材料 | 压铸工艺

更新时间:2021/1/25
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压铸(英文:die casting)

一种金属铸造工艺,其特点是利用模具腔对融化的金属施加高压。模具通常是用强度更高的合金加工而成的,这个过程有些类似注塑成型。大多数压铸铸件都是不含铁的,例如锌、铜、铝、镁、铅、锡以及铅锡合金以及它们的合金。根据压铸类型的不同,需要使用冷室压铸机或者热室压铸机。最早的压铸是在1838年人们为了制造活字印刷的模具发明了压铸设备。第一个与压铸有关的专利颁布于1849年,它是一种小型的,用来生产印刷机铅字的手动机器。1885年奥托·默根特勒(Otto Mergenthaler)发明了Linotype排字机,这种机器能够将一整行文字压铸成一个单独的铅字,它给印刷界带来了前所未有的革新。在印刷业进入大规模工业化后,传统的手压字模已经被压铸取代。1900年左右,铸字排版进入市场使得印刷业自动化技术进一步提高,因此有的时候在报社内能看见十多台压铸机。随着消费产品的不断增长,奥托的发明获得了越来越多的应用。人们可以利用压铸大批量地制造零部件产品。1966年,通用动力发明了精速密压铸工艺,这种工艺有时也被称作双冲头压铸。

压铸的工艺流程:

一.压铸的常用合金有下面几种

镁合金:

AZ91:具有良好的铸造性能和强度,用于形状复杂薄壁件,如汽车,计算机零件,手动工具,运动器具,家用器具。

AM50,AM60:具有突出的韧性和吸能性,并有良好的强度和机械性能,用于汽车座椅,方向盘,仪表板,车轮毂。

AM20:具有高的韧性和冲击强度,用于需要高韧性的部件。

AS41:在150度时有良好的抗蠕变性能,用于承受高载荷零件,如汽缸体,曲轴箱,制动件等。

锌合金:

传统的压铸锌合金有2、3、5、7号合金,目前应用最广泛的是3号锌合金。

常用锌合金的应用:

3#:有良好的流动性和机械性能。具有力学性能、铸造性能和经济性的最好的组合。应用于对机械强度要求不高的铸件,如玩具、灯具、装饰品、部分电器件。

5#:良好的流动性和好的机械性能,耐磨性高。应用于对机械强度有一定要求的铸件,如汽车配件、机电配件、机械零件、电器元件。

2#:用于对机械性能有特殊要求、对硬度要求高、尺寸精度要求一般的机械零件。

铝合金:

铝合金压铸类产品主要用于电子、汽车、电机、家电和一些通讯行业等,一些高性能、高精度、高韧性的优质铝合金产品也被用于大型飞机、船舶等要求比较高的行业中。主要的用途还是在一些器械的零件上。

1,铝是很轻的金属,可以用来制造各种要求减轻质量的零部件

2,有良好的导电导热性能;

3,抗氧化腐蚀性能好。

钛合金:

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并得到了实际应用。20世纪50~60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金,70年代开发出一批耐蚀钛合金,80年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。

二.压铸件结构设计注意事项

1、铸件的分型面上应尽量避免圆角

图a中的圆角不仅增加了模具的加工难度,而且使圆角处的模具强度和寿命有所下降。若动模与定模稍有错位,压铸圆角部分易形成台阶,影响外观。所有分型面需要选择b的设计方式。

2、避免局部过薄

如图a所示的压铸件,因孔边离凸缘距离过小,易使模具镶块在a处断裂。若将压铸件改为如下图b所示的a≥3mm的结构,则使镶快具有足够的强度,延长了模具的使用寿命。

3、铸孔和孔到边缘的最小距离

4、压铸件上的长方形孔和槽尺寸

5、压铸件壁厚设计

锌合金铸件最小壁厚度为0.5mm,铝合金铸件最小厚度为0.7mm,镁合金铸件最小厚度为0.8mm,铜合金铸件最小厚度为1mm。

压压铸件的壁厚一般以2.5~4mm为宜,壁厚超过6mm的零件不宜采用压铸。推荐采用的最小壁厚和正常壁厚见下表。常用的设计为2.0-2.5mm

6、压铸件圆角

圆角半径R一般不宜小于1mm,最小圆角半径为0.5 mm

7、压铸件脱模斜度

铝合金 一般为1.5度。锌镁合金一般为1度

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