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            壓鑄工藝參數的設定和調節

            2019-05-24 09:39:35

            壓鑄生產中機器工藝參數的設定和調節直接影響產品的質量。一個參數可能造成產品的多個缺陷,而同一產品的同一缺陷有可能與多個參數有關,要求在試壓鑄生產中要仔細分析工藝參數的變化對鑄件成形的影響。壓鑄生產廠家通常由專人設定和調節機器參數。

            一、臥式冷室壓鑄機主要工藝參數的設定和調節

            下面以力勁機械廠有限公司生產的DCC280 臥式冷室壓鑄機為例,說明壓鑄生產中主要工藝參數的設定。

            1. 主要工藝參數的設定

            (1)射料時間:射料時間大小與鑄件壁厚成正比,對于鑄件質量較大、壓射一速速度較慢且所需時間較長時,射料時間可適當加大,一般在2s 以上。射料二速沖頭運動的時間等于填充時間。

            (2)開型(模)時間:開型(模)時間一般在2s 以上。壓鑄件較厚比較薄的開型(模)時間較之要長,結構復雜的型(模)具比結構簡單的型(模)具開型(模)時間較之要長。調節開始時可以略為長一點時間,然后再縮短,注意機器工作程序為先開型(模)后再開門,以防止未   冷卻的鑄件噴濺傷人。

            (3)頂出時間:在產品充分凝固成型且不粘模的前提下,盡量減短頂出時間,一般在0.5s以上。

            (4)頂回時間:在能順利地取出鑄件的前提下盡量減短頂回時間,一般在0.5s以上。

            (5)儲能時間:一般在2s 左右,在設定時操作機器作自動循環運動,觀察儲能時間結束時,壓力是否能達到設定值,在能達到設定壓力值的前提下盡量減短儲能時間。

            (6)頂針次數:根據型(模)具要求來設定頂針次數。

            (7)壓力參數設定在機器能正常工作,鑄件產品質量能合乎要求的前提下,盡量減小工作壓力。

            選擇、設定壓射比壓時應考慮如下因素:

            1)壓鑄件結構特性決定壓力參數的設定。

            ①壁厚:薄壁件,壓射比壓可選高些;厚壁件,增壓比壓可選高些。
            ②鑄件幾何形狀復雜程度:形狀復雜件,選擇高的比壓;形狀簡單件,比壓低些。
            ③工藝合理性:工藝合理性好,比壓低些。

            2)壓鑄合金的特性決定壓力參數的設定

            ①結晶溫度范圍:結晶溫度范圍大,選擇高比壓;結晶溫度范圍小,比壓低些。
            ②流動性:流動性好,選擇較低壓射比壓;流動性差,壓射比壓高些。
            ③密度:密度大,壓射比壓、增壓比壓均應大;密度小,壓射比壓、增壓比壓均選小些。
            ④比強度:要求比強度大,增壓比壓高些。

            3)澆注系統決定壓力參數的設定

            ①澆道阻力:澆道阻力大,主要是由于澆道長、轉向多,在同樣截面積下、內澆口厚度小產生的,增壓比壓應選擇大些。
            ②澆道散熱速度:散熱,壓射比壓高些;散熱速度慢,壓射比壓低些。

            4)排溢系統決定壓力參數的設置

            ①排氣道分布:排氣道分布合理,壓射比壓、增壓比壓均選高些。
            ②排氣道截面積:排氣道截面積足夠大,壓射比壓選高些。

            5)內澆口速度要求速度高,壓射比壓選高些。

            6) 溫度合金與壓鑄型(模)溫差大,壓射比壓高些;溫差小,壓射比壓低些。

            (8)壓射速度的設定

            壓射速度分為慢壓射速度(又稱射料一速)、快壓射速度(又稱射料二速)、增壓運動速度。

            慢壓射速度通常在0.1~0.8m/s 范圍內選擇,運動速度由0逐漸增大,快壓射速度與內澆口速度成正比,一般從低向高調節,在不影響鑄件質量的情況下,以較低的快壓射速度即內澆口速度為宜。

            增壓運動所占時間極短,它的目的是壓實金屬,使鑄件組織致密。增壓運動速度在調節時,一般觀察射料壓力表的壓力示值在增壓運動中呈一斜線均勻上升,壓鑄產品無疏松現象即可。

            (9)一速、二速轉換感應開關的位置調節原則

            1)一速、二速運動轉換應該在壓射沖頭通過壓室澆注口后進行
            2)對于薄壁小鑄件,一般一速較短、二速較長
            3)對于厚壁大鑄件,一般一速較長,二速較短
            4)根據鑄件質量(如飛邊、欠鑄、氣泡等)調節轉換點。

            (10)金屬液溫度的調節合金液溫度可從機器電氣箱面板上顯示和設定。各種合金液其澆注溫度不相同,同一壓鑄合金不同結構的產品,其厚壁鑄件比薄壁鑄件澆注溫度要低。

            (11)澆注量的選擇所選擇的每次澆注量應使所生產出來的產品余料厚度在15~ 25mm 范圍為宜,并要求每次合金液的舀取量要穩定。

            (12)模溫的控制模溫是指壓鑄型(模)合型(模)時的溫度,對于不同的合金液,其模溫溫度不同,一般以合金凝固溫度的1/2為限。在壓鑄生產中重要的是型(模)具工作溫度的穩定和平衡,它是影響壓鑄件質量和壓鑄效率的重要因素之一。

            機器液壓系統各個動作的工藝參數,如壓力、速度、行程、起點與終點,各個動作的時間和整個工作循環的總時間都有   的技術參數,要求調試人員   要熟悉機器技術性能,根據液壓系統圖認真分析所有元件的結構、作用、性能和調試范圍,搞清楚液壓元件在設備上的實際位置,并了解機械、電氣、液壓的相互關系。

            2. 主要工藝參數的調節

            (1)機器在調節時應注意的事項

            1)只能調節機器使用說明書上指出的可調參數。調壓時應按使用說明書的要求進行,不準大于規定的壓力值,盡量防止調壓過高,而致使油溫或損壞元件。
            2)不準在執行元件(液壓缸、液壓馬達)運動狀態下調節系統工作壓力。
            3)調壓前應先檢查壓力表是否損壞,若有異常,待壓力表換后再調節壓力。
            4)調壓前,先把所要調節的調壓閥上的調節螺母放松,調壓后,應將調節螺釘的緊固螺母擰緊,以免松動。

            (2)主要工藝參數的調節技能

            1)開、合型(模)慢速段的調節開型(模)和合型(模)慢速段的速度統一由慢速油閥左側的調節螺釘控制。順時針旋緊螺釘,則開、合型(模)慢速段速度減慢,逆時針旋松螺釘,則開、合型(模)慢速速度加快。調節合適后,將固定螺母擰緊。

            2)開、合型(模)常速(即)段的調節

            ① 開型(模)常速段速度由開、合型(模)換向閥右側的調節螺釘控制。順時針旋緊螺釘,則速度減慢,逆時針旋松螺釘,則速度加快。調節合適后,將固定螺母擰緊。

            ② 合型(模)常速段速度由開、合型(模)換向閥左側的調節螺釘控制。順時針旋緊調節螺釘,則合型常速段速度減慢,逆時針旋松調節螺釘,則合型常速段速度加快。調節合適后,將固定螺母擰緊。

            3)低壓大流量泵壓力的調節

            起動機器作自動循環運動,用手旋轉雙泵流量控制閥上的調節螺釘,可調節低壓壓力到   值(一般5×106Pa(50bar)左右),低壓壓力值從低壓壓力指示表上讀出。調節合適后,將固定螺母擰緊。

            4)射料二速工作壓力的調節

            射料二速工作壓力由控制二速壓力的調節螺釘調節,用手旋轉減壓閥上的調節螺釘可調節壓力大小,其壓力示值從射料二速壓力表中讀出,此壓力即為二速射料運動中的射料壓力。DCC400臥式冷室壓鑄機具體調節步驟如下:

            ① 先旋松截止閥上調節螺釘,使二速蓄能器卸荷后再旋緊。
            ② 旋松減壓閥調節螺釘上的緊固螺母。
            ③ 一邊用手按住起壓按鈕,一邊慢速調節減壓閥上調節螺釘,觀察壓力表上指針到所需要的示值(值1.4×107Pa(140bar))為止。
            ④ 將減壓閥調節螺釘上的緊固螺母擰緊。

            5)增壓運動工作壓力的調節

            增壓運動工作壓力由控制增壓蓄能器的減壓閥上的調節螺釘調節。用手旋轉減壓閥上的調節螺釘,可調節其壓力大小,其壓力示值從增壓壓力表中讀出。DCC400 臥式冷室壓鑄機增壓壓力具體調節步驟如下:

            ① 先旋松截止閥上調節螺釘,使增壓蓄能器卸荷后再旋緊.
            ② 旋松減壓閥調節螺釘上的緊固螺母。
            ③ 一邊用手按住起壓按鈕,一邊調節減壓閥上調節螺釘,觀察壓力表指針到所需要的示值為止。
            ④ 將減壓閥調節螺釘上的緊固螺母擰緊。

            6)增壓控制蓄能器壓力的調節

            ① 先旋松截止閥上調節螺釘,使增壓控制蓄能器卸荷后再旋緊。
            ② 旋松減壓閥調節螺釘上的緊固螺母。
            ③ 一邊用手按住起壓按鈕,一邊調節減壓閥上調節螺釘,順時針旋轉螺桿,壓力增大;逆時針旋轉螺桿,壓力減小,觀察壓力表指針到所需要的示值(6×106Pa(60bar)為止。
            ④ 將減壓閥調節螺釘上的緊固螺母擰緊。

            7)射料一速速度的調節射料一速運動速度由一速可調插裝閥左側控制,調節其螺桿可改變一速運動速度:順時針旋轉螺桿,速度減??;逆時針旋轉螺桿,速度增大。

            8)射料二速速度的調節

            射料二速的速度大小由二速插裝閥上的調節手輪控制,用手旋轉手輪可獲得不同的速度:順時針旋轉手輪,速度減??;逆時針旋轉手輪,速度增大。

            9)增壓速度的調節增壓速度的大小由插裝閥上的調節手輪控制,用手旋轉手輪可獲得不同的速度:順時針旋轉手輪,速度減??;逆時針旋轉手輪,速度增大。

            10)射料回錘速度調節射料回錘運動的速度由射料可調換向閥右側控制,調節其螺桿可改變回錘運動速度:順時針旋轉螺桿,速度減??;逆時針旋轉螺桿,速度增大。

            11)一速、二速運動行程的調節一速、二速運動行程的長短由二速感應開關的位置決定,兩段行程的長短影響鑄件的成形質量,例如欠鑄、飛邊、氣泡等,一般在試壓鑄生產中根據產品質量作調節。

            二、熱室壓鑄機壓鑄工藝參數的設定和調節

            1. 主要工藝參數的設定

            (1)壓射沖頭慢壓射速度

            慢壓射速度盡可能低,以減少由于液態金屬在流通過程中的摩擦和揣流而引起的壓力損失。同時可以保持金屬液與壁面的接觸,避免空氣的混入,建議取壓鑄機壓射速度的25%~ 35% 。壓射時間在0.5~ 2 s 之間, 時間過長, 易在噴口處出現金屬冷凝現象。

            (2)壓射沖頭快壓射速度(二速)起始點的設定快壓射速度起始點的設定液態金屬到達內澆口之前其流動速度能夠達到所需數值( 模具設計階段已設定)。根據壓鑄機型號和模具的不同,起始點位置通常從壓射沖頭起始點向下10 ~70 mm。

            起始點過晚時, 鑄件型腔的一部分是在低速條件下填充, 表面質量受到嚴重影響。過早時,排氣不充分, 且蓄能器的能量被提前使用,影響鑄件質量。一速轉二速的轉折點的理想位置是在金屬液平穩地移動到模具入水口附近。

            (3)快壓射速度( 二速) 的設定

            金屬液填充型腔形式以霧化狀充填為狀態,這時金屬液在澆口處進入型腔的速度大于35m/s。對于薄壁鑄合金鑄件要達到45 ~60 m/s。

            (4)填充時間的設定

            為獲得表面光滑和輪廊清晰的鑄件,要求在極短的時間內充填滿整個工件型腔。根據鑄合金工件的特征, 填充時間應在6 ~ 40 ms內。當壓鑄件為機械工件或鑄件表面需要電鍍時, 其填充時間應小于20 ms,噴漆件小于40 ms。

            (5) 壓鑄比壓的設定

            薄壁件、電鍍件、承載件、復雜件壓鑄比壓應選高些;澆道阻力大,澆道長,轉向多,比壓應選大些,內澆口速度要求高,壓鑄比壓應選擇大些。一般鑄件應選13 ~ 20 MPa ,要求高的鑄件在20 ~ 30 MPa范圍。

            (6) 保壓時間與保壓比壓的設定

            保壓時間長,降低生產速度,影響生產;保壓時間短,使鑄件在凝固過程中的收縮得不到充分的補償,降低鑄件的機械性能,保壓時間是根據壁厚和觀察內澆口處是否出現空洞而定,一般應大于0.5 s。

            保壓比壓太高,易出現飛邊;保壓比壓太低,鑄件易形成空隙,正常的保壓比壓在14~35 MPa。

            2. 主要工藝參數的調節以力勁熱室壓鑄機為例介紹主要參數調節方法。

            (1) 開型、合型慢速的調節

            開型和合型慢速統一由慢速油閥右側的調節螺釘控制。順時針旋緊螺釘,則開、合型慢速加快,逆時針旋松螺釘,則開、合型慢速減慢。調節合適后,將固定螺母擰緊。

            (2) 開型、合型常速的調節

            1) 合型常速由慢速油閥左側的螺釘控制。調節螺釘順時針旋緊,則合型常速減慢,調節螺釘逆時針旋松,則合型常速加快。調節合適后,將固定螺母擰緊。

            2)合型常速符合要求之后,可調節開型常速。開型常速由開型常速油閥一側的螺釘控制。順時針旋緊螺釘,則開型常速減慢,逆時針旋松螺釘,則開型常速加快。調節合適后,將固定螺母擰緊。

            (3) 射料壓力的調節

            1)設定射料壓力:

            ① 將減壓閥調節手輪逆時針旋轉,使減壓閥調節螺釘旋松至位置,(這時減壓閥調節的輸出壓力值小)。

            ② 將截止閥(俗稱卸油閥) 調節手輪逆時針旋轉至全部打開位置,讓油壓系統的壓力油通過卸油閥全部流回油箱,觀察射料壓力表壓力指示為0 后,將卸油閥調節開關順時針旋轉至卸油閥全部關緊。

            ③ 調整主電箱面板上的總壓撥碼數值, 該數值所對應的高壓油路的壓力應大于或等于所要求的射料壓力。

            ④ 起動液壓泵。

            ⑤按住起壓按鈕,同時慢慢的將減壓閥調節手輪向順時針方向旋轉,使減壓閥調節螺釘旋緊(注意每次轉動不應超過1/6 圈),觀察射料壓力表指針所指示的壓力值。調節減壓閥直至壓力表指針指示所需的壓力后停止,并松開起壓按鈕。

            ⑥ 壓力指針應保持在所需壓力指示值上,然后將減壓閥固定螺母擰緊。

            調節射料壓力:起動液壓泵,調節卸油閥(增大射料壓力時旋緊,減小射料壓力旋松),然后慢慢旋轉減壓閥調節手輪即可調高或調低射料壓力,從射料壓力表上讀取示值。

            (4)射料速度、回錘速度的調節

            射料運動分為兩段,段用一速完成,其作用是壓射錘頭將合金液推至鵝頸射嘴處;段用二速完成,其作用是壓射錘頭將合金液壓射至模具型腔中,要求二速速度大于一速速度。

            1) 一速速度的調節:調節一速油閥左方的調節螺釘,順時針旋緊,則一速速度減慢;逆時針旋松,則一速速度加快。

            2) 二速速度的調節:旋轉射料液壓缸側面的手輪,順時針旋轉,則二速速度減慢;逆時針旋轉,則二速速度加快。

            3) 回錘速度的調節:調節一速油閥右方的調節螺釘,順時針旋緊,則料錘的回錘速度減慢;逆時針旋松,則料錘的回錘速度加快。

            (5) 一速、二速運動行程的調節

            一速、二速運動行程的長短由二速限位開關(吉制)的位置決定,兩段行程的長度影響產品的充型質量。當限位輪向下調動時,一速行程增長而二速減短,生產中,應根據模具要作適當調節。

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