压铸工艺的压射速度

未济

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压铸工艺的压射速度

压射过程中，压射速度受压力的直接影响，又与压力共同对铸件内部质量、表面质量和轮廓清晰程度起着重要的作用。生产中，速度的表示通常为冲头速度（压射速度）和内浇口速度两种。
1. 压射速度
压室内的压射冲头推动金属移动时的速度称为压射速度（又称为冲头速度）。
2 u% X% r. U! t# o! X而压射速度分为两级，Ⅰ级压射速度亦称为慢压射速度，这级速度是指冲头起始动作直至冲头将室内的金属送入内浇口之前的运动速度，在这一阶段中要求将压室中的金属液充满压室，在既不过多地降低合金液温度又有利于排除压室中的气体的原则下，该阶段速度应尽量低，一般为0.3 米/秒。Ⅱ级压射速度又称快压射速度。这个速度由压铸机的特性所决定。压铸机所给定的最高压射速度一般在4～5 米/秒范围内，旧式的压铸机压射速度较低，而近代的压铸机则较高，甚至达到9 米/秒。
（1）快压射速度的作用和影响
提高压射速度，动能转化为热能，提高了合金熔液的流动性，有利于消除流痕、冷隔等缺陷，提高了机械性能和表面质量；但速度过快时，合金熔液雾状与气体混合，产生严重涡流包气，机械性能下降。
) m# J4 t3 Y% n( r0 p) ?& V3 Y（2）快压射速度的选择考虑因素
①压铸合金的特性：熔化潜热、合金的比热、导热性和凝固温度范围。
( |) Z) w4 J3 |: r+ y! A; t% A; q②模具温度高时，压射速度可适当减低，在考虑到模具热传导状况，模具设计结构和制造质量，以及提高模具寿命，亦可适当限制压射速度。
③铸件质量要求：表面质量要求高和薄壁复杂件，采用较高的压射速度。
2. 内浇口速度
熔融金属在冲头移动作用下，经过横浇道到达内浇口，然后填充型腔，当机器的压射系统性能优良时，熔融金属通过内浇口的速度可以认为不变（或变化很小），这个不变的速度，即熔融金属通过内浇口导入型腔的线速度，便称为内浇口速度，通常采用的内浇口速度范围为15～70 米/秒。熔融金属在通过内浇口后，进入型腔各部分流动（填充）时，由于型腔的形状和厚度（铸件的壁厚），模具热状态（温度场分布）等各种因素的影响，流动的速度随时在发生变化，这种变化的速度称为填充速度。通常在工艺参数上只选定不变的速度来衡量，所以内浇口速度就是重要的工艺参数之一。内浇口速度的高低与铸件机械性能的影响极大，内浇口速度太低，铸件强度下降；速度提高，强度上升；速度过高强度又下降。
3. 冲头速度（压射速度）与内浇口速度（填充速度）的关系
根据连续性原理，内浇口速度和压射速度的关系可由下式表示：
V内浇口＝F压射室×V压射/F内浇口
( ?# S/ Q4 Y. E5 J; H8 F% e' e) B' z8 r式中：V内浇口－内浇口速度（m/s－米/秒）
F压射室－压射室截面积（cm2－厘米2）
/ S! o, S5 m' @; P* x- T! m9 F( s3 @# IV压射－压射速度（m/s－米/秒）
4 ~. `6 X$ L9 I1 X) q/ w" R8 A4 }0 iF内浇口－内浇口截面积（cm2－厘米2）
6 c3 G# q5 U* m0 `( x. j& \5 v因此，冲头压射速度越高，则金属流经内浇口速度越高。
4. 速度的选择
在压铸生产中，速度与压力共同对铸件内在质量，表面要求和轮廓清晰度起着重要作用。
/ q* s, o& |/ D$ d综上所述，如果对压铸件的机械性能，如抗拉强度和致密性提出了高的要求，则不应选用过大的内浇口速度，这样能降低由于紊流动所造成的涡流，这个涡流含有空气和由涂料挥发的气体。随着卷入涡流内的空气和蒸汽的增多，压铸件组织内部呈多孔性，机械性能明显变坏。如果压铸件结构是复杂的薄壁零件，并对其表面质量提出了较高的要求，应选用较高的压射速度和内浇口速度，完全是必要的。根据铸件的不同情况，可按下表的推荐值选用，核算出压射速度，进行试压修正。
' A( O% i: l8 |* v* S浇注系统各个部位填充速度推荐值表
              直浇道     横浇道      内浇口
填充速度(m/s) 15～25        20～35          30～60
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' t- @. t% R0 ]. g推荐的铸件平均壁厚与内浇口速度的关系表
铸件平均壁厚(mm)   内浇口速度(m/s)   铸件平均壁厚(mm)  内浇口速度(m/s)
1                              46~55                   5                         32~40
8 t  v+ i) c2 v$ B; @1.5                           44~53                   6                         30~37
) e1 y4 [( Y. C* E2                              42~50                   7                          28~34
3 c8 P' T* |* |9 Y; l2.5                           40~48                   8                          26~32
5 ~% f! p& {# Z4 k# {) |3                              38~46                   9                          24~29
1 ^- T& Z/ H3 U' ~) |3.5                           36~44                   10                        24~27
" T6 L. Q. Q1 R/ r* A  t4                              34~42
. e. K$ Z, [- S" g: b    内浇口速度与压射速度、压室直径和内浇口截面积有关，可通过以下方面调整：
" z; f, h5 a1 m) Q# H（1）调整压射冲头速度
, h* D8 ^6 U- c% X（2）更换压射室直径
# F7 L( |5 c) V+ ^- |（3）改变内浇口截面积