m/s(此爲最小錘頭速度)
VP≧1.1m/s 取VP=1.5m/s(模具所需)
模具界限速度:
當Pa=140kg/cmsup2; (系統壓力)
VPC=550*(Pa*AS*Agsup2;/AP³)1/2 ------------------⑻
VPC=550*{140*0.785*10sup2;*0.6²/(0.785*5²)³}1/2=3.97 m/s
計算最大實打速度，調節系統壓力，優化系統: VP={(VD2*VPC2)/( VD2+VPC2)}1/2---------------- -⑼
VP={(62*3.972)/( 62+3.972)}1/2=3.31 m/s(壓鑄機所能提供的最大實打速度)
3.31遠大于1.5 說明能量有過剩。即Pa不需要取140kg/cmsup2;
當Pa=100 kg/cmsup2;時: VPC=3.97*(100/140)1/2=3.35 m/s 此時空打速度V0=6*(100/140)1/2=5 m/s
VP={(52*3.352)/( 52+3.352)}1/2=2.78 m/s(壓鑄機所能提供的最大實打速度)
通過比較可知:降低系統壓力讓壓鑄機與壓鑄模系統更匹配
設定速度：
由公式⑼:VP={(VD2*VPC2)/( VD2+VPC2)}1/2可以導出: VD={(VPC2*VP2)/( VPC2-VP2)}1/2------------------⑽
當VP =1.5m/s時 可得出二級快壓射設定速度:
VD={(3.352*1.52)/( 3.352-1.52)}1/2=1.68m/s
設定速度之手輪設置:
當Pa=100 kg/cmsup2;時，壓鑄機最大空打速度爲5 m/s，手輪最大調節數爲12圈，
每圈有12格。
也就是說：設定速度爲1m/s時，手輪相應需要調節的格數=(12*12/5)=28.8。
當設定速度爲1.68m/時，對應手輪需要調節格數=28.8*1.68=49格
手輪需要從零旋轉:4圈1格
5增壓确定 增壓計算：
P取80MPa時
脹型力=A總*P=154*80=123.2(T)
根據力學原理可知：錘頭部，射出缸，增壓缸三段受力相等，由此可得出公式⑾，⑿
AP * P = AZ * PZ ----------------------------⑾
AP：錘頭截面積（錘頭直徑爲Φ5cm）； P：錘頭處合金液壓射比壓，此時設定爲
80MPa
AZ：增壓缸截面積（增壓缸直徑爲Φ16cm）；PZ：增壓缸需設置的壓力
0.785*52*80MPa=0.785*162*PZ PZ=7.81 MPa (增壓缸需設置的壓力)
AP * P = AS * PS ----------------------------⑿
AP：錘頭截面積（錘頭直徑爲Φ5cm）； P：錘頭處合金液壓射比壓，此時設定爲
80MPa
AS：射出缸截面積（射出缸直徑爲Φ10cm）；PS：射出缸壓力表顯示值
0.785*52*80MPa=0.785*102*PS PS =20 MPa （射出缸壓力表顯示值）
增壓設置：
通過查看射出缸壓力表（大表）讀數核實射出壓力是否爲20MPa，如數據不符，需要調整增壓儲能器的壓力。另外，原則上增壓流量手輪從3圈調起，充填時間允許時，可調小增壓
流量，否則反之。
觸發壓力一般爲50kg/cm2。充填時間允許時也可調小觸發壓力，否則反之。
6實例效果分析：
通過對門鎖支架壓鑄件生産工藝參數的計算，結合壓鑄生産過程中出現的現象，找出該壓鑄件在生産過程中存在的問題，并對存在的問題實施改善，改善後問題得到了解決，
與計算分析出的結果相吻合。
（1）充填速度偏高
當VP=1.5m/s時，通過公式: Ag * Vg = AP * VP ，即: 60.3*Vg=0.785*502*1.5 求得内澆口的充填速度:Vg = 48.8 m/s 。盡管速度在内澆口的标準充填速度爲20-60 m/s範圍之内，從條件優化的角度來看，說明内澆口速度較大，也可以說：内澆口截面積較小。
門鎖壓鑄模内澆口處的龜裂現象也證實了這一點。
改善對策：将内澆口截面積增大至81 mmsup2;時，則Vg =36.3 m/s 結果證實壓鑄條件也
得到優化。 （2）内澆口分布欠佳
主澆道分支的内澆口較薄，流量偏低，不但易形成紊流，而且由于旁支澆口的流量偏大，
造會成分型面過早被封閉，排氣不暢，影響鑄件質量。
改善對策:将内澆口厚度由1.1mm和1.7mm均改成1.8mm，結果證實成型得到改善。
（3）充填率偏低
标準充填率一般在30%-70%之間，過低過高都會影響澆注。門鎖支架原設計充填率偏低，裹
氣較嚴重。
改善對策：将錘頭直徑改爲Φ40時，∮=M總/ AP*LK*ρ*100%=(330/0.785*4sup2;*32*2.5)*100%=33%
充填率得到提高，解決了充填時的裹氣問題
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