壓鑄工藝相關(guān)知識(shí)介紹

• 作者: 達(dá)源壓鑄
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• 日期: 2022-09-01
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 壓鑄的定義

 

     壓鑄（英文：die casting）是一種金屬鑄造工藝，其特點(diǎn)是利用模具腔對(duì)融化的金屬施加高壓。模具通常是用強(qiáng)度更高的合金加工而成的，這個(gè)過程有些類似注塑成型。大多數(shù)壓鑄鑄件都是不含鐵的，例如鋅、銅、鋁、鎂、鉛、錫以及鉛錫合金以及它們的合金。

     壓鑄機(jī)、壓鑄合金與壓鑄模具是壓 鑄生產(chǎn)的三大要素，缺一不可所謂壓鑄工藝就是將這三大要素 有機(jī)地加以綜合運(yùn)用，使能穩(wěn)定 地有節(jié)奏地和高效地生產(chǎn)出外觀 、內(nèi)在質(zhì)量好的、尺寸符合圖樣 或協(xié)議規(guī)定要求的鑄件。

 

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 壓鑄工藝優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)

 

優(yōu)勢(shì)

1).壓鑄件尺寸精度高，表面粗糙度低；

2).鑄件強(qiáng)度和表面硬度高； 

3).應(yīng)用范圍廣，燈具散熱器，汽車配件，家具衛(wèi)浴五金，電 子電器配件，飾品配件，建筑材料，餐具，玩具，運(yùn)動(dòng)器材 ，禮品，機(jī)械五金配件等等；

4).生產(chǎn)率高，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)； 

5).金屬利用率高 ；

 

劣勢(shì)

1).壓鑄時(shí)由于液態(tài)金屬充填型腔速度高，流態(tài)不穩(wěn)定，故采用一般壓鑄法，鑄件易產(chǎn)生氣孔，不容易進(jìn)行熱處理； 

2). 對(duì)內(nèi)凹復(fù)雜的鑄件，壓鑄較為困難；

3). 壓鑄模壽命較低，鋁合金，鎂合金的模具壽命約8萬模次 ，高熔點(diǎn)合金如銅，黑色金屬等則理低；

4). 不宜小批量生產(chǎn)，主要原因是壓鑄型制造成本高，壓鑄機(jī) 生產(chǎn)效率高，小批量生產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)；

5).鋁合金壓鑄件不易實(shí)現(xiàn)陽極氧化，但目前已經(jīng)有廠商使用 特殊的鋁合金實(shí)現(xiàn)壓鑄后陽極氧化，但良品率仍偏低；

 

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壓鑄機(jī)介紹

 

1.壓鑄機(jī)的分類：

      壓鑄機(jī)主要可以分為熱室壓鑄機(jī)與冷室壓鑄機(jī)兩種不同的類型，區(qū)別在于它們能承受多大的力量，典型的壓力范圍在400到4000噸之間。熱室壓鑄，有時(shí)也被稱作鵝頸壓鑄，它的金屬池內(nèi)是熔融狀態(tài)的液態(tài)、半液態(tài)金屬，這些金屬在壓力作用下填充模具。當(dāng)壓鑄無法用于熱室壓鑄工藝的金屬時(shí)可以采用冷室壓鑄，包括鋁、鎂、銅以及含鋁量較高的鋅合金。在這種工藝中，需要在一個(gè)獨(dú)立的坩堝中先把金屬熔化掉。 然后一定數(shù)量的熔融金屬被轉(zhuǎn)移到一個(gè)未被加熱的注射室或注射嘴中；熱室和冷室的區(qū)別在于：壓鑄機(jī)的 射料系統(tǒng)是否浸泡在金屬溶液里。

2.壓鑄機(jī)用途：

熱室壓鑄機(jī)：鋅合金，鎂合金等 

冷室壓鑄機(jī)：鋅合金，鎂合金，鋁 合金，銅合金等

立式壓鑄機(jī)：鋅，鋁，銅，鉛，錫；

壓鑄機(jī)也可分為臥式與立式。

 

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 壓鑄金屬材料

 

     用于壓鑄的金屬主要包括鋅、銅、鋁、鎂、鉛、錫以及鉛錫合金，雖然壓鑄鐵很罕見，不過也是可行的。比較特殊的壓鑄金屬包括ZAMAK、鋁鋅合金以及美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)：AA380、AA384、AA386、AA390以及AZ91D鎂。各種金屬的壓鑄時(shí)的特點(diǎn)如下：

鋅：最容易壓鑄的金屬，制造小型部件時(shí)很經(jīng)濟(jì)，容易鍍膜，抗壓強(qiáng)度、塑性高，鑄造壽命長(zhǎng)。

鋁：質(zhì)量輕、制造復(fù)雜和薄壁鑄件時(shí)尺寸穩(wěn)定性高，耐腐蝕性強(qiáng)，機(jī)械性能好，高導(dǎo)熱以及導(dǎo)電性，高溫下強(qiáng)度依然很高。常用的有Al-Si-Cu系，常見的有ADC12(A383), ADC10(A380) 等。另外還有Al-Si系，Al-Si-Mg系，Al-Mg系。另目前稱作鋁 鈦合金的是在上述材料加入鈦金屬改良而成，加入鈦金屬可以顯 著提高產(chǎn)品的機(jī)械性能。

鎂：易于進(jìn)行機(jī)械加工，強(qiáng)度重量比高，常用壓鑄金屬中最輕。目前使用最廣的是鎂鋁合金，其次是鎂錳合金和鎂鋅鋯合金。使用的牌號(hào)常見的有AZ91D，AM60B，AM50A，AS41B等。

銅：硬度高，耐腐蝕性強(qiáng)，常用壓鑄金屬中機(jī)械性能最好，抗磨損，強(qiáng)度接近鋼鐵。

鉛和錫：密度高，尺寸精度極高，可用作特殊防腐蝕部件。出于公共衛(wèi)生方面的考慮，這種合金不能用作食品加工、儲(chǔ)存設(shè)備。鉛錫銻的合金（有時(shí)也含一點(diǎn)銅）可以用來制造凸版印刷中的手工鉛字以及燙金。

使用鋁、銅、鎂和鋅進(jìn)行壓鑄的質(zhì)量上限分別為70磅（32千克）、10磅（4.5千克）、44磅（20千克）以及75磅（34千克）。

 

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壓鑄模具 

 

       由于溫度的關(guān)系，對(duì)于壓鑄模具來說最重要的材料特性在于抗熱振性以及柔軟性，其它的特征包括淬透性、切削性、抗熱裂性、焊接性、可用性（特別是對(duì)于大型模具）以及成本。壓鑄模具必須用熱作模具鋼制作，常用的鋼材有H13, 2344, 8407, 8418, SKD61, DAC, FDAC等。

模具的結(jié)構(gòu)：（后模，前模） 模架，模仁，導(dǎo)柱，導(dǎo)套頂針 ，司筒，分流子，澆口套，滑 塊，斜導(dǎo)柱，油壓抽芯。由于問題在壓鑄時(shí)溫度很高會(huì)導(dǎo)致模具受熱膨脹，內(nèi)行位和斜頂都要慎重用，特別是內(nèi)行位，在壓鑄過程中容易卡死；

模具的加工設(shè)備：銑床， CNC加工中心，線切割（慢走 絲），（鏡面）火花機(jī)，磨床 ，車床，焊補(bǔ)設(shè)備 。

 

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后加工工藝及設(shè)備

 

1.沖切水口

壓鑄出來的產(chǎn)品需要切除料頭及水口，去除大部分多余的材料。

設(shè)備：油壓沖床，氣動(dòng)沖床等。

2.去除批鋒毛刺 

切完水口流道后產(chǎn)品上還會(huì)殘留有很多批鋒毛刺，需要用手工去除，或是用機(jī)器去掉。 

設(shè)備工具：刮刀，震動(dòng)研磨機(jī)，磁力研磨機(jī)，打磨機(jī)等；

3.牙孔加工

結(jié)構(gòu)件是基本都需要牙孔加工，根據(jù)不同規(guī) 格的牙孔先擇不同的 鉆頭及絲攻。

設(shè)備：CNC鉆攻中心 多軸鉆孔機(jī) 多軸攻牙機(jī)。

4.車床加工

車床加工主要是加工內(nèi)圓或外圓時(shí)使用。設(shè)備：自動(dòng)車床 數(shù)控車床。

 

5.CNC加工

由于壓鑄模具及工藝制程的限制，有一些結(jié)構(gòu)壓鑄將無法實(shí)現(xiàn)，此時(shí)就 需要機(jī)加工。 

設(shè)備：CNC加工中心 

6.熱整形加工 

在壓鑄，沖壓，機(jī)加工，表面處理等各制程中，尤其是薄壁件，都會(huì)產(chǎn)生形變，所以需要熱整形加工來糾正。

設(shè)備：熱整形專用機(jī) 

 

 

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 表面處理工藝 

 

      出于表面裝飾與防腐蝕的需要，壓鑄件一般都需要進(jìn)行表面處理，下面簡(jiǎn)單介紹一下各類工藝：

1.鈍化(皮膜）－在金屬表面形成一層保護(hù)膜，主要應(yīng)用在內(nèi)構(gòu) 件，尤其是鎂合金件，由于性質(zhì)活潑，則必須要做皮膜處理 ；鋁合金的話耐蝕性較好可以做鈍化，也可以只做光亮處理 ；

2.噴漆－噴涂液體油漆，可以實(shí)現(xiàn)多種顏色與質(zhì)感；噴粉－噴涂粉體涂料，可以實(shí)現(xiàn)多種顏色；

3.電鍍－鋅合金產(chǎn)品的可以電鍍多種顏色，鋁合金及鎂合金上應(yīng)用范圍很窄； 

4.陽極氧化－鋁合金壓鑄產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)多種顏色而且金屬質(zhì)感不會(huì)被掩蓋，但目前壓鑄鋁合金上受限較多；

5.噴砂－可以較好實(shí)現(xiàn)粗糙的富有質(zhì)感的表面。