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壓鑄生產(chǎn)中機(jī)器工藝參數(shù)的設(shè)定和調(diào)節(jié)直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。一個(gè)參數(shù)可能造成產(chǎn)品的多個(gè)缺陷,而同一產(chǎn)品的同一缺陷有可能與多個(gè)參數(shù)有關(guān),要求在試壓鑄生產(chǎn)中要仔細(xì)分析工藝參數(shù)的變化對(duì)鑄件成形的影響。壓鑄生產(chǎn)廠家通常由專人設(shè)定和調(diào)節(jié)機(jī)器參數(shù)。
一、臥式冷室壓鑄機(jī)主要工藝參數(shù)的設(shè)定和調(diào)節(jié)
下面以捷迅機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的CSC280 臥式冷室壓鑄機(jī)為例,說(shuō)明壓鑄生產(chǎn)中主要工藝參數(shù)的設(shè)定。
1. 主要工藝參數(shù)的設(shè)定
(1)射料時(shí)間:射料時(shí)間大小與鑄件壁厚成正比,對(duì)于鑄件質(zhì)量較大、壓射一速速度較慢且所需時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),射料時(shí)間可適當(dāng)加大,一般在2s 以上。射料二速?zèng)_頭運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于填充時(shí)間。
(2)開(kāi)型(模)時(shí)間:開(kāi)型(模)時(shí)間一般在2s 以上。壓鑄件較厚比較薄的開(kāi)型(模)時(shí)間較之要長(zhǎng),結(jié)構(gòu)復(fù)雜的型(模)具比結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的型(模)具開(kāi)型(模)時(shí)間較之要長(zhǎng)。調(diào)節(jié)開(kāi)始時(shí)可以略為長(zhǎng)一點(diǎn)時(shí)間,然后再縮短,注意機(jī)器工作程序?yàn)橄乳_(kāi)型(模)后再開(kāi)安全門(mén),以防止未完全冷卻的鑄件噴濺傷人。
(3)頂出延時(shí)時(shí)間:在保證產(chǎn)品充分凝固成型且不粘模的前提下,盡量減短頂出延時(shí)時(shí)間,一般在0.5s以上。
(4)頂回延時(shí)時(shí)間:在保證能順利地取出鑄件的前提下盡量減短頂回延時(shí)時(shí)間,一般在0.5s以上。
(5)儲(chǔ)能時(shí)間:一般在2s 左右,在設(shè)定時(shí)操作機(jī)器作自動(dòng)循環(huán)運(yùn)動(dòng),觀察儲(chǔ)能時(shí)間結(jié)束時(shí),壓力是否能達(dá)到設(shè)定值,在能達(dá)到設(shè)定壓力值的前提下盡量減短儲(chǔ)能時(shí)間。
(6)頂針次數(shù):根據(jù)型(模)具要求來(lái)設(shè)定頂針次數(shù)。
(7)壓力參數(shù)設(shè)定在保證機(jī)器能正常工作,鑄件產(chǎn)品質(zhì)量能合乎要求的前提下,盡量減小工作壓力。
選擇、設(shè)定壓射比壓時(shí)應(yīng)考慮如下因素:
1)壓鑄件結(jié)構(gòu)特性決定壓力參數(shù)的設(shè)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(fù)雜程度:形狀復(fù)雜件,選擇高的比壓;形狀簡(jiǎn)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(shù)的設(shè)定
①結(jié)晶溫度范圍:結(jié)晶溫度范圍大,選擇高比壓;結(jié)晶溫度范圍小,比壓低些。
②流動(dòng)性:流動(dòng)性好,選擇較低壓射比壓;流動(dòng)性差,壓射比壓高些。
③密度:密度大,壓射比壓、增壓比壓均應(yīng)大;密度小,壓射比壓、增壓比壓均選小些。
④比強(qiáng)度:要求比強(qiáng)度大,增壓比壓高些。
3)澆注系統(tǒng)決定壓力參數(shù)的設(shè)定
①澆道阻力:澆道阻力大,主要是由于澆道長(zhǎng)、轉(zhuǎn)向多,在同樣截面積下、內(nèi)澆口厚度小產(chǎn)生的,增壓比壓應(yīng)選擇大些。
②澆道散熱速度:散熱速度快,壓射比壓高些;散熱速度慢,壓射比壓低些。
4)排溢系統(tǒng)決定壓力參數(shù)的設(shè)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(nèi)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(shè)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(yùn)動(dòng)速度。
慢壓射速度通常在0.1~0.8m/s 范圍內(nèi)選擇,運(yùn)動(dòng)速度由0逐漸增大,快壓射速度與內(nèi)澆口速度成正比,一般從低向高調(diào)節(jié),在不影響鑄件質(zhì)量的情況下,以較低的快壓射速度即內(nèi)澆口速度為宜。
增壓運(yùn)動(dòng)所占時(shí)間極短,它的目的是壓實(shí)金屬,使鑄件組織致密。增壓運(yùn)動(dòng)速度在調(diào)節(jié)時(shí),一般觀察射料壓力表的壓力示值在增壓運(yùn)動(dòng)中呈一斜線均勻上升,壓鑄產(chǎn)品無(wú)疏松現(xiàn)象即可。
(9)一速、二速轉(zhuǎn)換感應(yīng)開(kāi)關(guān)的位置調(diào)節(jié)原則
1)一速、二速運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換應(yīng)該在壓射沖頭通過(guò)壓室澆注口后進(jìn)行
2)對(duì)于薄壁小鑄件,一般一速較短、二速較長(zhǎng)
3)對(duì)于厚壁大鑄件,一般一速較長(zhǎng),二速較短
4)根據(jù)鑄件質(zhì)量(如飛邊、欠鑄、氣泡等)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換點(diǎn)。
(10)金屬液溫度的調(diào)節(jié)合金液溫度可從機(jī)器電氣箱面板上顯示和設(shè)定。各種合金液其澆注溫度不相同,同一壓鑄合金不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)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(yīng)使所生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)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(wěn)定。
(12)模溫的控制模溫是指壓鑄型(模)合型(模)時(shí)的溫度,對(duì)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(chǎn)中最重要的是型(模)具工作溫度的穩(wěn)定和平衡,它是影響壓鑄件質(zhì)量和壓鑄效率的重要因素之一。
機(jī)器液壓系統(tǒng)各個(gè)動(dòng)作的工藝參數(shù),如壓力、速度、行程、起點(diǎn)與終點(diǎn),各個(gè)動(dòng)作的時(shí)間和整個(gè)工作循環(huán)的總時(shí)間都有一定的技術(shù)參數(shù),要求調(diào)試人員一定要熟悉機(jī)器技術(shù)性能,根據(jù)液壓系統(tǒng)圖認(rèn)真分析所有元件的結(jié)構(gòu)、作用、性能和調(diào)試范圍,搞清楚液壓元件在設(shè)備上的實(shí)際位置,并了解機(jī)械、電氣、液壓的相互關(guān)系。
2. 主要工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)
(1)機(jī)器在調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)
1)只能調(diào)節(jié)機(jī)器使用說(shuō)明書(shū)上指出的可調(diào)參數(shù)。調(diào)壓時(shí)應(yīng)按使用說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行,不準(zhǔn)大于規(guī)定的壓力值,盡量防止調(diào)壓過(guò)高,而致使油溫增高或損壞元件。
2)不準(zhǔn)在執(zhí)行元件(液壓缸、液壓馬達(dá))運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作壓力。
3)調(diào)壓前應(yīng)先檢查壓力表是否損壞,若有異常,待壓力表更換后再調(diào)節(jié)壓力。
4)調(diào)壓前,先把所要調(diào)節(jié)的調(diào)壓閥上的調(diào)節(jié)螺母放松,調(diào)壓后,應(yīng)將調(diào)節(jié)螺釘?shù)木o固螺母擰緊,以免松動(dòng)。
(2)主要工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)技能
1)開(kāi)、合型(模)慢速段的調(diào)節(jié)開(kāi)型(模)和合型(模)慢速段的速度統(tǒng)一由慢速油閥左側(cè)的調(diào)節(jié)螺釘控制。順時(shí)針旋緊螺釘,則開(kāi)、合型(模)慢速段速度減慢,逆時(shí)針旋松螺釘,則開(kāi)、合型(模)慢速速度加快。調(diào)節(jié)合適后,將固定螺母擰緊。
2)開(kāi)、合型(模)常速(即快速)段的調(diào)節(jié)
① 開(kāi)型(模)常速段速度由開(kāi)、合型(模)換向閥右側(cè)的調(diào)節(jié)螺釘控制。順時(shí)針旋緊螺釘,則速度減慢,逆時(shí)針旋松螺釘,則速度加快。調(diào)節(jié)合適后,將固定螺母擰緊。
② 合型(模)常速段速度由開(kāi)、合型(模)換向閥左側(cè)的調(diào)節(jié)螺釘控制。順時(shí)針旋緊調(diào)節(jié)螺釘,則合型常速段速度減慢,逆時(shí)針旋松調(diào)節(jié)螺釘,則合型常速段速度加快。調(diào)節(jié)合適后,將固定螺母擰緊。
3)低壓大流量泵壓力的調(diào)節(jié)
起動(dòng)機(jī)器作自動(dòng)循環(huán)運(yùn)動(dòng),用手旋轉(zhuǎn)雙泵流量控制閥上的調(diào)節(jié)螺釘,可調(diào)節(jié)低壓壓力到一定值(一般5×106Pa(50bar)左右),低壓壓力值從低壓壓力指示表上讀出。調(diào)節(jié)合適后,將固定螺母擰緊。
4)射料二速工作壓力的調(diào)節(jié)
射料二速工作壓力由控制二速壓力的調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié),用手旋轉(zhuǎn)減壓閥上的調(diào)節(jié)螺釘可調(diào)節(jié)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(yùn)動(dòng)中的射料壓力。DCC400臥式冷室壓鑄機(jī)具體調(diào)節(jié)步驟如下:
① 先旋松截止閥上調(diào)節(jié)螺釘,使二速蓄能器卸荷后再旋緊。
② 旋松減壓閥調(diào)節(jié)螺釘上的緊固螺母。
③ 一邊用手按住起壓按鈕,一邊慢速調(diào)節(jié)減壓閥上調(diào)節(jié)螺釘,觀察壓力表上指針到所需要的示值(最大值1.4×107Pa(140bar))為止。
④ 將減壓閥調(diào)節(jié)螺釘上的緊固螺母擰緊。
5)增壓運(yùn)動(dòng)工作壓力的調(diào)節(jié)
增壓運(yùn)動(dòng)工作壓力由控制增壓蓄能器的減壓閥上的調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)。用手旋轉(zhuǎn)減壓閥上的調(diào)節(jié)螺釘,可調(diào)節(jié)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(jī)增壓壓力具體調(diào)節(jié)步驟如下:
① 先旋松截止閥上調(diào)節(jié)螺釘,使增壓蓄能器卸荷后再旋緊.
② 旋松減壓閥調(diào)節(jié)螺釘上的緊固螺母。
③ 一邊用手按住起壓按鈕,一邊調(diào)節(jié)減壓閥上調(diào)節(jié)螺釘,觀察壓力表指針到所需要的示值為止。
④ 將減壓閥調(diào)節(jié)螺釘上的緊固螺母擰緊。
6)增壓控制蓄能器壓力的調(diào)節(jié)
① 先旋松截止閥上調(diào)節(jié)螺釘,使增壓控制蓄能器卸荷后再旋緊。
② 旋松減壓閥調(diào)節(jié)螺釘上的緊固螺母。
③ 一邊用手按住起壓按鈕,一邊調(diào)節(jié)減壓閥上調(diào)節(jié)螺釘,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺桿,壓力增大;逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)螺釘上的緊固螺母擰緊。
7)射料一速速度的調(diào)節(jié)射料一速運(yùn)動(dòng)速度由一速可調(diào)插裝閥左側(cè)控制,調(diào)節(jié)其螺桿可改變一速運(yùn)動(dòng)速度:順時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺桿,速度減小;逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺桿,速度增大。
8)射料二速速度的調(diào)節(jié)
射料二速的速度大小由二速插裝閥上的調(diào)節(jié)手輪控制,用手旋轉(zhuǎn)手輪可獲得不同的速度:順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪,速度減小;逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪,速度增大。
9)增壓速度的調(diào)節(jié)增壓速度的大小由插裝閥上的調(diào)節(jié)手輪控制,用手旋轉(zhuǎn)手輪可獲得不同的速度:順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪,速度減;逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪,速度增大。
10)射料回錘速度調(diào)節(jié)射料回錘運(yùn)動(dòng)的速度由射料可調(diào)換向閥右側(cè)控制,調(diào)節(jié)其螺桿可改變回錘運(yùn)動(dòng)速度:順時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺桿,速度減。荒鏁r(shí)針旋轉(zhuǎn)螺桿,速度增大。
11)一速、二速運(yùn)動(dòng)行程的調(diào)節(jié)一速、二速運(yùn)動(dòng)行程的長(zhǎng)短由二速感應(yīng)開(kāi)關(guān)的位置決定,兩段行程的長(zhǎng)短影響鑄件的成形質(zhì)量,例如欠鑄、飛邊、氣泡等,一般在試壓鑄生產(chǎn)中根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量作調(diào)節(jié)。
二、熱室壓鑄機(jī)壓鑄工藝參數(shù)的設(shè)定和調(diào)節(jié)
1. 主要工藝參數(shù)的設(shè)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(tài)金屬在流通過(guò)程中的摩擦和揣流而引起的壓力損失。同時(shí)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(jī)最大壓射速度的25%~ 35% 。壓射時(shí)間在0.5~ 2 s 之間, 時(shí)間過(guò)長(zhǎng), 易在噴口處出現(xiàn)金屬冷凝現(xiàn)象。
(2)壓射沖頭快壓射速度(二速)起始點(diǎn)的設(shè)定快壓射速度起始點(diǎn)的設(shè)定必須確保液態(tài)金屬到達(dá)內(nèi)澆口之前其流動(dòng)速度能夠達(dá)到所需數(shù)值( 模具設(shè)計(jì)階段已設(shè)定)。根據(jù)壓鑄機(jī)型號(hào)和模具的不同,起始點(diǎn)位置通常從壓射沖頭起始點(diǎn)向下10 ~70 mm。
起始點(diǎn)過(guò)晚時(shí), 鑄件型腔的一部分是在低速條件下填充, 表面質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。過(guò)早時(shí),排氣不充分, 且蓄能器的能量被提前使用,影響鑄件質(zhì)量。一速轉(zhuǎn)二速的轉(zhuǎn)折點(diǎn)的理想位置是在金屬液平穩(wěn)地移動(dòng)到模具入水口附近。
(3)快壓射速度( 二速) 的設(shè)定
金屬液填充型腔形式以霧化狀充填為最佳狀態(tài),這時(shí)金屬液在澆口處進(jìn)入型腔的速度必須大于35m/s。對(duì)于薄壁鑄合金鑄件要達(dá)到45 ~60 m/s。
(4)填充時(shí)間的設(shè)定
為獲得表面光滑和輪廊清晰的鑄件,要求在極短的時(shí)間內(nèi)充填滿整個(gè)工件型腔。根據(jù)鑄合金工件的特征, 填充時(shí)間應(yīng)在6 ~ 40 ms內(nèi)。當(dāng)壓鑄件為機(jī)械工件或鑄件表面需要電鍍時(shí), 其填充時(shí)間應(yīng)小于20 ms,噴漆件小于40 ms。
(5) 壓鑄比壓的設(shè)定
薄壁件、電鍍件、承載件、復(fù)雜件壓鑄比壓應(yīng)選高些;澆道阻力大,澆道長(zhǎng),轉(zhuǎn)向多,比壓應(yīng)選大些,內(nèi)澆口速度要求高,壓鑄比壓應(yīng)選擇大些。一般鑄件應(yīng)選13 ~ 20 MPa ,要求高的鑄件在20 ~ 30 MPa范圍。
(6) 保壓時(shí)間與保壓比壓的設(shè)定
保壓時(shí)間長(zhǎng),降低生產(chǎn)速度,影響生產(chǎn);保壓時(shí)間短,使鑄件在凝固過(guò)程中的收縮得不到充分的補(bǔ)償,降低鑄件的機(jī)械性能,保壓時(shí)間是根據(jù)壁厚和觀察內(nèi)澆口處是否出現(xiàn)空洞而定,一般應(yīng)大于0.5 s。
保壓比壓太高,易出現(xiàn)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(shù)的調(diào)節(jié)以力勁熱室壓鑄機(jī)為例介紹主要參數(shù)調(diào)節(jié)方法。
(1) 開(kāi)型、合型慢速的調(diào)節(jié)
開(kāi)型和合型慢速統(tǒng)一由慢速油閥右側(cè)的調(diào)節(jié)螺釘控制。順時(shí)針旋緊螺釘,則開(kāi)、合型慢速加快,逆時(shí)針旋松螺釘,則開(kāi)、合型慢速減慢。調(diào)節(jié)合適后,將固定螺母擰緊。
(2) 開(kāi)型、合型常速的調(diào)節(jié)
1) 合型常速由慢速油閥左側(cè)的螺釘控制。調(diào)節(jié)螺釘順時(shí)針旋緊,則合型常速減慢,調(diào)節(jié)螺釘逆時(shí)針旋松,則合型常速加快。調(diào)節(jié)合適后,將固定螺母擰緊。
2)合型常速符合要求之后,可調(diào)節(jié)開(kāi)型常速。開(kāi)型常速由開(kāi)型常速油閥一側(cè)的螺釘控制。順時(shí)針旋緊螺釘,則開(kāi)型常速減慢,逆時(shí)針旋松螺釘,則開(kāi)型常速加快。調(diào)節(jié)合適后,將固定螺母擰緊。
(3) 射料壓力的調(diào)節(jié)
1)設(shè)定射料壓力:
① 將減壓閥調(diào)節(jié)手輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),使減壓閥調(diào)節(jié)螺釘旋松至最大位置,(這時(shí)減壓閥調(diào)節(jié)的輸出壓力值最小)。
② 將截止閥(俗稱卸油閥) 調(diào)節(jié)手輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至全部打開(kāi)位置,讓油壓系統(tǒng)的壓力油通過(guò)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(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至卸油閥全部關(guān)緊。
③ 調(diào)整主電箱面板上的總壓撥碼數(shù)值, 該數(shù)值所對(duì)應(yīng)的高壓油路的壓力應(yīng)大于或等于所要求的射料壓力。
④ 起動(dòng)液壓泵。
⑤按住起壓按鈕,同時(shí)慢慢的將減壓閥調(diào)節(jié)手輪向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),使減壓閥調(diào)節(jié)螺釘旋緊(注意每次轉(zhuǎn)動(dòng)不應(yīng)超過(guò)1/6 圈),觀察射料壓力表指針?biāo)甘镜膲毫χ怠U{(diào)節(jié)減壓閥直至壓力表指針指示所需的壓力后停止,并松開(kāi)起壓按鈕。
⑥ 壓力指針應(yīng)保持在所需壓力指示值上,然后將減壓閥固定螺母擰緊。
調(diào)節(jié)射料壓力:起動(dòng)液壓泵,調(diào)節(jié)卸油閥(增大射料壓力時(shí)旋緊,減小射料壓力旋松),然后慢慢旋轉(zhuǎn)減壓閥調(diào)節(jié)手輪即可調(diào)高或調(diào)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(diào)節(jié)
射料運(yùn)動(dòng)分為兩段,第一段用一速完成,其作用是壓射錘頭將合金液推至鵝頸射嘴處;第二段用二速完成,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(diào)節(jié):調(diào)節(jié)一速油閥左方的調(diào)節(jié)螺釘,順時(shí)針旋緊,則一速速度減慢;逆時(shí)針旋松,則一速速度加快。
2) 二速速度的調(diào)節(jié):旋轉(zhuǎn)射料液壓缸側(cè)面的手輪,順時(shí)針旋轉(zhuǎn),則二速速度減慢;逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),則二速速度加快。
3) 回錘速度的調(diào)節(jié):調(diào)節(jié)一速油閥右方的調(diào)節(jié)螺釘,順時(shí)針旋緊,則料錘的回錘速度減慢;逆時(shí)針旋松,則料錘的回錘速度加快。
(5) 一速、二速運(yùn)動(dòng)行程的調(diào)節(jié)
一速、二速運(yùn)動(dòng)行程的長(zhǎng)短由二速限位開(kāi)關(guān)(吉制)的位置決定,兩段行程的長(zhǎng)度影響產(chǎn)品的充型質(zhì)量。當(dāng)限位輪向下調(diào)動(dòng)時(shí),一速行程增長(zhǎng)而二速減短,生產(chǎn)中,應(yīng)根據(jù)模具要作適當(dāng)調(diào)節(jié)。(end)
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