压铸模具是为流行的制造工艺铸造的金属制品。主要有两种压铸工艺类型,以及工艺设计中的几种变化。当熔融金属在高压下被迫进入型腔时,被称为压铸。该工艺最适合快速生产需要最少的后期加工的散装金属零件。压铸工艺的主要优点包括:了解更多压铸订单加工圈

  • 高质量:通过压铸制成的零件使用寿命长。

  • 高可靠性:大量生产零件的均匀性极高。

  • 快速生产:压铸模具所需的维护最少。

  • 多功能设计:压铸件几乎可以产生任何尺寸,零件几何形状,表面纹理或光泽。

  • 最少的组装:可以将螺柱,钻孔和凸台等组装功能集成到模具设计中。

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               压铸工艺生产的金属零件



压铸工艺的应用

  压铸是具有广泛应用的过程。产生大量金属部件的任何零件生产过程都可能会受益于压铸。当前,各种制造行业都依赖一种或多种类型的压铸工艺,包括汽车,航空航天和电动工具行业。

压铸工艺类型

  设计所有压铸工艺类型时都考虑到了相同的目标-使用注入的熔融金属浇铸模具。根据熔融金属的类型,零件的几何形状和零件的尺寸,不同的压铸工艺可以提供比其他方法更好的结果。压铸工艺的两种主要类型是热室压铸和冷室压铸。这两种压铸件的变化形式包括:

  • 低压压铸

  • 真空压铸

  • 压铸

  • 半固态压铸

热室压铸工艺(热铸)

  在两种主要压铸工艺中,热室压铸(有时也称为鹅颈压铸或热铸造)更为流行。在此过程中,注射机构的气缸腔完全浸入熔融金属浴中。鹅颈式金属进料系统将熔融金属吸入模腔。与冷室工艺相比,该工艺可提高零件的生产率。

  虽然直接浸入熔池中可以快速方便地注模,但也会导致腐蚀敏感性增加。由于这个事实,热室压铸工艺最适合使用低熔点和高流动性金属的应用。用于热室压铸工艺的合适金属包括铅,镁,锌和铜。

冷室压铸工艺

  冷室压铸工艺与热室压铸工艺非常相似。通过着重于最大程度地减少机器腐蚀而不是生产效率的设计,熔化的金属会自动或手动浇铸到注射系统中。这消除了将注入机构浸入熔融金属浴中的必要性。

  对于对于热室压铸件的浸入式设计而言腐蚀性太强的应用,冷室工艺可能是一个很好的选择。这些应用包括铸造高熔化温度的金属,例如铝和铝合金。

低压压铸工艺

  什么是低压压铸?低压压铸是最适合于围绕旋转轴对称的铝部件的工艺。例如,车轮通常是通过低压压铸制造的。在这种方法中,模具垂直位于熔融金属熔池上方,并通过立管连接。当腔室加压时(通常在20至100kPa之间),金属被向上拉入模具。取消这种低压铝铸造工艺中的冒口可提高铸件产量。

真空压铸工艺

  真空压力铸造(VPC)是一种相对较新的压铸工艺,具有增强的强度和最小的孔隙率。此过程类似于低压压铸,不同之处在于压铸模具和熔融金属熔池的位置相反。缸腔可能会变成真空,从而迫使熔融金属进入型腔。这种设计减少了湍流并限制了气体夹杂物的数量。真空压铸在用于后浇铸热处理的应用中特别有益。

挤压压铸工艺

  挤压铸造是一种可行的解决方案,用于铸造低流动性的金属和合金。在此过程中,熔融金属填充了一个开放式模具,然后将其挤压封闭,迫使金属进入模制品的凹入部分。挤压铸造工艺可提供非常致密的产品,是后续热处理的补充工艺。该工艺最常与熔融铝相关,并用于要求纤维增强的应用中。

半固态压铸工艺

  半固态压铸,有时也称为触变性成型,是另一种可提供最小孔隙率和最大密度的工艺。机器将工件切成较小的块,然后加热。一旦金属达到了固相和液相之间的相变,从而产生了些许泥泞的质感,则喷丸套筒将其压入型腔,并在其中硬化。这样做的好处是提高了精度。半固态压铸工艺中最常使用镁合金和铝合金等有色金属。

压铸的优势

尽管采用了特定的工艺,压铸由于其具有的许多重要优势而被广泛用于金属零件制造中,包括:

  • 复杂度和细节水平各异的设计的高精度和可重复性

  • 使用单一模具设计(模具)在一个过程中赋予所有功能

  • 从一个过程到多个过程,降低了成本,并减少了废料和废料

  • 更快的生产率或速度 

压铸用合金的类型

  铝通常用于压铸,但在高温下易于开裂或收缩,因此通常与铜或硅形成合金。将铝与这些金属结合可以大大提高铝的硬度和流动性。由于铝具有很高的尺寸稳定性,因此铝可用于制造壁薄且形状复杂的组件。由于其耐腐蚀性,铝在面对热能或电能的组件中也是有益的。

  铜基合金也通常用于压铸。这些合金中的许多合金都非常耐用,使其成为机械产品的有效选择。由于铜具有极高的耐腐蚀性,因此常用于制造管道和电气材料。

锌锌

  锌压铸 是一个相对容易的工艺,因为它在室温下可保持较高的强度,但可以与铝合金化以进一步提高这些质量。锌的熔点比铝低,适用于热室铸造。在制造要求高精度和坚固性的产品(例如连接器和齿轮)时,它也很有价值。

镁尽管是一种相对较轻的合金,却具有很高的强度重量比,它可用于需要薄壁结构和高精度的压铸操作。

有关压铸合金类型的完整分类,请参见我们的其他文章。

选择压铸合金时的注意事项

  最终产品的功能和用途将决定压铸合金的选择。例如,如果部件要求高强度和耐腐蚀性,则铝或铜基合金可能是有效的选择。另一个考虑因素是产量。如果进行适当的维护,铝压铸件的寿命可以达到大约100,000次循环,而锌模具在更换之前可以持续长达一百万次循环。对于长期的大批量生产,使用最大限度延长模具寿命的合金可能更具成本效益。  

考虑各种制造方法时,检查使用压铸工艺的优缺点可能会有所帮助。

潜在优势包括:

  • 尺寸强度:压铸零件比塑料零件更坚固。

  • 快速生产:压铸零件可以用很少的工具或机械加工就可以大量生产。

  • 光滑的表面:压铸工艺可以制造出具有弯曲或无缝表面的成品零件。

  • 精度:压铸零件的制造可以严格遵守规范。

可能的缺点包括:

  • 高产量:较小的生产量可能会降低成本效益。

  • 有限的金属流动性:合金的延展性变化,这可能会限制成品的复杂性和形状。

  • 尺寸和重量限制:铸造机的能力限制了产品尺寸范围。