铝合金压铸技术培训教材.ppt

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铝合金压铸技术铝合金压铸技术讲师：

钟谷成讲师：

钟谷成20092009年年55月月目录目录铝合金压铸技术铝合金压铸技术1铝合金压铸材料介绍铝合金压铸材料介绍压铸模具设计压铸模具设计23模具材料模具材料4压铸零件缺陷压铸零件缺陷铝合金压铸材料介绍铝合金压铸材料介绍目前，根据我们所认识在压铸行业中生产通讯行业里面的设备零件一般以铝目前，根据我们所认识在压铸行业中生产通讯行业里面的设备零件一般以铝目前，根据我们所认识在压铸行业中生产通讯行业里面的设备零件一般以铝目前，根据我们所认识在压铸行业中生产通讯行业里面的设备零件一般以铝硅系合金、铝硅铜合金为主。

硅系合金、铝硅铜合金为主。

硅系合金、铝硅铜合金为主。

硅系合金、铝硅铜合金为主。

1111、Al-SiAl-SiAl-SiAl-Si系合金如系合金如系合金如系合金如YL102YL102YL102YL102、YL103YL103YL103YL103特点：

流动性好，具有良好的铸造性能，适合于特点：

流动性好，具有良好的铸造性能，适合于特点：

流动性好，具有良好的铸造性能，适合于特点：

流动性好，具有良好的铸造性能，适合于压铸大型而复杂形状铸件，抗裂性、致密性、耐磨性、导热性好，热膨胀小。

压铸大型而复杂形状铸件，抗裂性、致密性、耐磨性、导热性好，热膨胀小。

压铸大型而复杂形状铸件，抗裂性、致密性、耐磨性、导热性好，热膨胀小。

压铸大型而复杂形状铸件，抗裂性、致密性、耐磨性、导热性好，热膨胀小。

2222、Al-Si-CuAl-Si-Cu系如系如系如系如YL112YL112、YL113YL113（日本牌号（日本牌号（日本牌号（日本牌号ADC12ADC12，美国牌号，美国牌号，美国牌号，美国牌号380380）特点：

此类）特点：

此类）特点：

此类）特点：

此类压铸铝合金使用最广泛，具有良好的综合性能（铸造性能、机械性能）。

应用于压铸铝合金使用最广泛，具有良好的综合性能（铸造性能、机械性能）。

应用于压铸铝合金使用最广泛，具有良好的综合性能（铸造性能、机械性能）。

应用于压铸铝合金使用最广泛，具有良好的综合性能（铸造性能、机械性能）。

应用于压铸汽车零件，如汽缸盖、泵、阀类；电子通讯设备零件（机箱、塔放、合路器压铸汽车零件，如汽缸盖、泵、阀类；电子通讯设备零件（机箱、塔放、合路器压铸汽车零件，如汽缸盖、泵、阀类；电子通讯设备零件（机箱、塔放、合路器压铸汽车零件，如汽缸盖、泵、阀类；电子通讯设备零件（机箱、塔放、合路器类）；机械及电动工具类零件，尤其多用类）；机械及电动工具类零件，尤其多用类）；机械及电动工具类零件，尤其多用类）；机械及电动工具类零件，尤其多用ADC12ADC12。

铝合金压铸材料的应用铝合金压铸材料的应用铝合金压铸材料的应用铝合金压铸材料的应用（主要合金元素：

铜、硅、镁、锌、锰主要合金元素：

铜、硅、镁、锌、锰主要合金元素：

铜、硅、镁、锌、锰主要合金元素：

铜、硅、镁、锌、锰）铝合金压铸材料介绍铝合金压铸材料介绍YL102YL102、ADC12ADC12的化学成分（的化学成分（的化学成分（的化学成分（%）SiSiSiSi硅硅硅硅CuCuCuCu铜铜铜铜MnMn锰锰MgMg镁镁FeFe铁铁NiNi镍镍ZnZn锌锌SnSn锡锡PbPb铅铅AlAl铝铝YL10210.013.00.60.60.061.20.3其余ADC129.612.01.53.30.50.31.30.51.00.2其余YL10480.10.50.30.20.50.170.301.00.30.010.05其余铝合金压铸材料介绍铝合金压铸材料介绍压铸性能及力学性能压铸性能及力学性能压铸性能及力学性能压铸性能及力学性能铝合金力学性能铝合金力学性能抗拉强度b/MPa布氏硬度（HB）YL10222060ADC1222874YL10422070注：

注：

1MPa=0.1kgf/mm1MPa=0.1kgf/mm22（千克千克/毫米毫米22）抗拉强度：

在单向拉伸载荷作用下，断裂时材料的最大负荷除以原始横抗拉强度：

在单向拉伸载荷作用下，断裂时材料的最大负荷除以原始横截面面积所得的应力。

截面面积所得的应力。

用一定直径的淬硬钢球压入试样表面，并在规定载荷下保持一定时间以用一定直径的淬硬钢球压入试样表面，并在规定载荷下保持一定时间以其载荷除压痕面积的商表面材料的布氏硬度。

其载荷除压痕面积的商表面材料的布氏硬度。

铝合金压铸材料介绍铝合金压铸材料介绍合金元素的影响合金元素的影响合金元素的影响合金元素的影响硅（硅（SiSi）：

）：

提高流动性、补缩性、抗裂性能，但是随着含硅量增加，强度、硬提高流动性、补缩性、抗裂性能，但是随着含硅量增加，强度、硬度增加，伸长率下降；度增加，伸长率下降；铜（铜（CuCu）：

）：

可提高机械性能，即切削性、研磨性，但是铜含量增加，热裂倾向增大；可提高机械性能，即切削性、研磨性，但是铜含量增加，热裂倾向增大；镁（镁（MgMg）：

）：

11）当铝硅铜系合金含镁时，会降低伸长率，冲击值对镁含量严格控制；）当铝硅铜系合金含镁时，会降低伸长率，冲击值对镁含量严格控制；22）提高耐蚀性，电镀；）提高耐蚀性，电镀；铁（铁（FeFe）：

）：

铁能减少粘模倾向，易于压铸，铁含量在铁能减少粘模倾向，易于压铸，铁含量在1.0-1.5%1.0-1.5%之间是有益的，低于之间是有益的，低于0.7%0.7%则铝合金液与模具易粘模，铁含量铁含量太多时，则会降低力学性能，切削性则铝合金液与模具易粘模，铁含量铁含量太多时，则会降低力学性能，切削性能，耐蚀性能；能，耐蚀性能；锰（锰（MnMn）：

）：

能提高耐蚀性和强度，过量也会硬化和脆性；能提高耐蚀性和强度，过量也会硬化和脆性；锌（锌（ZnZn）：

）：

可提高流动性，改善力学性能；可提高流动性，改善力学性能；注：

近伸率：

材料拉伸时，试样拉伸后，其标距部份所增加的长度与原标距长注：

近伸率：

材料拉伸时，试样拉伸后，其标距部份所增加的长度与原标距长度的百分比。

度的百分比。

压铸模具设计压铸模具设计浇注系统浇注系统浇注系统浇注系统金属液体在压铸过程中的充型状态是有压力速度、时间、温度、排气等因素综金属液体在压铸过程中的充型状态是有压力速度、时间、温度、排气等因素综合作用形成。

因而浇注系统与压力传递，合金流速，填充时稳固时间，模具温度，合作用形成。

因而浇注系统与压力传递，合金流速，填充时稳固时间，模具温度，排气各条件有密切联系。

一副有浇注系统良好的合金压铸模具会压铸出好的压铸毛排气各条件有密切联系。

一副有浇注系统良好的合金压铸模具会压铸出好的压铸毛坯件，反之会产生缺陷。

坯件，反之会产生缺陷。

根据有关资料介绍，压力和流量损失可以用阻力系数根据有关资料介绍，压力和流量损失可以用阻力系数CCdd来表示：

来表示：

aa）无流动损失）无流动损失GdGd=1=1；bb）设计非常好的流道系统）设计非常好的流道系统GdGd=0.8=0.8；cc）一般设计的流动系统）一般设计的流动系统GdGd=0.6=0.6；dd）劣质差的流动系统）劣质差的流动系统GdGd=0.4-0.5=0.4-0.5；可见，对于一般的流道系统，意味有可见，对于一般的流道系统，意味有40%40%能量损失在流道系统，具有能量损失在流道系统，具有60%60%的能量的能量是真正用来将金属液射入模腔内。

是真正用来将金属液射入模腔内。

注：

压射过程注：

压射过程第一阶段：

低速射出第一阶段：

低速射出0.20.5m/s,0.20.5m/s,第二阶段：

高速压射第二阶段：

高速压射0.24.5m/s0.24.5m/s，第三阶段：

增压阶段第三阶段：

增压阶段压射比压：

压射比压：

3570Mpa3570Mpa压铸模具设计压铸模具设计浇注系统浇注系统浇注系统浇注系统扇形扇形浇道：

道：

优点：

点：

1）流）流动角度小角度小时，有效面有效面积大。

大。

2）设计简单，易于加工。

，易于加工。

缺点：

缺点：

1）当流）当流动角度角度90时，流，流动不不稳定，易卷气。

定，易卷气。

2）流道体）流道体积大，耗金属量大。

大，耗金属量大。

锥形形浇道：

道：

优点：

点：

1）流）流动稳定。

定。

2）金属液的流）金属液的流动加快，有利于充填。

加快，有利于充填。

3）流道体）流道体积小，小，节省金属量。

省金属量。

4）适合）适合长浇口，有利于薄壁件充填。

口，有利于薄壁件充填。

压铸模具设计压铸模具设计浇注系统浇注系统浇注系统浇注系统三款机箱及塔放浇口比较三款机箱及塔放浇口比较（扇形流道扇形流道）4040GRRUGRRU机箱机箱165165机箱机箱13L13L机箱机箱辅助浇口辅助浇口双浇口双浇口单浇口单浇口塔塔放放浇口浇口浇口浇口压铸模具设计压铸模具设计浇注系统浇注系统浇注系统浇注系统机箱小面板及反射腔机箱小面板及反射腔（锥形流道锥形流道）机箱小面板机箱小面板机箱小面板机箱小面板反射腔反射腔反射腔反射腔浇口浇口浇口浇口压铸模具设计压铸模具设计浇注系统浇注系统浇注系统浇注系统11）内浇口的设计对于机箱要设计在密封槽下）内浇口的设计对于机箱要设计在密封槽下3-4mm3-4mm处，目的是避免高速温度高的铝处，目的是避免高速温度高的铝合金液冲击模具的凸台以至烧损坏；合金液冲击模具的凸台以至烧损坏；22）内浇口厚度尺寸要根据铸件的形状复杂式简单壁厚来选取；）内浇口厚度尺寸要根据铸件的形状复杂式简单壁厚来选取；铝液进口铝液进口3）3）塔放合路器的内浇口应设计在底部，目的是使金属液减短路径，减少压射塔放合路器的内浇口应设计在底部，目的是使金属液减短路径，减少压射过程的卷气产生气孔。

过程的卷气产生气孔。

压铸模具设计压铸模具设计冷却系统冷却系统冷却系统冷却系统由于金属液是高速、高温状态下进入模具型腔内，必然会对模具产生激烈的冲由于金属液是高速、高温状态下进入模具型腔内，必然会对模具产生激烈的冲击和冲刷，产生机械的力和热应力，在每一个压铸件的生产过程中，由于模具与金击和冲刷，产生机械的力和热应力，在每一个压铸件的生产过程中，由于模具与金属液之间的热交换使模具表面产生周期性温度变化，引起周期性的热膨胀和收缩，属液之间的热交换使模具表面产生周期性温度变化，引起周期性的热膨胀和收缩，产生周期性热应力，模温过高，易产生粘模，使用冷却温控系统，保证模具的工作产生周期性热应力，模温过高，易产生粘模，使用冷却温控系统，保证模具的工作温度。

温度。

11）如机箱模具，双工器模具的内浇口处，由于金属液首先进入，如不设备冷却水道，）如机箱模具，双工器模具的内浇口处，由于金属液首先进入，如不设备冷却水道，则由高温引起内浇口处粘模，甚至拉裂压铸件。

则由高温引起内浇口处粘模，甚至拉裂压铸件。

22）如果模具冷却不充分，会使压铸顶出过程产生凹痕。

）如果模具冷却不充分，会使压铸顶出过程产生凹痕。

油路冷却油路冷却油路冷却油路冷却压铸模具设计压铸模具设计顶出系统顶出系统顶出系统顶出系统目的是使顶杆布置平衡，使铸件顶出时受力均匀，变形程度减少。

目的是使顶杆布置平衡，使铸件顶出时受力均匀，变形程度减少。

11）对于塔放、合路器模具顶针的布置不能随意，因为会影响其信号。

）对于塔放、合路器模具顶针的布置不能随意，因为会影响其信号。

22）对于机箱模具则要考虑顶针的数量，布局平衡，使压铸件出模顺畅，不致产生较）对于机箱模具则要考虑顶针的数量，布局平衡，使压铸件出模顺畅，不致产生较大的变形。

（机箱要求的平面度大的变形。

（机箱要求的平面度0.2mm0.2mm）压铸模具设计压铸模具设计顶出系统顶出系统顶出系统顶出系统33、GRRUGRRU大功率机箱示例说明：

大功率机箱示例说明：

塔放顶杆布置图塔放顶杆布置图顶顶杆杆模具材料模具材料模具材料模具材料压铸模具的材料要求压铸模具的材料要求压铸模具的材料要求压铸模具的材料要求一、在压铸循环中，由于高压金属液的强烈冲击与冲蚀作用，成型零件一、在压铸循环中，由于高压金属液的强烈冲击与冲蚀作用，成型零件（模腔、模芯、滑块等模腔、模芯、滑块等）容易损坏，损坏形式多为腐蚀，磨损，龟裂甚至容易损坏，损坏形式多为腐蚀，磨损，龟裂甚至开裂，因此对成型零