技术资料——模具行业从业者必备知识手册
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压铸流程介绍
TOPO
1目录
厂区内机台分布
厂区机台配比数
冷室机台特性
热室机台特性
机台熔汤温度
压铸流程介绍
压铸产品不良及对策
如何提高铸造产能
2目前厂区内机台分布
1、制一铝合金铸造所使用
机台冷式机型式为TOYO 125T、250T
2、镁合金铸造所使用
热室机台机台型式为:
孚铕 Frech125T、200T、500T
菱沼 Hishnuma 150T、350T、650T
3、锌合金所使用
机台型式热室机为:
兴行75T、100T;信宏75T、100T
机台分布数如附表所示
3可成、可胜、可利厂区机台配比数
4冷 室 机 台 特 性
1、冷室机台铸造是将金属液倒入料管经
推杆压射注入模腔成型。
2、冷室特性为密度及硬度高,使用在
气油压,防漏油、漏气。
5热 室 机 台 特 性
1、热室机台铸造,金属液经鹅颈管直接
注入模腔内成型。
2、热室特性:温度高铸件成型良好,成品
内部密度组织较松,能吸震、散热快。
6机 台 熔 汤 温 度
铝合金:其金属液工作温度为680°C± 10°
镁合金:其金属液工作温度为640°C± 10°
锌合金:其金属液工作温度为420°C± 10°
7压铸流程介绍
铸件压铸成型后须经不同流程做处理,所制定流程如下:
铝合金分为:压铸、切模、全检、调平
镁合金(小件)分为:压铸、切模、抛光、全检、 调平
镁合金(大件)分为:压铸、一烘、切模、抛光、全检、调平、(软料)二烘
8产品不良及其对策
一、产品不良及压射条件二、产品不良和模具
9产品不良及压射条件
有许多原因引起产品不良,首先查明原因是很重要的。针对一个原因采取的措施也影响到其他不良因素。所以,采取措施时,一点一点边观察其结果,一边支实施为好。要据产品的不同,引起不良的原因可有多个。1个对策可能对其他不良有副作用,故必需有综合的对策。
10图示
11产品不良和模具
模具的对策是要模具完成后进行的,多会影响费用、时间及该模具的寿命。因此,希望在设计阶段即可预知不良并将其反映在模具的设计、制作上。若不是特别需要冷却,即停止冷却就可。在制作模具时,可多加些冷却,实际不使用的冷却在做新模具时去掉即可。另模具设计也应首先考虑品质,其作业性、生产性也要相应考虑。
12图示
13如何提升压铸机产能
为了提升压铸件的产能,有3项重点:
1、降低不良品
2、降低铸造周期
3、提升可动率
14降低不良品
降低不良品首先要针对不良品所存在的问题点进行汇总,根据不良点,作有效的改善方案。
15降低铸造周期
降低铸造周期可从压铸机与周边的自动化装置着手。
16提升可动率(Ⅰ)
对压铸机来讲,提高设备的运转率是机器管理的主要工作,也就是说如何有效地利用设备和模具通过提高其运转率,来实现生产效益提高的问题。其中重要的一点就是不能局限一部分设备而要着眼于整个铸造系统(包括压铸机及一套自动化周边设备和压铸及后加工装置)的完好改善,来订立改善追求设备运转率的提高。
17提升可动率(Ⅱ)
一、消除因设备故障造成的间隙停机(充分落实定期维护保)
二、缩短模具(铸造.加工)的更换时间,平均应在1小时
以内以20~30分钟为改善目标
1、明确模具维护的标准(打麿、更换零件、清洗等)
2、改进更换模具的准备工作
(尽可能让操作者以及吊车作好更换前的准备工作。
三、编制压铸作业时的设备查勘具的点检标准,
即模具、设备的维护手册有助于能更正确地管理压铸作业。
18压铸介绍
19铸造方法一般可分为:
(1)重力浇注 (Gravity Die casting)
(2)低压铸造 (Low pressure die casting)
(3)半固态铸造(Thixo-casting)
(4)半熔注塑法,触变成形(Thixo-molding)
(5) 压铸 (High pressure die casting)-
(Hot Chamber,Cold Chamber 热室法 冷室法)
合金的成型制程
20热室法 (Hot Chamber)
热室机的射出系统硬件 (柱塞、套筒或鹅颈管) 为浸炮在熔融金属液中,射出时藉由油压驱动柱塞下压而将金属液射入模穴中冷却得到铸件。因铸造压力较,比压要求 (约300-400 bar)(70~350kg/cm2),故适合熔点低,肉薄成品小之铸件,例如3C类之产品。
21冷室法 (Cold Chamber)
冷室机之射出系统与熔解炉分离,射出前需将金属液由熔炉中取出倒入套筒中,然后藉由柱塞向前将金属液射入模穴。因本法铸造压力大,比压要求铝合金 (约600-700 bar) (300~1100kg/cm2) ,适合肉厚大型之铸件,例如汽车零件、电动工具等。
22半熔注塑法,触变成型法 (Thixo-molding)
触变成形是由塑料射出成形衍生应用在金属的成形制程,米粒大小的金属颗粒原料在料斗进入料管,经螺杆旋转磨擦及料管外加热器提供热量,温度逐渐升高至其固相线温度(solidus temperature)以上,形成部分熔融状态,此时螺杆同时计量后退将半固态黏浆推挤到蓄料区,待蓄储存的黏浆达到所需的量后,螺杆停止转动,高速射出系统驱动杆往前推送黏浆进入模穴。待工件完全凝固后射出单元后退,螺杆进行下一循环的剪切输送计量,夹模单元则开模顶出,同时进行清除废料及喷离型剂等动作。本法因受机型吨数及成型原理之限制,故亦适合,此法主要用于高强度要求厚壁安全件产品。
23设备包括冷室压铸机、镁合金定量炉、镁锭预热及自动进料器、模温机、保护气体混合装置、取件机器人等。
设备
24熔炉
熔炉方面亦有所不同:· 因为镁合金溶液与空气接触的易燃性,故需要保护气体覆盖表面,保护气体一般为0.2%SO2或SF6和干燥空气/氮气/二氧化碳熔炉是封闭式设计,过去使用的含硫覆盖盐虽然亦可防止燃烧,但令合金杂质增加,不利质量控制,亦增加环境污染性。
· 保护气体混合装置提供准确的混合成分(上述)给镁液表面。气体分布要均匀,炉盖密封性要好,避免漏气,过量的保护气体不仅令用量增加,亦令坩埚加速腐蚀。不足够则令液面氧化。保护气体比例及用量必须定时监察。
· 应选用电热炉,因为温度控制较易,坩埚加热比较均匀;没有明火亦提高操作安全性。
· 坩埚为特殊低镍防锈钢材。
· 专用镁合金熔化保温定量炉,一般为双重设计(熔化及保温室)镁料由保温室之定量泵通过管道直接抽入射料腔。现有的加料方法有螺旋量泵和气压控制定量泵两种,均称可准确控制误差,传统的人手或机械匀料会容易冷却亦不利安全操作。
低硅含量隔热材料,无出口炉身,防止坩埚破裂时熔料流出,产生危险。
25镁锭预热及自动进料器
镁熔液绝不可与湿气接触,因此镁锭在放入熔炉前必须预热起码150oC,此举不但驱除湿气,亦有利于熔化室温度变化不致太大,自动镁锭进料可保持液面高度的稳定,减少炉壁过度腐蚀
26模具恒温机
镁合金压铸流动过程中保持其内热量,是质量控制的关键因素,高温热油机为镁合金压铸模具之必需外围设备,它亦控制模具表面温度的重要手段,选用的热油机最高要在300oC以上。此外,必须计算适当的热油管道位置、直径度及热量等。铸造温度场仿真有助于这方面的设计。
27清洁工具及盛器
镁合金炉的清洁工具要用不锈铬钢,在使用前更要充分预热,避免有湿气,机旁要准备好有盖金属容器,以盛载炉渣。扒出之炉渣放入熔器后,要迅速洒上覆盖盐或放入保护气体并盖上,以防止氧化燃烧。
28─ 比压较大,适合厚件生产 ─ 最大的冷室机超过三、四千吨锁 模力,远超过热室机最大的930吨, 可生产大型镁合金件
─ 更换易损件较为容易 ─ 只需更换定量
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