壓鑄工藝相關知識介紹

• 作者: 達源壓鑄
• 來源:
• 日期: 2022-09-01
• 瀏覽次數(shù): 1267次

1

 壓鑄的定義

 

     壓鑄（英文：die casting）是一種金屬鑄造工藝，其特點是利用模具腔對融化的金屬施加高壓。模具通常是用強度更高的合金加工而成的，這個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、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 有機地加以綜合運用，使能穩(wěn)定 地有節(jié)奏地和高效地生產(chǎn)出外觀 、內(nèi)在質量好的、尺寸符合圖樣 或協(xié)議規(guī)定要求的鑄件。

 

2

 壓鑄工藝優(yōu)勢和劣勢

 

優(yōu)勢

1).壓鑄件尺寸精度高，表面粗糙度低；

2).鑄件強度和表面硬度高； 

3).應用范圍廣，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，運動器材 ，禮品，機械五金配件等等；

4).生產(chǎn)率高，可實現(xiàn)自動化生產(chǎn)； 

5).金屬利用率高 ；

 

劣勢

1).壓鑄時由于液態(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，不容易進行熱處理； 

2). 對內(nèi)凹復雜的鑄件，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 生產(chǎn)效率高，小批量生產(chǎn)不經(jīng)濟；

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

 

3

壓鑄機介紹

 

1.壓鑄機的分類：

      壓鑄機主要可以分為熱室壓鑄機與冷室壓鑄機兩種不同的類型，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。當壓鑄無法用于熱室壓鑄工藝的金屬時可以采用冷室壓鑄，包括鋁、鎂、銅以及含鋁量較高的鋅合金。在這種工藝中，需要在一個獨立的坩堝中先把金屬熔化掉。 然后一定數(shù)量的熔融金屬被轉移到一個未被加熱的注射室或注射嘴中；熱室和冷室的區(qū)別在于：壓鑄機的 射料系統(tǒng)是否浸泡在金屬溶液里。

2.壓鑄機用途：

熱室壓鑄機：鋅合金，鎂合金等 

冷室壓鑄機：鋅合金，鎂合金，鋁 合金，銅合金等

立式壓鑄機：鋅，鋁，銅，鉛，錫；

壓鑄機也可分為臥式與立式。

 

4

 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、鋁鋅合金以及美國鋁業(yè)協(xié)會的標準：AA380、AA384、AA386、AA390以及AZ91D鎂。各種金屬的壓鑄時的特點如下：

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

鋁：質量輕、制造復雜和薄壁鑄件時尺寸穩(wěn)定性高，耐腐蝕性強，機械性能好，高導熱以及導電性，高溫下強度依然很高。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)品的機械性能。

鎂：易于進行機械加工，強度重量比高，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。使用的牌號常見的有AZ91D，AM60B，AM50A，AS41B等。

銅：硬度高，耐腐蝕性強，常用壓鑄金屬中機械性能最好，抗磨損，強度接近鋼鐵。

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、儲存設備。鉛錫銻的合金（有時也含一點銅）可以用來制造凸版印刷中的手工鉛字以及燙金。

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

 

5

壓鑄模具 

 

       由于溫度的關系，對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。

模具的結構：（后模，前模） 模架，模仁，導柱，導套頂針 ，司筒，分流子，澆口套，滑 塊，斜導柱，油壓抽芯。由于問題在壓鑄時溫度很高會導致模具受熱膨脹，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；

模具的加工設備：銑床， CNC加工中心，線切割（慢走 絲），（鏡面）火花機，磨床 ，車床，焊補設備 。

 

6

后加工工藝及設備

 

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。

設備：油壓沖床，氣動沖床等。

2.去除批鋒毛刺 

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

設備工具：刮刀，震動研磨機，磁力研磨機，打磨機等；

3.牙孔加工

結構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。

設備：CNC鉆攻中心 多軸鉆孔機 多軸攻牙機。

4.車床加工

車床加工主要是加工內(nèi)圓或外圓時使用。設備：自動車床 數(shù)控車床。

 

5.CNC加工

由于壓鑄模具及工藝制程的限制，有一些結構壓鑄將無法實現(xiàn)，此時就 需要機加工。 

設備：CNC加工中心 

6.熱整形加工 

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

設備：熱整形專用機 

 

 

7

 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行表面處理，下面簡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膜，主要應用在內(nèi)構 件，尤其是鎂合金件，由于性質活潑，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，可以實現(xiàn)多種顏色與質感；噴粉－噴涂粉體涂料，可以實現(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用范圍很窄； 

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

5.噴砂－可以較好實現(xiàn)粗糙的富有質感的表面。