压铸模具设计复习思考题.docx

压铸模具设计复习思考题
2011-12-9

一、 名词概念-掌握
1、压铸：是一种将熔融状态或半熔融状态的金属浇入压铸机的压室，在高压力的作用下，以极高的速度充填在压铸模的型腔内，并在高压下使熔融或半熔融的金属冷却凝固成行而获得铸件的高效益、高效率的精密铸造方法。P1,L2~L4
2、脱模斜度：为了便于压铸件从压铸模中脱出及防止划伤铸件表面，铸件上所有与模具运动方向平行的孔壁和外壁所具有的斜度。P24，L2~L3
3、嵌件：压铸件内镶入金属或非金属制件，与压铸件形成牢靠不可分开的整体，此镶入的制件为嵌件。P27，L1~L2
4、压铸工艺：是把压铸合金压铸模和压铸机这3个压铸生产要素有机组合和运用是过程。P32，L1
5、压射力：指压射冲头作用于（压室中）金属液上的力。P32 3.1.1 L1
6、压射速度：即压室内压射冲头推动金属液的移动速度（又称冲头速度）
7、内浇口速度：是指金属液通过内浇口时的线速度（又称充填速度）。P37 3.2.2 L1
8、合金浇注温度：是指金属液从压室进入型腔的平均温度，因测量不便，通常以保温炉内的温度表示。一般高于合金液相线20～30℃。P38 3.3.1 L1
9、 模具温度：压铸模生产前应预热到一定温度，在生产过程中要始终保持在一定的温度范围内，这一温度范围即为~。P40 3.3.2 L2~L3 与浇注温度有何关系？模具温度应为三分之一的金属液浇注温度。(式3-9)
10、充填时间：金属液自开始进入模具型腔直至充满型腔所需的时间。P44 3.4.1 L1
11、增压建压时间：是指金属液充满型腔的瞬时开始，至达到预定增压压力所需的时间，也就是比压由压射比压上升到增压比压所需的时间。 P45 图3-6下，L1
12、持压时间：从金属液充满型腔到内浇口完全凝固，冲头压力作用在金属液上所持续的时间。P45 last L
13、胀模力：压铸过程中，在压射力的作用下，金属液充填型腔时，给型腔壁和分型面的一定的压力。 P36 3.1.3 L1
14、成形零件：在压铸模结构中，构成成形空腔以形成压铸件几何形状的零件。P116 L1
15、成形零部件的工作尺寸：成形零部件中直接决定压铸件几何形状的尺寸。P128 L1
16、机动侧抽芯机构：开模时，依靠压铸机的开模动力，通过抽芯机构改变运动的方向，从而达到开模时将侧型芯抽出，合模时又使侧型芯复位的机构。 L139 8.1.1 L4~L5
17、抽芯距：指侧型芯从成形位置抽至不妨碍压铸件脱模位置时，该型芯或固定该型芯的滑动在侧抽芯方向所移动的距离。P141 Para1.
18、起始抽芯力：侧抽芯机构在开始抽芯的瞬间，需要克服由压铸件的收缩产生的包紧力所引起的抽芯阻力和抽芯机构运动时产生的摩擦力，这两者的合力即为~。 P141 Para1.
19、分型面：指为了将成形的压铸件从模具内取出，必须将模具分割成可以分离的两部分或几部分，这些可以分离部分的相互接触的表面即为~。P82 L1~L4
20、压室充满度：浇入压室的金属液容量占压室容量的百分数。P47
21、压铸机的压射机构：是将金属液推送进模具型腔填充成型为压铸件的机构。P74 Sec2 L1
22、锁模力：锁紧压铸模使之不被胀开的胀型力（胀模力） 胀开的力。P77 Last Para L3

二、 重点难点-理解消化
1、压铸新技术包括：真空压铸、加氧压铸、精速密压铸、半固态压铸等。
2、压铸时，影响金属液充填成型的因素主要有：压射压力、压射速度、充填时间和压铸模温度等。
3、压铸时，金属液的的充填形态非常复杂，它与压铸件结构、压射速度、压力、压铸模温度、金属液温度都有着密切的关系。P4
4、常用的压铸合金有：压铸锌合金、压铸铝合金、压铸镁合金和压铸铜合金 。
5、压铸件的质量指标包括：致密度、力学性能、表面粗糙度和尺寸精度等。
6、压铸压力有压射力和压射比压两种。
7、分型面的形式有 单分型面，多分型面和侧分型面三种。P83~85
8、压铸机的压射机构由 压室、压射冲头、压射杆、压射缸 及 增压器 等组成。
9、现代压铸机的压射机构的主要特点是三级压射：即 低速排除压室中的气体 和高速 填充型腔 的两级速度，以及部间断地给金属液施以稳定高压的一级增压。P74 Para 3c
10、压铸的分类按使用的压铸机可分为：热室压铸和冷室压铸；而按照压铸合金状态可分为：全液态压铸、半固态压铸。
11、浇注系统主要由直浇道、横浇道、内浇口和凝固余料组成。
12、成形零件包括：型腔、固定型芯和活动型芯等。
13、工作尺寸可分为：型腔尺寸、型芯尺寸和中心距尺寸。
14、压铸件收缩量的大小与脱模时压铸件与室温的差值、合金种类、压铸件尺寸大小、壁厚 等因素有关。
15、按照侧向抽芯的动力来源的不同，可分为机动、液压和手动侧抽芯机构3大类。
16、机动侧抽芯机构按照机构形式的不同又可分为 斜销、弯销、斜滑块和齿轮齿条侧抽芯机构等。

三、重要设计参数-牢记
1、在公式F锁＝k（F主＋F分）中，参数k的选值是（ ？ ）
2、压室充满度应为（？% ）
3、在同一铸件内，最大壁厚与最小壁厚之比不要大于（？）。
4、通常压铸件的表面粗糙度比模具相应成型表面高（ ？ ）级。
5、压铸件的尺寸精度一般比模具精度低（ ？ ）级。
6、压铸合金的铸型温度（模具的工作温度）为其合金浇注温度的（？几分之几）±25℃。
7、压铸件上的外形尺寸采用（？）偏差。
8、压铸件上的内形尺寸采用（ ？ ）偏差。
9、由于收缩率不准确产生的压铸件尺寸偏差要求控制在该产品尺寸公差△的（？）以内。
10、当压铸件为GB1800—1979的1T11~1T12级精度时，制造偏差δz应为公差△的（？ ）
11、根据经验内浇口的长度一般取（？ ）mm。
12. 成形零部件工作尺寸的最大磨损量δc（即由磨损引起的压铸件的尺寸偏差）应在压铸件产品公差Δ的（ ？ ） 左右选取。

四、 简答-论述与分析
1、何谓理想充填压射？P7
答：在金属液充满型腔的条件下，以最低的充填速度及浇注温度，使金属流形成与型腔基本一致的金属液柱，从一端顺利的充满型腔，排出气体。
2、何谓持压时间？有何作用？ P45 最后L
答：指从金属液充满型腔到内浇口完全凝固，冲头压力作用在金属液上所持续的时间。使压力冲头有足够的时间将压力传递给未凝固金属，使之在压力下结晶，以便获得组织致密的压铸件。
3、与其它铸造方法相比，压铸有哪些优点？P10
答：1）压铸件的尺寸精度高，表面粗糙度值低 2）材料利用率高 3）可以制造形状复杂，轮廓清晰、薄壁深腔的金属零件 4）在压铸件上可以直接嵌铸其他材料的零件 5）压铸件组织致密，具有较高的强度和硬度。6）生产率极高
4、对压铸合金有哪些工艺性要求？最常用的压铸合金有哪些？
答：从工艺上看，压铸合金应具有熔点适中、熔融流动性好、不易挥发，粘模程度小等特点。最常用的有压铸锌合金、压铸铝合金、压铸镁合金和压铸铜合金。
5、简述压铸件设计的基本原则。
答：设计压铸件除了要满足使用要求外，同时应该满足压铸成形工艺的要求，并且应尽量做到模具结构简单、延长模具寿命，有利于抽芯和脱模，防止压铸件变形和降低生产成本等。
6、何谓压射力和压射比压？如何确定？P33~P34
答：压射力Fy是指压射冲头作用于金属液上的力。压射力的大小由压射缸的截面积和工作液的压力所决定。Fy=Pg 乘以 πD平方/4 。压射比压Pb是压室内金属液单位面积上所受的力，即压铸机的压射力与压射冲头截面积之比。Pb=4Fy/πd的平方。
7、何谓压射速度？如何调节。P36
答：是压室内的压射冲头推动金属液的移动速度，也就是压射冲头的速度。压射过程中，压射速度是变化的，它又分为低速和高速压射两个阶段，通过压铸机的速度调节阀可进行无级调速。
8、何谓脱模斜度？简述其确定原则。P24
答：脱模斜度又称铸造斜度。是指铸件上所有与模具运动方向（即脱模方向）平行的孔壁和外壁表面均需设计成一定的表面倾斜度，以利于压铸件顺利从压铸模中脱出及防止划伤铸件表面。
确定原则：通常 ①高熔点合金＞低熔点合金；脱模深度浅＞深的；形状复杂＞形状简单；厚壁＞薄壁；内孔＞外壁。一般在满足压铸件使用要求的前提下，脱模斜度应尽可能取大值。其大小根据合金的性质、脱模深度、形状复杂程度以及厚度按手册参考数据确定（表2-17）。
9、何谓三级压射？并简述各级压射的特点及作用。P7
答：三级压射是按照理想充填形态的获得而设计的。根据理想充填各阶段的要求，压射速度分为三个阶段进行控制，称为三级压射。每一级压射的始终位置均有严格的控制。
第一级压射时，压射冲头以较慢的速度推进，以利于将压室中的气体挤出，直至金属液即将充满压室为止。第二级压射则是按铸件的结构、壁厚选择适当的流速，以在充满型腔过程中金属液不凝固为原则，用糊状金属把型腔充满。第三级压射是在金属液充满型腔的瞬间，以高速高压施加于金属液上，增压后使铸件在压力的作用下凝固，以获得轮廓清晰、表面质量高、内部组织致密的优质铸件。
11. 压铸件尺寸精度选取原则是什么？ P17
答：原则：压铸件的尺寸精度比模具的精度低3~4级。该尺寸精度一般按机械加工精度来选取，在满足使用要求的前提下，尽可能选取较低的精度等级。此外，同一压铸件上不同部位的尺寸可按实际使用要求选取不同的精度，以提高经济性。
12. 对成形零部件制造偏差如何控制？P129
答：通常，工作尺寸的制造偏差δx不应超过压铸件产品尺寸公差Δ的1/4。
具体选取规定如下。
当压铸件为GB1800—1979的IT11~IT12级精度时，δx = Δ/5；当压铸件为GB1800-1979的IT13~IT15级精度时，δx = Δ/4。
12. 成形零部件为什么会受到磨损，对其尺寸精度如何控制？P130
答：成形零部件的磨损主要来自金属熔体对它的冲击和摩擦，以及脱模时压铸件对它的刮磨。成形零部件工作尺寸磨损后，成形出的压铸件尺寸将与磨损前成形出的尺寸之间存在偏差。为此，要求工作尺寸的最大磨损量δc（即由磨损引起的压铸件的尺寸偏差）在压铸件产品公差Δ的1/6左右选取。

13. 何谓分型面？分型面有哪些基本类型？简述分型面的选择原则？P82 L1~L4，P83~94标题
答：指为了将成形的压铸件从模具内取出，必须将模具分割成可以分离的两部分或几部分，这些可以分离部分的相互接触的表面即为~。（压铸模开合模时，可以分离部分的相互接触的表面称为分型面。）
分型面大致可分为：单分型面、多分型面和侧分型面。
（一般，模具只设一个分型面，即动模部分与定模部分相接触的表面（即“主分型面”）。但有时由于压铸件结构的特殊需要，或是压铸件完全脱模的需要，不得不增加一个或多个辅助分型面。）
分型面的选择原则：
(1)应力求简单和易于加工
(2)有利于简化模具结构
(3)易保证压铸件的尺寸精度要求
(4)有利于充形
(5)开模时尽可能使压铸件留在动模一侧
(6)应考虑压铸成形的协调
(7)嵌件和活动型芯应便于安装。

14. 简述成形零件对选材的要求（至少列出3条），指出压铸模成形零件的常用材料（至少2个）
答：为适应压铸时的工作条件，成形零件应至少满足下列要求：
a) 高温时应具有较高的强度、适当的硬度和良好的冲击韧性
b) 较好的导热性和抗热疲劳性能
c) 高温下化学性能稳定、较高的抗高温氧化性和抗熔融金属液体粘附的性能
d) 较高的耐磨和耐蚀性能。
成形零件的常用材料：4Cr5MoV1Si，3Cr2W8V。

五、 压铸模知识-应用
1. 下列图形各属于哪种分型面。

2. 下列浇铸系统各适用哪种类型压铸机，以及其中各部分的名称。

3. 斜销侧抽芯机构的开模、合模动作过程（如图）。

开模：定模、动模分开，侧滑块随动模作水平运动，与此同时又被强制地沿斜销作向上运动，将侧型芯从压铸件的侧孔内抽出来。随着开模过程的进行，动、定模之间的距离越来越大，当侧滑块脱出斜销时，完成抽芯动作。随后推出机构推出压铸件，进行清理模具、喷刷涂料等合模前的准备。
合模：开模结束时由于限位块的作用，使侧滑块停留在与斜销脱离时的位置上，因此，在合模过程中，斜销会很顺利地插入侧滑块的导滑孔中，强制滑块在合模过程中向下运动。当动、定模合拢时，滑块则恢复到开模抽芯前的位置。

4. 推杆、推管、推件板推出机构及其模具结构各部分的名称
例：

（1）（左图）推管推出机构 1-动模座板、2-推管、3-推管固定板、4-推管、5-型芯
（2）（右图）推件板推出机构 1-推板、2-推杆、3-动模套板、4-推件板

5．溢流槽的布置设计要点。

答：a）设在金属硫最初冲击的地方；b) 设在两股金属流会合的地方；c）布置在型腔周围
d）设在压铸件的厚实部位处；e）设在模温较低的部位；f）设在内浇口两侧的死角处
g）设在排气不畅之处，设置后间设推杆；h）设整体溢流槽，防止压铸件变形

6. 缘外套浇注系统设计方案，较优浇注方案和优点。

答：（a）中心浇口；（b）平直侧浇口；（c）切线侧浇口；（d）切线缝隙浇口；（s）环形浇口
较优方案为（d），优点：充型合理，排气顺畅，可获得组织致密、表面光洁、轮廓清晰的压铸件。

7. 何谓斜销侧抽芯中的“干涉”现象，如何防止？P153-154