(1)实验学时
2学时。
(2)实验类型
综合性实验。
(3)实验要求
必修。
(4)实验目的
①熟悉压铸的原理、特点及应用范围,使学生了解压铸工艺、压铸模具、压铸机三者之间的有机联系。
②了解卧式压铸机的结构、压铸工艺参数的选取原则,熟悉压铸铝合金件的全过程。
③熟悉压铸模的组成、各零件的功能及安装。
通过本实验的学习,为课堂教学打下基础,并巩固所学的理论知识。
(5)实验内容
①现场介绍压铸的概念、特点及应用范围,介绍卧式压铸机的结构、原理、适用范围及安全注意事项。
②进行铝合金件的压铸演示,指导学生操作及介绍工艺参数的选取(1学时)。
③对照模具实物讲解几种(冷室及热室)模具的结构及安装,让学生了解压铸机、压铸工艺、压铸模之间的有机联系(1学时,学生参与拆装、分析)。
(6)实验原理、方法和手段
压铸机是压铸生产的最基本设备,一般分为热室压铸机及冷室压铸机。热室压铸机一般用于压铸锌合金等低熔点合金小型薄壁件,而冷室压铸机多用于较大的铝、镁合金件。压铸机主要由开合型机构、压射机构、动力系统和控制系统等组成;压铸模是实现金属压铸成形的专用工具和主要工艺装备,由其中各零件所起的作用不同而分为成形零件、浇注系统、导向零件、推出机构、抽芯机构、排溢系统、冷却系统、模体及紧固定位用的螺钉、圆柱销等。图3.30为典型卧式冷室压铸机及所用模具的结构示意图。
冷室压铸机的压室与保温炉是分开的。压铸时,从保温炉中取出金属液浇入压室后进行压铸。其压铸工艺参数主要有压力(压射力、压射比压)、速度(压射速度、充填速度)、温度(浇注温度、模具温度)、时间(充填时间、保压时间、留模时间)等。卧式冷室压铸机的基本参数有合型力、拉杆之间的内尺寸、动型座板行程、顶出力、压铸型最大及最小厚度、压射位置、压射力、压室直径、最大金属浇注量等。
一般压铸机均可手动及自动运行。压铸的一般过程:启动电源、油泵、水阀(泵),进行设备检查及预调试,熔炼合金→开模→喷涂料(及预热)→合模→定量勺浇注→冲头压射→保压冷却→冲头回程→开模→顶出铸件→清理型腔→(喷涂料)→合模及顶杆顶回。
通过老师讲解、演示及学生参与动手实验的过程,观察和理解压铸机结构、铝合金压铸件的生产过程、冷室及热室压铸模的结构特点。
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图3.30 卧式冷室压铸机的组成
1—调型(模)大齿轮;2—液压泵;3—过滤器;4—冷却器;5—压射回油油箱;6—曲轴润滑油泵;7—主油箱;8—机架;9—电动机;10—配电箱;11—合型(模)油路板组件;12—合开型(模)液压缸;13—调型(模)液压马达;14—顶出液压缸;15—锁型(模)柱架;16—型(模)冷却水观察窗;17—压射冲头;18—压射液压缸;19—快速压射蓄能器;20—增压蓄能器;21—增压油路板组件;22—压射油路板组件
(7)实验组织运行要求
根据本实验的特点、要求和具体条件,一般每组不超过15人;学生先应预习有关压力铸造工艺、设备、压铸合金、模具结构等方面的知识;采用以教师现场讲解及演示为主,学生辅助验证操作为辅的教学形式,并应作好记录。
特别地,严格设备及模具操作规程,应强调人身及设备运行安全,防止触电、碰伤、烫伤及合模时夹伤;注意拆装零件的归类。
(8)实验条件
卧式冷压室压铸机一台,坩埚炉一台,冷室、热室压铸模各两套,铝合金原料适量。

图3.31 卧式冷室压铸机用压铸模的结构组成
1—限位钉;2—动模座板;3—推板;4—推杆固定板;5—复位杆;6—垫块;7—支承板;8—动模镶块;9—动模板;10—限位块;11—定模板;12—定模座板;13—限位杆;14—定模镶块;15—主型芯;16—分流锥;17—推杆;18—浇口套;19,20—导套;21—导柱
(9)实验步骤
①老师先现场介绍压铸的概念、特点及应用范围,介绍卧式压铸机的结构(图3.30)、原理、适用范围,以及安全注意事项。
②老师进行铝合金件的压铸演示及介绍工艺参数的选取(应提前熔炼铝合金)。
③老师对照模具实物讲解结构及安装,如图3.31所示,余时学生自行观察、分析、操作,并作关键记录。
(10)思考题
①简述实验中压铸机的基本工作过程、型号意义。
②压铸过程中需要注意的安全问题主要有哪些?
③压铸模的主要结构组成有哪些部分?
(11)实验报告要求
实验报告要求在报告中按比例大致绘出所拆装的模具结构简图,并标出模具各个零件的名称及可选材料,将所拆装的某一压铸模类型及各零件的作用以表格形式列出,并完成思考题。
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