压铸是什么
压力铸造,业界简称压铸,是一种精密铸造工艺,它通过将熔融合金液在极高压力驱动下迅速注入精心设计的钢制模具型腔中,并在持续压力下使合金液凝固,从而精确成型出铸件。压铸工艺之所以独树一帜,关键在于其显著的高压与高速特性。
压铸生产的成功实施,严格依赖于三大核心要素:性能卓越的压铸机、适配性强的压铸合金以及精密制造的压铸模具,三者相辅相成,缺一不可。压铸工艺正是将这三者巧妙融合,通过精细调控,确保生产过程稳定有序、节奏高效,从而批量产出外观精美、内在品质优良、尺寸精准符合设计图纸或合同规格要求的优质铸件。
压铸工艺优势:
1.压铸过程中,液态金属以高速充填型腔,导致流态不稳定,若采用常规压铸法,铸件容易产生气孔,且后续热处理难度较大。
2.对于内凹结构复杂的铸件,压铸工艺实施起来较为困难。
3.压铸模具的寿命相对较短,尤其是用于铝合金、镁合金压铸的模具,其寿命大约为8万模次,而对于高熔点合金如铜及黑色金属,模具寿命则更短。
4.压铸技术不适宜小批量生产,原因在于压铸模具制造成本高昂,而压铸机本身生产效率极高,小批量生产在经济上不划算。
5.铝合金压铸件在实现阳极氧化方面存在挑战,尽管已有厂商尝试使用特殊铝合金进行压铸后阳极氧化处理,但良品率仍然偏低。
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压铸工艺中,液态金属高速充填型腔导致流态不稳,常规压铸法易使铸件产生气孔,且难以进行热处理。
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复杂内凹结构的铸件在压铸过程中面临较大挑战。
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压铸模具寿命有限,铝合金、镁合金模具约8万模次即需更换,高熔点合金如铜、黑色金属模具寿命更短。
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压铸型制造成本高昂,加之压铸机高效生产,小批量生产显得不经济。
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铝合金压铸件阳极氧化难度大,虽有特殊铝合金可实现,但良品率较低。
冷室压铸机则适用于锌合金、镁合金、铝合金及铜合金等多种材料;
立式压铸机可加工锌、铝、铜、铅、锡等多种金属。
热室和冷室的区别在于:压铸机的射料系统是否浸泡在金属溶液里。压铸机也可分为卧式与立式。
压铸制品工艺流程:
压铸模具:
• 压铸模具需采用热作模具钢制造,常用材料包括H13、2344、8407、8418、SKD61、DAC及FDAC等。
• 模具结构涵盖后模与前模模架、模仁、导柱与导套、顶针与司筒、分流锥、浇口套、滑块、斜导柱及油压抽芯组件。
• 模具加工所需设备包括铣床、CNC加工中心、线切割机(慢走丝)、镜面火花机、磨床、车床及焊补装置。
压铸周边设备:
空压机-提供压缩空气;
冲切水口
压铸成品需去除料头与水口,削减多余材料,常用设备包括油压冲床与气动冲床等。
去除披锋毛刺
切除水口流道后,产品表面常残留批锋毛刺,需手工或使用设备如刮刀、震动研磨机、磁力研磨机及打磨机等去除。结构件大多需进行牙孔加工,依据牙孔规格选用合适的钻头与丝锥。所需设备包括CNC钻攻中心、多轴钻孔机及多轴攻牙机。
车床加工
车床加工主要用于内圆或外圆的精加工,所需设备包括自动车床与数控车床。
CNC加工
受压铸模具及工艺限制,部分结构无法实现压铸,需依赖CNC加工中心进行机加工。
热整形加工
在压铸、冲压、机加工及表面处理等制程中,薄壁件易发生形变,需采用热整形专用机进行校正。
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压铸件常需表面处理以满足装饰与防腐需求,简述各工艺如下:
钝化(皮膜)在金属表层构建保护膜,镁合金因性质活泼必做皮膜,铝合金耐蚀性佳,可选钝化或仅光亮处理;
喷漆通过液体油漆实现多彩质感;
喷粉采用粉体涂料达成多种颜色效果;
电镀适用于锌合金多色处理,铝合金与镁合金应用受限;
阳极氧化让铝合金压铸品展现多色且保持金属质感,但应用受限;
喷砂则能创造粗糙质感表面。
压铸生产对材料的基本要求:
金属压铸生产主要采用铝、锌、镁、铜、铅、锡等合金材料,其中铝合金与锌合金应用最广,镁合金和铜合金次之。这些合金在适度过热时流动性佳,易于填充复杂型腔,确保压铸件表面质量。它们热裂倾向小,结晶温度范围窄,收缩率低,常温下强度高,适合大型薄壁复杂件生产。同时,它们与金属型腔物理化学作用弱,减少粘膜和合金化风险,具备良好的加工性能和抗腐蚀性,且熔点较低。