壓鑄工藝類(lèi)型

  壓鑄模具是為流行的制造工藝鑄造的金屬制品。主要有兩種壓鑄工藝類(lèi)型，以及工藝設(shè)計(jì)中的幾種變化。當(dāng)熔融金屬在高壓下被迫進(jìn)入型腔時(shí)，被稱(chēng)為壓鑄。該工藝最適合快速生產(chǎn)需要最少的后期加工的散裝金屬零件。壓鑄工藝的主要優(yōu)點(diǎn)包括：了解更多壓鑄訂單加工圈

• 高質(zhì)量：通過(guò)壓鑄制成的零件使用壽命長(zhǎng)。

• 高可靠性：大量生產(chǎn)零件的均勻性極高。

• 快速生產(chǎn)：壓鑄模具所需的維護(hù)最少。

• 多功能設(shè)計(jì)：壓鑄件幾乎可以產(chǎn)生任何尺寸，零件幾何形狀，表面紋理或光澤。

• 最少的組裝：可以將螺柱，鉆孔和凸臺(tái)等組裝功能集成到模具設(shè)計(jì)中。

  

             壓鑄工藝生產(chǎn)的金屬零件

壓鑄工藝的應(yīng)用

  壓鑄是具有廣泛應(yīng)用的過(guò)程。產(chǎn)生大量金屬部件的任何零件生產(chǎn)過(guò)程都可能會(huì)受益于壓鑄。當(dāng)前，各種制造行業(yè)都依賴一種或多種類(lèi)型的壓鑄工藝，包括汽車(chē)，航空航天和電動(dòng)工具行業(yè)。

壓鑄工藝類(lèi)型

  設(shè)計(jì)所有壓鑄工藝類(lèi)型時(shí)都考慮到了相同的目標(biāo)-使用注入的熔融金屬澆鑄模具。根據(jù)熔融金屬的類(lèi)型，零件的幾何形狀和零件的尺寸，不同的壓鑄工藝可以提供比其他方法更好的結(jié)果。壓鑄工藝的兩種主要類(lèi)型是熱室壓鑄和冷室壓鑄。這兩種壓鑄件的變化形式包括：

• 低壓壓鑄

• 真空壓鑄

• 壓鑄

• 半固態(tài)壓鑄

熱室壓鑄工藝（熱鑄）

  在兩種主要壓鑄工藝中，熱室壓鑄（有時(shí)也稱(chēng)為鵝頸壓鑄或熱鑄造）更為流行。在此過(guò)程中，注射機(jī)構(gòu)的氣缸腔完全浸入熔融金屬浴中。鵝頸式金屬進(jìn)料系統(tǒng)將熔融金屬吸入模腔。與冷室工藝相比，該工藝可提高零件的生產(chǎn)率。

  雖然直接浸入熔池中可以快速方便地注模，但也會(huì)導(dǎo)致腐蝕敏感性增加。由于這個(gè)事實(shí)，熱室壓鑄工藝最適合使用低熔點(diǎn)和高流動(dòng)性金屬的應(yīng)用。用于熱室壓鑄工藝的合適金屬包括鉛，鎂，鋅和銅。

冷室壓鑄工藝

  冷室壓鑄工藝與熱室壓鑄工藝非常相似。通過(guò)著重于最大程度地減少機(jī)器腐蝕而不是生產(chǎn)效率的設(shè)計(jì)，熔化的金屬會(huì)自動(dòng)或手動(dòng)澆鑄到注射系統(tǒng)中。這消除了將注入機(jī)構(gòu)浸入熔融金屬浴中的必要性。

  對(duì)于對(duì)于熱室壓鑄件的浸入式設(shè)計(jì)而言腐蝕性太強(qiáng)的應(yīng)用，冷室工藝可能是一個(gè)很好的選擇。這些應(yīng)用包括鑄造高熔化溫度的金屬，例如鋁和鋁合金。

低壓壓鑄工藝

  什么是低壓壓鑄？低壓壓鑄是最適合于圍繞旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱(chēng)的鋁部件的工藝。例如，車(chē)輪通常是通過(guò)低壓壓鑄制造的。在這種方法中，模具垂直位于熔融金屬熔池上方，并通過(guò)立管連接。當(dāng)腔室加壓時(shí)（通常在20至100kPa之間），金屬被向上拉入模具。取消這種低壓鋁鑄造工藝中的冒口可提高鑄件產(chǎn)量。

真空壓鑄工藝

  真空壓力鑄造（VPC）是一種相對(duì)較新的壓鑄工藝，具有增強(qiáng)的強(qiáng)度和最小的孔隙率。此過(guò)程類(lèi)似于低壓壓鑄，不同之處在于壓鑄模具和熔融金屬熔池的位置相反。缸腔可能會(huì)變成真空，從而迫使熔融金屬進(jìn)入型腔。這種設(shè)計(jì)減少了湍流并限制了氣體夾雜物的數(shù)量。真空壓鑄在用于后澆鑄熱處理的應(yīng)用中特別有益。

擠壓壓鑄工藝

  擠壓鑄造是一種可行的解決方案，用于鑄造低流動(dòng)性的金屬和合金。在此過(guò)程中，熔融金屬填充了一個(gè)開(kāi)放式模具，然后將其擠壓封閉，迫使金屬進(jìn)入模制品的凹入部分。擠壓鑄造工藝可提供非常致密的產(chǎn)品，是后續(xù)熱處理的補(bǔ)充工藝。該工藝最常與熔融鋁相關(guān)，并用于要求纖維增強(qiáng)的應(yīng)用中。

半固態(tài)壓鑄工藝

  半固態(tài)壓鑄，有時(shí)也稱(chēng)為觸變性成型，是另一種可提供最小孔隙率和最大密度的工藝。機(jī)器將工件切成較小的塊，然后加熱。一旦金屬達(dá)到了固相和液相之間的相變，從而產(chǎn)生了些許泥濘的質(zhì)感，則噴丸套筒將其壓入型腔，并在其中硬化。這樣做的好處是提高了精度。半固態(tài)壓鑄工藝中最常使用鎂合金和鋁合金等有色金屬。

壓鑄的優(yōu)勢(shì)

盡管采用了特定的工藝，壓鑄由于其具有的許多重要優(yōu)勢(shì)而被廣泛用于金屬零件制造中，包括：

• 復(fù)雜度和細(xì)節(jié)水平各異的設(shè)計(jì)的高精度和可重復(fù)性

• 使用單一模具設(shè)計(jì)（模具）在一個(gè)過(guò)程中賦予所有功能

• 從一個(gè)過(guò)程到多個(gè)過(guò)程，降低了成本，并減少了廢料和廢料

• 更快的生產(chǎn)率或速度 

壓鑄用合金的類(lèi)型

鋁

  鋁通常用于壓鑄，但在高溫下易于開(kāi)裂或收縮，因此通常與銅或硅形成合金。將鋁與這些金屬結(jié)合可以大大提高鋁的硬度和流動(dòng)性。由于鋁具有很高的尺寸穩(wěn)定性，因此鋁可用于制造壁薄且形狀復(fù)雜的組件。由于其耐腐蝕性，鋁在面對(duì)熱能或電能的組件中也是有益的。

銅

  銅基合金也通常用于壓鑄。這些合金中的許多合金都非常耐用，使其成為機(jī)械產(chǎn)品的有效選擇。由于銅具有極高的耐腐蝕性，因此常用于制造管道和電氣材料。

鋅鋅

  鋅壓鑄 是一個(gè)相對(duì)容易的工藝，因?yàn)樗谑覝叵驴杀３州^高的強(qiáng)度，但可以與鋁合金化以進(jìn)一步提高這些質(zhì)量。鋅的熔點(diǎn)比鋁低，適用于熱室鑄造。在制造要求高精度和堅(jiān)固性的產(chǎn)品（例如連接器和齒輪）時(shí)，它也很有價(jià)值。

鎂

鎂盡管是一種相對(duì)較輕的合金，卻具有很高的強(qiáng)度重量比，它可用于需要薄壁結(jié)構(gòu)和高精度的壓鑄操作。

有關(guān)壓鑄合金類(lèi)型的完整分類(lèi)，請(qǐng)參見(jiàn)我們的其他文章。

選擇壓鑄合金時(shí)的注意事項(xiàng)

  最終產(chǎn)品的功能和用途將決定壓鑄合金的選擇。例如，如果部件要求高強(qiáng)度和耐腐蝕性，則鋁或銅基合金可能是有效的選擇。另一個(gè)考慮因素是產(chǎn)量。如果進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)，鋁壓鑄件的壽命可以達(dá)到大約100,000次循環(huán)，而鋅模具在更換之前可以持續(xù)長(zhǎng)達(dá)一百萬(wàn)次循環(huán)。對(duì)于長(zhǎng)期的大批量生產(chǎn)，使用最大限度延長(zhǎng)模具壽命的合金可能更具成本效益。  

考慮各種制造方法時(shí)，檢查使用壓鑄工藝的優(yōu)缺點(diǎn)可能會(huì)有所幫助。

潛在優(yōu)勢(shì)包括：

• 尺寸強(qiáng)度：壓鑄零件比塑料零件更堅(jiān)固。

• 快速生產(chǎn)：壓鑄零件可以用很少的工具或機(jī)械加工就可以大量生產(chǎn)。

• 光滑的表面：壓鑄工藝可以制造出具有彎曲或無(wú)縫表面的成品零件。

• 精度：壓鑄零件的制造可以嚴(yán)格遵守規(guī)范。

可能的缺點(diǎn)包括：

• 高產(chǎn)量：較小的生產(chǎn)量可能會(huì)降低成本效益。

• 有限的金屬流動(dòng)性：合金的延展性變化，這可能會(huì)限制成品的復(fù)雜性和形狀。

• 尺寸和重量限制：鑄造機(jī)的能力限制了產(chǎn)品尺寸范圍。