铸造技术篇

1. 壓鑄 (Die Cast)的定義 將溶湯(熱溶液)壓入精密的模具內，以高精度大量生產優良鑄肉之鑄造物的鑄造方式，及以此種方式製造的產品即稱為澆鑄。(社團法人 日本澆鑄協會)

2.全自動循環的運轉(壓鑄機) 脫模劑噴霧→鎖模→給湯→射出→產品冷卻→開模→頂出→取出→柱塞潤滑。 3.澆鑄是一種鑄造法 合金溶湯(熱溶液)凝固之前，高速將模穴內的空氣替換溶湯，以高壓使其凝固的方法。 模 具 澆 鑄 法 鑄 造 機 鑄造條件

材 料 合金特性 溶解

溶湯(熱溶液)處理

產品形狀 鑄造方案

4.鑄造產品 外觀完好、尺寸精度高的產品。 柱塞直徑： 產品肉厚： 產品重量： 投影面積： 材 料： 溶湯溫度： 模具 70 mm 2.0 mm 430 g 430 cm2 ADC12 680 ℃ 鑄造條件

鑄造時間28秒 HDD(hardware desk drive)

低速速度 高速速度 高速區間 高速加速 減速速度 昇壓時間 鑄造壓力 m/s m/s mm ms m/s ms MPa 0.20 3.2 67 4 1.5 30 65 5.壓鑄的射出工程 低速 將從湯勺注入料管內的溶湯 運送至澆口。 這時，溶湯表面不會發生波紋，且可從排氣口排料管內的空氣，以防止空氣進入溶湯內。 但是，如果速度太慢，就會發生凝固。 (低速速度) 高速 增壓 產品的成形。 壓製凝固產品。 從100%溶湯滿到料管、澆道的 位置開始高速啟動。 溶湯凝固前加壓。 料管、澆道內的空氣抽空狀 態。 (昇壓時間) (高速切換位置) (高速區間） 縮小鑄巢，增加模具的密實澆口一般較窄，可增加通過該性。 處的溶湯的流速，形成噴霧 狀，進入產品較細的部分，完(鑄造壓力) 成品質較佳的鑄肉。 (高速速度) 產品內的空氣不抽空會殘留產品內部。 6.鑄造條件的計算 機械˙模具˙產品條件 1)壓鑄機 DC350CL－T A)合模力 350ton B)ACC壓力 Pa＝10MPa(100kg/cm2) C)射出油缸直徑 ∅125mm As＝123 cm2 D)增加油缸直徑 ∅180mm Ab＝255 cm2 E)住塞直徑 ∅ 70mm Ap＝38.5 cm2 2)模具 F)鑄入重量 Wc＝900g (產品 + over flow + runner + biscuit) G)產品重量 Wf＝700g (產品 + over flow) H)產品壁厚 tm＝2.0mm (薄 部分 平均值) I)澆口截面積 Ag＝1.3 cm2 J)投影面積 A＝350 cm2 K)空射行程 L＝337mm L)鋁溶湯比重 r＝2.6g/cm3 注意 MPa×10 10×10＝100kgf/cm2 kN×0.1 3500×0.1＝350tonf 1低速速度 ○減少注入溶湯中的空氣混入與湯溫降低程度，移動到澆口附近。 低速啟動是在沒有啟動衝擊的狀態下至順利地啟動至低速速度為止。 低速速度適當時 (1)料管填充率 料管充填率指的是溶湯注入時料管內的溶湯比率。 料管填充率＝鑄入重量柱塞剖面積×空打行程×溶湯比重 ×100% (2)低速速度 低速速度是在料管內沒有空氣進入的範圍下進行加速。 0.7×√柱塞直徑低速速度的標準 低速速度＝料管充填率 低速區間中沒有速度變化。

時間

＊低速啟動是在沒有啟動衝擊的狀態下至順利地啟動至低速速度為止。 (N11閥調整)

＊料管填充率的標準 20~50%

例題 柱塞面積:∅70mm 鑄入重量:900g 空打行程:337mm 柱塞剖面積＝(π/4)×72＝38.5cm2 溶湯比重:2.6 g/cm3 1) 料管充填率＝ ×100%＝27% 38.5×33.7×2.60.7×√702) 低速速度＝ ＝0.21m/s 射出低速前進 27 0.21m/s 9002高速速度 ○產品成形，決定溶湯的流動，讓鑄巢擴散。 1) 2) 4) 決定充填時間 依模具條件求取高速速度 確認閘門速度 3) 依機器能力檢視模具界限速度 (1) 充填時間 必須在鋁溶湯在穴內凝固前鑄入 充填時間＝0.01×產品肉厚×產品肉厚 依據模具條件的高速速度 高速速度＝ 柱塞剖面積×填充時間×溶湯比重依具機器能力的高速速度 (閘門剖面積)×射出油缸剖面積×(ACC壓力MPa×10)(柱塞剖面積)32(2) 產品+溢流塊重量(3) 模具界限速度＝550×√ (4) 註)不用考慮閥、配管抵抗，只考慮模具的澆口抵抗、充填抵抗時的實打射出速度。 確認閘門速度 柱塞剖面積閘門速度＝ × 高速速度 大約是40≦Vg≦60的範圍 閘門剖面積高速區間 (充填重量)

(5) 高速區間＝ + 1cm 柱塞剖面積×溶湯比重 產品+溢流塊重量 例題 (充填重量) 產品肉厚:2mm產品+溢流塊重量:700g 柱塞剖面積:38.5cm2 閘門剖面積:1.3cm2 溶湯比重:2.6g/cm3 ACC壓力:10MPa(100kg/cm2) 1) 充填時間＝0.01×2×2＝0.04sec (係數) 2) 高速速度＝ ＝175 cm/s＝1.75 m/s 38.5×0.04×2.6射出油壓缸剖面積＝(π/4)×12.52＝123cm2 (係數) (係數) 7003) 模具界限速度＝550×√(1.3)2×123×100(38.5)3 ＝332 cm/s＝3.32 m/s 38.54) 閘門速度＝ ×1.75＝52 m/s 1.35) 高速區間＝ + 1cm ＝ 8cm ＝ 80mm 38.5×2.6 7003鑄造壓力 ○(1) 鑄造壓力 蓄壓器的壓力在95kg/cm~135kg/cm之間，可經由氮氣排出來做調整。 TOSCAST的話，鑄造壓力可透過輸入方式來進行。 22增壓油缸剖面積鑄造壓力＝ × ACC壓力 × 0.9 柱塞剖面積 アキュムレータ压力ドロップ

(2) 昇壓時間 必須在鋁溶湯在穴內凝固前加壓 昇壓時間＝0.01 × 產品肉厚(tm) × 產品肉厚(tm) (3) 射出力 射出力＝鑄造壓力 × 投影面積 (4) 模具界限壓力 模具界限壓力＝ 合模力投影面積 例題 壓鑄機:DC350CL 柱塞直徑:∅70 ACC壓力:100 kg/cm2 (π⁄4)×1821) 鑄造壓力＝ × 10 × 0.9＝59.6MPa (596 kg/cm2) (π⁄4)×72產品肉厚:2mm 2) 昇壓時間＝0.01 × 2 × 2＝0.04＝40ms 3) 射出力＝596 × 350＝ 208.6T 350×1004) 模具界限壓力＝ ＝100MPa (1000kg/cm2) 350 7.鑄造條件設定 1)射出條件設定 1低速加速(N11) ○2低速速度(C2G11) ○3高速加速(N12) ○4高速速度(C2G12) ○5高速區間 ○6昇壓時間(C2G15) ○7鑄造壓力(ACC壓力) ○ 2)高速區間 高速區間餅厚空打行程起點速度˙壓鑄˙變位從低速昇高到高速，行程必須要在10mm左右 依據產品重量的行程對於溶湯與模穴空格經常要保持一定位置進行高速充填。 乃是對模具內的空氣與溶湯的替換製程之穩定有息息相關之故，非常重要。 高速區間的決定方式可以決定產品的優劣。 基本上是在溶湯逼近閘門速度時切換為高速。 (閘門高速) 3)高速加速的調整 從低速到高速領域啟動的時間調整，是取決於閘門噴出的溶湯之噴散模式來做決定。以N12 閥調整。東芝機械的壓鑄機可以在10~40msec的範圍內隨意調整。 4)昇壓時間 俗語說「打鐵趁熱」，在已經完成充填的溶湯未產生毛邊的範圍下順暢的昇壓以後，保壓是很重要的。理由不僅是對凝固所造成體積收縮可以做補救外，也可以讓捲進來的空氣進行最大限度的壓縮，並且可以達到內部組織密實的效果。 昇壓時間指的是柱塞停止後到鑄造壓力加壓的時間 5)鑄造壓力 鑄造面積 × 鑄造壓力不能大於合模力。 合模力 > 鑄造面積 × 鑄造壓力＝開模力 鑄造壓力的基準:一般部品、外觀部件是60MPa (600kgf/cm2) 耐壓部件、強度產品是90MPa (900kgf/cm2) 6)湯餅厚度大約為 餅厚(mm)＝0.25 × 住塞直徑(mm) 湯餅是對模穴內溶湯進行有效的壓力傳導(為壓湯效果)，其餅厚越薄者，產品的比重就越低。 8.射出波形 9.壓鑄機械仕樣 機器名稱 射出 增壓 增壓比 ACC壓 射出力 (射出力) (Mpa) 2.42 13.2 1.93 2.42 2.12 1.94 2.45 2.07 2.54 2.53 2.52 2.56 9.3 163 15 13.2 13.2 13.2 13.2 13.5 13.2 13.2 13.2 13.2 (kN) 143 16.6 184 204 266 266 337 340 480 480 550 599 (Ton·f) 14.6 19 20.8 27.1 27.1 34.4 34.7 49 49 56.1 61.1 油缸直徑 油缸直徑 DC 135EL DC 135H DEC 150MT DC 200EL DC 250C DC 250CL,JT DC 350C DC 350CL-T,J-MT DC 500C DC 500CL-S,T,HT DC 650C,CL SC 800C,CL ∅90 ∅125 ∅90 ∅90 ∅110 ∅115 ∅115 ∅125 ∅135 ∅135 ∅145 ∅150 ∅140 — ∅125 ∅140 ∅160 ∅160 ∅180 ∅180 ∅215 ∅215 ∅230 ∅240 1Mpa=10.2kgf/cm2 1kN=0.102Ton·f 1kgf/cm2=0.098Mpa 1Ton·f=9.8kN 壓鑄機械仕樣 增壓油缸剖面積增壓比＝ 射出油缸剖面積 增壓油缸直徑

射出油缸直徑