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壓鑄工藝就是利用機器、模具和合金等三大要素,將壓力、速度及時間統(tǒng)一的過程。用于金屬熱加工,壓力的存在是壓鑄工藝區(qū)別其他鑄造方法的主要特點.。壓力鑄造是近代金屬加工工藝中發(fā)展較快的一種少無切削的特種鑄造方法。從勞動生產(chǎn)率看,有統(tǒng)計資料表明,中國和德、美、日等發(fā)達國家相比,大約差距3~5倍。它是將熔融金屬在高壓高速下充填鑄型,并在高壓下結(jié)晶凝固形成鑄件的過程。高壓高速是壓力鑄造的主要特征。常用的壓力為數(shù)十兆帕,填充速度(內(nèi)澆口速度)約為16~80米/秒,金屬液填充模具型腔的時間極短,約為0.01~0.2秒。
比壓的選擇(1)根據(jù)鑄件的強度要求考慮將鑄件分為有強度要求的和一般要求的兩類,對于有強度要求的,應(yīng)該具有良好的致密度.這是應(yīng)該采用高的增壓比壓.(2)根據(jù)鑄件壁厚考慮在一般情況下,壓鑄薄壁鑄件時,型腔中的流動阻力較大,內(nèi)澆口也采用較薄的厚度,因此具有大的阻力,故要有較大的填充比壓,才能保證達到需要的內(nèi)澆口速度. 對于厚壁鑄件,一方面選定的內(nèi)澆口速度較低,并且金屬的凝固時間較長,可以采用較小的填充比壓;另一方面,為了使鑄件具有一定的致密度,還需要有足夠的增壓比壓才能滿足要求. 對于形狀復(fù)雜的鑄件,填充比壓應(yīng)選用高一些.此外,如合金的類別,內(nèi)澆口速度的大小,壓鑄機合模能力的功率及模具的強度等,都應(yīng)作適當考慮. 填充比壓的大小,主要根據(jù)選定的內(nèi)澆口速度計算得到. 至于增壓比壓的大小,根據(jù)合金類別,可參考下表數(shù)值選用.當型腔中排氣條件良好,內(nèi)澆口厚度與鑄件壁厚的比值適當?shù)那闆r下,可選用低的增壓比壓.而排氣條件愈差,內(nèi)澆口厚度與鑄件壁厚比值愈小時,則增壓比壓應(yīng)愈高.
定義壓鑄過程中,填充結(jié)束并轉(zhuǎn)為增壓階段時,作用于正在凝固的金屬上的比壓(增壓比壓),通過金屬(鑄件澆注系統(tǒng),排溢系統(tǒng))傳遞型腔壁面,此壓力稱為脹型力(又稱反壓力)。鎖模力(即合模力)是選用壓鑄機時首先要確定的重要參數(shù)。(2)彎曲模使板料毛坯或其他坯料沿著直線(彎曲線)產(chǎn)生彎曲變形,從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。計算方法當脹型力作用在分型面上時,便為分型面脹型力,而作用在型腔各個側(cè)壁方向時,則稱為側(cè)面脹型力.脹型力可用下式表示:P脹型力=P比壓×A投影面積式中:P脹型力 表示 脹型力(單位:N-牛)P比壓 表示 增壓比壓(單位:Pa-帕)A投影面積 表示 承受脹型力的投影面積(單位m2-米2)通常情況下必須使鎖模力大于計算得到的脹型力。否則,在金屬液壓射時,模具分型面會脹開,從而產(chǎn)生金屬飛濺,并使型腔中的壓力無法建立,造成鑄件尺寸公差難以保證,甚至難以成型。
模具工業(yè)主要集中在寧波市和臺州市,寧波市的寧海、余姚、慈溪及鄞州主要生產(chǎn)塑料模具,北侖以壓鑄模為主,象山和舟山以鑄造和沖壓模具為主。臺州市主要模具生產(chǎn)企業(yè)集中在黃巖和路橋,塑料模具占大多數(shù)。浙江模具工業(yè)具有一些明顯的特點。一是模具生產(chǎn)企業(yè)幾乎都是私營企業(yè);由此可見,子午線輪胎帶束層設(shè)計很重要,必須具有良好的剛性,可采用多層大角度,高強度而且不易拉伸的纖維材料,如鋼絲或者玻璃纖維等。二是模具企業(yè)相對集中,已形成模具市場;三是模具在可滿足不同層次用戶需求的同時,高水平的模具快速發(fā)展,并已占有較大比例;四是通過多次創(chuàng)業(yè),已涌現(xiàn)出了一批高素質(zhì)的骨干重點企業(yè);五是已自然形成專業(yè)化分工,主要企業(yè)特色明顯;六是模具工業(yè)發(fā)展對當?shù)睾椭苓叺貐^(qū)工業(yè)發(fā)展的拉動作用明顯。