工艺参数的设定和调节（整理）_工艺参数的设定和调节
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第四节 工艺参数的设定和调节技能
压铸生产中机器工艺参数的设定和调节直接影响产品的质量。一个参数可能造成产品的多个缺陷，而同一产品的同一缺陷有可能与多个参数有关，要求在试压铸生产中要仔细分析工艺参数的变化对铸件成形的影响。压铸生产厂家通常由专人设定和调节机器参数。下面以力劲机械厂有限公司生产的DCC280卧式冷室压铸机为例，说明压铸生产中主要工艺参数的设定和调节技能。
第四节 工艺参数的设定和调节技能
压铸生产中机器工艺参数的设定和调节直接影响产品的质量。一个参数可能造成产品的多个缺陷，而同一产品的同一缺陷有可能与多个参数有关，要求在试压铸生产中要仔细分析工艺参数的变化对铸件成形的影响。压铸生产厂家通常由专人设定和调节机器参数。下面以力劲机械厂有限公司生产的DCC280卧式冷室压铸机为例，说明压铸生产中主要工艺参数的设定和调节技能。
一、主要工艺参数的设定技能
DCC280卧式冷室压铸机设定的内容及方法如下：
（1）射料时间：射料时间大小与铸件壁厚成正比，对于铸件质量较大、压射一速速度较慢且所需时间较长时，射料时间可适当加大，一般在2S以上。射料二速冲头运动的时间等于填充时间。
（2）开型（模）时间 ：开型（模）时间一般在2S以上。压铸件较厚比较薄的开型（模）时间较之要长，结构复杂的型（模）具比结构简单的型（模）具开型（模）时间较之要长。调节开始时可以略为长一点时间，然后再缩短，注意机器工作程序为先开型（模）后再开安全门，以防止未完全冷却的铸件喷溅伤人。
（3）顶出延时时间：在保证产品充分凝固成型且不粘模的前提下，尽量减短顶出延时时间，一般在0.5S以上。（4）顶回延时时间：在保证能顺利地取出铸件的前提下尽量减短顶回延时时间，一般在0.5S以上。
（5）储能时间：一般在2S左右，在设定时操作机器作自动循环运动，观察储能时间结束时，压力是否能达到设定值，在能达到设定压力值的前提下尽量减短储能时间。
（6）顶针次数：根据型（模）具要求来设定顶针次数。（7）压力参数设定
在保证机器能正常工作，铸件产品质量能合乎要求的前提下，尽量减小工作压力。选择、设定压射比压时应考虑如下因素： 1）压铸件结构特性决定压力参数的设定。
①壁厚：薄壁件，压射比压可选高些；厚壁件，增压比压可选高些。
②铸件几何形状复杂程度：形状复杂件，选择高的比压；形状简单件，比压低些。③工艺合理性：工艺合理性好，比压低些。2）压铸合金的特性决定压力参数的设定
①结晶温度范围：结晶温度范围大，选择高比压；结晶温度范围小，比压低些。②流动性：流动性好，选择较低压射比压；流动性差，压射比压高些。
③密度：密度大，压射比压、增压比压均应大；密度小，压射比压、增压比压均选小些。④比强度：要求比强度大，增压比压高些。3）浇注系统决定压力参数的设定
①浇道阻力： 浇道阻力大，主要是由于浇道长、转向多，在同样截面积下、内浇口厚度小产生的，增压比压应选择大些。②浇道散热速度：散热速度快，压射比压高些；散热速度慢，压射比压低些。4）排溢系统决定压力参数的设置
①排气道分布：排气道分布合理，压射比压、增压比压均选高些。②排气道截面积：排气道截面积足够大，压射比压选高些。5）内浇口速度
要求速度高，压射比压选高些。（⑥温度
合金与压铸型（模）：温差大，压射比压高些；温差小，压射比压低些。8）压射速度的设定
压射速度分为慢压射速度（又称射料一速）、快压射速度（又称射料二速）、增压运动速度。
慢压射速度通常在0.1～0.8m/s范围内选择，运动速度由0逐渐增大，快压射速度与内浇口速度成正比，一般从低向高调节，在不影响铸件质量的情况下，以较低的快压射速度即内浇口速度为宜。
增压运动所占时间极短，它的目的是压实金属，使铸件组织致密。增压运动速度在调节时，一般观察射料压力表的压力示值在增压运动中呈一斜线均匀上升，压铸产品无疏松现象即可。
（9）一速、二速转换感应开关的位置调节原则
1）一速、二速运动转换应该在压射冲头通过压室浇注口后进行 2）对于薄壁小铸件，一般一速较短、二速较长 3）对于厚壁大铸件，一般一速较长，二速较短
4）根据铸件质量（如飞边、欠铸、气泡等）调节转换点。
（10）金属液温度的调节 合金液温度可从机器电气箱面板上显示和设定。各种合金液其浇注温度不相同，同一压铸合金不同结构的产品，其厚壁铸件比薄壁铸件浇注温度要低。
（11）浇注量的选择 所选择的每次浇注量应使所生产出来的产品余料厚度在15～25mm范围为宜，并要求每次合金液的舀取量要稳定。
（12）模温的控制 模温是指压铸型（模）合型（模）时的温度，对于不同的合金液，其模温温度不同，一般以合金凝固温度的1/2为限。在压铸生产中最重要的是型（模）具工作温度的稳定和平衡，它是影响压铸件质量和压铸效率的重要因素之一。
机器液压系统各个动作的工艺参数，如压力、速度、行程、起点与终点，各个动作的时间和整个工作循环的总时间都有一定的技术参数，要求调试人员一定要熟悉机器技术性能，根据液压系统图认真分析所有元件的结构、作用、性能和调试范围，搞清楚液压元件在设备上的实际位置，并了解机械、电气、液压的相互关系。
二、主要工艺参数的调节技能 1.机器在调节时应注意的事项
1）只能调节机器使用说明书上指出的可调参数。调压时应按使用说明书的要求进行，不准大于规定的压力值，尽量防止调压过高，而致使油温增高或损坏元件。
2）不准在执行元件（液压缸、液压马达）运动状态下调节系统工作压力。3）调压前应先检查压力表是否损坏，若有异常，待压力表更换后再调节压力。
4）调压前，先把所要调节的调压阀上的调节螺母放松，调压后，应将调节螺钉的紧固螺母拧紧，以免松动。2.主要工艺参数的调节技能（1）开、合型（模）慢速段的调节
开型（模）和合型（模）慢速段的速度统一由慢速油阀左侧的调节螺钉控制。顺时针旋紧螺钉，则开、合型（模）慢速段速度减慢，逆时针旋松螺钉，则开、合型（模）慢速速度加快。调节合适后，将固定螺母拧紧，如图3-93所示。
图3-93 开、合型（模）慢速段的调节
（2）开、合型（模）常速（即快速）段的调节
1）开型（模）常速段速度由开、合型（模）换向阀右侧的调节螺钉控制。顺时针旋紧螺钉，则速度减慢，逆时针旋松螺钉，则速度加快。调节合适后，将固定螺母拧紧，如图3-94所示。
图3-94 开型（模）常速（即快速）段的调节
2）合型（模）常速段速度由开、合型（模）换向阀左侧的调节螺钉控制。顺时针旋紧调节螺钉，则合型常速段速度减慢，逆时针旋松调节螺钉，则合型常速段速度加快。调节合适后，将固定螺母拧紧，如图3-95所示。
图3-95 合型（模）常速（即快速）段的调节
（3）低压大流量泵压力的调节
起动机器作自动循环运动，用手旋转双泵流量控制阀上的调节螺钉，可调节低压压力到一定值（一般5×106Pa（50bar）左右），低压压力值从低压压力指示表上读出。调节合适后，将固定螺母拧紧，如图3-96所示。
图3-96低压大流量泵压力的调节
（4）射料二速工作压力的调节
射料二速工作压力由控制二速压力的调节螺钉调节，用手旋转减压阀上的调节螺钉可调节压力大小，其压力示值从射料二速压力表中读出，此压力即为二速射料运动中的射料压力。DCC400卧式冷室压铸机具体调节步骤如下：
1）先旋松截止阀上调节螺钉，使二速蓄能器卸荷后再旋紧，如图3-97所示。
图3-97 旋松截止阀
2）旋松减压阀调节螺钉上的紧固螺母，如图3-98所示。
图3-98 旋松减压阀
3）一边用手按住起压按钮，一边慢速调节减压阀上调节螺钉，观察压力表上指针到所需要的示值（最大值1.4×10Pa（140bar））为止，如图3-99所示； 4）将减压阀调节螺钉上的紧固螺母拧紧。
7图3-99 起压并观察压力表
（5）增压运动工作压力的调节
增压运动工作压力由控制增压蓄能器的减压阀上的调节螺钉调节。用手旋转减压阀上的调节螺钉，可调节其压力大小，其压力示值从增压压力表中读出。DCC400卧式冷室压铸机增压压力具体调节步骤如下：
1）先旋松截止阀（V54）阀上调节螺钉，使增压蓄能器卸荷后再旋紧，如图3-100所示；
图3-100 旋松截止阀
2）旋松减压阀调节螺钉上的紧固螺母，如图3-101所示。
图3-101 旋松减压阀
3）一边用手按住起压按钮，一边调节减压阀（V51）上调节螺钉，观察压力表指针到所需要的示值为止，如图3-102所示； 4）将减压阀调节螺钉上的紧固螺母拧紧。
图3-102 起压、观察压力表，调节螺钉
（6）增压控制蓄能器压力的调节
1）先旋松截止阀（V63）阀上调节螺钉，使增压控制蓄能器卸荷后再旋紧，如图3-103所示。
图3-103 旋松减压阀
2）旋松减压阀（V65）调节螺钉上的紧固螺母。
3）一边用手按住起压按钮，一边调节减压阀（V51）上调节螺钉，顺时针旋转螺杆，压力增大；逆时针旋转螺杆，压力减小，观察压力表指针到所需要的示值（6×106Pa（60bar））为止，如图3-104所示。
4）将减压阀调节螺钉上的紧固螺母拧紧。
图3-104 起压、观察压力表
（7）射料一速速度的调节
射料一速运动速度由一速可调插装阀左侧控制，调节其螺杆可改变一速运动速度：顺时针旋转螺杆，速度减小；逆时针旋转螺杆，速度增大，如图3-105所示。
图3-105射料一速速度的调节
（8）射料二速速度的调节
射料二速的速度大小由二速插装阀上的调节手轮控制，用手旋转手轮可获得不同的速度：顺时针旋转手轮，速度减小；逆时针旋转手轮，速度增大，如图3-106所示。
图3-106射料二速速度的调节
（9）增压速度的调节
增压速度的大小由插装阀上的调节手轮控制，用手旋转手轮可获得不同的速度：顺时针旋转手轮，速度减小；逆时针旋转手轮，速度增大，如图3-107所示。
图3-107增压速度的调节
（10）射料回锤速度调节
射料回锤运动的速度由射料可调换向阀右侧控制，调节其螺杆可改变回锤运动速度：顺时针旋转螺杆，速度减小；逆时针旋转螺杆，速度增大，如图3-108所示。
图3-108 射料回锤速度调节
（11）一速、二速运动行程的调节
一速、二速运动行程的长短由二速感应开关的位置决定，两段行程的长短影响铸件的成形质量，例如欠铸、飞边、气泡等，一般在试压铸生产中根据产品质量作调节，如图3-109所示。
图3-109 一速、二速运动行程的调节
第三节 压铸机的选用
一、压铸机的选用原则
1）根据铸件的技术要求、使用条件和压铸工艺规范核算压铸机的技术参数及工艺性，初选合适机型。
2）根据初步构想的压铸型（模）技术参数和工艺要求核算出压铸工艺参数及压铸型（模）外形尺寸，选用合适机型。3）评定压铸机的工作性能和经济效果，包括成品率、合格率、生产率及运转的稳定性、可靠性、和安全性等。
二、压铸机的选用方法
1）在实际生产中，选择压铸机主要根据压铸合金的种类、铸件的轮廓尺寸和重量确定采用热室或冷室压铸机。对于锌合金铸件和小型的镁合金铸件通常选用热室压铸机。对于铝合金、铜合金铸件和大型的镁合金铸件选用冷室压铸机为主。立式冷室压铸机适合于形状为中心辐射状和圆筒形的、同时又具备开设中心浇道条件的铸件。
2）根据压铸件的材料、轮廓尺寸、平均壁厚、净重来选择压铸机型号规格。可通过计算来求得锁型（模）力的大小值、每次浇注量、压射室充满度等实际工艺参数作为选取机型的依据。
3）压铸型（模）大小应与压铸机上安装型（模）具的相应尺寸相匹配，其主要尺寸为压铸型（模）的厚度和型（模）具分型面之间的距离。必须满足压铸机基本参数的要求：
①压铸型（模）厚度H设不得小于机器说明书所给定的最小型（模）具厚度，也不得大于所给定的最大型（模）具厚度，H设应满足如下条件
Hmin+10mm ≤ H设 ≤ Hmax-10mm 式中 H设--所设计的型（模）具厚度（mm）；
Hmin--压铸件所给定的型（模）具最小厚度，即“模薄”（mm）； Hmax--压铸机所给定的型（模）具最大厚度，即“模厚”（mm）。
②压铸机开型（模）后，应使压铸机动型（模）座板行程（L）即压铸型（模）具分型面之间的距离大于或等于能取出铸件的最小距离。
L≥L取
如图5-6 所示为推杆推出的压铸型（模）取出铸件的最小距离。
L取≥L芯+L件+K 式中，K一般取10mm。
图5-6 核算动型（模）座板行程
三、压铸机选用方法举例
例 已知一盒形铸件，如图5-7所示。下面以力劲机械厂有限公司生产的卧式冷室压铸机机型技术参数为依据进行选型分析。基本条件材料为铝合金；外形尺寸（长×宽×高）为280mm×180mm×80mm；平均壁厚为3 mm；铸件净重为1240g
图5-7 盒形压铸件
1、计算投影面积
铸件 A1=280mm×180mm=50400mm2 浇道系统 A2=（0.15～0.30）A1 选0.21 则 A2=0.2×50400mm2=10584mm2
余料(料饼)A3=πd2/4 选压室内径d为φ70mm（即冲头直径φ70）
则 A3=3847mm2
排溢系统 A4=（0.1～0.2）A1 选0.12 则 A4=6048mm2 总投影面积：A=A1+A2+A3+A4 =50400mm2+10584mm2+3847mm2+6048mm2=70879mm22、计算胀型力、锁型力，初选型
（1）如果铸件只有一般要求，属普通件，选增压比压pbz=40N/mm2（MPa）F胀=40N/mm2×70879mm2=2835160N F锁=F胀/K 取K=0.85 F锁=2835160N/0.85=3335482N=3335.482kn 可选用锁型力为4000kn的机型,力劲机选DCC400机型。
（2）如果铸件有一定强度要求,属于技术件,选增压比压pbz=70N/ mm（MPa）F胀=70N/mm2×70879mm2=4961530N F锁=F胀/K 取K=0.85 F锁=4961530N/0.85=5837094N=5837.094 kn 可选用锁型力为6300kn的机型，力劲机选DCC630机型。
3、计算浇入合金液的重量
铸件净重 G1=1240g；查表得知铝合金液态密度ρ=2.5g/cm3 浇道系统 G2 设浇道平均深度（厚度）为7mm(0.7cm)G2=V2 ρ=A2×0.7×2.5=186g 余料（料饼）G3 设余料厚度为30mm(3cm)G3=V3 ρ=A3×3×2.5=288.5g 排溢系统 G4 设溢流槽深度为6mm(0.6cm)G4=V4 ρ=A4×0.6×2.5=90.8g 浇入金属液总重 G=G1+G2+G3+G4 =1.81kg4、核算压室充满度
（1）选DCC400时，冲头直径φ70的浇注量为3.6kg 充满度φ=1.81/2.6×100%=50.3% 通常充满度在40%～75%范围，以上选DCC400符合要求。（2）选DCC630时，冲头直径φ70的浇注量为4.3kg 充满度φ=1.81/4.3×100%=42.1% 选DCC630也符合要求。
5、压铸型（模）具与机器装模尺寸的关系
查出DCC400、DCC630机型中，模薄、模厚，动型座板行程，拉杠之间的内尺寸诸技术参数，核算所设计的压铸型（模）具的相应尺寸能否符合要求。
26、核算压射能量 利用压射系统的最大金属静压与流量-pQ2关系图进行分析，核算选用的压铸机压射性能能否符合所需能量要求。机器诸参数核算后，从理论上即可确定出压铸机机型。
